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第1章 电路基本概念和电路定律1

1.1 电路和电路模型1

1.1.1 实际电路1

1.1.2 电路模型2

1.2 电流和电压的参考方向3

1.2.1 电流的参考方向3

1.2.2 电压的参考方向4

1.2.3 电压与电流的关联参考方向和非关联参考方向5

1.2.4 国际单位制（SI）中变量的单位5

1.3 电功率和能量6

1.3.1 电能6

1.3.2 功率6

1.4 电阻元件7

1.4.1 电阻和电导7

1.4.2 电阻元件的伏安特性8

1.4.3 电阻元件的开路和短路9

1.4.4 电阻元件的功率和电能9

1.5 电压源和电流源9

1.5.1 电压源10

1.5.2 电流源10

1.6 受控电源11

1.7 基尔霍夫定律13

1.7.1 基尔霍夫电流定律（KCL）13

1.7.2 基尔霍夫电压定律（KVL）15

1.8 运算放大器17

1.9 MATLAB软件简介18

1.9.1 MATLAB主界面19

1.9.2 MATLAB数学运算19

1.9.3 MATLAB绘制图形24

1.10 习题26

第2章 电阻电路的等效变换31

2.1 简单电阻电路的等效变换31

2.1.1 电路等效变换的概念31

2.1.2 电阻的串联32

2.1.3 电阻的并联32

2.1.4 电阻的混联34

2.2 电阻的星形联结和三角形联结的等效变换36

2.2.1 星形联结与三角形联结36

2.2.2 星形—三角形联结之间的等效变换37

2.3 电源的等效变换40

2.3.1 电压源、电流源的串联和并联40

2.3.2 实际电源的两种模型及其等效变换42

2.4 MATLAB应用实例44

2.5 习题46

第3章 电阻电路的分析方法50

3.1 电路的图50

3.1.1 电路的图的基本概念50

3.1.2 电路的图的有关名词51

3.2 KCL和KVL的独立方程数53

3.2.1 KCL的独立方程数53

3.2.2 KVL的独立方程数54

3.3 支路电流法56

3.3.1 支路法（2b法）56

3.3.2 支路电流法57

3.4 回路电流法60

3.4.1 网孔电流法60

3.4.2 回路电流法63

3.5 结点电压法67

3.6 含理想运算放大器电路的分析72

3.7 MATLAB应用实例74

3.8 习题76

第4章 电路定理82

4.1 叠加定理和齐次定理82

4.1.1 叠加定理82

4.1.2 齐次定理86

4.2 替代定理87

4.3 戴维宁定理和诺顿定理90

4.3.1 戴维宁定理90

4.3.2 诺顿定理97

4.4 最大功率传输定理99

4.4.1 负载获得最大功率的条件99

4.4.2 负载获得最大功率的计算100

4.4.3 传输效率102

4.5 特勒根定理103

4.6 互易定理106

4.7 对偶原理109

4.8 MATLAB应用实例111

4.9 习题115

第5章 动态电路的时域分析121

5.1 电容元件和电感元件121

5.1.1 电容元件121

5.1.2 电感元件126

5.1.3 电容与电感的等效变换130

5.2 换路定律和初始值的确定132

5.2.1 换路定律132

5.2.2 初始值的确定133

5.3 一阶电路的动态响应134

5.3.1 一阶电路的零输入响应135

5.3.2 一阶电路的零状态响应141

5.3.3 一阶电路的全响应146

5.4 一阶电路的三要素法148

5.5 一阶电路的阶跃响应153

5.5.1 阶跃函数153

5.5.2 阶跃响应155

5.6 一阶电路的冲激响应158

5.6.1 冲激函数158

5.6.2 冲激响应160

5.7 二阶电路的动态响应164

5.7.1 二阶电路的零输入响应164

5.7.2 二阶电路的零状态响应和全响应172

5.8 MATLAB应用实例176

5.9 习题181

第6章 正弦稳态电路分析189

6.1 正弦量及其相量表示189

6.1.1 正弦量189

6.1.2 正弦量的相量表示192

6.2 电路定律及电路元件的相量形式199

6.2.1 基尔霍夫定律的相量形式199

6.2.2 电阻元件的相量模型199

6.2.3 电感元件的相量模型200

6.2.4 电容元件的相量模型201

6.3 阻抗与导纳204

6.3.1 阻抗和导纳204

6.3.2 阻抗与导纳间的等效变换207

6.3.3 阻抗（导纳）的串、并联208

6.4 正弦稳态电路的分析209

6.5 正弦稳态电路的功率216

6.5.1 正弦稳态一端口电路的功率216

6.5.2 复功率222

6.5.3 功率因数的提高223

6.5.4 最大功率传输226

6.6 MATLAB应用实例229

6.7 习题233

第7章 谐振电路240

7.1 串联谐振电路240

7.2 并联谐振电路250

7.2.1 简单RLC并联电路251

7.2.2 电感线圈与电容并联电路252

7.3 串并联谐振电路256

7.4 MATLAB应用实例260

7.5 习题261

第8章 互感电路264

8.1 互感电路的基本概念264

8.1.1 互感现象264

8.1.2 耦合电感的伏安关系265

8.1.3 互感线圈的同名端及耦合电感的电路模型266

8.1.4 耦合因数268

8.2 互感电路的计算268

8.2.1 耦合电感的串联269

8.2.2 耦合电感的并联270

8.2.3 耦合电感的三端连接271

8.3 空心变压器273

8.3.1 空心变压器的电路模型及方程273

8.3.2 空心变压器的等效电路及引入阻抗274

8.4 理想变压器276

8.4.1 理想变压器的电路模型及方程276

8.4.2 理想变压器的阻抗变换作用277

8.5 MATLAB应用实例278

8.6 习题279

第9章 三相电路284

9.1 三相电路的基本概念284

9.1.1 对称三相电源284

9.1.2 对称三相电路的连接方式286

9.1.3 线电压（电流）与相电压（电流）之间的关系288

9.2 对称三相电路的计算289

9.2.1 星形—星形系统289

9.2.2 星形—三角形系统291

9.2.3 三角形—星形系统292

9.2.4 三角形—三角形系统292

9.2.5 复杂的对称三相电路292

9.3 不对称三相电路的分析294

9.4 三相电路的功率及测量297

9.4.1 三相电路的功率297

9.4.2 三相电路的瞬时功率298

9.4.3 三相电路功率的测量299

9.5 MATLAB应用实例302

9.6 习题305

第10章 非正弦周期电流电路309

10.1 非正弦周期信号的谐波分析309

10.1.1 非正弦周期信号309

10.1.2 周期函数分解为傅里叶级数310

10.1.3 非正弦周期信号的频谱313

10.1.4 傅里叶级数与波形对称性的关系313

10.2 非正弦周期信号的有效值和平均值316

10.2.1 非正弦周期电流和电压的有效值316

10.2.2 非正弦周期电流和电压的平均值317

10.3 非正弦周期电流电路的功率318

10.4 非正弦周期电流电路的计算319

10.4.1 非正弦周期信号激励时电路的响应319

10.4.2 不同频率正弦电源共同作用下电路的分析322

10.4.3 滤波器的基本概念324

10.5 MATLAB应用实例325

10.6 习题326

第11章 动态电路的复频域分析330

11.1 拉普拉斯变换及其基本性质330

11.1.1 拉普拉斯变换的定义330

11.1.2 拉普拉斯变换的基本性质332

11.2 拉普拉斯反变换的部分分式展开337

11.2.1 F（s）的极点均为单极点的情况338

11.2.2 F（s）有复数极点的情况340

11.2.3 F（s）有多重极点的情况341

11.3 动态电路的复频域模型342

11.3.1 基尔霍夫定律的复频域形式342

11.3.2 电阻元件的复频域形式343

11.3.3 电感元件的复频域形式343

11.3.4 电容元件的复频域形式343

11.3.5 耦合电感的复频域形式344

11.3.6 RLC元件串联的复频域形式345

11.4 动态电路的复频域分析345

11.5 网络函数349

11.5.1 网络函数的定义349

11.5.2 网络函数的极点和零点352

11.5.3 极点和零点与冲激响应353

11.5.4 极点和零点与频率响应356

11.6 MATLAB应用实例360

11.7 习题363

第12章 电路方程的矩阵形式368

12.1 割集368

12.2 关联矩阵、回路矩阵、割集矩阵369

12.2.1 关联矩阵369

12.2.2 回路矩阵371

12.2.3 割集矩阵373

12.3 回路电流方程的矩阵形式374

12.3.1 电路中不含互感和受控源的情况375

12.3.2 电路中含有互感的情况376

12.3.3 电路中含有受控源的情况377

12.4 结点电压方程的矩阵形式379

12.4.1 电路中不含互感和受控源的情况379

12.4.2 电路中含有互感的情况381

12.4.3 电路中含有受控源的情况381

12.5 割集电压方程的矩阵形式383

12.6 状态方程384

12.6.1 状态变量与状态方程384

12.6.2 直观法列写状态方程386

12.6.3 系统法列写状态方程387

12.7 MATLAB应用实例389

12.8 习题391

第13章 二端口网络396

13.1 二端口网络及其参数方程396

13.1.1 Y参数（短路导纳参数）397

13.1.2 Z参数（开路阻抗参数）400

13.1.3 T参数（传输参数）402

13.1.4 H参数（混合参数）404

13.2 二端口网络的等效电路407

13.2.1 线性无源二端口网络的等效电路407

13.2.2 一般二端口网络的等效电路409

13.3 二端口网络的网络函数410

13.3.1 策动点阻抗411

13.3.2 转移函数412

13.4 二端口网络的连接413

13.4.1 二端口网络的级联414

13.4.2 二端口网络的并联415

13.4.3 二端口网络的串联416

13.5 无源滤波器417

13.5.1 一阶RC低通滤波器418

13.5.2 一阶RC高通滤波器420

13.5.3 RC带通网络421

13.5.4 RC带阻网络422

13.5.5 RC全通网络424

13.6 RC有源滤波器424

13.7 二端口网络的实例426

13.7.1 回转器426

13.7.2 负阻抗变换器427

13.8 MATLAB应用实例428

13.9 习题431

第14章 非线性电路436

14.1 非线性元件436

14.1.1 非线性电阻436

14.1.2 非线性电容439

14.1.3 非线性电感440

14.2 非线性电阻电路分析441

14.2.1 含一个非线性元件的电路442

14.2.2 图解法442

14.2.3 小信号分析法445

14.2.4 分段线性化法447

14.3 MATLAB应用实例449

14.4 习题451

附录 基于OrCAD/PSpice的电路分析454

部分习题参考答案466

参考文献482