電路分析輔導與習題詳解

電路分析輔導與習題詳解

《電路分析輔導與習題詳解》是2006年北京郵電大學出版社出版的圖書,作者是張宇飛,史學軍,於舒娟。

圖書信息

作 者:張宇飛,史學軍,於舒娟編出 版 社:北京郵電大學出版社

出版時間:2006-7-1

版 次:1頁 數:224字 數:359000

印刷時間:2006-7-1開 本:紙 張:膠版紙

印 次:I S B N:9787563511334包 裝:平裝

內容簡介

本書按照理工類高等院校電路分析基礎課程教學的基本要求編寫而成,全書共9章,內容包括電路分析的基本概念和定律、電路分析中的等效變換、線性網路的一般分析方法、網路定理、一階電路和二階電路分析、正弦穩態分析、耦合電感和變壓器電路分析、電路的頻率特性、二連線埠網路。每章包括內容簡介、典型例題詳解,並配有自測習題和自測習題答案,書末附有2004~2005年南京郵電大學碩士研究生入學考試試題及答案、兩套本科生期末考試試題及答案。

本書可作為通信工程、計算機科學與技術、電子信息工程、自動化、電氣工程及其自動化等專業的本、專科學生學習電路分析課程的學習參考書,也可供相關專業的學生作為考研輔導教材。

目錄

第1章 電路分析的基本概念和定律

1.1 內容簡介

1.1.1 電路與電路模型

電流流過的迴路叫做電路,又稱導電迴路。最簡單的電路,是由電源、負載、導線、開關等元器件組成。電路導通叫做通路。只有通路,電路中才有電流通過。電路某一處斷開叫做斷路或者開路。如果電路中電源正負極間沒有負載而是直接接通叫做短路,這種情況是決不允許的。另有一種短路是指某個元件的兩端直接接通,此時電流從直接接通處流經而不會經過該元件,這種情況叫做該元件短路。開路(或斷路)是允許的,而第一種短路決不允許,因為電源的短路會導致電源、用電器、電流表被燒壞。

電路(英語:Electrical circuit)或稱電子迴路,是由電器設備和 元器件, 按一定方式連線起來,為電荷流通提供了路徑的總體,也叫電子線路或稱電氣迴路,簡稱網路或迴路。如電源、電阻、電容、電感、二極體、三極體、電晶體、IC和電鍵等,構成的網路、硬體。負電荷可以在其中流動。

電路模型是實際電路抽象而成,它近似地反映實際電路的電氣特性。電路模型由一些理想電路元件用理想導線連線而成。用不同特性的電路元件按照不同的方式連線就構成不同特性的電路。

電路模型近似地描述實際電路的電氣特性。根據實際電路的不同工作條件以及對模型精確度的不同要求,應當用不同的電路模型模擬同一實際電路。

這種抽象的電路模型中的元件均為理想元件。

1.1.2 電路變數

1.1.3 電路元件

1.1.4 基爾霍夫定律

基爾霍夫定律是德國物理學家基爾霍夫提出的。基爾霍夫定律是電路理論中最基本也是最重要的定律之一。它概括了電路中電流和電壓分別遵循的基本規律。它包括基爾霍夫電流定律(KCL)和基爾霍夫電壓定律(KVL)。基爾霍夫定律Kirchhoff laws是電路中電壓和電流所遵循的基本規律,是分析和計算較為複雜電路的基礎,1845年由德國物理學家G.R.基爾霍夫(Gustav Robert Kirchhoff,1824~1887)提出。它既可以用於直流電路的分析,也可以用於交流電路的分析,還可以用於含有電子元件的非線性電路的分析。運用基爾霍夫定律進行電路分析時,僅與電路的連線方式有關,而與構成該電路的元器件具有什麼樣的性質無關。基爾霍夫定律包括電流定律(KCL)和電壓定律(KVL),前者套用於電路中的節點而後者套用於電路中的迴路。

基爾霍夫定律是求解複雜電路的電學基本定律。從19世紀40年代,由於電氣技術發展的十分迅速,電路變得愈來愈複雜。某些電路呈現出網路形狀,並且網路中還存在一些由3條或3條以上支路形成的交點(節點)。這種複雜電路不是串、並聯電路的公式所能解決的,剛從德國哥尼斯堡大學畢業,年僅21歲的基爾霍夫在他的第1篇論文中提出了適用於這種網路狀電路計算的兩個定律,即著名的基爾霍夫定律。該定律能夠迅速地求解任何複雜電路,從而成功地解決了這個阻礙電氣技術發展的難題。基爾霍夫定律建立在電荷守恆定律、歐姆定律及電壓環路定理的基礎之上,在穩恆電流條件下嚴格成立。當基爾霍夫第一、第二方程組聯合使用時,可正確迅速地計算出電路中各支路的電流值。由於似穩電流(低頻交流電)具有的電磁波長遠大於電路的尺度,所以它在電路中每一瞬間的電流與電壓均能在足夠好的程度上滿足基爾霍夫定律。因此,基爾霍夫定律的套用範圍亦可擴展到交流電路之中。

1.2 典型例題詳解

自測習題

自測習題答案

第2章 電路分析中的等效變換

2.1 內容簡介

2.1.1 等效及等效變換

2.1.2 電阻電路的等效變換

2.1.3 含獨立電源電路的等效變換

2.1.4 含受控源網路的等效變換

2.1.5 二端網路

通過引出一對端鈕與外電路連線的網路常稱為二端網路,通常分為兩類即無源二端網路和有源二端網路。二端網路中電流從一個端鈕流入,從另一個端鈕流出,這樣一對端鈕形成了網路的一個連線埠,故二端網路也稱為單口網路。

二端網路內部不含有電源的叫做無源二端網路,符號為No,可以等效為一個電阻。

二端網路內部含有電源的叫做有源二端網路,符號為Na。

2.1.6 輸入電阻

輸入電阻是從放大電路輸入端看進去的等效電阻,

定義為輸入電壓有效值Ui和輸入電流有效值Ii之比,即Ri,

Ri越大,表明放大電路從信號源索取的電流越小,放大電路所得到的輸入電壓Ui越接近信號源電壓Us。

然而,若信號源內阻Rs是常量,為使輸入電流大一些,則應使Ri小一些。 因此,放大電路輸入電阻的大小要視需要而設計。

2.2 典型例題詳解

自測習題

自測習題答案

第3章 線性網路的一般分析方法

3.1 內容簡介

3.1.1 支路分析法

3.1.2 網孔分析法

3.1.3 節點分析法

3.1.4 網路圖論的基本概念

3.1.5 迴路分析法

3.1.6 割集分析法

3.1.7 電路的對偶特性及對偶電路

3.2 典型例題詳解

自測習題

自測習題答案

第4章 網路定理

4.1 內容簡介

4.1.1 疊加定理

疊加定理陳述為:由全部獨立電源線上性電阻電路中產生的任一電壓或電流,等於每一個獨立電源單獨作用所產生的相應電壓或電流的代數和。

線上性電路中,任一支路的電流(或電壓)可以看成是電路中每一個獨立電源單獨作用於電路時,在該支路產生的電流(或電壓)的代數和(疊加)。

線性電路的這種疊加性稱為疊加定理。

也就是說,只要電路存在惟一解,線性電阻電路中的任一結點電壓、支路電壓或支路電流均可表示為以下形式:

y=H1us1+H2us2+…Hmusm+K1is1+K2is2+…+Knisn

式中uSk(k=1,2,…,m)表示電路中獨立電壓源的電壓;

iSk(k=1,2,…,n)表示電路中獨立電流源的電流。

Hk(k=1,2,…,m)和Kk(k=1,2,…,n)是常量,它們取決於電路的參數和輸出變數的選擇,而與獨立電源無關。

4.1.2 替代定理(置換定理)

4.1.3 戴維南定理和諾頓定理(等效電源定理)

戴維南定理(Thevenin's theorem):含獨立電源的線性電阻單口網路N,就連線埠特性而言,可以等效為一個電壓源和電阻串聯的單口網路。電壓源的電壓等於單口網路在負載開路時的電壓uoc;電阻R0是單口網路內全部獨立電源為零值時所得單口網路N0的等效電阻。諾頓定理(Norton's theorem):含獨立源的線性電阻單口網路N,就連線埠特性而言,可以等效為一個電流源和電阻的並聯。電流源的電流等於單口網路從外部短路時的連線埠電流isc;電阻R0是單口網路內全部獨立源為零值時所得網路N0的等效電阻。

4.1.4 最大功率傳輸定理

4.1.5 特勒根定理

4.1.6 互易定理

4.2 典型例題詳解

自測習題

自測習題答案

第5章 一階電路和二階電路分析

5.1 內容簡介

5.1.1 電容元件和電感元件

5.1.2 換路定則及初始值計算

5.1.3 一階電路的零輸入回響

5.1.4 一階電路的零狀態回響

5.1.5 一階電路的全回響

5.1.6 一階電路的三要素法

5.1.7 一階電路特殊情況分析

5.1.8 階躍信號和階躍回響

5.1.9 二階電路分析

5.2 典型例題詳解

自測習題

自測習題答案

第6章 正弦穩態分析

6.1 內容簡介

6.1.1 正弦量

6.1.2 正弦量的相量表示法

6.1.3 電路定理及元件伏安關係的相量形式

6.1.4 阻抗和導納

6.1.5 正弦穩態電路的相量分析法

6.1.6 正弦穩態電路的功率

6.1.7 三相電路

6.1.8 非正弦周期電路的穩態分析

6.2 典型例題詳解

自測習題

自測習題答案

第7章 耦合電感和變壓器電路分析

7.1 內容簡介

7.1.1 耦合電感

7.1.2 耦合電感的聯接及去耦等效

7.1.3 空芯變壓器

7.1.4 理想變壓器和全耦合變壓器

7.1.5 含理想變壓器電路的分析

7.2 典型例題詳解

自測習題

自測習題答案

第8章 電路的頻率特性

8.1 內容簡介

8.1.1 電路的頻率特性與網路函式

8.1.2 RC電路的頻率特性

8.1.3 RLC串聯諧振及GCL並聯諧振電路

8.2 典型例題詳解

自測習題

自測習題答案

第9章 二連線埠網路

9.1 內容簡介

9.1.1 二連線埠網路

9.1.2 二連線埠網路的方程與參數

9.1.3 二連線埠網路的等效電路

9.1.4 二連線埠網路的特性阻抗

9.1.5 二連線埠網路的連線

9.2 典型例題詳解

自測習題

自測習題答案

南京郵電大學2004年攻讀碩士學位研究生入學考試電路分析試題

南京郵電大學2005年攻讀碩士學位研究生入學考試電路分析試題

南京郵電大學2003/2004學年第一學期期末電路分析(A)試題

南京郵電大學2004/2005學年第一學期期末電路分析(A)試題

參考文獻

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