第1章 基本概念與基本定律 1 1.1 電荷與電流 2 1.1.1 電荷的定義和特性 2 1.1.2 電流的參考方向 3 1.1.3 電流的定義 3 1.2 電壓 4 1.2.1 電壓的定義 4 1.2.2 電壓的參考方向 4 1.3 功率和電能 5 1.3.1 電功率的定義 5 1.3.2 電壓、電流的關聯參考方向 6 1.3.3 功率守恒與電能的計算 6 1.4 電路元件和電路模型 7 1.4.1 電路元件的集總假設 7 1.4.2 電路模型 8 1.5 電阻元件和歐姆定律 8 1.5.1 電阻元件和歐姆定律的概念 8 1.5.2 線性電阻的特性 8 1.5.3 電阻元件上的功率與能量 10 1.6 電壓源和電流源 10 1.6.1 電壓源的概念與伏安特性 10 1.6.2 電流源的概念與伏安特性 11 1.6.3 電壓源和電流源的功率 12 1.7 受控源 12 1.7.1 受控源的定義 12 1.7.2 線性受控源 13 1.8 基爾霍夫定律 14 1.8.1 支路、節點和回路的概念 14 1.8.2 基爾霍夫電流定律 15 1.8.3 基爾霍夫電壓定律 16 習題 18 第2章 電路的等效變換 22 2.1 電路等效的概念 22 2.2 無源一端口的等效電阻 23 2.2.1 無源一端口等效電阻的概念 23 2.2.2 電阻元件的串聯與并聯 24 2.2.3 含受控源一端口等效電阻的 計算 26 2.3 電壓源、電流源的串聯與并聯 27 2.3.1 電壓源的串聯與并聯 27 2.3.2 電流源的串聯與并聯 28 2.3.3 電壓源和電流源的串聯與并聯 29 2.4 實際電源模型和等效變換 29 2.4.1 實際電源的兩種模型 29 2.4.2 兩種電源模型的等效變換 30 2.5 電阻Y連接和△連接電路的 等效變換 32 習題 35 第3章 電路的基本分析方法 39 3.1 電路的拓撲關系 39 3.1.1 圖的初步概念 39 3.1.2 電路模型和圖的關系 41 3.2 電路KCL和KVL方程的獨立性 42 3.2.1 電路KCL方程的獨立性 42 3.2.2 電路KVL方程的獨立性 43 3.3 支路電流法 44 3.4 網孔電流法和回路電流法 45 3.4.1 網孔電流法 46 3.4.2 回路電流法 49 3.5 節點電壓法 51 習題 55 第4章 電路定理 60 4.1 線性電路 60 4.1.1 線性電路的概念 60 4.1.2 線性電路方程的性質 61 4.2 疊加定理和齊性定理 61 4.2.1 疊加定理 62 4.2.2 齊性定理 65 4.3 替代定理 65 4.4 戴維南定理和諾頓定理 67 4.4.1 戴維南定理 67 4.4.2 諾頓定理 70 *4.5 特勒根定理 71 *4.6 互易定理 74 4.7 *大功率傳輸條件 75 4.8 對偶原理 77 習題 79 第5章 含運算放大器電路分析 83 5.1 運算放大器的電路模型 83 5.2 含理想運放的電阻電路分析 85 5.2.1 比例運算電路 85 5.2.2 加法運算與減法運算電路 86 習題 88 第6章 電容元件和電感元件 91 6.1 電容元件 91 6.1.1 電容元件及其電壓、電流關系 91 6.1.2 電容元件上的功率和能量 93 6.1.3 電容元件的串、并聯 94 6.2 電感元件 95 6.2.1 電感元件及其電壓、電流關系 95 6.2.2 電感元件上的功率和能量 97 6.2.3 電感元件的串、并聯 98 習題 99 第7章 一階電路分析 103 7.1 動態電路與換路定則 103 7.1.1 動態電路和狀態變量 104 7.1.2 動態電路的換路定則 105 7.2 一階電路的零輸入響應 107 7.3 一階電路的零狀態響應 111 7.4 一階電路的全響應與三要素法 114 7.4.1 一階電路的全響應 114 7.4.2 三要素法 115 7.5 一階電路的階躍響應 117 7.5.1 單位階躍函數 117 7.5.2 階躍函數在電路中的應用 118 7.5.3 一階電路的階躍響應 119 7.6 一階電路的沖激響應 120 7.6.1 單位沖激函數 120 7.6.2 單位沖激函數的性質 121 7.6.3 電容電壓和電感電流的躍變 122 7.6.4 沖激響應 123 7.7 階躍響應與沖激響應的關系 124 習題 126 第8章 二階電路分析 131 8.1 二階電路的零輸入響應 131 8.1.1 過阻尼響應 132 8.1.2 臨界阻尼響應 133 8.1.3 欠阻尼響應 134 8.2 二階電路的階躍響應和沖激響應 136 8.2.1 二階電路的階躍響應 136 8.2.2 二階電路的沖激響應 137 *8.3 一般二階電路 139 習題 141 第9章 正弦量與相量 144 9.1 正弦量 144 9.1.1 正弦量的三要素 144 9.1.2 有效值的定義、正弦量的 有效值 145 9.1.3 正弦量的相位差 146 9.2 正弦量的相量表示 147 9.2.1 復數 147 9.2.2 相量的定義 149 9.2.3 時域運算和相量運算的關系 150 9.3 三種基本電路元件和電路定律的 相量關系 152 9.3.1 電阻元件的相量關系 152 9.3.2 電感元件的相量關系 153 9.3.3 電容元件的相量關系 154 9.3.4 KCL、KVL的相量形式 154 9.4 阻抗和導納 156 9.4.1 阻抗和導納的定義 156 9.4.2 阻抗和導納的等效變換 158 9.5 阻抗(導納)的串聯和并聯 158 9.5.1 阻抗的串聯 159 9.5.2 阻抗(導納)的并聯 159 習題 161 第10章 正弦穩態電路分析 164 10.1 正弦穩態電路的分析方法 164 10.2 正弦穩態電路的功率 168 10.2.1 瞬時功率 169 10.2.2 有功功率和功率因數 169 10.2.3 無功功率 170 10.2.4 視在功率 170 10.2.5 R、 L、 C元件的有功和 無功功率 171 10.3 復功率 171 10.4 功率因數的提高 172 10.5 正弦穩態*大功率傳輸 174 習題 176 第11章 三相電路 180 11.1 三相對稱電壓 180 11.1.1 三相對稱電壓的產生 180 11.1.2 三相電源的連接、線電壓與 相電壓 181 11.2 三相負載 183 11.2.1 三相負載的連接 183 11.2.2 三相負載中的電流和電壓 184 11.3 對稱三相電路的計算 184 11.3.1 負載Y連接電路的計算 184 11.3.2 負載△連接電路的計算 186 11.4 不對稱三相電路的計算 187 11.5 三相電路的功率 189 11.5.1 三相電路的功率 189 11.5.2 三相電路功率的測量 190 習題 192 第12章 耦合電感電路 194 12.1 耦合電感 194 12.1.1 耦合電感及其伏安關系 194 12.1.2 耦合電感的耦合系數 197 12.2 耦合電感的串聯與并聯 197 12.2.1 耦合電感的串聯 197 12.2.2 耦合電感的并聯 199 12.3 空芯變壓器 201 12.4 理想變壓器 203 12.4.1 理想變壓器的理想條件 203 12.4.2 理想變壓器的電壓、電流關系 203 12.4.3 理想變壓器的阻抗變換 205 習題 206 第13章 電路的頻率響應 210 13.1 串聯電路的頻域響應與諧振 210 13.1.1 RLC串聯電路的頻率響應 210 13.1.2 RLC串聯電路諧振的 條件與特點 211 13.1.3 諧振電路的通頻帶、品質因數和 選擇性 212 13.2 并聯諧振 214 13.2.1 并聯電路諧振的條件 214 13.2.2 并聯諧振電路的特點 214 13.3 正弦穩態電路的網絡函數 215 13.3.1 頻域網絡函數的定義 216 13.3.2 網絡函數的幅頻特性和 相頻特性 216 *13.4 波特圖 218 13.4.1 對數坐標與分貝的概念 218 13.4.2 幅頻特性和相頻特性的 波特圖 219 *13.5 濾波器 224 習題 225 第14章 非正弦周期信號電路分析 229 14.1 非正弦周期信號及傅里葉分解 229 14.1.1 非正弦周期信號 229 14.1.2 非正弦周期信號的傅里葉 分解 230 14.2 有效值、平均值和平均功率 232 14.2.1 非正弦周期信號的有效值 233 14.2.2 非正弦周期信號的平均值 233 14.2.3 非正弦周期的平均功率 234 14.3 非正弦周期信號電路的分析 234 *14.4 對稱三相電路中的高次諧波 236 14.4.1 對稱三相非正弦的周期量 236 14.4.2 零序諧波激勵下的對稱 電路分析 237 *14.5 傅里葉級數的指數形式 239 *14.6 傅里葉變換簡介 240 14.6.1 傅里葉積分 240 14.6.2 傅里葉變換 241 習題 242 第15章 拉普拉斯變換及其在 電路中的應用 244 15.1 拉普拉斯變換的定義 244 15.2 拉普拉斯變換的性質 245 15.2.1 線性性質 245 15.2.2 微分性質 246 15.2.3 積分性質 247 15.2.4 延遲性質 247 15.3 s域電路定律和運算電路模型 248 15.3.1 s域電路定律 249 15.3.2 基本電路元件的s域模型 249 15.3.3 s域電路方程 251 15.4 F(s)的分解及拉普拉斯反變換 252 15.4.1 單根情況 252 15.4.2 共軛復根情況 253 15.4.3 重根情況 254 15.5 拉普拉斯變換在線性電路分析 中的應用 256 15.6 s域網絡函數 260 15.6.1 s域網絡函數的定義 260 15.6.2 s域網絡函數的零點和極點 262 15.6.3 極點與沖激響應 264 *15.7 卷積積分 266 15.7.1 卷積積分的定義 266 15.7.2 拉普拉斯變換的卷積定理 267 15.7.3 卷積積分在電路分析中的 應用 268 習題 270 第16章 電路的矩陣方程 275 16.1 關聯矩陣 275 16.1.1 關聯矩陣的概念 275 16.1.2 用關聯矩陣表示的KCL和KVL 方程 276 16.2 回路矩陣 277 16.2.1 回路矩陣的概念 277 16.2.2 用回路矩陣表示的KVL和KCL 方程 278 *16.3 割集與割集矩陣 279 16.3.1 割集的定義 279 16.3.2 割集矩陣 280 16.3.3 用割集矩陣表示的KVL和KCL 方程 281 16.4 回路電流矩陣 282 16.4.1 復合支路 282 16.4.2 回路電流矩陣方程 282 16.4.3 含受控源的復合支路 284 16.5 節點電壓矩陣 286 16.5.1 復合支路 286 16.5.2 節點電壓矩陣方程 287 *16.6 割集電壓矩陣 289 *16.7 狀態方程及矩陣表示 290 習題 294 第17章 二端口網絡 298 17.1 二端口網絡 298 17.2 二端口網絡參數 299 17.2.1 Y參數 299 17.2.2 Z參數 301 17.2.3 H參數 304 17.2.4 T參數 305 17.2.5 二端口參數之間的關系 306 17.3 二端口的轉移函數 308 17.4 二端口網絡的互聯 310 17.4.1 二端口網絡的串聯 310 17.4.2 二端口網絡的并聯 311 17.4.3 二端口網絡的級聯 312 17.5 回轉器和負阻抗變換器 313 17.5.1 回轉器 313 17.5.2 負阻抗變換器 314 習題 315 第18章 非線性電路簡介 319 18.1 非線性電路的基本分析方法 319 18.1.1 非線性電路的圖解分析法 320 18.1.2 非線性電路的迭代計算 分析法 320 18.2 非線性電路的近似分析方法 321 18.2.1 分段線性化分析法 321 18.2.2 小信號分析方法 322 習題 325 部分習題答案 327 參考文獻 343