電路（慕課版 支持AR+H5交互）

【章名目錄】

第　1章 電路概論
【第　一篇】電路基本概念和分析基礎
第　2章 電路基本概念
第3章　電路基本定律
第4章　電路基本分析方法
第5章　電路定理
【第二篇】動態(tài)電路的時域分析
第6章　動態(tài)電路的動態(tài)元件和微分方程
第7章　一階動態(tài)電路
第8章　二階動態(tài)電路
【第三篇】正弦交流電路
第9章　正弦交流電路分析基礎
第　10章 正弦交流電路的相量分析法
第　11章 正弦交流電路的功率
【第四篇】電路應用與拓展
第　12章 三相電路
第　13章 磁耦合電路
第　14章 濾波器和諧振電路
第　15章 非正弦周期電路
第　16章 二端口網絡
第　17章 含有運算放大器的電路
第　18章 動態(tài)電路的s域分析
第　19章 非線性電路

【詳細目錄】

第　1章 電路概論
1.1　大學“電路”課程學什么...................　2
1.2學習“電路”課程有什么用　...............　5
1.3“電路”課程的知識點脈絡.................　7
1.4怎樣學好“電路”課程......................　8

【第　一篇】電路基本概念和分析基礎

第　2章 電路基本概念
2.1　電路基本物理量 ..............................11
2.1.1　電流. ................................................　11
2.1.2　電壓. ................................................　12
2.1.3　功率. ................................................　14
2.2　電路基本元件 .................................16
2.2.1　電路模型. ........................................　16
2.2.2　電阻元件. ........................................　17
2.2.3　電容元件和電感元件 ....................　18
2.2.4　獨立電壓源....................................　19
2.2.5　獨立電流源 ....................................　19
2.2.6　受控電源 ........................................20
2.3　電路拓撲.......................................　22
2.3.1　支路 ................................................　22
2.3.2　節(jié)點 ................................................　22
2.3.3　串聯和并聯. ....................................　23
2.3.4　回路和網孔. ....................................　24
2.3.5　導線、節(jié)點變形記. ........................　24
習題.................................................　26

第3章　電路基本定律
3.1基爾霍夫電流定律　..........................　29
3.1.1　基爾霍夫電流定律表述形式一. .....　29
3.1.2　基爾霍夫電流定律表述形式二. .....　29
3.2基爾霍夫電壓定律...........................31
3.2.1　基爾霍夫電壓定律表述形式一. .....　31
3.2.2　基爾霍夫電壓定律表述形式二. .....　32
3.3基于基爾霍夫定律求解電路.............　33
3.3.1　基爾霍夫電流定律獨立方程數......　33
3.3.2　基爾霍夫電壓定律獨立方程數......　33
3.3.3　基于基爾霍夫定律的電路求解步驟........　34
習題.................................................　38

第4章　電路基本分析方法
4.1等效變換.......................................　42
4.1.1　等效變換的定義和特點. ................　42
4.1.2　串并聯電阻的等效變換. ................　42
4.1.3　三角形連接電阻和星形連接電阻的等效變換........44
4.1.4　與電壓源相關的等效變換. ............　45
4.1.5　與電流源相關的等效變換. ............　46
4.1.6　電壓源與電阻串聯和電流源與電阻并聯的等效變換......　47
4.2節(jié)點電壓法　...................................　50
4.2.1　節(jié)點電壓法的依據. ........................　51
4.2.2　節(jié)點電壓方程的列寫方法. ............　52
4.2.3　含無伴電壓源的電路的節(jié)點電壓方程............................　54
4.2.4　含受控電源的電路的節(jié)點電壓方程.................................　56
4.3回路電流法　...................................　57
4.3.1　回路電流法的依據. ........................　57
4.3.2　回路電流方程的列寫方法. ............　57
4.3.3　含電流源的電路的回路電流方程...............................　59
4.3.4　含受控電源的電路的回路電流方程..............................　61
4.3.5　回路電流法與節(jié)點電壓法的比較...............................　62
習題.................................................　63

第5章　電路定理
5.1疊加定理和齊性定理.......................　67
5.1.1　疊加定理. ........................................　67
5.1.2　齊性定理. ........................................70
5.1.3　結合疊加定理和齊性定理求解電路...70
5.2替代定理　.......................................71
5.2.1　替代定理. ........................................　71
5.2.2　替代定理的應用. ............................　72
5.3戴維南定理和諾頓定理　...................　73
5.3.1　等效電阻. ........................................　73
5.3.2　戴維南定理. ....................................　74
5.3.3　諾頓定理. ........................................　75
5.3.4　戴維南定理和諾頓定理的關系. ....　76
5.4戴維南等效電路的求解和應用..........　76
5.4.1　戴維南等效電路的求解方法. ........　76
5.4.2　電路拓撲和元件參數已知時戴維南等效電路的求解方法.........　76
5.4.3　一端口網絡為黑匣子時戴維南等效電路的求解方法.....................80
5.4.4　戴維南等效用于最大功率傳輸問題求解.........................................　81
*5.5特勒根定理和互易定理..................　84
5.5.1　特勒根定理一與功率守恒. ............　84
5.5.2　特勒根定理二. ................................　85
5.5.3　特勒根定理二的推論. ....................　86
5.5.4　互易定理. ........................................　88
*5.6對偶原理　......................................91
5.6.1　對偶原理. ........................................　91
5.6.2　舉一反二. ........................................　92
5.6.3　對偶電路. ........................................　93
習題.................................................　96

【第二篇】動態(tài)電路的時域分析

第6章　動態(tài)電路的動態(tài)元件和微分方程
6.1電容元件......................................103
6.1.1　電容器和電容元件. ......................103
6.1.2　電容的電壓與電流關系. ..............103
6.1.3　電容的能量. ..................................104
6.1.4　串并聯電容的等效變換. ..............105
6.2電感元件　.....................................107
6.2.1　電感器和電感元件. ......................107
6.2.2　電感的電壓與電流關系. ..............107
6.2.3　電感的能量. ..................................108
6.2.4　串并聯電感的等效變換. ..............109
*6.2.5　電感和電容的對偶.....................109
6.3動態(tài)電路的微分方程　.....................110
6.3.1　動態(tài)電路微分方程的列寫方法.....110
*6.3.2　狀態(tài)方程簡介.............................112
6.4動態(tài)電路的階數............................114
6.5動態(tài)電路微分方程的初始條件.........115
習題................................................118

第7章　一階動態(tài)電路
7.1　RC一階電路的充放電....................122
7.1.1　電容充電. ......................................　122
7.1.2　電容放電. ......................................124
7.2　RL一階電路的充放電....................124
7.2.1　電感充電. ......................................125
7.2.2　電感放電. ......................................126
*7.2.3　電容充放電和電感充放電的對偶.................126
7.3三要素法一階電路求解　..................127
7.3.1　三要素公式. ..................................　127
7.3.2　三要素法一階電路求解步驟.......　127
*7.3.3　電容串并聯和電感串并聯時一階電路求解.............................　132
*7.3.4　電容電壓和電感電流突變時一階電路求解.............................135
7.4一階電路的響應............................136
7.4.1　零狀態(tài)響應、零輸入響應和全響應...........................................　137
*7.4.2　階躍響應.....................................　137
*7.4.3　沖激響應.....................................140
習題................................................143

第8章　二階動態(tài)電路
8.1零輸入RLC串聯二階電路的微分方程　...........................................　148
8.2零輸入RLC串聯二階電路微分方程求解　...........................................　148
8.3零輸入RLC串聯二階電路的工作狀態(tài)　............................................　151
8.3.1　過阻尼. ..........................................151
8.3.2　臨界阻尼. ......................................151
8.3.3　欠阻尼. ..........................................152
*8.3.4　零阻尼.........................................152
8.4其他二階電路　...............................154
*8.4.1　含源RLC串聯二階電路.............154
*8.4.2　零輸入RLC并聯二階電路.........155
*8.4.3　非RLC串并聯二階電路.............156
習題................................................159

【第三篇】正弦交流電路

第9章　正弦交流電路分析基礎
9.1正弦交流電路的定義......................163
9.2正弦量與復數　...............................163
9.2.1　正弦量. ..........................................163
9.2.2　復數. ..............................................164
9.2.3　正弦量與復數的關系. ..................165
9.3相量的引入　..................................165
9.3.1　為什么可以引入相量. ..................165
9.3.2　相量的定義. ..................................166
9.3.3　正弦量和相量的相互轉化. ..........　167
9.4時域正弦量運算與相量域相量運算的對應關系......　168
9.4.1　加減運算與基爾霍夫定律. ..........168
9.4.2　比例運算與歐姆定律. ..................169
9.4.3　微分運算與電感、電容的電壓與電流關系......169
9.5阻抗和導納　..................................170
9.5.1　阻抗和導納的定義. ......................170
9.5.2　串并聯阻抗的等效阻抗. ..............　172
9.5.3　阻抗與角頻率的關系. ..................　173
9.5.4　阻抗的電壓與電流相位關系. ......174
9.6正弦交流電路與直流電路的比較　.....174
習題................................................175

第　10章 正弦交流電路的相量分析法
10.1相量分析法　.................................179
10.1.1　相量分析法的依據. ....................　179
10.1.2　相量分析法的步驟. ....................　179
10.2相量分析法的應用.......................181
10.2.1　節(jié)點電壓法. ................................　181
10.2.2　回路電流法. ................................182
10.2.3　等效變換. ....................................182
10.2.4　戴維南定理. ................................182
10.3相量圖　......................................　184
10.3.1　相量圖的繪制依據. ....................184
10.3.2　相量圖的繪制步驟. ....................185
10.3.3　相量圖的應用. ............................188
習題................................................191

第　11章 正弦交流電路的功率
11.1瞬時功率....................................195
11.1.1　瞬時功率的定義. ........................195
11.1.2　電阻、電感和電容的瞬時功率............195
11.2　有功功率 ....................................196
11.2.1　有功功率的定義. ........................196
11.2.2　電阻、電感和電容的有功 ....功率......　197
11.2.3　功率表簡介. ................................198
11.2.4　有功功率的計算. ........................198
11.2.5　最大有功功率傳輸. ....................200
11.3無功功率　...................................　204
11.3.1　無功功率的定義. ........................204
11.3.2　電阻、電感和電容的無功功率. ...........205
11.3.3　無功功率的計算. ........................206
11.4復功率　......................................　207
11.5視在功率和功率因數　...................　207
11.5.1　視在功率. ....................................207
11.5.2　功率因數. ....................................208
11.5.3　提高功率因數. ............................208
11.6交流電路功率的守恒性和相互關系...........210
習題................................................211

【第四篇】電路應用與拓展

第　12章 三相電路
12.1三相電路簡介..............................217
12.1.1　三相電路的定義. ........................　217
12.1.2　三相電路的連接方式. ................219
12.2對稱三相電路..............................221
12.2.1　對稱三相電路的定義. ................221
12.2.2　相電壓和線電壓. ........................222
12.2.3　相電流和線電流. ........................223
12.2.4　對稱三相電路簡化為單相電路........224
12.2.5　對稱三相電路的計算. ................225
12.3不對稱三相電路　.........................　229
12.3.1　不對稱三相電路的定義. ............229
12.3.2　不對稱三相電路的計算. ............229
12.3.3　三相四線制. ................................231
12.4三相電路的功率　.........................　232
12.4.1　對稱三相電路功率的特點. ........232
12.4.2　二瓦計法測量三相電路功率. ....232
*12.5三相電路的應用........................　235
習題...............................................　236

第　13章 磁耦合電路
13.1磁場耦合與互感...........................241
13.1.1　磁場耦合與互感的定義. ............241
13.1.2　同名端的定義與判斷. ................241
13.1.3　互感電壓與極性判斷. ................243
13.2磁耦合電路的計算　......................　244
13.2.1　耦合電感的去耦等效. ................244
13.2.2　磁耦合電路的計算方法. ............247
13.3變壓器　.......................................251
13.3.1　變壓器的定義. ............................251
13.3.2　耦合系數. ....................................251
13.3.3　輸入阻抗、輸出阻抗和反映阻抗. ...251
13.4理想變壓器................................　255
13.4.1　理想變壓器的定義. ....................255
13.4.2　理想變壓器的特性. ....................255
13.4.3　理想變壓器用于阻抗變換. ........　257
*13.5磁耦合線圈的應用.....................　259
習題................................................261

第　14章 濾波器和諧振電路
14.1電路的頻率響應..........................　265
14.1.1　傳遞函數的定義與求解. ............265
14.1.2　傳遞函數的頻率特性. ................266
14.2濾波器　......................................　267
14.2.1　濾波器的定義、應用領域與類型. ...　267
14.2.2　典型的濾波器電路. ....................268
14.3諧振的定義和條件　......................　272
14.4串聯諧振...................................　272
14.4.1　串聯諧振的條件. ........................　272
14.4.2　串聯諧振的特點. ........................　273
14.4.3　串聯諧振的用途. ........................　275
14.5并聯諧振...................................　277
14.5.1　并聯諧振的條件. ........................　277
14.5.2　并聯諧振的特點. ........................　277
14.5.3　并聯諧振的用途. ........................280
習題...............................................　285

第　15章 非正弦周期電路
15.1非正弦周期信號..........................　290
15.1.1　常見的非正弦周期信號. ............290
15.1.2　非正弦周期信號的傅里葉級數表示. .........290
15.2非正弦周期電路的計算................　293
15.2.1　非正弦周期電路的計算步驟. ....　293
15.2.2　與諧振濾波相關的非正弦周期電路的計算. ......295
15.3非正弦周期電路的有效值和平均功率............　297
15.3.1　非正弦周期電路的有效值. ........　297
15.3.2　非正弦周期電路的平均功率. ....298
*15.4非正弦周期電路的應用　...............301
習題...............................................　302

第　16章 二端口網絡
16.1二端口網絡的基本概念　................　305
16.1.1　二端口網絡的定義. ....................305
16.1.2　二端口網絡的參數. ....................306
16.1.3　阻抗參數 Z..................................306
16.1.4　導納參數 Y..................................307
16.1.5　混合參數 H..................................307
16.1.6　傳輸參數 T..................................308
16.2二端口網絡參數的確定方法　.........　309
16.2.1　已知拓撲結構和元件參數時確定二端口網絡參數. ................309
16.2.2　確定二端口網絡的多種參數. ....311
16.2.3　已知二端口網絡為黑匣子時確定二端口網絡參數. ................312
16.3純阻抗二端口網絡的等效電路　.......314
*16.3.1　純阻抗二端口網絡的互易定理...........................................314
16.3.2　二端口網絡的T形等效電路. .....　315
16.3.3　二端口網絡的 Π形等效電路. ....　316
16.4二端口網絡的連接　.......................317
16.4.1　二端口網絡的連接方式. ............　318
16.4.2　級聯、串聯和并聯復合二端口網絡的參數..........　319
*16.4.3　二端口網絡連接的有效性. ......　319
*16.5二端口網絡的應用.....................　320
習題...............................................　322

第　17章 含有運算放大器的電路
17.1運算放大器　................................　326
17.1.1　運算放大器簡介. ........................　326
17.1.2　運算放大器的特性. ....................　326
17.2理想運算放大器　.........................　327
17.2.1　理想運算放大器的定義. ............　327
17.2.2　理想運算放大器的特性. ............　327
17.2.3　含有理想運算放大器的電路的求解.............................................　328
17.3由運算放大器構成的運算電路　.......331
17.3.1　負反饋和正反饋. ........................　331
17.3.2　反相比例電路和同相比例電路.............................................　332
17.3.3　反相加法電路和減法電路. ........334
17.3.4　反相微分電路和反相積分電路.............................................334
17.4運算放大器的應用　......................　335
17.4.1　基于運算放大器構成電壓跟隨器和電壓限幅器. ................　335
17.4.2　基于運算放大器構成負電阻. ....　337
17.4.3　基于運算放大器構成有源濾波器.........................................　337
17.4.4　基于運算放大器構成電壓比較器.........................................　338
習題...............................................　339

第　18章 動態(tài)電路的s域分析
18.1拉普拉斯變換和反變換　................　344
18.2拉普拉斯變換的性質...................　345
18.2.1　線性. ............................................345
18.2.2　時域尺度變換. ............................346
18.2.3　時域平移和s域平移...................346
18.2.4　時域的微分和積分. ....................　347
18.2.5　s域的微分和積分.......................　347
18.3常用的拉普拉斯變換對................　348
18.4分式展開法求拉普拉斯反變換　......　350
18.4.1　F2(s)=0的解全部為不相等的實根.............................................350
18.4.2　F2(s)=0的解全部為實根且含有相等的實根.................................352
18.4.3　F2(s)=0的解含有共軛復根. .......　353
18.5電路元件的s域電路模型和s域基爾霍夫定律.............................　355
18.5.1　電阻s域電路模型.......................355
18.5.2　電感s域電路模型.......................355
18.5.3　電容s域電路模型.......................356
18.5.4　電源s域電路模型. ......................　357
18.5.5　s域基爾霍夫定律. ......................358
18.6動態(tài)電路的s域分析法.................　358
18.7　s域傳遞函數與動態(tài)電路的零狀態(tài)響應..........................................　362
18.7.1　s域傳遞函數...............................362
18.7.2　應用s域傳遞函數求動態(tài)電路的零狀態(tài)響應.................................365
*18.8動態(tài)電路s域分析的應用............366
18.8.1　動態(tài)電路s域分析用于解微分 ....方程.............................................366
18.8.2　動態(tài)電路 s域分析用于判斷電路的穩(wěn)定性.....................................　367
習題...............................................　369

第　19章 非線性電路
19.1非線性電路的定義及與線性電路的比較..........................................　373
19.1.1　非線性電路的定義. ....................　373
19.1.2　非線性電路與線性電路的比較. ............................................374
19.2非線性電路元件　.........................　375
19.2.1　非線性電阻. ................................　375
19.2.2　非線性電感. ................................　376
19.2.3　非線性電容. ................................　377
19.2.4　開關. ............................................　377
19.3非線性電路的方程　......................　378
19.3.1　不含動態(tài)元件的非線性電阻電路的代數方程.........................　378
19.3.2　非線性動態(tài)電路的微分方程. ....　379
19.4非線性電路的小信號分析法　.........　381
19.4.1　不含動態(tài)元件的非線性電阻電路的小信號分析法.................381
*19.4.2　非線性動態(tài)電路的小信號分析法. ......................................384
*19.5非線性電路的數值求解法...........　386
*19.6非線性動態(tài)電路的動力學行為簡介........................................　387
19.6.1　平衡點的穩(wěn)定性. ........................　387
19.6.2　分岔. ............................................　388
19.6.3　混沌. ............................................389
*19.7非線性電路的應用......................391
19.7.1　避雷器. ........................................391
19.7.2　磁閥式可控電抗器. ....................392
19.7.3　功率因數校正變換器. ................　393
習題...............................................　394

參考文獻.............................................　396