本書是在高職高專“十一五”機電類規劃教材《電路基礎》第二版的基礎上編寫及修訂而成的。全書共分10章,主要內容有:電路的基本概念和定律;直流電路的分析;正弦交流電路的分析;諧振與互感電路;三相電路;非正弦周期電流電路;動態電路的時域分析;動態電路的復頻域分析;二端口網絡;控制電器和電動機。本書充分考慮高職教育培養應用型人才的實際需要,按照循序漸進、理論聯系實際的原則編寫,教材內容以適量、實用為度,不貪求多、難。在編寫中力求敘述簡練,概念清晰,通俗易懂,便于自學。對于電路的分析求解,做到步驟清楚,結果正確,舉例結合實際并具有典型性,例題、習題安排合理,為方便教學和自學,書后附有習題答案。
本書是在高職高專 “十一五” 機電類專業規劃教材 «電路基礎» 第 2 版的基礎上編寫及修訂而成的ꎮ 考慮到后續專業課程的需要ꎬ 第 3 版增加了一章內容: 動態電路的復頻域分析ꎻ 同時對其他章節進行了適當的修改ꎮ 全書共 10 章ꎬ 主要內容有: 電路的基本概念和基本定律ꎻ 直流電路分析ꎻ 正弦交流電路ꎻ 諧振與互感電路ꎻ 三相電路ꎻ 非正弦周期電流電路ꎻ 動態電路的時域分析ꎻ 動態電路的復頻域分析ꎻ 二端口網絡ꎻ 低壓電器與電動機ꎮ本書充分考慮高職教育培養應用型人才的實際需要ꎬ 按照循序漸進、 理論聯系實際的原則編寫ꎬ 教材內容以適量、 實用為度ꎬ 不貪求多、 難ꎮ 在編寫中力求敘述簡練ꎬ 概念清晰ꎬ 通俗易懂ꎬ 便于自學ꎮ 對于電路的分析求解ꎬ 做到步驟清楚ꎬ 結果正確ꎬ 舉例結合實際并具有典型性ꎬ 例題、 習題安排合理ꎮ 為方便教學ꎬ 本書附有習題詳細解答ꎬ 并重新制作了教學 PPTꎮ本書可作為高職高專電子信息、 通信、 自動化等相關專業的電路理論課教材ꎮ本書由天津電子信息職業技術學院趙輝擔任主編ꎬ 并編寫了第 1、 2、 4、 5 章ꎻ 常州機電職業技術學院王琳擔任副主編ꎬ 并編寫了第 6、 7 章ꎻ 天津理工大學中環信息學院王鵬宇編寫了第 8 章并參與了 PPT 的重新制作ꎻ 無錫機電高等職業技術學校仲文祥編寫了第 9、 10章ꎻ 南京鐵道職業技術學院孫凱編寫了第 3 章ꎮ 安徽機電職業技術學院儲克森副院長擔任主審工作ꎮ本書在編寫和修訂過程中ꎬ 查閱和參考了相關的文獻資料ꎬ 得到許多教益和啟發ꎬ 在此向參考文獻的作者表示誠摯的謝意ꎮ 本書得到了中國機械教育發展中心的支持和幫助ꎬ 在此表示忠心的感謝ꎮ由于編者水平有限ꎬ 書中難免存在疏漏和不妥之處ꎬ 歡迎廣大讀者批評指正ꎮ編 者
前 言
第 1 章 電路的基本概念和基本定律 1
1 1 電路及電路模型 1
1. 1. 1 實際電路 1
1. 1. 2 電路模型 1
1. 1. 3 電路的分類 2
1. 2 電路中的基本物理量 2
1. 2. 1 電流 2
1. 2. 2 電壓 3
1. 2. 3 電功率 4
1. 3 電阻元件 5
1. 3. 1 線性非時變電阻 5
1. 3. 2 電阻元件吸收的功率 5
1. 4 電容元件與電感元件 6
1. 4. 1 電容元件 6
1. 4. 2 電感元件 8
1. 5 電路中的獨立電源 10
1. 5. 1 理想電壓源和理想電流源 10
1. 5. 2 實際電壓源模型和實際電流
源模型 12
1. 5. 3 兩種電源模型的等效變換 13
1. 6 無源網絡的等效化簡 15
1. 6. 1 電阻的串并聯 15
1. 6. 2 電阻星形聯結和三角形聯結的
等效變換 17
1. 7 基爾霍夫定律 18
1. 7. 1 基爾霍夫電流定律 18
1. 7. 2 基爾霍夫電壓定律 19
1. 8 受控源 21
1. 8. 1 受控源的種類 21
1. 8. 2 含受控源二端電路的等效
化簡分析 22
本章小結 24
習題一 25
第 2 章 直流電路分析 28
2. 1 支路電流法 28
2. 2 疊加定理與替代定理 30
2. 2. 1 疊加定理 30
2. 2. 2 替代定理 32
2. 3 戴維南定理與諾頓定理 33
2. 3. 1 戴維南定理 33
2. 3. 2 諾頓定理 37
2. 4 節點分析法 38
2. 4. 1 節點電壓方程的一般形式 38
2. 4. 2 電路中含理想電壓源支路的
處理方法 40
2. 5 網孔分析法 41
2. 5. 1 網孔電流方程的一般形式 41
2. 5. 2 電路中含有理想電流源支路
的處理方法 43
本章小結 45
習題二 46
第 3 章 正弦交流電路 49
3. 1 正弦量 49
3. 1. 1 正弦量的三要素 49
3. 1. 2 同頻率正弦量的相位差 51
3. 1. 3 正弦交流電的有效值 52
3. 2 正弦量的相量表示法 53
3. 2. 1 復數及運算規律 53
3. 2. 2 正弦量的相量表示 55
3. 3 電路基本定律的相量形式 56
3. 3. 1 基本元件電壓、 電流關系
的相量形式 56
3. 3. 2 基爾霍夫定律的相量形式 60
3. 4 復阻抗與復導納 61
Ⅴ
3. 4. 1 R、 L、 C 串聯電路與復阻抗 61
3. 4. 2 R、 L、 C 并聯電路與復導納 64
3. 4. 3 復阻抗與復導納的等效變換 66
3. 5 正弦交流電路的相量分析法 67
3. 5. 1 網孔電流法 67
3. 5. 2 節點電壓法 68
3. 6 正弦交流電路中的功率 69
3. 6. 1 瞬時功率 69
3. 6. 2 平均功率和功率因數 71
3. 6. 3 無功功率 72
3. 6. 4 視在功率 72
?
3. 6. 5 復功率 73
3. 6. 6 功率因數的提高 73
本章小結 75
習題三 76
第 4 章 諧振與互感電路 79
4. 1 串聯諧振與并聯諧振 79
4. 1. 1 串聯諧振 79
4. 1. 2 并聯諧振 82
4. 2 耦合電感元件 84
4. 2. 1 耦合電感的概念 84
4. 2. 2 耦合電感線圈的電壓、 電流
關系 84
4. 2. 3 耦合電感線圈的等效受控源
電路 86
4. 2. 4 耦合電感線圈電壓、 電流關
系的相量形式 87
4. 3 耦合電感的去耦等效電路 87
4. 3. 1 耦合電感的串聯等效 88
4. 3. 2 耦合電感的 T 形等效 89
4. 4 空心變壓器 92
4. 5 理想變壓器 95
4. 5. 1 理想變壓器兩個端口電壓、
電流關系 95
4. 5. 2 理想變壓器變換阻抗的作用 96
本章小結 97
習題四 98
第 5 章 三相電路 101
5. 1 三相交流電動勢的產生 101
5. 2 三相電源的聯結 102
5. 2. 1 三相電源的星形聯結 102
5. 2. 2 三相電源的三角形聯結 103
5. 3 三相負載的聯結 104
5. 3. 1 三相負載的星形聯結 104
5. 3. 2 三相負載的三角形聯結 105
5. 4 對稱三相電路的計算 106
5. 5 不對稱三相電路的計算 109
5. 6 三相電路的功率 111
5. 6. 1 有功功率 111
5. 6. 2 無功功率 112
5. 6. 3 視在功率 112
本章小結 113
習題五 114
第 6 章 非正弦周期電流電路 116
6. 1 非正弦周期信號的諧波分析 116
6. 2 有效值、 平均值和平均功率 120
6. 2. 1 有效值 120
6. 2. 2 平均值 121
6. 2. 3 平均功率 121
6. 3 非正弦周期電流電路的分析 122
本章小結 125
習題六 125
第 7 章 動態電路的時域分析 128
7. 1 換路定律及電路初始條件的
確定 128
7. 1. 1 換路定律 128
7. 1. 2 初始條件的確定 129
7. 2 一階電路的零輸入響應 131
7. 2. 1 RC 電路的零輸入響應 131
7. 2. 2 R