电路分析基础（第四版）

本书从网页与网站设计的基本原理、概念和方法出发，逐步引导读者深入学习网页设计与制作的相关技术基础。讲解简明扼要、条理清楚，强调用言简意赅的语言描述抽象的理论，简单易学。

本书在编写过程中按照循序渐进、理论与实践相结合的原则安排教材内容和学习流程，知识全面、概念清晰，内容准确易懂、案例精彩实用，注重培养学生提出问题、分析问题和利用计算机解决问题的能力。

前 言

本书根据广大读者使用第三版教材后提出的宝贵意见进行了修改，主要做了以下工作：

1．对全书中的疏漏和不妥之处作了进一步的补充和更正，主要是对各章的电路图及图中的符号作了进一步的校正和修订。

2．根据目前电路虚拟实验软件升级的需要，以Multisim13为背景全面改写了附录B“电路虚拟实验简介”的内容。

本书以电路分析中的经典内容为核心，在教材内容的组织和讲述方面，力求做到符合教学规律和认知特点，在突出主要概念的同时，更加贴近实用。为提高学生的学习效果和增强学生自主解决问题的能力，在每章精选了丰富的例题和习题的同时，书末还增加了14个经典电路实验指导的内容、电路分析的典型实例及电路虚拟实验等内容，以开拓学生的视野，激发其学习兴趣。

本书主要内容仍分为6章：第1章为电路的基本概念和定律，第2章为电阻性网络分析的一般方法，第3章为正弦稳态电路分析，第4章为耦合电感元件和理想变压器，第5章为一阶动态电路分析，第6章为二端口网络。

本书可按60～70学时（不含实验）安排教学，根据教学需要可自行增删有些内容。

本书可作为应用型本科院校和高职高专院校的电气、电子、通信、自动化、计算机、机电等专业的教材，也可供从事电气和电子技术的工程技术人员参考。

第四版的修订工作主要由付玉明完成，陈晓和章晓眉也参加了全书的组织策划和部分章节的修改及附录A、附录B两部分的修改工作。参加本书编写工作的还有雷运发、马杨珲、雷航天、章佳梅、覃伟、李琦、崔靖。

由于编者水平有限，书中难免存在不妥和错误之处，欢迎读者批评指正。

付玉明

2016年11月

前言

第1章 电路的基本概念和定律 1
1.1 电路和电路模型 1
1.1.1 电路及其功能 1
1.1.2 实际电路的组成 1
1.1.3 电路模型 2
思考与练习 3
1.2 电流和电压的参考方向 3
1.2.1 电流及其参考方向 3
1.2.2 电压及其参考方向 5
1.2.3 电压、电流的关联参考方向 6
思考与练习 6
1.3 电功率 6
思考与练习 8
1.4 电阻元件 9
1.4.1 线性非时变电阻 9
1.4.2 电阻元件上消耗的功率与能量 10
思考与练习 12
1.5 电压源和电流源 12
1.5.1 电压源 12
1.5.2 电流源 13
思考与练习 14
1.6 基尔霍夫定律 15
1.6.1 基尔霍夫电流定律（KCL） 16
1.6.2 基尔霍夫电压定律（KVL） 18
思考与练习 22
1.7 受控源与运算放大器 22
1.7.1 四种形式的受控源 23
1.7.2 理想运算放大器 24
思考与练习 26
1.8 等效电路的概念 27
1.9 电阻的串联和并联 28
思考与练习 33
1.10 含独立源电路的等效化简 33
1.10.1 实际电压源的模型及其等效变换 33
1.10.2 含独立源的二端电路的等效 36
思考与练习 39
1.11 含受控源电路的等效化简 40
思考与练习 42
1.12 平衡电桥、电阻的Y形连接和形连接
的等效变换 43
思考与练习 46
小结 47
练习一 49
第2章 电阻性网络分析的一般方法 54
2.1 支路电流法 54
思考与练习 57
2.2 节点电压法 57
2.2.1 节点电压方程式的一般形式 58
2.2.2 电路中含有理想电压源支路的处理
方法 61
思考与练习 62
2.3 网孔电流法 62
2.3.1 网孔电流法的一般步骤 63
2.3.2 电路中含有理想电流源支路的处理
方法 65
思考与练习 66
2.4 叠加定理 67
思考与练习 69
2.5 置换定理 70
思考与练习 72
2.6 戴维南定理和诺顿定理 73
2.6.1 戴维南定理 73
2.6.2 诺顿定理 76
思考与练习 79
小结 80
练习二 81
第3章 正弦稳态电路分析 85
3.1 正弦量的基本概念 85
3.1.1 正弦量的三要素 85
3.1.2 同频率正弦量的相位差 88
3.1.3 正弦电流、电压的有效值 89
思考与练习 90
3.2 正弦量的相量表示法 91
3.2.1 复数的运算规律 91
3.2.2 正弦量的相量表示 92
思考与练习 94
3.3 基本元件VCR和KCL、KVL的相量
形式 94
3.3.1 基本元件VCR的相量形式 94
3.3.2 KCL、KVL的相量形式 99
思考与练习 100
3.4 复阻抗与复导纳 100
3.4.1 复阻抗 100
3.4.2 复导纳 103
3.4.3 复阻抗与复导纳的变换 105
思考与练习 106
3.5 正弦稳态电路分析 107
思考与练习 109
3.6 正弦稳态电路中的功率 109
3.6.1 R、L、C元件的功率和能量 109
3.6.2 二端电路的功率 113
3.6.3 无功功率、视在功率和复功率 114
3.6.4 正弦稳态电路的最大功率传输 117
思考与练习 119
3.7 谐振电路 119
3.7.1 串联谐振 119
3.7.2 并联谐振 124
思考与练习 126
3.8 三相电路 126
3.8.1 三相交流电动势的产生 126
3.8.2 三相电源的连接 127
3.8.3 对称三相负载的星形连接 128
3.8.4 对称三相负载的三角形连接 130
3.8.5 三相电路的功率 131
思考与练习 132
小结 133
练习三 133
第4章 耦合电感元件和理想变压器 138
4.1 耦合电感元件 138
4.1.1 耦合电感的概念 138
4.1.2 耦合电感元件的电压、电流关系 140
4.1.3 同名端 141
思考与练习 145
4.2 耦合电感的去耦等效 146
4.2.1 耦合电感的串联等效 146
4.2.2 耦合电感的T型等效 147
思考与练习 151
4.3 空芯变压器电路的分析 152
思考与练习 157
4.4 理想变压器 157
4.4.1 理想变压器两个端口的电压、电流
之间的关系 157
4.4.2 理想变压器的阻抗变换性质 159
思考与练习 163
小结 164
练习四 164
第5章 一阶动态电路分析 167
5.1 电容元件和电感元件 167
5.1.1 电容元件 167
5.1.2 电感元件 171
思考与练习 175
5.2 换路定律及初始值的确定 175
5.2.1 换路定律 175
5.2.2 初始值的确定 176
思考与练习 178
5.3 零输入响应 179
5.3.1 RC电路的零输入响应 179
5.3.2 RL电路的零输入响应 181
思考与练习 184
5.4 零状态响应 185
5.4.1 RC电路的零状态响应 185
5.4.2 RL电路的零状态响应 186
5.4.3 单位阶跃响应 188
思考与练习 189
5.5 全响应 190
思考与练习 192
5.6 求解一阶电路的三要素法 192
思考与练习 195
小结 196
练习五 197
第6章 二端口网络 200
6.1 二端口网络的方程与参数 201
6.1.1 二端口网络的Z方程和Z参数 201
6.1.2 二端口网络的Y方程和Y参数 203
6.1.3 二端口网络的T方程和T参数 206
6.1.4 二端口网络的H方程和H参数 208
思考与练习 210
6.2 二端口网络的连接与等效 210
6.2.1 二端口网络的串联 210
6.2.2 二端口网络的并联 212
6.2.3 二端口网络的级联 215
6.2.4 二端口网络的等效 216
思考与练习 220
6.3 回转器 220
小结 221
练习六 223
电路分析实验指导 226
实验一 直流电路中电位及电压关系的研究 226
实验二 线性与非线性元件的伏安特性的
测定 227
实验三 基尔霍夫定律的验证 230
实验四 受控源特性的研究 231
实验五 叠加原理的验证 233
实验六 戴维南定理和诺顿定理 234
实验七 交流电路参数的测量 235
实验八 改善功率因数实验 237
实验九 串联谐振电路实验 238
实验十 三相交流电路电压和电流的关系 241
实验十一 三相电路功率的测量 243
实验十二 互感电路实验 245
实验十三 研究L、C元件在直流和交流电路
中的特性 247
实验十四 一阶电路响应特性实验 249
附录A 电路分析典型实例 251
附录B 电路虚拟实验简介 257
附录C 习题参考答案 275
参考文献 284

1. 嵌入式人工智能技术应用（数字教材） [主编 胡娜 杨国勇 晏廷荣]
2. Java Web项目化设计实践教程 [邱云 曾陈萍]
3. 人工智能开发框架应用 [主编 王明超 芦娅云]
4. 民航客舱服务实用英语教程 [主编 田静 徐亚玲]
5. Python数据分析 [主编　冯志辉　赵磊　李放]
6. 大学信息技术 [曾翰颖 编著]
7. 多维视域下的高校篮球教学创新研究 [张利超 李宁 著]
8. 创新创业训练实践教程 [主编 王日华 陈武 黄喆诚]
9. 实用运筹学 [主编　邢育红　于晋臣]
10. 电子技术（第二版） [主编 覃爱娜 李飞]
11. 劳动争议处理实务 [主编 王秀卿 罗静]
12. 工程数学 [主编 郭立娟 王海]
13. 语音识别理论与实践 [主编　莫宏伟]
14. 武术基础教程 [主编 李代勇 谢志民]
15. 计算机网络实训教程 [主编 张浩军 赵玉娟]
16. 画法几何与机械制图习题集（多学时） [主编 赵军]
17. 电工电子技术基础 [主编 刘 军 杨国龙 刘天成]
18. MySQL数据库项目式教程 [陈亚峰]
19. 机械设计基础（第二版） [主编 田亚平 李爱姣]
20. 画法几何与机械制图 [主编 赵军]
21. C语言程序设计习题与实验指导（第二版） [主编 甄增荣 张宾]
22. C语言程序设计（第二版） [主编 甄增荣 田云霞]
23. Unity3D虚拟现实应用开发实践 [主 编 刘龙]
24. 智能化技术基础（第三版） [邓文达　李礼]
25. 面向对象程序设计 [主编 张勇 张平华 赵小龙]
26. 网络营销 [主编 夏薇薇 刘婷 尚洁]
27. 电视节目策划与制作（微课版） [主　编　黄滴滴]
28. 数据库技术与应用实践教程（SQL Server 2019） [主 编 严晖 周肆清]
29. 大学应用数学 [主编 郭立娟]
30. 工业机器人拆装与调试 [主编 胡月霞 向艳芳 朱奇]