电路(第五版)邱关源目录绪论 (1)第一章 电路模型和电路定律 (1)§1-1电路和电路模型 (1)§1-2电流和电压和参考方向 (1)§1-3电功率和能量 (1)§1-4电路元件 (2)§1-5电阻元件 (2)§1-6电压源和电流源 (3)§1-7受控电源 (3)§1-8基尔霍夫定律 (4)第二章 电阻电路的等效变换 (5)§2-1引言 (5)§2-2电路的等效变换 (5)§2-3电阻的串联和并联 (5)§2-4电阻的Y形连接和△形联结的等效变换 (6)§2-5电压源、电流源的串联和并联 (8)§2-6实际电源的两种模型及其等效变换 (8)§2-7输入电阻 (8)第三章 电阻电路的一般分析 (10)§3-1电路的图 (10)§3-2KCL和KVL的独立方程数 (10)§3-3支路电流法 (11)§3-4网孔电流法 (11)§3-5回路电流法 (12)§3-6结点电压法 (13)总结 (13)第四章 电路定理 (14)§4-1叠加定理 (14)§4-2替代定理 (14)§4-3戴维宁定理和诺顿定理 (15)§4-4最大功率传输定理 (16)§4-5*特勒根定理 (16)§4-6*互易定理 (17)§4-7*对偶原理 (18)第五章 含有运算放大器的电阻电路 (19)§5-1运算放大器的电路模型 (19)§5-2比例电路的分析 (21)§5-3含有理想运算放大器的电路的分析 (22)第六章 储能元件 (24)§6-1电容元件 (24)§6-2电感元件 (25)§6-3电容、电感元件的串联与并联 (26)第七章 一阶电路和二阶电路的时域分析 (28)§7-1动态电路的方程及其初始条件 (28)§7-2一阶电路的零输入响应 (30)§7-3一阶电路的零状态响应 (31)§7-4一阶电路的全响应 (37)§7-5二阶电路的零输入响应 (38)§7-6二阶电路的零状态响应和全响应 (42)§7-7一阶电路和二阶电路的阶跃响应 (42)§7-8一阶电路和二阶电路的冲激响应 (43)§7-9*卷积积分 (45)§7-10*状态方程 (46)§7-11*动态电路时域分析中的几个问题 (47)第八章 相量法 (48)§8-1复数 (48)§8-2正弦量 (49)§8-3相量法的基础 (49)§8-4电路定律的相量形式 (51)第九章 正弦稳态电路的分析 (52)§9-1阻抗和导纳 (52)§9-2电路的向量图 (54)§9-3正弦稳态电路的分析 (54)§9-4正弦稳态电路的功率 (55)§9-5复功率 (58)§9-6最大功率传输 (59)第十章 含有耦合电感的电路 (60)§10-1互感 (60)§10-2含有耦合电感电路的计算 (61)§10-3耦合电感的功率 (63)§10-4变压器原理 (63)§10-5理想变压器 (65)第十一章 电路的频率响应 (68)§11-1网络函数 (68)§11-2RLC串联电路的谐振 (69)§11-3RLC串联电路的频率响应 (71)§11-4RLC并联谐振电路 (76)§11-5波特图 (77)§11-6滤波器简介 (77)第十二章 三相电路 (78)§12-1三相电路 (78)§12-2线电压(电流)与相电压(电流)的关系 (78)§12-3对称三相电路的计算 (80)§12-4不对称三相电路的概念 (81)§12-5三相电路的功率 (82)第十三章 非正弦周期电流电路和信号的频谱 (84)§13-1非正弦周期信号 (84)§13-2非正弦周期函数分解为傅里叶级数 (84)§13-3有效值、平均值和平均功率 (86)§13-4非正弦周期电流电路的计算 (87)§13-5*对称三相电路中的高效谐波 (87)§13-6*傅里叶级数的指数形式 (88)§13-7*傅里叶积分简介 (88)第十四章 线性动态电路的复频域分析 (89)§14-1拉普拉斯变换的定义 (89)§14-2拉普拉斯变换的基本性质 (89)§14-3拉普拉斯反变换的部分分式展开 (90)§14-4运算电路 (92)§14-5应用拉普拉斯变换法分析线性电路 (94)§14-6网络函数的定义 (94)§14-7网络函数的极点和零点 (95)§14-8极点、零点与冲激响应 (96)§14-9极点、零点与频率响应 (97)附一 常见一阶、二阶微分方程及其解 (100)1、一阶齐次线性微分方程 (100)2、一阶非齐次线性微分方程 (101)2.1、直流激励下的零状态响应与全响应 (101)2.2、正弦激励下的零状态响应与全响应 (102)3、二阶常系数齐次线性微分方程 (103)3.1、特征方程为两个不相等的实根 (104)3.2、特征方程有一对共轭复根 (105)3.3、特征方程有两个相等的实根 (105)4、二阶常系数非齐次线性微分方程 (106)绪论第一章 电路模型和电路定律§1-1 电路和电路模型激励(输入)、响应(输出)。
用理想电路元件或它们的组合模拟实际器件就是建立其模型,简称建模。
建模时必须考虑工作条件,并按不同准确度的要求把给定工作情况下的主要物理现象和功能反映出来。
§1-2 电流和电压和参考方向指定电流(电压)参考方向的用意在于把电流(电压)看作代数量,另外,只有规定了参考方向后,才能写出随时间变化的电流(电压)的函数式。
AB i 表示电流的参考方向为由A 指向B 。
AB u 表示A 与B 之间的电压,假定A 点电位(正极)比B 点电位(负)高,参考方向由A 指向B 。
一个元件的电流或电压的参考方向可以独立地任意指定。
如果指定流过元件的电流的参考方向是从标以电压正极性的一端指向负极性的一端,即两者的参考方向一致,则把电流和电压的这种参考方向称为关联参考方向;当两者不一致时,称为非关联参考方向。
§1-3 电功率和能量如果在时间()内,有电荷自元件上电压的正极经历电压u (V ,伏)到达电压和负极,电场力作功,也即元件吸收的能量(,焦)为:dt s dq J dW udq uidt ==。
功率(,W瓦)为能量对时间的导数,即/p dW dt ui ==()()。
在到t 的时间内,元件吸收的能量为:0t ()()()00tt W udq u i d q t q t t dW ==∫∫ξξξ=∫ 如果电压和电流的参考方向为关联参考方向时,当,元件确实吸收功率与能量;当时,元件实际释放电能或发出功率。
当两者参考方向为非关联参考方向时,分别为发出功率和吸收功率。
0,0p W >>0,0p W <<§1-4 电路元件元件的特性通过与端子有关的电路物理描述。
每种元件通过端子的两种物理量反映一种确定的电磁性质。
元件的两个端子的电路物理量之间的代数函数关系称为元件的端子特性(元件特性)。
集总参数(Lumped Parameter )元件是指有关电、磁物理现象都由元件来“集总”表征。
在元件的外部不存在任何电场与磁场。
如果元件外部有电场,进、出端子的电流就有可能不同;如果元件外部有磁场,两个端子之间的电压就可能不是单值的。
集总(参数)元件假定:在任何时刻,流入二端元件的一个端子的电流一定等于另一端子流出的电流,且两个端子之间的电压为单值量。
电阻元件的元件特性是电压与电流的代数关系:(),0f u i =;电容元件的元件特性是电荷与电压的代数关系:(),0f q u =;电感元件的元件特性是磁通链与电流的代数关系:(),0fi ψ=。
§1-5 电阻元件线性电阻元件在电压和电流取关系参考方向时,在任何时刻其两端的电压和电流服从欧姆电律:u ,电阻Ri =R 为正实常数(电导1/G R =)。
电阻元件消耗的功率为:2222//p ui u R i ===R Gu i G ==。
电阻元件从在到t 的时间内吸收的电能为:0t ()02tt W Ri d ξξ=∫。
非线性电阻电压和电流关系式:()u f i =,或()i h u =。
线性时变电阻电压和电流关系式:()()()u t R t i t =,或()()()i t G t u t =。
§1-6 电压源和电流源电压源是一个理想电路元件,它的端电压为:()()S u t u t =,与通过元件的电流无关,总保持给定的时间函数,电流的大小由外电路决定。
一般电压源的电压和通过的电流的参考方向取为非关联参考方向,其发出的功率为:()()()u t i t =p t 。
把0S u ≠的电压源短路是没有意义的,因为短路时端电压为0,这与电压源的特性不相容。
电流源发出的电流为:()()S i t i t =0S i ,与元件的端电压无关,总保持为给定的时间函数,电流源的端电压由外电路决定。
把≠的电流源开路是没有意义的,因为开路时的电流必须为零,这与电流源的特性不相容。
正弦电压源:()()()2cos cos 2cos S m m m u t U t T U ft U t πφπφωφ⎛⎞=+⎜⎟⎝⎠=+=+§1-7 受控电源受控电源又称“非独立”电源,如双极晶体管的集电极电流受基极电流控制,运算放大器的输出电压受输入电压控制,所以这类器件的电路模型中要用到受控源。
受控电源分四种:电压控制电压源(VCVS:Voltage Controlled Voltage Source )、电压控制电流源(VCCS )、电流控制电压源(CCVS )、电流控制电流源(CCCS ),控制系数分别习惯使用μ、(电阻量纲)、(电导量纲)、r g β表示。
§1-8 基尔霍夫定律基尔霍夫定律是集总电路的基本定律。