电路原理教程（第2版）

　　本书系统地介绍电路的基本原理和基本分析方法。全书共14章，内容包括电路的基本定律和电路元件，电路分析方法——等效变换法、电路方程法、运用电路定理法，含运算放大器的电阻电路，动态元件，正弦稳态分析，谐振电路与互感耦合电路，三相电路，非正弦周期性稳态电路分析，暂态分析方法——经典分析法、复频域分析法，双口网络，网络图论基础与电路方程的矩阵形式。 本书从培养学生分析、解决电路问题的能力出发，通过对电路原理课程中重点、难点及解题方法的详细论述，将基本内容的叙述和学习方法的指导有机融合。本书例题丰富，十分便于自学。 本书可作为高等院校电气、电子信息类专业“电路理论”课程的教材，也可供有关科技人员参考。

　　汪建华中科技大学电气与电子工程学院教授，现担任中国南方十省电工理论学会理事长、武汉电工理论学会理事长、湖北省电机工程学会电工理论专业委员会主任委员。担任湖北省精品课程“电路理论”课程负责人。主要研究方向为电路与系统、网络理论、电气信息检测技术、智能仪器等。近年来，作为主持人完成了科研课题二十余项；先后在各类专业期刊发表学术论文五十余篇；编写出版图书七部。所编著的《电路原理（上册）》《电路原理（下册）》《单片机原理及应用》等教材被列入“普通高等教育‘十一五’国家级规划教材”；《电路原理（上册）》及《电路原理（下册）》获华中科技大学优秀教材一等奖。

第1章电路定律和电路元件
1.1电路的基本概念
1.1.1电路
1.1.2电路模型
1.1.3集中参数电路和分布参数电路
1.1.4电路理论的研究内容
1.1.5电路中的几个术语
1.2电流、电压及其参考方向
1.2.1电流
1.2.2电压和电位
1.2.3电流和电压的参考方向
1.3功率和能量
1.3.1电功率的定义
1.3.2电功率的计算
1.3.3能量及电路的无源性、有源性
1.4电路的基本定律——基尔霍夫定律
1.4.1基尔霍夫电流定律
1.4.2基尔霍夫电压定律
1.4.3关于基尔霍夫定律的说明
1.5电路元件的分类
1.6电阻元件
1.6.1电阻元件的定义及分类
1.6.2线性时不变电阻元件
1.6.3线性时不变电阻元件的功率和能量
1.6.4线性时变电阻元件
1.6.5非线性电阻元件
1.7独立电源
1.7.1独立电压源
1.7.2独立电流源
1.8受控电源
1.8.1四种形式的受控电源
1.8.2受控源的相关说明
习题
第2章电路分析方法之一——等效变换法
2.1等效电路和等效变换的概念
2.1.1二端电路及端口的概念
2.1.2等效电路
2.1.3等效变换
2.2电阻元件的串联和并联
2.2.1电阻元件的串联
2.2.2电阻元件的并联
2.3电阻元件的混联
2.3.1混联电阻电路的等效电阻
2.3.2求混联电路入端电阻的方法要点
2.3.3混联电路中电压、电流的计算
2.4线性电阻的形连接和△形连接的等效变换
2.4.1元件的形连接和△形连接
2.4.2电阻电路的△等效变换
2.5电源的等效变换
2.5.1实际电源的电路模型
2.5.2实际电源的两种电路模型的等效变换
2.5.3任意支路与理想电源连接时的等效电路

2.6无伴电源的转移
2.6.1无伴电源的概念
2.6.2无伴电压源的转移
2.6.3无伴电流源的转移

2.7受控电源的等效变换
2.7.1受控电源的戴维宁诺顿等效变换
2.7.2其他连接形式的受控源的等效变换
2.7.3含受控源电路的去耦等效变换
2.8求入端等效电阻的几种特殊方法
2.8.1入端电阻的定义
2.8.2电位的相关特性
2.8.3电桥平衡法
2.8.4对称法
习题
第3章电路分析方法之二——电路方程法
3.1概述
3.2典型支路及其支路特性
3.2.1典型支路及其支路特性方程
3.2.2电路含有受控源时的支路特性方程
3.32b变量分析法
3.4支路电流分析法
3.4.1支路法方程的导出
3.4.2视察法建立支路法方程
3.4.3电路中含受控源时的支路电流法方程
3.4.4应用支路电流法时对无伴电流源支路的处理方法
3.5节点分析法
3.5.1节点法方程的导出
3.5.2视察法建立节点法方程
3.5.3电路中含受控源时的节点法方程
3.5.4电路中含无伴电压源时的节点法方程
3.5.5节点分析法的相关说明
3.6回路分析法
3.6.1回路电流的概念
3.6.2回路法方程的导出
3.6.3视察法建立回路法方程
3.6.4电路中含受控源时的回路法方程
3.6.5电路中含无伴电流源时的回路法方程
3.6.6网孔电流分析法
习题
第4章电路分析方法之三——运用电路定理法
4.1叠加定理
4.1.1线性电路叠加性的示例
4.1.2叠加定理的内容
4.1.3叠加定理的证明
4.1.4关于叠加定理的说明
4.1.5运用叠加定理求解电路的步骤
4.1.6运用叠加定理求解电路示例
4.1.7线性电路中的线性关系
4.2替代定理
4.2.1替代定理的内容
4.2.2替代定理的证明
4.2.3关于替代定理的说明
4.3戴维宁定理和诺顿定理
4.3.1等效电源定理的内容
4.3.2戴维宁定理的证明
4.3.3关于等效电源定理的说明
4.3.4戴维宁电路和诺顿电路的互换
4.3.5求戴维宁电路和诺顿电路的方法
4.3.6用等效电源定理求解电路的方法和步骤
4.3.7关于含受控源电路的戴维宁（或诺顿）等效电路的非唯一性
4.4最大功率传输定理
4.4.1最大功率传输定理的内容
4.4.2最大功率传输定理的证明
4.4.3关于最大功率传输定理的说明
4.4.4运用最大功率传输定理求解电路的步骤
4.5特勒根定理
4.5.1特勒根定理的内容
4.5.2关于特勒根定理的说明
4.6互易定理
4.6.1互易电路
4.6.2互易定理的内容
4.6.3互易定理的证明
4.6.4关于互易定理的说明
4.6.5运用互易定理求解电路示例
4.7对偶原理和对偶电路
4.7.1电路中的对偶现象
4.7.2对偶原理
4.7.3对偶电路的做法
习题
第5章含运算放大器的电阻电路
5.1运算放大器及其特性
5.1.1实际运算放大器及其特性
5.1.2理想运算放大器及其特性
5.2含运算放大器的电阻电路分析
习题
第6章动态元件
6.1奇异函数
6.1.1阶跃函数
6.1.2单位脉冲函数
6.1.3冲激函数
6.2波形的奇异函数表示法
6.2.1闸门函数及其表达式
6.2.2用闸门函数表示分段连续的波形
6.3电容元件
6.3.1电容元件的定义及线性时不变电容元件
6.3.2线性时不变电容元件的伏安关系
6.3.3电容电压的连续性原理
6.3.4电容元件的能量
6.4电感元件
6.4.1电感线圈的磁链和感应电压
6.4.2电感元件的定义及线性时不变电感元件
6.4.3线性时不变电感元件的伏安关系
6.4.4电感电流的连续性原理
6.4.5电感元件的能量

6.5动态元件的串联和并联
6.5.1电容元件的串联和并联
6.5.2电感元件的串联和并联
习题
第7章正弦稳态电路分析
7.1正弦交流电的基本概念
7.1.1正弦交流电
7.1.2正弦量的三要素
7.1.3同频率正弦量的相位差
7.1.4周期性电量的有效值
7.2正弦量的相量表示
7.2.1复数和复数的四则运算
7.2.2用相量表示正弦量
7.3基尔霍夫定律的相量形式
7.3.1KCL的相量形式
7.3.2KVL的相量形式
7.4RLC元件伏安关系式的相量形式
7.4.1正弦稳态电路中的电阻元件
7.4.2正弦稳态电路中的电感元件
7.4.3正弦稳态电路中的电容元件
7.4.4RLC元件在正弦稳态下的特性小结
7.5复阻抗和复导纳
7.5.1复阻抗
7.5.2复导纳
7.6用相量法求解电路的正弦稳态响应
7.6.1正弦稳态分析方法之一——等效变换法
7.6.2正弦稳态分析方法之二——电路方程法
7.6.3正弦稳态分析方法之三——运用电路定理法
7.7相量图与位形图
7.7.1相量图
7.7.2位形图
7.8正弦稳态电路中的功率
7.8.1瞬时功率
7.8.2平均功率（有功功率）
7.8.3无功功率
7.8.4视在功率和功率三角形
7.8.5复功率守恒定理
7.8.6最大功率传输定理
7.9功率因数的提高
7.9.1提高功率因数的意义
7.9.2提高功率因数的方法
7.9.3提高功率因数的计算方法及示例
7.9.4关于提高功率因数计算的说明
习题
第8章谐振电路与互感耦合电路
8.1串联谐振电路
8.1.1电路频率响应的概念
8.1.2谐振及其定义
8.1.3串联谐振的条件
8.1.4实现串联谐振的方法
8.1.5串联谐振时的电压和电流相量
8.1.6串联谐振电路中的能量
8.1.7串联谐振电路的品质因数
8.1.8串联谐振电路的频率特性
8.2并联谐振电路
8.2.1并联谐振的条件
8.2.2并联谐振时的电压相量和电流相量
8.2.3并联谐振电路中的能量
8.2.4并联谐振电路的品质因数
8.2.5并联谐振电路的频率特性及通频带
8.2.6实用并联谐振电路的分析
8.3一般谐振电路及其计算
8.3.1由LC元件构成的电路
8.3.2由RLC元件构成的一般谐振电路
8.4耦合电感与电感矩阵
8.4.1互感现象和耦合电感器
8.4.2互感系数和耦合系数
8.4.3电感矩阵
8.4.4耦合电感元件的电压方程
8.4.5耦合电感元件的含受控源的等效电路
8.4.6耦合电感元件中的磁场能量
8.5互感耦合电路的分析
8.5.1用视察法列写互感耦合电路的方程
8.5.2用电感矩阵法列写互感耦合电路的电路方程
8.6耦合电感元件的去耦等效电路
8.6.1耦合电感元件的串联
8.6.2耦合电感元件的并联
8.6.3多绕组耦合电感元件的混联
8.6.4有一公共连接点的两绕组耦合电感元件
8.7空心变压器电路
8.7.1空心变压器电路的去耦等效电路
8.7.2空心变压器电路的含受控源的等效电路
8.7.3反射阻抗的概念及初级回路的去耦等效电路
8.8全耦合变压器与理想变压器
8.8.1全耦合变压器
8.8.2理想变压器
8.9理想变压器电路的计算
8.9.1分析理想变压器电路时应注意的问题
8.9.2理想变压器电路的分析方法
习题
第9章三相电路
9.1三相电路的基本概念
9.1.1对称三相电源
9.1.2对称三相电源的相序
9.1.3三相电路中电源和负载的连接方式
9.2三相电路的两种基本连接方式
9.2.1三相电路的星形连接
9.2.2三相电路的三角形连接
9.3对称三相电路的计算
9.3.1对称星形三相电路的计算
9.3.2对称三角形三相电路的计算
9.3.3其他形式的对称三相电路的计算
9.3.4复杂对称三相电路的计算
9.4不对称三相电路的计算
9.4.1不对称三相电路的一般计算方法
9.4.2简单不对称三相电路的计算示例
9.5三相电路的功率及测量
9.5.1对称三相电路的功率
9.5.2不对称三相电路的功率
9.5.3三相电路功率的测量
习题
第10章周期性非正弦稳态电路分析
10.1周期性非正弦稳态电路的基本概念
10.1.1周期性非正弦电压、电流
10.1.2周期性非正弦稳态电路
10.1.3非正弦电路的稳态分析方法
10.2周期性非正弦函数的谐波分析
10.2.1周期性非正弦函数的傅里叶展开式
10.2.2几种对称的周期函数
10.3周期性非正弦函数的频谱图
10.3.1周期性非正弦函数的频谱和频谱图
10.3.2作频谱图的方法
10.4周期性非正弦电压、电流的有效值与平均值
10.4.1周期电压、电流的有效值
10.4.2周期电压、电流的平均值和均绝值
10.5周期性非正弦稳态电路的功率
10.5.1周期性非正弦稳态电路的瞬时功率
10.5.2周期性非正弦稳态电路的有功功率（平均功率）
10.5.3周期性非正弦稳态电路的视在功率和功率因数
10.6周期性非正弦电源激励下的稳态电路分析
10.6.1计算非正弦稳态电路的基本思路
10.6.2谐波阻抗
10.6.3计算非正弦稳态电路的步骤
10.6.4非正弦稳态电路计算举例
10.6.5滤波器的概念
10.7周期性非正弦电源激励下的对称三相电路
10.7.1对称三相周期性非正弦电路
10.7.2对称三相非正弦电路的谐波分析
10.7.3对称三相非正弦电路的若干特点
10.7.4高次谐波的危害
10.7.5非正弦对称三相电路的计算举例
习题

第11章暂态分析方法之一——时域分析法
11.1动态电路暂态过程的基本概念
11.1.1动态电路的暂态过程
11.1.2动态电路的阶数及其确定方法
11.1.3暂态过程的分析方法
11.1.4建立动态电路微积分方程的方法
11.2动态电路初始值的确定
11.2.1电量的初始值和原始值的概念
11.2.2动态电路的初始状态
11.2.3初始值y（0+）的计算方法
11.2.4各阶导数初始值diy（0+）dti的求法
11.3关于动态电路初始状态的突变
11.3.1产生突变现象的电路形式
11.3.2确定电容电压突变量的“割集（节点）电荷守恒原则”
11.3.3确定电感电流突变量的“回路磁链守恒原则”
11.3.4初始状态突变量的计算方法
11.4一阶电路的响应
11.4.1一阶电路的零输入响应
11.4.2一阶电路的零状态响应
11.4.3一阶电路的全响应
11.4.4三要素法
11.5二阶电路
11.5.1二阶电路的零输入响应
11.5.2二阶电路的全响应
11.6阶跃响应和冲激响应
11.6.1阶跃响应
11.6.2冲激响应
11.7线性时不变网络零状态响应的基本特性
11.7.1线性特性
11.7.2微分与积分特性
11.7.3时不变特性
11.8卷积
11.8.1卷积积分及其基本性质
11.8.2卷积积分的计算方法
习题
第12章暂态分析方法之二——复频域分析法
12.1拉普拉斯变换
12.1.1拉普拉斯变换对
12.1.2几种常用函数的象函数
12.1.3拉氏反变换
12.2拉氏变换的基本性质
12.3用部分分式展开法求拉氏反变换
12.3.1F（s）只有简单极点时的拉氏反变换
12.3.2F（s）含有多重极点时的拉氏反变换
12.4用运算法求解暂态过程
12.4.1运算法
12.4.2基尔霍夫定律及元件伏安关系式的运算形式
12.4.3运算电路
12.4.4用运算法解电路的暂态过程
12.5网络函数
12.5.1网络函数的定义和分类
12.5.2网络函数的相关说明
12.5.3求取网络函数的方法
12.5.4零点、极点及零极点与网络的稳定性
12.5.5零点、极点与频率响应
12.5.6零点和零传输
12.5.7无源网络综合初步
习题
第13章双口网络
13.1双口网络及其方程
13.1.1多端网络端口的定义
13.1.2双口网络及其端口变量
13.1.3双口网络的方程
13.2双口网络的参数
13.2.1Z参数
13.2.2Y参数
13.2.3H参数（混合参数）
13.2.4T参数（传输参数）
13.2.5关于双口网络参数的说明
13.2.6用实验方法测取双口网络的参数
13.3双口网络参数间的关系
13.3.1双口网络各种参数互换的方法
13.3.2关于进行双口网络参数互换的说明
13.4双口网络的等效电路
13.4.1互易双口网络的等效电路
13.4.2非互易双口网络的等效电路
13.4.3关于双口网络等效电路的说明
13.5复合双口网络
13.5.1双口网络的串联
13.5.2双口网络的并联
13.5.3双口网络的级联
13.5.4双口网络的串并联
13.6有载双口网络
13.6.1有载双口网络的输入阻抗和输出阻抗
13.6.2有载双口网络的特性阻抗
13.6.3对称双口网络的传播系数
13.7回转器与负阻抗变换器
13.7.1回转器
13.7.2负阻抗变换器
习题
第14章网络图论基础与电路方程的矩阵形式
14.1网络图论的基本知识
14.1.1电路的图
14.1.2树
14.1.3割集和基本割集
14.1.4基本回路
14.2有向图的矩阵描述
14.2.1关联矩阵
14.2.2基本割集矩阵
14.2.3基本回路矩阵
14.2.4网孔矩阵
14.2.5有向图矩阵间的关系
14.3电路方程中的独立变量
14.3.1树支电压是独立变量
14.3.2节点电压是独立变量
14.3.3连支电流是独立变量
14.3.4网孔电流是独立变量
14.4基尔霍夫定律的矩阵表示式
14.4.1用A阵表示的基尔霍夫定律
14.4.2用B阵表示的基尔霍夫定律
14.4.3用M阵表示的基尔霍夫定律
14.4.4用Q阵表示的基尔霍夫定律
14.4.5关于基尔霍夫定律矩阵表示式的说明
14.5典型支路的特性方程及其矩阵形式
14.5.1典型支路的一般形式及其特性方程
14.5.2系统法列写支路方程
14.62b变量分析法的矩阵形式
14.7支路分析法方程的矩阵形式
14.7.1支路电流分析法矩阵形式方程的导出
14.7.2系统法建立支路电流法方程
14.7.3支路电压法方程的矩阵形式
14.8节点分析法方程的矩阵形式
14.8.1节点分析法矩阵形式方程的导出
14.8.2系统法建立节点分析法方程
14.9回路分析法方程的矩阵形式
14.10网孔分析法方程的矩阵形式
14.11割集分析法方程及其矩阵形式
14.11.1割集分析法方程
14.11.2系统法建立割集法方程
14.11.3视察法建立割集法方程
14.11.4电路中含受控源时的割集法方程
14.11.5电路中含无伴电压源时的割集法方程
14.11.6割集分析法的相关说明
习题
附录A电路专业词汇中英文对照表
附录B习题参考答案
参考文献