电路分析第2版

第一部分电阻电路分析

第一章电路的基本概念和分析方法

电流流过的回路叫做电路，又称导电回路。最简单的电路，是由电源、负载、导线、开关等元器件组成。电路导通叫做通路。只有通路，电路中才有电流通过。电路某一处断开叫做断路或者开路。如果电路中电源正负极间没有负载而是直接接通叫做短路，这种情况是决不允许的。另有一种短路是指某个元件的两端直接接通，此时电流从直接接通处流经而不会经过该元件，这种情况叫做该元件短路。开路（或断路）是允许的，而第一种短路决不允许，因为电源的短路会导致电源、用电器、电流表被烧坏。

电路（英语：Electrical circuit）或称电子回路，是由电器设备和元器件, 按一定方式连接起来，为电荷流通提供了路径的总体，也叫电子线路或称电气回路，简称网络或回路。如电源、电阻、电容、电感、二极管、三极管、晶体管、IC和电键等，构成的网络、硬件。负电荷可以在其中流动。

第二章用网络等效简化电路分析

第三章网孔分析法和结点分析法

电路基本分析方法的一种

根据基尔霍夫定律：可以提供独立的KVL方程的回路数为b-n 1个，

网孔只是其中的一组

。

网孔电流：沿每个网孔边界自行流动的闭合的假想电流。 一般对于M个网孔，自电阻×本网孔电流 ∑（±）互电阻×相邻

网孔电流 ∑本网孔中电压升

第四章网络定理

第五章理想变压器和运算放大器

运算放大器（简称“运放”）是具有很高放大倍数的电路单元。在实际电路中，通常结合反馈网络共同组成某种功能模块。由于早期应用于模拟计算机中，用以实现数学运算，故得名“运算放大器”。运放是一个从功能的角度命名的电路单元，可以由分立的器件实现，也可以实现在半导体芯片当中。随着半导体技术的发展，大部分的运放是以单芯片的形式存在。运放的种类繁多，广泛应用于电子行业当中。

第六章双口网络

二端口网络端口数n等于2的多端网络。又称双口。两个端口中接电源的称为入口，接负载的称为出口。端口上的电压V1、V2和电流i1、i2分别称为端口电压和端口电流，又统称为端口变量。二端口网络有无源和有源、线性和非线性、时不变和时变之分，它既可能是一个异常复杂的网络，也可能是相当简单的网络。变压器、放大器等的电路模型都可归结为双口网络。在电路图上，二端口网络可统一表达。表达4个端口变量之间关系的方程称为二端口网络方程。同一个二端口网络可以有6组不同形式的方程。其矩阵形式与多端网络的约束关系类似。6组方程右端变量前的4个系数称为二端口网络的参数，共6组，分别称为短路导纳参数 、开路阻抗参数、第一类混合参数、第二类混合参数、传输参数和反向传输参数。6组参数都可用来表征二端口网络。对于一个网络究竟选用哪一组参数，视具体情况而定。

第二部分动态电路分析

第七章电容元件和电感元件

电容元件的定义：如果一个二端元件在任一时刻，其电荷与电压之间的关系由u-q平面上一条曲线所确定，则称此二端元件为电容元件。

“电容元件”是“电路分析”学科中电路模型中除了电阻元件R，电感元件L以外的一个电路基本元件。在线性电路中，电容元件以电容量C表示。元件的“伏安关系”是线性电路分析中除了基尔霍夫定律以外的必要的约束条件。电容元件的伏安关系是 i=C(dv/dt),也就是说，电容元件中的电流，除了电容量C以外，与电阻元件R不同，它不是取决于电压v本身，而是取决于电压对时间的变化率（dv/dt）.电压变化愈快，电容中的电流愈大，反之则愈小。据此，在“稳态”情况下，当电压为直流时，电容中电流为零；当电压为正弦波时，电容中电流也是正弦波，但在相位上要超前电压（π/2）;当电压为周期性等腰三角形波时，电流为矩形波，如此等等。总的来说，电容中的电流波形比电压变化得更快，含有更多的高频成分。

集总参数电路中与电场有关的物理过程集中在电容元件中进行，电容元件是构成各种电容器的电路模型所必需的一种理想电路元件。

电容元件是一种表征电路元件储存电荷特性的理想元件，其原始模型为由两块金属极板中间用绝缘介质隔开的平板电容器。当在两极板上加上电压后，极板上分别积聚着等量的正负电荷，在两个极板之间产生电场。积聚的电荷愈多，所形成的电场就愈强，电容元件所储存的电场能也就愈大。

其特性曲线是通过坐标原点一条直线的电容元件称为线性电容元件，否则称为非线性电容元件。

线性时不变电容元件的符号与特性曲线，它的特性曲线是一条通过原点不随时间变化的直线，其数学表达式为q=Cu。

式中的系数C为常量，与直线的斜率成正比，称为电容，单位是法[拉]，用F表示

电感元件是一种储能元件，电感元件的原始模型为导线绕成圆柱线圈。当线圈中通以电流i，在线圈中就会产生磁通量Φ，并储存能量。表征电感元件（简称电感）产生磁通，存储磁场的能力的参数，也叫电感，用L表示，它在数值上等于单位电流产生的磁链。电感元件是指电感器（电感线圈）和各种变压器。

“电感元件”是“电路分析”学科中电路模型中除了电阻元件R，电容元件C以外的一个电路基本元件。在线性电路中，电感元件以电感量L表示。元件的“伏安关系”是线性电路分析中除了基尔霍夫定律以外的必要的约束条件。电感元件的伏安关系是 v=L(di/dt),也就是说，电感元件两端的电压，除了电感量L以外，与电阻元件R不同，它不是取决于电流i本身，而是取决于电流对时间的变化率（di/dt）.电流变化愈快，电感两端的电压愈大，反之则愈小。据此，在“稳态”情况下，当电流为直流时，电感两端的电压为零；当电流为正弦波时，电感两端的电压也是正弦波，但在相位上要超前电流（π/2）;当电流为周期性等腰三角形波时，电压为矩形波，如此等等。总的来说，电感两端的电压波形比电流变化得更快，含有更多的高频成分。

通俗地说，穿过一个闭合导体回路的磁感线条数称为磁通量。由于穿过闭合载流导体（很多情况是线圈）的磁场在其内部形成的磁通量变化，根据法拉第电磁感应定律，闭合导体将产生一个电动势以“反抗”这种变化，即电磁感应现象。电感元件的电磁感应分为自感应和互感应，自身磁场在线圈内产生磁通量变化导致的电磁感应现象，称为“自感应”现象；外部磁场在线圈里磁通量变化产生的电磁感应现象，称为“互感应”现象。

比如，当电流以1安培/秒的变化速率穿过一个1亨利的电感元件，则引起1伏特的感应电动势。当缠绕导体的导线匝数增多，导体的电感也会变大，不仅匝数，每匝（环路）面积，连缠绕材料都会影响电感大小。此外，用高渗透性材料缠绕导体也会令磁通量增加。

电感元件即利用这种感应的原理，在电路中发挥了许多作用

第八章一阶电路分析

第九章二阶电路分析

第十章正弦稳态分析

第十一章正弦稳态的功率和三相电路

第十二章网络函数和频率特性

第十三章含耦合电感的电路分析

第十四章动态电路的频域分析

附录A计算机辅助电路分析

附录B电路分析教学辅助系统

后语

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本书是面向21世纪课程教材——《电路分析》(胡翔骏编)的修订版,也是普通高等教育“十一五”国家级规划教材。全书共分电阻电路分析和动态电路分析两部分。本书内容丰富,讲解通俗易懂,可供普通高等学校电气信息、电子信息专业作为电路课程教材使用,也可供工程技术人员作为参考书使用。

本书可供普通高等学校电气信息、电子信息专业作为电路课程教材使用,也可供工程技术人员作为参考书使用。