本書集作者近四十年教學研究之所成,包括五章和兩個附錄。正文內容包括:電路性質與電路定律;正弦穩(wěn)態(tài)電路分析;暫態(tài)電路分析;網絡的端口分析;均勻傳輸線分析。主要內容根植于電路理論教學基本要求,但又明顯高深于教學基本要求。附錄包括用韻律結構表述的電路理論知識點——韻律化電路理論,以及從作者三十余年的碩士研究生入學考試命題中精選出的中等難度試題及詳解。
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1985.02 哈爾濱工業(yè)大學, 理論電工碩士;2000.03 哈爾濱工業(yè)大學,電力系統(tǒng)及其自動化學 博士
目錄
前言
第1章電路性質與電路定律1
§1.1功率、儲能和作用力的有條件滿足疊加性1
1.1.1同時存在電壓源與電流源的情況1
1.1.2兩個獨立電源在某阻抗上產生的電壓相位正交的情況4
1.1.3電源非對稱三相電路功率的疊加性6
1.1.4多頻穩(wěn)態(tài)電路平均功率的疊加性8
1.1.5多頻穩(wěn)態(tài)電路平均儲能和平均作用力的疊加性8
1.1.6無損線傳輸功率的疊加性10
1.1.7計算舉例13
1.1.8結語13
§1.2端口總功率的有條件滿足疊加性14
1.2.1端口只接電流源的情況14
1.2.2端口只接電壓源的情況16
1.2.3端口接兩種電源的情況17
1.2.4端口總功率滿足疊加性舉例19
1.2.5結語20
§1.3網孔及回路阻抗矩陣的性質20
1.3.1全網孔阻抗矩陣及其性質20
1.3.2其他獨立回路阻抗矩陣及其行列式25
1.3.3對回路阻抗矩陣性質的驗證27
1.3.4結語32
§1.4用網絡圖論解讀基爾霍夫論文32
1.4.1導線模型與基爾霍夫電壓定律33
1.4.2基爾霍夫電流定律與連通圖33
1.4.3支路電流的分式表達式34
1.4.4獨立回路的選取及其與其他回路的關系34
1.4.5求解全部支路電流的完備方程——支路電流方程37
1.4.6回路電流方程系數(shù)矩陣行列式的圖論分析37
1.4.7全部支路電流公共分母的圖論分析41
1.4.8回路電流分子表達式的圖論分析42
1.4.9對論文注解的圖論解讀45
1.4.10結語48
§1.5拉格朗日方程與基爾霍夫定律的相互演繹48
1.5.1拉氏方程的一般性描述48
1.5.2電路中的拉氏方程50
1.5.3用拉氏方程演繹電路定律50
1.5.4用電路定律演繹拉氏方程56
1.5.5拉氏方程等價于獨立的KVL方程的證明57
1.5.6結語60
§1.6建立集中參數(shù)電路的抽象化過程中電磁量演變的一種想象60
1.6.1從波速抽象出集中參數(shù)電路過程中電磁量的演變61
1.6.2從麥克斯韋方程抽象出集中參數(shù)電路過程中電磁量的演變64
1.6.3將直流電路抽象成集中參數(shù)電路66
1.6.4集中參數(shù)電路相對實際電路的特征67
1.6.5KCL與KVL各自成立的條件67
1.6.6結語68
參考文獻68
第2章正弦穩(wěn)態(tài)電路分析69
§2.1相量與正弦量的數(shù)學變換原理69
2.1.1相量變換的定義70
2.1.2相量變換的性質71
2.1.3正弦電路的變換域分析原理73
2.1.4用相量變換分析正弦電路功率75
2.1.5結語79
§2.2相序指示器的延伸理解80
2.2.1中性點位移軌跡分析80
2.2.2白熾燈電壓分析81
2.2.3應用中的實際問題83
2.2.4原理擴展84
2.2.5結語86
§2.3無窮多耦合支路并聯(lián)等效電感的多種求解方法87
2.3.1問題描述87
2.3.2問題求解87
2.3.3結語93
§2.4互易性一端口網絡等效阻抗的靈敏度分析93
2.4.1靈敏度的概念94
2.4.2一端口網絡等效阻抗靈敏度的分類計算95
2.4.3靈敏度公式正確性驗證99
2.4.4關于一端口等效導納靈敏度的討論101
2.4.5結語102
§2.5參數(shù)變動條件下的電路分析103
2.5.1參數(shù)大范圍變動電路的分析103
2.5.2發(fā)生短路故障電路的分析106
2.5.3發(fā)生開路故障電路的分析108
2.5.4結語109
§2.6用矩陣形式的電路方程分析多層特斯拉線圈109
2.6.1多層特斯拉線圈及其電路模型110
2.6.2網孔電流方程的建立111
2.6.3網孔電流對電路參數(shù)的靈敏度113
2.6.4二端口阻抗參數(shù)矩陣Z的計算113
2.6.5阻抗參數(shù)矩陣對電路參數(shù)的靈敏度115
2.6.6有載電壓增益115
2.6.7仿真分析115
2.6.8結語119
§2.7特斯拉線圈電網絡模型的寬頻等值化簡119
2.7.1問題描述120
2.7.2原網絡阻抗參數(shù)的計算120
2.7.3等值二端口網絡及其阻抗參數(shù)121
2.7.4用求解非線性方程的方法確定等值網絡122
2.7.5等值網絡阻抗參數(shù)靈敏度的計算123
2.7.6利用優(yōu)化方法確定等值網絡124
2.7.7計算示例125
2.7.8結語129
參考文獻129
第3章暫態(tài)電路分析130
§3.1戴維南定理在暫態(tài)電路時域分析中的應用130
3.1.1基本原理130
3.1.2使用方法132
3.1.3結語138
§3.2化為零狀態(tài)電路的暫態(tài)分析139
3.2.1基本原理139
3.2.2應用舉例140
3.2.3結語144
§3.3RC電路充電效率分析及提高效率的方法145
3.3.1直流電壓充電時的效率分析145
3.3.2分段充電時的效率分析147
3.3.3采用直線型電壓源進行充電149
3.3.4不同電容條件下的直流充電比較151
3.3.5結語152
§3.4用耦合模原理分析RLC串聯(lián)電路152
3.4.1耦合模的電路定義153
3.4.2理想LC回路的零輸入響應154
3.4.3RLC串聯(lián)電路的零輸入響應156
3.4.4RLC串聯(lián)電路的正弦穩(wěn)態(tài)響應159
3.4.5結語163
§3.5運算放大器輸出飽和對微分電路與積分電路的影響163
3.5.1運算放大器輸出飽和對微分電路的影響164
3.5.2運算放大器輸出飽和對積分電路的影響167
3.5.3結語171
§3.6對RC振蕩電路的擴展認識172
3.6.1RC振蕩電路暫態(tài)行為的多種分析方法172
3.6.2RC振蕩電路暫態(tài)行為與前向放大倍數(shù)的關系174
3.6.3非對等參數(shù)條件下的分析175
3.6.4關于振幅問題的討論177
3.6.5關于振蕩波形正弦性的討論178
3.6.6關于振蕩頻率的再討論179
3.6.7結語180
§3.7由卷積想到的物理量的量綱與單位問題180
3.7.1問題的提出181
3.7.2數(shù)的等式還是量的等式182
3.7.3單位階躍函數(shù)與單位階躍特性s(t)的量綱183
3.7.4單位沖激函數(shù)的量綱184
3.7.5沖激強度的量綱184
3.7.6單位沖激特性h(t)的量綱185
3.7.7復頻域象函數(shù)的量綱187
3.7.8結語189
參考文獻189
第4章網絡的端口分析191
§4.1確定無源一階一端口網絡最簡等效電路的三電阻法191
4.1.1一階一端口網絡阻抗函數(shù)的傳輸參數(shù)形式191
4.1.2阻抗函數(shù)中各參數(shù)的物理意義及三電阻計算法193
4.1.3根據三電阻法求解阻抗函數(shù)的等效電路194
4.1.4應用舉例195
4.1.5結語197
§4.2有載二端口網絡幾何分析法及其應用198
4.2.1輸入電流及其映射軌跡198
4.2.2輸出電流與輸出電壓的幾何讀取201
4.2.3負載阻抗和輸入功率的幾何讀取201
4.2.4輸出功率和傳輸效率的幾何讀取202
4.2.5幾何分析法在非接觸式電能傳輸系統(tǒng)分析中的應用204
4.2.6結語207
§4.3用驅動點阻抗測算二端口網絡穩(wěn)態(tài)性能的方法及其應用207
4.3.1二端口網絡傳輸參數(shù)的測算207
4.3.2含二端口網絡電氣系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能的測算209
4.3.3應用案例213
4.3.4結語216
§4.4磁耦合二端口網絡傳輸最大功率的條件216
4.4.1問題描述216
4.4.2最大功率傳輸條件分析218
4.4.3傳輸功率仿真222
4.4.4傳輸功率實驗226
4.4.5結語229
參考文獻229
第5章均勻傳輸線分析230
§5.1均勻傳輸線沿線電壓極值點分布230
5.1.1無損線情況230
5.1.2有損線接復阻抗情況239
5.1.3極值點分布的統(tǒng)一表述244
5.1.4已知負載復功率確定負載阻抗的方法245
5.1.5結語247
§5.2用相圖理解均勻傳輸線247
5.2.1電壓相圖與電流相圖248
5.2.2復功率相圖254
5.2.3反射系數(shù)相圖254
5.2.4等效阻抗相圖256
5.2.5結語259
參考文獻259
附錄一韻律化電路理論260
附錄二研究生入學考試電路理論試題精選與詳解265
致謝309