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第一篇 电路分析基础 1

第一章 电路的基本概念及定律 1

1—1 电路中的物理量及其参考方向 1

目 录 1

一、电流 2

二、电位、电压与电动势 3

三、功率 8

1—2 基尔霍夫定律 10

一、基尔霍夫电流定律（简称KCL） 11

二、基尔霍夫电压定律（简称KVL） 12

一、电阻的伏安特性，欧姆定律 14

1—3 电阻及电阻电路的等效变换 14

二、电阻的串联 16

三、电阻的并联 17

四、电阻的T-П变换 18

1—4 独立电源及等效电源定理 22

一、独立电压源 22

二、独立电流源 23

三、等效电源定理 26

四、两种电源模型的等效变换 30

1—5 受控源电路 33

一、受控源 34

二、受控源电路的简化 36

1—6 叠加原理 40

习题一 41

第二章 正弦稳态分析 49

2—1 正弦量的三要素 49

一、最大值和有效值 50

二、角频率 51

三、初相位 52

2—2 正弦量的相量表示法 55

一、旋转相量 55

二、正弦量的相量表示 56

三、相量运算 60

2—3电路基本定律的相量形式 63

一、 基尔霍夫定律的相量形式 63

二、 二、电路元件的相量关系 63

2—4 电路元件的基本联接方式 71

一、RLC串联电路——复数阻抗 71

二、RLC并联电路——复数导纳 76

三、Y与Z的等效变换 78

2—5 正弦稳态电路的计算 81

2—6 交流电路的功率 86

一、瞬时功率 87

二、有功功率 89

三、无功功率 90

四、视在功率 91

五、功率因数的提高 93

2—7 电路中的谐振 97

一、串联谐振 97

二、并联谐振 101

2—8 三相电路 106

一、三相电源 107

二、负载的星形联接 109

三、负载的三角形联接 115

四、三相功率的计算 117

习题二 119

第三章 网络分析 129

3—1 支路电流法 129

3—2 回路电流法 134

3—3 节 点电位法 139

习题三 147

第四章 电路的时域分析 150

4—1 一阶电路的时域响应 152

一、零输入响应 153

二、零状态响应 159

三、完全响应 166

一、稳态值r(∞) 171

4—2 三要素法 171

二、初始值r(0) 173

三、时间常数τ 178

4—3 一阶电路的脉冲响应 181

一、阶跃响应和延时阶跃响应 181

二、脉冲响应 184

三、RC微分电路与积分电路 187

4—4 拉普拉斯变换 191

一、拉氏变换的定义和基本定理 191

二、常用函数的拉氏变换 194

三、拉普拉斯反变换 196

4—5 运用拉氏变换分析线性电路（运算法） 201

一、基尔霍夫定律的运算形式 202

二、欧姆定律的运算形式 202

4—6 网络函数，零点和极点 218

一、网络函数 218

二、零点与极点 219

习题四 222

第五章 电路的频域分析 232

5—1 周期信号的频域分析 232

一、傅立叶级数 232

二、波形特征与谐波成分的关系 240

一、有效值及平均功率 242

5—2 非正弦周期性电路的计算 242

二、稳态响应的计算 245

5—3 网络的频域响应 247

习题五 260

第二篇 机电能量转换装置 265

第六章 机电能量转换的基本定律 265

6—1 基本换能装置和转换过程中的能量关系 265

6—2 机电能量转换的基本定律 268

一、磁路及其基本物理量 268

二、载流导体的磁场——安培定律 274

三、电磁感应定律 277

四、载流导体在磁场中所受的力 278

五、电机可逆性原理 279

习题六 282

第七章 变压器 284

7—1 变压器的用途和基本构造 284

7—2 变压器的基本电磁关系 287

一、变压器的空载运行 287

二、变压器的负载运行 290

三、阻抗变换 295

7—3变压器的运行特性 297

一、变压器的外特性和电压调整率 297

二、变压器的效率 298

7—4变压器的同名端和三相变压器的联接 300

7—5 自耦变压器和多绕组变压器 308

一、自耦变压器 308

二、多绕组变压器 310

习题七 312

第八章 交流电机 315

8—1 三相异步电动机的基本结构及作用原理 315

一、三相异步电动机的主要用途及特点 315

二、三相异步电动机的基本结构 316

三、三相异步电动机的基本作用原理 319

8—2 三相异步电动机的运行 329

一、旋转磁场的主磁通 329

二、转子电流和转子电路的功率因数 330

8—3 异步电动机的电磁转矩和机械特性 334

一、电磁转矩表达式 334

二、异步电动机的最大转矩与过载能力 337

三、异步电动机的起动转矩 338

四、稳定运行区和不稳定运行区 340

8—4异步电动机的工作特性 341

8—5 异步电动机的铭牌数据 343

8—6 异步电动机的起动 345

一、起动电流和起动转矩 345

二、异步电动机的起动方法 349

一、运行原理 358

8—7 单相异步电动机 358

二、起动方法 361

8—8 三相同步发电机的运行特性 363

一、同步发电机的结构 363

二、同步发电机的空载运行 365

三、对称负载时的电枢反应 368

四、电压平衡方程式和简化相量图 372

五、外特性和调整特性 374

8—9 同步发电机的功率调节 376

一、同步发电机的电磁功率和功角关系 376

二、有功功率的调节 378

三、无功功率的调节 379

四、同步发电机的U形曲线 381

习题八 382

第九章 直流电机 387

9—1 直流电机的构造 387

9—2 直流电动机的工作原理及可逆性 389

9—3 直流电动机的运行特性 392

一、直流电动机的功率平衡方程式 392

二、直流电动机的转矩平衡方程式 393

三、直流电动机的电压平衡方程式 393

四、直流电动机的起动 394

五、直流并励电动机的工作特性 395

七、直流电动机的机械特性 397

六、并励电动机的效率 397

9—4 直流电动机的调速 400

一、改变电枢电路的电阻调速 400

二、改变电枢电压调速 402

三、改变励磁电流调速 403

习题九 404

第十章 控制电机 406

10—1 测速发电机 406

一、交流异步测速发电机 406

二、直流测速发电机 409

10—2 伺服电动机 410

一、交流伺服电动机 411

二、直流伺服电动机 414

10—3 步进电动机 416

一、单三拍控制 417

二、六拍控制 418

三、双三拍控制 419

10—4滑差电动机 420

10—5旋转变压器 424

一、正弦——余弦旋转变压器的空载运行 425

二、正弦——余弦旋转变压器的负载运行 426

习题答案 428