电路（第2版）

本书为普通高等教育“十一五”国家级规划教材，是《电路》(黄锦安主编，机械工业出版社，2003年)的修订版。本书是根据教育部高等学校电子电气信息类基础课程教学指导分委员会颁布的“电路理论基础”和“电路分析基础”课程教学基本要求编写的。全书执行了国家关于量和单位的最新标准。 全书共15章。内容有电路模型和电路定律、简单电阻电路分析、电阻电路的一般分析、电路定理、运算放大器、一阶电路和二阶电路、正弦电流电路基础、正弦稳态电路的分析、含耦合电感的电路、三相电路、非正弦周期电流电路、电路方程的矩阵形式、二端口网络、非线性电阻电路、运算法和网络函数，另外附有MATLAB在电路分析中的应用实例。各章配有习题并附部分参考答案，有助于读者掌握教材内容。

第2版前言

第1版前言

第1章电路模型和电路定律

11电路和电路模型

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。

电路模型是实际电路抽象而成，它近似地反映实际电路的电气特性。电路模型由一些理想电路元件用理想导线连接而成。用不同特性的电路元件按照不同的方式连接就构成不同特性的电路。

电路模型近似地描述实际电路的电气特性。根据实际电路的不同工作条件以及对模型精确度的不同要求，应当用不同的电路模型模拟同一实际电路。

这种抽象的电路模型中的元件均为理想元件。

12电流和电压的参考方向

l3功率和能量

14电阻元件

15电压源和电流源

电压源，即理想电压源，是从实际电源抽象出来的一种模型，在其两端总能保持一定的电压而不论流过的电流为多少。电压源具有两个基本的性质：第一，它的端电压定值U或是一定的时间函数U(t)与流过的电流无关。第二，电压源自身电压是确定的，而流过它的电流是任意的。

由于电源内阻等多方面的原因，理想电压源在真实世界是不存在的，但这样一个模型对于电路分析是十分有价值的。实际上，如果一个电压源在电流变化时，电压的波动不明显，我们通常就假定它是一个理想电压源。

电压源就是给定的电压，随着你的负载电阻增大，电流减小，理想状态下电压不变，但实际上电压会在传送路径上消耗，你的负载增大，路径上消耗减少。

电压源的内阻相对负载阻抗很小，负载阻抗波动不会改变电压高低。在电压源回路中串联电阻才有意义，并联在电压源的电阻因为它不能改变负载的电流，也不能改变负载上的电压，这个电阻在原理图上是多余的，应删去。负载阻抗只有串联在电压源回路中才有意义，与内阻是分压关系。

电压源是一个理想元件,因为它能为外电路提供一定的能量,所以又叫有源元件。

在功率允许的范围内，相同频率的电压源串时可等效为一个同一频率的电压源

理想电压源的端电压与它的电流无关.其电压总保持为某一常数或为某一给定的时间函数。

如直流理想电压源,其端电压就是一常数;交流理想电压源,就是一按正弦规律变化的交流电压源,其函数可表示为us=U(in)Sinat。

16受控源

所谓受控源，是指电压源的电压和电流源的电流，是受电路中其它部分的电流或电压控制的，这种电源称为受控电源。分为电压控制电压源（VCVS）、电压控制电流源（VCCS）、电流控制电压源（CCVS）、和电流控制电流源（CCCS）。

受控电源又成为“非独立”源。受控电压源的激励电压或受控电流源的激励电流与独立电压源的激励电压或独立电流源的激励电流有所不同，后者是独立量，前者则受电路中某部分电压或电流控制。

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电源。

受控电压源或受控电流源视控制量是电压或电流可分为电压控制电压源(VCVS)、电压控制电流源(VCCS)、电流控制电压源(CCVS)和电流控制电流源(CCCS)。

受控源的分析方法：

1.受控电压源的端电压或受控电流源的输出电流只随其控制量的变化而变化，若控制量不变，受控电压源的端电压或受控电流源的输出电流将不会随外电路变化而变化。即受控源在控制量不变的情况下，其特性与独立源相同。

2.对于独立源推导得出的结论，基本也适用于受控源。

3.在对含受控源电路的分析过程中，受控源的控制量所在支路必须保留，不允许有任何改变。

17基尔霍夫定律

基尔霍夫定律Kirchhoff laws是电路中电压和电流所遵循的基本规律，是分析和计算较为复杂电路的基础，1845年由德国物理学家G.R.基尔霍夫（Gustav Robert Kirchhoff，1824～1887）提出。它既可以用于直流电路的分析，也可以用于交流电路的分析，还可以用于含有电子元件的非线性电路的分析。运用基尔霍夫定律进行电路分析时，仅与电路的连接方式有关，而与构成该电路的元器件具有什么样的性质无关。基尔霍夫定律包括电流定律（KCL)和电压定律(KVL)，前者应用于电路中的节点而后者应用于电路中的回路。

习题1

第2章简单电阻电路分析

21等效变换的概念

22电阻的串联、并联和混联

23电阻的等效变换

24电压源、电流源的串联和并联

25实际电源的等效变换

26运用等效变换分析含受控源的电阻

电路

习题2

第3章电阻电路的一般分析

31支路电流法

32网孔电流法和回路电流法

33节点电压法

习题3

第4章电路定理

4l叠加定理

42替代定理

43戴维南定理和诺顿定理

44特勒根定理

45互易定理

46对偶原理

习题4

第5章运算放大器

51运算放大器概述

52运算放大器构成的比例器

53运算放大器典型电路分析

习题5

第6章一阶电路和二阶电路

61电容元件

62电感元件

63一阶电路

64电路的韧始条件

65一阶电路的零输入响应

66一阶电路的零状态响应

67一阶电路的全响应

68一阶电路的三要素法

69一阶电路的阶跃响应

610一阶电路的冲激响应

6ll卷积积分

612二阶电路的零输入响应

613二阶电路的零状态响应和阶跃

响应

习题6

第7章正弦电流电路基础

71正弦量

72正弦量的有效值

73相量法的基本概念

74基尔霍夫定律的相量形式

75正弦电流电路中的三种基本电路

元件

习题7

第8章正弦稳态电路的分析

81阻抗和导纳

82简单正弦稳态电路的分析及相量图

83正弦稳态电路的功率

84正弦稳态电路的一般分析方法

85最大平均功率的传输

86正弦稳态电路的谐振

习题8

第9章含耦合电感的电路

91互感

92含耦台电感的电路计算

93空心变压器

94理想变压器

习题9

第10章三相电路

10lj相电源-

lO2负载星形联结的三相电路

103负载三角形联结的三相电路

104三相电路的功率

105三相功率的测量

习题10

第ll章非正弦周期电流电路

11l非正弦周期信号

112非正弦周期函数分解为傅里叶级

数

113非正弦周期电流电路的有效值

和平均功率-

114非正弦周期电流电路的计算

ll5对称三相电路中的高次谐波

习题11

第12章电路方程的矩阵形式

121电路的图

122回路、树、割集

123关联矩阵、回路矩阵、割集矩阵

124矩阵之问的关系

125节点电压方程的矩阵形式

126回路电流方程的矩阵形式

127割集电压方程的矩阵形式

128状态方程

习题12

第13章二端口网络

131二端口网络概述

132二端口网络的方程和参数

133二端口网络的等效电路

134二端口网络的网络函数

135二端口网络的特性阻抗与实验参

数-

136二端口网络的连接

137回转器

习题13-

第14章非线性电阻电路

14l非线性电阻

142非线性电阻的串并联

143分段线性化法-

144小信号分析法

习题14

第15章运算法和网络函数

151拉普拉斯变换

152拉氏变换的主要性质

153拉氏反变换

154电路定律的运算形式

155线性电路的复频域分析——运算

法

156网络函数、极点和零点

习题15

部分习题参考答案

附录MATLAB在电路分析中的应

用

参考文献

电路分析（第3版）配套教材

《电路分析（第3版）》有配套的教学指导书——《电路分析（第3版）学习指导书》 。

电路分析（第3版）课程资源

《电路分析（第3版）》配备有教学实验演示系统、计算机辅助教学系统和计算机解题系统，并提供数字化资源课件供教师教学下载使用 ；该书还配有电子教材《电路分析教学辅助系统》，内容由电路分析电子教案、电路分析演示解答系统、电路分析实验演示系统和考试题自测系统等几部分组成，置于随书DVD光盘中 。

电路（第5版）修订情况

该书为普通高等教育“十五”国家级规划教材，是《电路（第4版）》的修订版。

该教材的修订由罗先觉主持，参加修订工作的有罗先觉、江慰德、刘正兴、陈燕、刘崇新，全书经罗先觉修改、补充和定稿。

电路（第5版）出版工作

2006年6月22日，《电路（第5版）》由高等教育出版社出版。

电路分析（第3版）修订情况

2014年，编者依据中华人民共和国教育部电子电气基础课程教学指导委员会制定的“电路分析基础”课程教学基本要求对《电路分析（第2版）》进行修订，编写了《电路分析（第3版）》。

该教材的章节安排与《电路分析（第2版）》的安排相同，在第一章中增加了特勒根定理以及相关习题，在每一章最后一小节增加了有关电路设计、理论结合实际和计算机辅助电路分析等内容。该书由胡翔骏担任主编，吴锡龙对全书进行了审阅。

电路分析（第3版）出版工作

2018年12月25日，《电路分析（第3版）》由高等教育出版社出版发行。