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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τ178

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