标题：电路学习指导与习题精解
基本信息
出版社: 清华大学出版社; 第2版 (2008年12月1日)
丛书名: 新坐标大学本科电子信息类专业系列教材  书籍封面平装: 418页
正文语种: 简体中文
开本: 16
ISBN: 9787302185109
内容简介
《电路学习指导与习题精解(第2版)》根据教育部制订的高等工科院校《电路、电路分析课程教学基本要求》及硕士学位研究生入学考试要求，参考国内出版的电路、电路分析最新教材，全面归纳了电路课程的基本内容、基本概念、基本要求、重点、难点、各种分析和计算方法，以及这些概念和方法在解题中的应用。《电路学习指导与习题精解(第2版)》内容共11章：电路的基本概念和基本定律，电阻电路分析，电路基本定理，正弦电流电路的稳态分析(含谐振、三相电路)，耦合电感与理想变压器，非线性电路，非正弦周期电流电路，线性动态电路的时域分析，二端口网络，线性电路的复频域分析，磁路与含铁心线圈的交流电路。每章均包括基本要求、理论提要、典型题解析、习题精解、阶段测试题及答案六个部分。附录还分别提供了近几年本科生期末考试、研究生入学考试试题和模拟试题，3套试题均给出了参考答案，还给出了复数概念和计算器运算。
编辑推荐
《电路学习指导与习题精解(第2版)》可作为在校大学生学习电路课程的辅助教材，也可作为报考硕士研究生考前系统复习的参考用书。
目录
第1章 电路的基本概念和基本定律
1.1 基本要求
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。
1.2 理论提要
1.理想元件和电路模型
2.电路基本变量及其参考方向
3.元件的伏安关系
4.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。
1.3 典型题解析
1.4 习题精解
1.5 阶段测试题
1.6 阶段测试题答案
第2章 电阻电路分析
2.1 基本要求
2.2 理论提要
1.电阻电路的等效变换
2.简单有源二端网络的等效变换
3.电阻电路的一般分析方法
4.具有运算放大器电阻电路的分析
2.3 典型题解析
1.等效变换法
2.支路分析法
3.网孔分析法和回路分析法
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
4.节点分析法
节点分析法（node-analysis method）的基本指导思想是用未知的节点电压代替未知的支路电压来建立电路方程，以减少联立方程的元数。节点电压是指独立节点对非独立节点的电压。应用基尔霍夫电流定律建立节点电流方程，然后用节点电压去表示支路电流，最后求解节点电压的方法叫节点分析法。
5.具有运算放大器的电阻电路分析
2.4 习题精解
2.5 阶段测试题
2.6 阶段测试题答案
第3章 电路基本定理
3.1 基本要求
3.2 理论提要
1.叠加定理和替代定理
叠加原理;superposition principle 
在数学物理中经常出现这样的现象：几种不同原因的综合所产生的效果，等于这些不同原因单独产生效果的累加。例如，物理中几个外力作用于一个物体上所产生的加速度，等于各个外力单独作用在该物体上所产生的加速度的总和，这个原理称为叠加原理。叠加原理适用范围非常广泛，数学上线性方程，线性问题的研究，经常使用叠加原理。
在物理学与系统理论中，叠加原理（superposition principle），也叫叠加性质（superposition property），说对任何线性系统“在给定地点与时间，由两个或多个刺激产生的合成反应是由每个刺激单独产生的反应之和。”
从而如果输入 A 产生反应 X，输入 B 产生 Y，则输入 A+B 产生反应 (X+Y)。
用数学的话讲，对所有线性系统 F(x)=y，其中 x 是某种程度上的刺激（输入）而 y 是某种反应（输出），刺激的叠加（即“和”）得出分别反应的叠加
在数学中，这个性质更常被叫做可加性。在绝大多数实际情形中，F 的可加性表明它是一个线性映射，也叫做一个线性函数或线性算子。
此原理在物理学与工程学中有许多应用，因许多物理系统可以线性系统为模型。例如，一个梁可作为一个线性系统，其中输入刺激是在梁上的结构荷重，而输出反应是梁的挠度。因为物理系统通常只是近似线性的，叠加原理只是真实物理现象的近似；从这里可以察知这些系统的操作区域。
叠加原理适用于任何线性系统，包括代数方程、线性微分方程、以及这些形式的方程组。输入与反应可以是数、函数、矢量、矢量场、随时间变化的信号、或任何满足一定公理的其它对象。注意当涉及到矢量与矢量场时，叠加理解为矢量和。
1.如果几个电荷同时存在,它们电场就互相叠加,形成合电场.这时某点的场强等于各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和,这叫做电场的叠加原理.
2.点电荷系电场中某点的电势等于各个点电荷单独存在时,在该点产生的电势的代数和,称为电势叠加原理.
在物理学与系统理论中，叠加原理（superposition principle），也叫叠加性质（superposition property），说对任何线性系统
“在给定地点与时间，由两个或多个刺激产生的合成反应是由每个刺激单独产生的反应之和。”
从而如果输入 A 产生反应 X，输入 B 产生 Y，则输入 A+B 产生反应 (X+Y)。
用数学的话讲，对所有线性系统 F(x)=y，其中 x 是某种程度上的刺激（输入）而 y 是某种反应（输出），刺激的叠加（即“和”）得出分别反应的叠加：
在数学中，这个性质更常被叫做可加性。在绝大多数实际情形中，F 的可加性表明它是一个线性映射，也叫做一个线性函数或线性算子。
此原理在物理学与工程学中有许多应用，因许多物理系统可以线性系统为模型。例如，一个梁可作为一个线性系统，其中输入刺激是在梁上的结构荷重，而输出反应是梁的挠度。因为物理系统通常只是近似线性的，叠加原理只是真实物理现象的近似；从这里可以察知这些系统的操作区域。
叠加原理适用于任何线性系统，包括代数方程、线性微分方程、以及这些形式的方程组。输入与反应可以是数、函数、向量、向量场、随时间变化的信号、或任何满足一定公理的其它对象。注意当涉及到向量与向量场时，叠加理解为向量和。
2.戴维南定理和诺顿定理
戴维南定理（Thevenin's theorem）：含独立电源的线性电阻单口网络N，就端口特性而言，可以等效为一个电压源和电阻串联的单口网络。电压源的电压等于单口网络在负载开路时的电压uoc；电阻R0是单口网络内全部独立电源为零值时所得单口网络N0的等效电阻。 
诺顿定理与戴维南定理互为对偶的定理。定理指出，一个含有独立电源线性二端网络N(图1a), 就其外部状态而言,可以用一个独立电流源isc和一个松弛二端网络N0的并联组合来等效(图1b)。其中，isc是网络N的短路电流，松弛网络N0是将网络 N中的全部独立电源和所有动态元件上的初始条件置零后得到的网络。上述并联组合称为诺顿等效网络。在复频域中等效网络由电流源Isc和算子阻抗Yi(s)并联而成（图2）。Isc(s)是短路电流的拉普拉斯变换，Yi(s)是松弛网络N0的入端（策动点）导纳。另外，还能导出网络N用于正弦稳态分析和直流分板的等效网络。
求等效电路的关键是求出网络N的短路电流和网络N0的入端（策动点）导纳。它们均可通过电子计算机求得。
isc称为短路电流。Ro称为诺顿电阻，也称为输入电阻或输出电阻。电流源isc和电阻Ro的并联单口，称为单口网络的诺顿等效电路。在端口电压电流采用关联参考方向时，单口的VCR方程可表示为i=u/Ro+ isc
3.最大功率传输定理
4.特勒根定理和互易定理
3.3 典型题解析
3.4 习题精解
3.5 阶段测试题
3.6 阶段测试题答案
第4章 正弦电流电路的稳态分析
4.1 基本要求
4.2 理论提要
1.正弦量及其描述
2.元件伏安关系的相量形式
3.相量形式的电路定律
4.正弦稳态电路的功率
5.正弦稳态电路的分析计算
6.最大功率传输定理
7.谐振（resonance）电路
8.三相电路
三相电路。三相交流电源指能够提供3个频率相同而相位不同的电压或电流的电源，最常用的是三相交流发电机。三相发电机的各相电压的相位互差120°。它们之间各相电压超前或滞后的次序称为相序。三相电动机在正序电压供电时正转，改为负序电压供电时则反转。因此，使用三相电源时必须注意其相序。一些需要正反转的生产设备可通过改变供电相序来控制三相电动机的正反转。　 三相电路是一种特殊的交流电路，由三相电源、三相负载和三相输电线路组成。 世界上电力系统电能生产供电方式大都采用三相制。　
4.3 典型题解析
4.4 习题精解
4.5 阶段测试题
4.6 阶段测试题答案
第5章 耦合电感与理想变压器
5.1 基本要求
5.2 理论提要
1.耦合电感的电路模型
2.空心变压器
3.理想变压器
5.3 典型题解析
5.4 习题精解
5.5 阶段测试题
5.6 阶段测试题答案
第6章 非线性电路
6.1 基本要求
6.2 理论提要
1.非线性元件
2.非线性电阻的串联和并联
3.非线性电阻电路的静态分析(直流偏置分析)
4.小信号分析法
5.非线性电路的其他分析法
6.3 典型题解析
6.4 习题精解
6.5 阶段测试题
6.6 阶段测试题答案
第7章 非正弦周期电流电路的稳态分析
7.1 基本要求
7.2 理论提要
1.非正弦周期量的傅里叶级数展开式
2.非正弦周期量的有效值、平均值和平均功率
3.非正弦周期电流电路的稳态分析
7.3 典型题解析
7.4 习题精解
7.5 阶段测试题
7.6 阶段测试题答案
第8章 线性动态电路的时域分析
8.1 基本要求
8.2 理论提要
1.经典法求解一阶、二阶电路
2.一阶电路的三要素法
3.零输入响应、零状态响应和全响应
4.阶跃响应和冲激响应
5.RLC串联电路的零输入响应特征
6.任意激励下的零状态响应——卷积积分
7.状态方程
8.3 典型题解析
8.4 习题精解
8.5 阶段测试题
8.6 阶段测试题答案
第9章 二端口网络
9.1 基本要求
9.2 理论提要
1.二端口网络的方程和参数
2.二端口网络的等效与连接
3.二端口网络的网络函数
4.有载二端口网络和特性参数
5.二端口元件
9.3 典型题解析
9.4 习题精解
9.5 阶段测试题
9.6 阶段测试题答案
第10章 线性电路的复频域分析
10.1 基本要求
10.2 理论提要
1.拉普拉斯变换及其基本性质
2.基尔霍夫定律及电路元件伏安关系的复频域形式
3.线性电路的复频域分析法
4.网络函数（系统函数）的定义及其性质
5.网络函数与冲激响应
6.网络函数的极点、零点与频率特性
10.3 典型题解析
10.4 习题精解
10.5 阶段测试题
10.6 阶段测试题答案
第11章 磁路与含铁心线圈的交流电路
11.1 基本要求
11.2 理论提要
1.磁路
2.磁路分析中的基本概念
3.磁路分析中的基本定律
4.磁路分析
11.3 典型题解析
11.4 习题精解
11.5 阶段测试题
11.6 阶段测试题答案
附录A 南京航空航天大学本科生电路期末考试试题
2006年本科生电路期末考试试题
2007年本科生电路期末考试试题
2008年本科生电路期末考试试题
2008年南京航空航天大学本科生《电路分析基础》(A)期末考试试题
2008年本科生电路期末考试试题
附录B 南京航空航天大学硕士研究生入学考试电路试题
2006年硕士研究生入学考试试题
2007年硕士研究生入学考试试题
2008年硕士研究生入学考试试题
附录C 硕士研究生入学考试模拟试题
模拟试题（一）
模拟试题（二）
模拟试题（三）
附录D 复数概念与计算器运算
参考文献序言“新坐标大学本科电子信息类专业系列教材”是清华大学出版社“新坐标高等理工教材与教学资源体系创新与服务计划”的一个重要项目。进入21世纪以来，信息技术和产业迅速发展，加速了技术进步和市场的拓展，对人才的需求出现了层次化和多样化的变化，这个变化必然反映到高等学校的定位和教学要求中，也必然反映到对适用教材的需求。本项目是针对这种需求，为培养层次化和多样化的电子信息类人才提供系列教材。
“新坐标大学本科电子信息类专业系列教材”面向全国教学研究型和教学主导型普通高等学校电子信息类专业的本科教学，覆盖专业基础课和专业课，体现培养知识面宽、知识结构新、适应性强、动手能力强的人才的需要。编写的基本指导思想可概括为：
1.教材的类型、选题和大纲的确定尽可能符合教学需要，以提高适用性。教材类型初步确定为专业基础课和专业课，专业基础课拟按电子信息大类编写，以体现宽口径；专业课包括本专业和非本专业两种，以利于兼顾专业能力的培养与扩展知识面的需要。选题首先从目前没有或虽有但不符合教学要求的教材开始，逐步扩大。
2.重视基础知识和基础知识的提炼与更新，反映技术发展的现状和趋势，让学生既有扎实的基础，又了解科学技术发展的现状。
3.重视工程性内容的引入，理论和实际相结合，培养学生的工程概念和能力。工程教育是多方面的，从教材的角度，要充分利用计算机的普及和多媒体手段的发展，为学生建立工程概念、进行工程实验和设计训练提供条件。
4.将分析和设计工具与教材内容有机结合，培养学生使用工具的能力。
5.教材的结构上要符合学生的认识规律，由浅入深，由特殊到一般。叙述上要易读易懂，适合自学。配合教材出版多种形式的教学辅助资料，包括教师手册、学生手册、习题集和习题解答、电子课件等。
本系列教材已经陆续出版了，希望能被更多的教师和学生使用，并热忱地期望将使用中发现的问题和改进的建议告诉我们，通过作者和读者之间的互动，必然会形成一批精品教材，为我国的高等教育作出贡献。欢迎对编委会的工作提出宝贵意见。