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电路基础与仿真实验(21世纪高职高专电子技术规划教材)
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电路基础与仿真实验(21世纪高职高专电子技术规划教材)

  • 作者:童建华
  • 出版社:人民邮电出版社
  • ISBN:9787115176653
  • 出版日期:2008年01月01日
  • 页数:233
  • 定价:¥26.00
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    内容提要
    《电路基础与仿真实验》是全国高等职业教育 “十一五” ***规划教材。
    全书共11章,主要内容包括电路的基本概念与定律,直流电路分析,正弦交流电路的基本概念与分析,互感耦合电路,三相交流电路,非正弦周期信号电路,线性动态电路分析等,另有二端口网络和非线性电阻电路可根据不同专业的需要作为选修内容。各章含有内容提要、本章小结和习题。
    全书按照理论联系实际,注重“讲、学、做”统一的原则编写,书中各章内容配有相应的计算机仿真实验,书后还提供了10多个实际操作实验。在学习过程中,将电路的理论知识与仿真实验和操作实验结合起来,可使学生加深对电路基本概念、基本定律和电路分析方法的理解,增强学生应用计算机分析电路的能力以及实践操作能力,为学生学好后续电类专业课程打下坚实的基础。
    《电路基础与仿真实验》内容深入浅出、通俗易懂,全书叙述**突出、概念清楚,可作为高职高专院校电子信息类和电子、电气类各专业的教材,也可供相关电类工程技术人员参考使用。
    文章节选


    本书是普通高等教育“十一五”***规划教材,是根据教育部高等职业教育电子信息类专业《电路分析基础》课程教学要求,以及该课程教学内容的特点,结合计算机仿真实验与实际操作实验编写而成的。
    电路分析基础是电类专业的入门课程,是学好电类专业课的基础。本书从高等职业教育的特点及要求出发,系统地介绍了电路的基本概念、基本定律和基本分析方法。主要内容包括直流电路、正弦交流电路、三相电路、非正弦周期信号电路和线性动态电路等。此外,为了适应不同专业的要求,对二端口网络和非线性电阻电路也作了简要介绍,以供部分院校选用。
    本书的编写目标是适应电路内容知识更新和课程体系改革的需要,着重介绍经典的电路分析方法,力求做到以应用为目的,以必需、够用为度,讲清概念,结合实际,强化训练,突出适应性、实用性和针对性。在例题和习题的选择方面,适当淡化手工计算的技巧,并根据该课程具有较强的实践性特点,引入了计算机辅助分析与仿真测量,同时书后提供了10多个电路的操作实验,供学习各章节时选用,以达到理论与实践的结合和“讲、学、做”的统一。
    目前,电路分析与仿真软件的使用已经非常普及,本书各章中都配有计算机仿真实验,作为教学的必要内容来要求。将仿真实验与电路分析的理论教学相结合有很多好处。传统课程内容侧重于用数学方法描述和求解电路,而计算机仿真实验可以在分析结果的可视化方面来补充理论分析,能直观地呈现电路的���入输出波形与电压电流功率等数值和参数,有利于学生对电路性质及电路基本概念与基本定律的理解与掌握。利用计算机仿真实验还可以接触到更接近于实际元器件的模型,进行虚拟测量与试验等,是培养学生创新能力的重要手段。同时,学生在仿真实验的基础上,再进行实际操作实验,可以更好地掌握实验的原理与步骤,更好地领会实验的注意事项,降低实验过程中测量仪器仪表的损坏率,并有利于培养学生的实践能力和自学能力,有利于学生学以致用、解决实际工作中所遇到的问题。
    书中打*号部分为选修内容,属于选修模块,其余是必修的基础模块。本书的基本教学时间为96学时,包括必修的理论知识、仿真实验和实际操作实验。选修内容的总学时为36学时,选修内容与学时可根据各专业需要进行取舍。学时分配方案如下表所示,仅供参考,各院校可根据具体情况进行增减。
    目录
    第1章电路的基本概念和定律1
    1.1电路和电路图1
    1.1.1电路1
    1.1.2电路图2
    1.2电路的基本物理量3
    1.2.1电流3
    1.2.2电压4
    1.2.3电功率6
    1.3欧姆定律与电阻元件6
    1.3.1欧姆定律6
    1.3.2电阻元件7
    1.4基尔霍夫定律8
    1.4.1基尔霍夫电流定律9
    1.4.2基尔霍夫电压定律9
    1.5独立电源10
    1.5.1独立电压源10
    1.5.2电流源12
    1.5.3负载获得*大功率的条件13
    1.6受控电源13
    1.6.1受控电源13
    1.6.2受控电源的类型13
    本章小结14
    习题15
    仿真实验 1直流电路的电位、电压测量16
    仿真实验 2基尔霍夫定律的验证19
    仿真实验 3功率的测量实验20

    第2章直流电路的分析22
    2.1电阻的串并联等效变换22
    2.1.1电阻的串联电路22
    2.1.2电阻的并联电路23
    2.1.3电阻的混联电路25
    2.2电阻Y-△网络的等效变换26
    2.2.1电阻的Y形连接和△形连接26
    2.2.2电阻的Y形网络和△形网络的等效变换27
    2.3电压源与电流源的等效变换28
    2.3.1实际电源的模型与等效变换28
    2.3.2有源支路的简化29
    2.4支路电流分析法31
    2.4.1分析线性电路的一般方法31
    2.4.2支路电流分析法31
    2.4.3支路电流法的解题步骤33
    2.5网孔电流分析法33
    2.5.1网孔电流33
    2.5.2网孔电流分析法33
    2.5.3网孔电流分析法的解题步骤35
    2.5.4含有理想电流源电路的网孔方程35
    *2.5.5回路电流分析法36
    2.6节点电压分析法36
    2.6.1节点电压37
    2.6.2节点电压分析法37
    2.6.3节点电压分析法的解题步骤38
    2.6.4含有理想电压源电路的节点方程39
    *2.6.5弥尔曼定理40
    2.7叠加定理与替代定理40
    2.7.1叠加定理41
    *2.7.2齐性定理42
    *2.7.3替代定理43
    2.8戴维南定理与诺顿定理44
    2.8.1二端网络44
    2.8.2戴维南定理44
    *2.8.3诺顿定理46
    2.9含受控源电路的分析47
    2.9.1受控电源的控制特性47
    2.9.2含有受控电源电路的分析方法48
    本章小结50
    习题52
    仿真实验 1实际电压源与实际电流源的等效变换55
    仿真实验 2直流电路节点电压与支路电流分析57
    仿真实验 3叠加定理的验证59
    仿真实验 4戴维南定理的验证60

    第3章正弦交流电路的基本概念62
    3.1正弦交流电的电流和电压62
    3.2正弦量的三要素62
    3.2.1振幅值与有效值62
    3.2.2正弦量的相位、角频率与周期63
    3.2.3正弦量的相位差64
    3.3正弦交流电阻电路65
    3.3.1电阻元件上电压与电流的关系65
    3.3.2电阻元件的功率65
    3.4正弦交流电感电路66
    3.4.1电感元件66
    3.4.2正弦交流电感电路67
    3.5正弦交流电容电路68
    3.5.1电容元件68
    3.5.2正弦交流电容电路70
    本章小结71
    习题72
    仿真实验正弦交流信号的测量72

    第4章正弦交流电路的分析75
    4.1相量法75
    4.1.1复数概述75
    4.1.2正弦量的复数表示法77
    4.1.3复数形式的欧姆定律与基尔霍夫定律78
    4.2阻抗和导纳80
    4.2.1阻抗80
    4.2.2导纳81
    4.3RLC串联电路82
    4.3.1RL串联电路82
    4.3.2RC串联电路82
    4.3.3RLC串联电路82
    4.4RLC并联电路83
    4.4.1RL并联电路83
    4.4.2RC并联电路84
    4.4.3RLC并联电路84
    4.5正弦交流电路的相量图求解法85
    4.5.1用相量图分析正弦交流电路的主要依据85
    4.5.2用相量图求解正弦交流电路的方法85
    4.6复杂正弦交流电路86
    4.6.1阻抗与导纳的等效互换87
    4.6.2阻抗串并联电路的计算88
    *4.6.3复杂电路的计算89
    4.7正弦电路中的功率90
    4.7.1瞬时功率90
    4.7.2有功功率90
    4.7.3无功功率91
    4.7.4视在功率91
    4.7.5复功率91
    4.7.6功率因数的提高92
    4.8串联谐振电路93
    4.8.1谐振现象与谐振条件93
    4.8.2串联谐振时电路的特点94
    4.8.3串联谐振电路的品质因数94
    4.9并联谐振电路95
    4.9.1谐振条件95
    4.9.2并联谐振时电路的特点96
    4.9.3并联谐振电路的品质因数96
    4.9.4电感线圈与电容器并联谐振电路98
    本章小结98
    习题100
    仿真实验 1正弦交流串联电路实验102
    仿真实验 2正弦交流并联电路实验105
    仿真实验 3功率与功率因数的提高实验106
    仿真实验 4RLC串联谐振和并联谐振电路实验109

    第5章互感耦合电路113
    5.1互感113
    5.1.1互感电压113
    5.1.2互感系数与耦合系数114
    5.1.3互感线圈的同名端114
    5.1.4互感的等效受控电源电路116
    5.2互感电路的计算116
    5.2.1互感串联电路116
    5.2.2互感并联电路117
    5.2.3互感消去法118
    5.3变压器电路120
    *5.3.1空心变压器120
    5.3.2理想变压器121
    本章小结123
    习题124
    仿真实验 1互感耦合电路的测量实验125
    仿真实验 2理想变压器的测量实验128

    第6章三相正弦交流电路130
    6.1三相电源130
    6.1.1三相电源的产生130
    6.1.2三相电源的Y、△形连接131
    6.2三相负载132
    6.2.1三相负载的Y形连接132
    6.2.2三相负载的△形连接134
    6.3对称三相电路的计算135
    *6.4不对称三相电路的计算136
    6.5三相电路的功率139
    6.5.1三相电路的有功功率139
    6.5.2三相电路的无功功率139
    6.5.3三相电路的视在功率139
    6.5.4三相负载的功率因数140
    本章小结141
    习题141
    仿真实验 1三相交流电路负载星形连接实验142
    仿真实验 2三相交流电路负载三角形连接实验143

    第7章非正弦周期电路145
    7.1非正弦周期信号的基本概念145
    7.1.1非正弦周期信号145
    7.1.2非正弦周期信号的产生145
    7.2非正弦周期信号的谐波分析146
    7.2.1非正弦周期信号的傅里叶分解146
    7.2.2几种对称的周期函数信号149
    7.3有效值、平均值和平均功率151
    7.3.1有效值151
    7.3.2平均值152
    7.3.3平均功率153
    7.4非正弦周期电路的计算154
    *7.5滤波器157
    7.5.1低通滤波器157
    7.5.2高通滤波器158
    7.5.3带通滤波器159
    7.5.4带阻滤波器159
    本章小结159
    习题160
    仿真实验非正弦周期信号傅里叶分析仿真实验162

    第8章线性动态电路的分析166
    8.1换路定律166
    8.1.1过渡过程的概念166
    8.1.2换路定律167
    8.1.3电压、电流初始值的计算168
    8.2RC电路的动态分析169
    8.2.1RC电路的全响应169
    8.2.2RC电路的零输入响应170
    8.2.3RC电路的零状态响应171
    8.2.4微分电路和积分电路171
    8.3RL电路的动态分析173
    8.3.1RL电路的全响应173
    8.3.2RL电路的零输入响应174
    8.3.3RL电路的零状态响应174
    8.4一阶动态电路的三要素法176
    8.5RLC串联电路的动态分析178
    8.6动态电路的运算法180
    8.6.1拉普拉斯正变换与反变换180
    8.6.2线性电路的复频域模型180
    8.6.3动态电路的运算法182
    本章小结182
    习题183
    仿真实验 1一阶RC电路充放电特性测量185
    仿真实验 2微分电路和积分电路仿真实验187
    仿真实验 3LC阻尼振荡电路仿真实验189

    第9章二端口网络192
    9.1二端口网络192
    9.2二端口网络的方程和参数193
    9.2.1导纳参数方程193
    9.2.2阻抗参数方程194
    9.2.3传输参数方程195
    9.2.4混合参数方程196
    9.3无源二端口网络的等效电路197
    9.3.1T形等效电路198
    9.3.2π形等效电路198
    本章小结200
    习题200
    仿真实验二端口网络参数的测量201

    第10章非线性电阻电路203
    10.1非线性电阻元件203
    10.1.1非线性电阻的分类203
    10.1.2非线性电阻的电阻值204
    10.2非线性电阻电路的图解法204
    10.2.1非线性电阻的串联204
    10.2.2非线性电阻的并联205
    10.2.3简单非线性电路的图解分析法206
    10.3非线性电路的解析法207
    本章小结208
    习题208

    *第11章电路实验指导209
    11.1电路基础实验教学要求209
    11.2实验211

    附录ZH-12型通用电学实验台功能介绍233
    参考文献235
    ……
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