具体描述
本书根据教育部制订的高等工科院校“电路分析课程教学基本要求”及硕士研究生入学考试要求，参阅了国内出版的电路、电路分析最新教材，全面总结、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。全书共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，正弦稳态分析（含谐振、三相电路），耦合电感与理想变压器，非线电路，非正弦周期电流电路的稳态分布，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、型题解析、习题精解、阶段测试题及答案六个部分。附录还分另提供了近几处本科生期末考试、硕士研究生入学考试试题和模拟试题各3套，各种试题均给出参考答案。
本书可作为在校大学生学习电路课程的辅助教材，也可作为硕士研究生入学考试系统复习的参考书。
电路分析与设计：从基础到前沿 本书旨在为电气工程、电子信息工程、自动化等相关专业的学生及工程技术人员提供一本全面、深入且实践性强的电路理论学习与应用指南。 本书结构严谨，内容涵盖经典电路理论的精髓，并适度引入现代电路分析与设计的前沿概念，力求使读者不仅掌握理论推导，更能熟练应用于实际工程问题中。 第一部分：电路理论的坚实基础 本书的第一部分专注于奠定读者对电路系统的基本理解和分析能力。我们摒弃了单纯公式的堆砌，转而强调物理意义与数学模型的紧密结合。 第一章：电路的基本概念与元件模型 本章从电荷、电流、电压等基本物理量出发，系统阐述了电路分析的基石。我们详细解析了电路的基本定律，如欧姆定律、基尔霍夫电流定律（KCL）和基尔霍夫电压定律（KVL），并着重探讨了这些定律在实际电路拓扑结构中的应用。重点内容包括： 独立源与受控源： 深入剖析电压源和电流源的特性，特别是受控源（电压控制电压源、电流控制电流源等）在模型建立中的关键作用，为后续的复杂系统分析做好铺垫。 电阻元件的非线性特性： 除了理想线性电阻，本章还引入了对实际元件（如热敏电阻、光敏电阻）的简要讨论，强调了工作点概念的重要性。 功率与能量： 详细阐述电路中的瞬时功率、平均功率和最大功率传输定理，这对电源设计和负载匹配至关重要。 第二章：电路的拓扑结构与基本分析方法 本章将抽象的电路图转化为可求解的代数方程组。我们系统地介绍了网络拓扑结构的基本术语，如节点、支路、回路和割集。 节点电压法与网孔电流法： 提供了两种最核心的电路分析工具。在讲解过程中，本书特别注重通过大量的实例演示如何快速识别参考节点、确定独立方程，并指导读者如何有效地处理包含理想源的特殊情况（如超级节点和超级网孔）。 回路和节点分析的互换性： 阐述了这两种方法在不同电路结构下的适用性，培养读者根据电路特点选择最优解法的能力。 第三章：电路分析的高级工具——图论方法与替代定理 为应对更加庞大和复杂的电路网络，本章引入了电路图论。 树、共轭树与割集矩阵： 运用线性代数知识，建立电路拓扑与电路方程之间的联系，为利用计算机程序进行大规模电路分析奠定了理论基础。 替代定理： 详细讲解了戴维宁定理、诺顿定理和叠加定理。与普通教材不同，本书在讲解叠加定理时，特别强调了其在包含受控源电路中的正确应用方式，避免了常见的符号错误。最大功率传输定理也在本章得到更深入的几何解释。 第二部分：动态电路的暂态与稳态分析 电路的实际行为往往与时间相关。第二部分聚焦于包含储能元件（电感和电容）的动态电路分析。 第四章：一阶与二阶电路的瞬态响应 本章是理解动态系统的关键。我们从对储能元件的微分方程描述开始，引导读者理解其“记忆性”特征。 一阶RL/RC电路： 详细分析了直流激励下的自然响应、阶跃响应以及零输入响应。通过物理直觉解释了时间常数 $ au$ 的意义——系统响应速度的量度。 二阶RLC电路： 深入分析了过阻尼、欠阻尼和临界阻尼三种情况。我们不仅给出了解析解，更着重于通过阻尼比 $zeta$ 和无阻尼自然频率 $omega_0$ 描述其动态行为，帮助读者理解系统稳定性和响应速度的权衡。 第五章：正弦稳态分析 本章将分析引入交流电源（正弦激励）后的电路行为，这是电力系统和信号处理的基石。 相量法（Phasor Domain）： 详细介绍了如何将正弦函数转化为复数相量，以及如何利用复数运算替代微分和积分，极大地简化了动态方程的求解。 交流电路中的功率： 完整地介绍了瞬时功率、平均功率、视在功率和无功功率的概念。重点讲解了功率因数、功率因数校正的必要性及其实现方法，这对于能源效率至关重要。 谐振现象： 深入分析了串联和并联谐振电路的特性，包括谐振频率、品质因数（Q值）及其对电路选择性和带宽的影响。 第三部分：频率域分析与网络函数 第三部分将分析的视角从特定频率提升到整个频率范围，引入了频率响应和滤波器设计的基础。 第六章：拉普拉斯变换在电路分析中的应用 拉普拉斯变换是连接时域和频域的桥梁。 单边拉普拉斯变换： 系统的介绍了拉普拉斯变换的基本性质、常用函数的变换对。 s域分析法： 重点讲解了如何将含储能元件的电路转化为s域模型（初始条件处理），如何利用s域求解暂态响应。我们特别强调了利用s域中的传递函数来描述系统输入输出关系。 极点与零点分析： 解释了s平面上极点和零点位置对系统时间响应的决定性影响。 第七章：二端口网络分析 二端口网络是连接不同电路块时的通用模型。 基本参数描述： 详细介绍了Z参数（阻抗参数）、Y参数（导纳参数）、H参数（混合参数）和T参数（传输参数）。 参数转换与互易性/对称性： 提供了不同参数集之间的转换公式，并讲解了如何通过参数矩阵判断网络的互易性或对称性。 无源二端口网络分析： 探讨了级联连接的特性，以及如何利用传输参数快速分析多级放大电路的整体性能。 第四部分：非正弦周期信号与非周期信号分析 现实世界中信号并非都是纯正弦波。本部分处理更广范围的信号。 第八章：傅里叶级数与周期信号分解 三角函数与指数形式的傅里叶级数： 详细推导了傅里叶级数的系数求解方法，并展示了如何通过级数分析周期方波、三角波等常见信号的频谱结构。 对称性与奇偶函数： 利用信号的对称性简化傅里叶系数的计算。 直流分量与谐波分析： 强调了傅里叶分析在理解信号中能量分布（如电力系统谐波污染）中的应用。 第九章：傅里叶变换与非周期信号 傅里叶变换对： 从傅里叶级数扩展到非周期信号的傅里叶变换，重点讲解了时域信号的带宽与其频谱的宽度之间的关系。 周期脉冲信号的频谱： 分析了理想冲激函数和周期性脉冲序列的频谱特性，这是理解采样定理和调制技术的基础。 --- 本书在各个章节均配有精心设计的概念辨析题，用于检验读者对基本概念的理解；并提供大量的计算与设计例题，这些例题紧密结合了实际工程需求，力求将抽象的理论转化为可操作的技能。通过系统学习本书内容，读者将建立起一套完整、严密且实用的电路分析与设计思维框架。
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