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第1章 电路的基本概念和分析方法1

1.1 电路变量1

1.1.1 电流及其参考方向2

1.1.2 电压、电压的参考方向和电位2

1.1.3 电功率和电能3

1.2 基尔霍夫定理4

1.2.1 基尔霍夫电流定律5

1.2.2 基尔霍夫电压定律6

1.3 电路元件6

1.3.1 电阻、电感和电容7

1.3.2 电源10

1.3.3 电路元件的额定值14

1.4 电路的基本分析方法14

1.4.1 电路方程14

1.4.2 电阻的串联、并联和星／三角等效变换16

1.4.3 支路电流法19

1.4.4 节点电位法20

1.5 线性电路中的重要定理23

1.5.1 叠加定理23

1.5.2 等效电源定理25

1.5.3 最大功率传输定理32

1.6 含受控源电路的分析32

1.6.1 独立源与受控源32

1.6.2 含受控源电路的分析33

本章小结36

习题37

第2章 电路仿真程序SPICE入门43

2.1 SPICE简介43

2.2 SPICE电路文件44

2.2.1 在SPICE中怎样描述电路44

2.2.2 元件值的写法46

2.2.3 电路文件的编辑与运行46

2.3 元件语句46

2.3.1 电阻、电容和电感46

2.3.2 电源47

2.4 直流分析语句（DC analysis）49

2.5 输出语句（output statements）50

2.6 子电路（subcircuit）的定义和调用50

2.7.model语句与二极管、开关在SPICE中的表示法51

2.7.1 .model语句51

2.7.2 开关模型（switch models）52

2.7.3 二极管模型（diode model）53

2.8 用SPICE分析直流电路举例54

本章小结58

习题58

第3章 正弦交流电路61

3.1 正弦量的数学描述61

3.1.1 正弦量的三要素61

3.1.2 正弦量的相量表示法64

3.2 单一参数的正弦交流电路68

3.2.1 理想电阻电路68

3.2.2 理想电感电路69

3.2.3 理想电容电路71

3.3 RLC串联电路73

3.3.1 RLC串联电路中电压和电流的关系及阻抗73

3.3.2 RLC串联电路中的功率75

3.4 正弦交流电路中电压和电流的分析76

3.4.1 阻抗的串并联77

3.4.2 正弦交流电路的分析举例79

3.5 正弦交流电路中的功率83

3.5.1 正弦交流电路中功率的计算83

3.5.2 功率因数的提高83

3.5.3 正弦交流电路中的功率守恒85

3.5.4 正弦交流电路的最大功率传输86

3.6 电路中的谐振现象86

3.6.1 串联谐振87

3.6.2 并联谐振89

3.6.3 谐振的应用举例91

3.7 电路的频率特性93

3.7.1 传递函数93

3.7.2 滤波器的类型95

3.7.3 滤波器的性能96

3.8 SPICE在正弦交流电路分析中的应用97

3.8.1 SPICE中正弦交流电源的表示方法97

3.8.2 电阻、电感、电容在SPICE中的表示方法98

3.8.3 SPICE中的弛豫分析语句.tran99

3.8.4 交流分析语句.ac100

本章小结103

习题103

第4章 三相交流电路108

4.1 三相交流电源108

4.1.1 三相交流电动势的产生及其特点108

4.1.2 三相交流电源的连接109

4.1.3 线电压和相电压110

4.2 三相负载的连接111

4.3 三相电路中电压和电流的分析111

4.3.1 三相负载星形连接时电路中的电压和电流111

4.3.2 三相负载三角形连接时电路中的电压和电流114

4.4 三相电路的功率115

4.4.1 三相电路功率（three-phase power）的计算115

4.4.2 三相电路功率的测量116

4.5 三相电源的相序118

4.6 用SPICE分析三相交流电路119

本章小结120

习题121

第5章 非正弦周期交流电路124

5.1 概述124

5.2 非正弦周期交流信号的分解124

5.3 非正弦周期交流电路的计算127

5.4 有效值和平均功率的计算130

5.4.1 有效值130

5.4.2 平均功率130

5.5 脉冲信号源在SPICE中的表示法与傅里叶分析（.Fourier）语句131

5.5.1 脉冲信号源在SPICE中的表示法131

5.5.2 SPICE中的非线性受控源132

5.5.3 SPICE的傅里叶分析（.Fourier）语句132

5.6 用SPICE分析非正弦电路举例133

本章小结135

习题136

第6章 电路的过渡过程139

6.1 概述139

6.2 换路定理及起始值的确定140

6.2.1 换路定理140

6.2.2 起始值的确定140

6.3 一阶电路过渡过程的分析方法143

6.3.1 经典法143

6.3.2 三要素法145

6.3.3 用叠加法求一阶电路的响应151

6.4 脉冲激励下的RC电路153

6.4.1 微分电路153

6.4.2 积分电路154

6.4.3 序列脉冲作用下的RC电路155

6.5 含有多个储能元件的一阶电路157

6.5.1 多个储能元件可等效为一个储能元件的一阶电路157

6.5.2 起始值不独立的一阶电路157

6.5.3 实用电路举例——脉冲分压电路159

6.6 二阶电路过渡过程简介162

6.6.1 RLC电路二阶过渡过程求解的简要说明163

6.6.2 二阶过渡过程的特点164

6.7 用SPICE分析电路的过渡过程举例165

本章小结166

习题167

第7章 磁路与变压器171

7.1 磁路171

7.1.1 磁感线、磁感应强度和磁通量171

7.1.2 磁场强度、安培环路定律和磁路的欧姆定律172

7.1.3 磁性材料的主要特性174

7.2 交流铁心线圈178

7.2.1 交流励磁下铁心线圈的电压关系式178

7.2.2 交流励磁下电压、电流与磁通的关系179

7.3 变压器182

7.3.1 互感与互感系数183

7.3.2 变压器的结构184

7.3.3 变压器的工作分析185

7.3.4 变压器的外特性与效率188

7.3.5 变压器的连接组别189

7.3.6 一些特殊变压器191

7.3.7 变压器的额定值及型号193

7.4 互感器和理想变压器在SPICE中的表示方法195

7.4.1 互感器在SPICE中的表示方法195

7.4.2 理想变压器在SPICE中的表示方法195

7.5 用SPICE分析变压器电路举例196

本章小结198

习题199

第8章 电动机203

8.1 三相异步电动机203

8.1.1 三相异步电动机的结构及转动原理203

8.1.2 三相异步电动机的等效电路208

8.1.3 三相异步电动机的电磁转矩和机械特性210

8.1.4 三相异步电动机的铭牌数据及应用213

8.2 单相异步电动机218

8.2.1 单相异步电动机的结构和工作原理219

8.2.2 单相异步电动机的启动220

8.2.3 三相异步电动机的单相运行221

8.3 直流电动机222

8.3.1 直流电动机的主要结构222

8.3.2 直流电动机的工作原理223

8.3.3 机械特性224

8.3.4 直流电动机的调速225

8.3.5 直流电动机的使用227

8.3.6 直流电动机的额定值228

8.4 控制电动机229

8.4.1 步进电动机229

8.4.2 伺服电动机234

本章小结236

习题236

第9章 继电器、接触器控制239

9.1 常用低压电器239

9.1.1 刀开关239

9.1.2 熔断器240

9.1.3 控制按钮240

9.1.4 行程开关241

9.1.5 交流接触器242

9.1.6 中间继电器243

9.2 三相异步电动机的启—保—停控制及电动机的保护243

9.2.1 三相异步电动机的启—保—停控制243

9.2.2 电动机的保护244

9.3 基本控制环节246

9.3.1 电动机的启动和停车控制246

9.3.2 电动机正反转控制248

9.3.3 行程控制249

9.3.4 时间继电器和延时控制250

9.4 综合应用举例251

本章小结257

习题257

第10章 可编程控制器261

10.1 可编程控制器的组成与工作原理262

10.1.1 PIC的组成262

10.1.2 PLC的工作原理264

10.1.3 西门子S7-200可编程序控制器简介265

10.2 S7-200 PLC程序设计基础267

10.2.1 可编程序控制器的编程语言与程序结构267

10.2.2 S7-200 PLC存储器的数据类型与寻址方式270

10.3 S7-200 PLC的基本指令（SIMATIC指令）274

10.3.1 位逻辑指令274

10.3.2 定时器指令279

10.3.3 计数器指令282

10.4 小型PLC控制系统设计283

10.4.1 小型PIC控制系统设计的一般步骤283

10.4.2 PLC程序的经验设计方法284

10.5 利用顺序功能图设计PLC控制程序287

10.5.1 顺序功能图288

10.5.2 利用顺序控制继电器指令编写程序294

10.6 STEP 7-MicroWIN编程软件使用指南303

10.6.1 STEP 7-MicroWIN编程软件的窗口界面介绍303

10.6.2 项目的组成303

10.6.3 程序的编写与下载304

10.6.4 监视与调试程序306

本章小结306

习题307

附录A 电阻器与电位器310

附录B 电感与电容314

附录C AIM-SPICE的使用方法318

附录D 混合电路仿真软件SPICE OPUS使用说明327

附录E 本书用到的SPICE3F5语句331

附录F 用电安全技术知识338

附录G 常用电工电子术语中英文对照342