本书依据教育部高等学校电子信息科学与电气信息类基础课程教学指导分委员会制定的“电路理论基础”和“电路分析基础”教学基本要求编写。

全书共七章，包括电路的基本概念和基本定律、电路的基本分析方法、动态电路的时域分析、正弦激励下动态电路的稳态分析、耦合电感与变压器、多频正弦稳态电路、拉氏变换在电路分析中的应用。针对一些专业的学习需要，在附录部分介绍了磁路的基础知识。本书除了介绍电路的基本理论和分析方法外，还结合工程实际，介绍了电路理论与分析方法在工程中的诸多应用案例，便于读者理论联系实际，启发创新思维。

本书选材得当，编排合理，注意了与先修课程及后续课程的联系，符合学习及教学规律。本书适合作为普通高等院校电子信息类、电气类专业电路基础课程教材，也可供相关专业工程技术人员参考。

       电路分析课程是电类专业本科生（包括强电类、弱电类本科生）的第一门专业课，在相关专业的课程体系中具有十分重要的地位。本书以《教育部关于深化本科教育教学改革 全面提高人才培养质量的意见》相关精神为指导，依据高等学校电子信息科学与电气信息类基础课程教学指导分委员会制定的“电路理论基础”和“电路分析基础”教学基本要求编写，可满足电子信息、通信工程、微电子、自动控制、电气工程、能源工程、储能工程等专业的教学需要。
       本书对电路的基本概念、基本定理和基本分析方法进行了全面阐述。结合应用型本科学生的特点，本书注重基础概念和基本方法的介绍，并配以适量例题及习题以巩固知识点。本书的内容按照直流电阻电路分析→动态电路的时域分析→动态电路的稳态分析→动态电路的s域分析→磁路的线索来组织。第1章介绍电路的基本概念、基本参数、基本元件和基本定律。第2章介绍电路的基本分析方法，包括方程法、叠加法、等效法等分析方法，以及叠加定理、置换定理、戴维南定理、诺顿定理、最大功率传输定理等电路定理。第3章介绍动态电路的时域分析，包括电容、 电感元件的时域模型和伏安特性，一阶和二阶动态电路的零输入响应、零状态响应、全响应等。第4章介绍正弦激励下动态电路的稳态分析，包括正弦量及两类约束的相量表示、相量分析法、正弦稳态电路的功率、三相交流电路等内容。第5章介绍耦合电感与变压器，包括互感现象、含耦合电感电路的分析、空心变压器及理想变压器的分析等。第6章介绍多频正弦稳态电路，包括频率响应、非正弦周期电流电路、 谐振等内容。第7章介绍拉氏变换在电路分析中的应用，包括拉普拉斯变换的基本概念、 基本性质，以及应用拉普拉斯变换求解高阶动态电路全响应的基本方法。附录部分介绍了磁路基础知识，包括铁磁材料的磁化过程、磁路的基本定律、直流磁路的计算、交流磁路的特点，以及交流铁芯线圈的电路模型等内容。
       由于电路课程偏重理论分析的特点，不少读者容易陷入习题求解细节，忽略理论联系实际的基本路线，造成学习积极性不高、思路不开阔、与后续学习与研究脱节等问题。在多年的电路教学实践中，编者发现，将电路原理与具体的工程应用结合起来学习，能够有效激发学习兴趣，乃至启发创新思维。因此，本书在讲述电路基本理论和分析方法的同时，还适当注重相关知识的工程应用，并根据需要从电路原理的角度对应用模型加以简化，聚焦工程应用中的核心问题。除了经典的应用案例外，本书还介绍了电荷泵、汽车点火电路、自动体外除颤仪、交直流电桥、 移相器、 电容倍增器、漏电保护器、 相序仪、 电流互感器等案例。为了便于读者理解，在应用案例中适当加强了应用背景的介绍，并为读者留下了进一步阅读与探索的相关线索。
       本书由刘志、 李云栋、 毕福昆任主编，王艳蓉、 张多纳、 李敏任副主编。其中，第1章由李敏编写，第2章由毕福昆编写，,3章、 第4章、 附录A由刘志编写，第5章由王艳蓉编写，第6章由李云栋编写，,7章由张多纳编写，全书由刘志统稿。邢娜、 叶青、 关晓菡对本书的编写提出了宝贵意见，在此表示感谢。
       另外，在本书编写过程中参考了大量的文献及网上资料，在此向这些文献和资料的作者表示衷心的感谢。
       由于时间仓促，加之编者水平有限，本书难免存在疏漏之处，也有一些观点需要进一步探讨，敬请读者来信沟通。联系邮箱：lzliu@ncut.edu.cn。

       编  者
       2024年9月

第1章 电路的基概念和基本定律1
1.1电路及集总参数电路模型1
1.1.1从实际电路到电路模型1
1.1.2集总参数电路模型2
1.2电路基本物理量3
1.2.1电流、电压3
1.2.2电流、电压的参考方向4
1.2.3功率5
1.3基本电路元件7
1.3.1电阻元件7
1.3.2理想电压源与理想电流源9
1.3.3受控源11
1.4基尔霍夫定律12
1.4.1支路、节点与网孔13
1.4.2基尔霍夫电流定律（KCL）13
1.4.3基尔霍夫电压定律（KVL）14
1.5两类约束与方程的独立性17
1.6电位的概念19
习题20
第2章 电路的基本分析方法23
2.1网孔电流法与节点电压法23
2.1.1网孔电流法23
2.1.2节点电压法26
2.1.3含理想运放的电阻电路分析29
2.2线性电路的叠加方法32
2.2.1齐次性与网络函数32
2.2.2叠加性与叠加方法33
2.3电路置换与电路等效38
2.3.1置换定理38
2.3.2无源一端口的等效39
2.3.3电源的等效43
2.3.4含源线性一端口的等效———戴维南定理、诺顿定理、最大功率传输定理46
2.3.5电阻的星形、三角形联结及其等效51
2.4二端口网络57
2.4.1二端口网络模型57
2.4.2二端口网络的参数和方程57
2.4.3二端口网络的等效电路63
2.4.4二端口网络的联结64
习题66
第3章 动态电路的时域分析70
3.1电容元件和电感元件70
3.1.1电容元件70
3.1.2电感元件73
3.2动态电路的初始条件77
3.2.1换路定则78
3.2.2初始条件的求解78
3.3一阶动态电路79
3.3.1一阶动态电路全响应的经典解法80
3.3.2一阶动态电路全响应的三要素法83
3.3.3全响应的分解85
3.3.4阶跃响应90
3.4二阶动态电路91
3.4.1RLC串联电路的零输入响应92
3.4.2RLC串联电路的全响应94
习题97
第4章 正弦激励下动态电路的稳态分析100
4.1正弦量及其相量表示100
4.1.1正弦量的三要素100
4.1.2正弦量的相量表示104
4.2两类约束的相量形式109
4.2.1基尔霍夫定律的相量形式109
4.2.2元件约束的相量形式110
4.3无源一端口的阻抗和导纳113
4.3.1阻抗113
4.3.2导纳115
4.3.3阻抗的串联与导纳的并联116
4.4利用相量法分析正弦稳态电路121
4.4.1从时域模型到相量模型121
4.4.2相量解析法121
4.4.3相量图法126
4.5正弦稳态电路的功率和功率因数130
4.5.1正弦稳态电路的功率130
4.5.2功率因数的提高135
4.5.3正弦稳态最大功率传输定理138
4.6三相电路140
4.6.1对称三相电源、对称三相负载及其联结140
4.6.2对称三相电路的分析方法145
4.6.3非对称三相电路分析150
4.6.4三相功率的测量154
习题156
第5章 耦合电感与变压器161
5.1互感现象161
5.1.1耦合电感161
5.1.2耦合电感的电流电压关系162
5.1.3耦合系数165
5.2含耦合电感电路的分析166
5.2.1耦合电感的受控源去耦等效166
5.2.2耦合电感的去耦等效167
5.3空心变压器171
5.4理想变压器173
习题177
第6章 多频正弦稳态电路179
6.1频率响应179
6.1.1阻抗的频率响应179
6.1.2网络函数的频率响应180
6.2非正弦周期电流电路183
6.2.1非正弦周期信号的分解183
6.2.2非正弦周期电流电路的主要参数186
6.2.3非正弦周期电流电路的稳态分析188
6.3谐振192
6.3.1串联谐振192
6.3.2并联谐振197
习题200
第7章 拉氏变换在电路分析中的应用203
7.1拉氏变换基础203
7.1.1拉氏变换的定义203
7.1.2拉氏变换的基本性质204
7.1.3拉氏反变换206
7.2应用拉氏变换分析线性电路209
7.2.1基本电路元件的复频域模型———运算模型209
7.2.2基尔霍夫定律的复频域形式210
7.2.3线性电路的复频域分析方法211
习题214
附录A 磁路基础217
A.1磁路概述217
A.2铁磁材料的磁化过程218
A.2.1起始磁化曲线219
A.2.2磁滞回线219
A.2.3基本磁化曲线220
A.3磁路的基本定律220
A.3.1磁路的基尔霍夫第一定律221
A.3.2磁路的基尔霍夫第二定律221
A.3.3磁路与电路的类比222
A.4直流磁路的计算223
A.4.1已知磁通求磁通势223
A.4.2已知磁通势求磁通225
A.5交流磁路的特点227
A.5.1铁芯损耗227
A.5.2励磁电流、线圈电压与磁通的波形227
A.6交流铁芯线圈的电路模型228
A.6.1理想铁芯线圈的相量模型229
A.6.2考虑铁损时铁芯线圈的相量模型229
A.6.3考虑铁损、线圈电阻和漏磁通时铁芯线圈的相量模型230
习题231
参考文献232

刘志，博士，北方工业大学信息学院副教授，从事电路分析及相关课程教学12年，曾获校青年教师教学基本功大赛二等奖，发表SCI、EI科研论文30余篇，获得10余项国家发明专利授权，主持多项省部级科研课题。



李云栋，北方工业大学教授，博士毕业于北京航空航天大学通信与信息系统专业，美国德雷塞尔大学工程学院任访问学者。担任电路分析课程教师，主持国家自然科学基金、北京市自然科学基金等纵向、横向课题多项，发表SCI论文30余篇，2020年获得中国有色金属科技成果奖二等奖1项。



毕福昆，北方工业大学教授，博士毕业于北京理工大学。主要讲授电路分析课程，发表论文40余篇，申请发明专利20余项，主持2项国家自然科学基金项目，主持横向课题多项。

（1）本书依据教育部高等学校电子信息科学与电气信息类基础课程教学指导分委员会制定的“电路理论基础” 和 “电路分析基础” 教学基本要求，结合工程教育认证基本理念和相关标准，为满足电子信息、通信、微电子、电气、自动化能源、储能等专业的教学需求而编写。

（2）本书除了介绍电路的基本理论和分析方法外，还结合工程实际，介绍了电路理论与分析方法在工程中的诸多应用案例，便于读者理论联系实际，启发创新思维。

（3）教材根据新的培养方案和课时安排对教学难点和重点进行优化调整，提高教学效率。