Prefacio
Capítulo 1 Introducción al análisis de circuitos
1.1 Introducción
1.2 Modelo de circuito y supuestos de parámetros agrupados
El modelo de circuito se abstrae del circuito real y refleja aproximadamente las características eléctricas del circuito real. Un modelo de circuito consta de varios elementos de circuito ideales conectados por cables ideales. Los elementos del circuito con diferentes características se conectan de diferentes maneras para formar circuitos con diferentes características.
Un modelo de circuito describe aproximadamente las características eléctricas de un circuito real. De acuerdo con las diferentes condiciones de trabajo del circuito real y los diferentes requisitos de precisión del modelo, se debe simular el mismo circuito real utilizando diferentes modelos de circuito.
Los componentes de este modelo de circuito abstracto son componentes ideales.
1.3 Variables básicas y direcciones de referencia relacionadas de los circuitos
1.4 Potencia y energía de los circuitos: variables complejas
La potencia se refiere a lo que hace un objeto por unidad de tiempo Trabajo , es decir, la potencia, es una cantidad física que describe la velocidad de realización de un trabajo. La carga de trabajo es fija, cuanto menor sea el tiempo, mayor será el valor de potencia. La fórmula para encontrar potencia es potencia = trabajo/tiempo.
Significado físico: magnitud física que representa la velocidad de trabajo de un objeto.
Definición física: El trabajo realizado por unidad de tiempo se llama potencia. El poder se puede dividir en electricidad, poder de fuerza, etc. Entonces la fórmula de cálculo también es diferente.
Fórmula de cálculo de la potencia eléctrica: p = w/t = ui; en un circuito de resistencia pura, si se sustituye U=IR en P=UI según la ley de Ohm, también podemos obtener: P = I * IR = (U *U)/R.
En dinámica: Fórmula de cálculo de potencia: P=W/t (potencia media) P=Fvcosa (potencia instantánea)
Porque W=F (fuerza f)×S (s); desplazamiento) (la definición de trabajo), por lo que la fórmula para calcular la potencia también se puede derivar como p = F v (la potencia calculada cuando v representa la velocidad promedio es la potencia promedio del proceso correspondiente, y la potencia calculada cuando v representa la velocidad instantánea es la potencia instantánea del estado correspondiente).
Cantidad física que mide el movimiento de la materia. Correspondiente a las diferentes formas de movimiento, la energía se divide en energía mecánica, energía intramolecular, energía eléctrica, energía química, energía atómica, etc. También llamada energía.
La palabra "energía" fue introducida por T. Yang cuando dio una conferencia sobre filosofía natural en el King's College de Londres en 1801. Señaló que el producto de la masa por el cuadrado de la velocidad se llamaba entonces fuerza vital o fuerza de elevación, y que era apropiado utilizar la palabra "energía" para expresar el producto anterior, que estaba relacionado con el trabajo realizado por el objeto. Pero no se ha tomado en serio y la gente todavía cree que diferentes movimientos contienen poderes diferentes. No fue hasta que se demostró la ley de conservación de la energía que la gente se dio cuenta de la importancia del concepto de energía. La energía es el cambio cuantitativo del movimiento material, denominado "energía". Todo en el mundo está en constante movimiento. Entre todas las propiedades de la materia, el movimiento es la propiedad más básica y otras propiedades son manifestaciones específicas de las propiedades del movimiento. Por ejemplo, los atributos espaciales son una manifestación amplia del movimiento material; los atributos temporales son una manifestación continua del movimiento material; las propiedades gravitacionales son una manifestación de las interacciones causadas por la distribución desigual de la masa durante el movimiento y las propiedades electromagnéticas son las características externas de las partículas cargadas durante su movimiento; cambios de movimiento. Rendimiento; espera. Hay varias formas de movimiento de la materia y cada forma específica de movimiento material tiene una forma correspondiente de energía. Por ejemplo, la forma de energía correspondiente al movimiento mecánico de los objetos macroscópicos es la energía cinética; la forma de energía correspondiente al movimiento molecular es la energía térmica; la forma de energía correspondiente al movimiento atómico es la energía química; de las partículas cargadas es la energía eléctrica; la forma de energía correspondiente al movimiento de los fotones es la energía luminosa, además de estas, también existe la energía eólica y la energía de las mareas. Cuando la forma de movimiento es la misma, las características del movimiento de los dos objetos se pueden describir y comparar utilizando algunas cantidades físicas o químicas. Por ejemplo, dos objetos en movimiento mecánico se pueden describir y comparar utilizando cantidades físicas como velocidad, aceleración y momento; las corrientes que se mueven en dos direcciones se pueden describir y comparar utilizando cantidades físicas como intensidad de corriente, voltaje y potencia. Pero cuando las formas de movimiento son diferentes, la única cantidad física que puede describir y comparar las características del movimiento de dos sustancias es la energía, es decir, las características energéticas son las mismas de todas las sustancias en movimiento, y la escala de energía es una escala universal. para medir todas las formas de movimiento.
Por tanto, se puede hacer una nueva definición filosófica de energía.
1.5 Ley de corrientes de Kirchhoff y axioma de conservación de carga
La ley de corrientes de Kirchhoff fue descubierta por Gustav Kirchhoff en 1845. Esta ley, también conocida como ley de la corriente de nodo, establece que en cualquier momento de un circuito, la suma de las corrientes que fluyen hacia un nodo es igual a la suma de las corrientes que salen del nodo.
En un circuito concentrado, la suma algebraica de todas las corrientes derivadas que entran y salen de cualquier nodo en cualquier momento siempre es igual a cero.
Basado en: el principio de continuidad de la corriente.
Es decir, en cualquier punto del circuito, la acumulación o reducción de carga no se producirá en ningún momento.
Ámbito de aplicación:
La ley de Kirchhoff no sólo se aplica a los nodos del circuito, sino que también se puede generalizar a cualquier superficie cerrada del circuito.
1) Definición: Ley de corrientes de Kirchhoff (KCL para abreviar): En un circuito agrupado, en cualquier momento, la suma algebraica de la corriente que fluye desde cualquier nodo es siempre igual a cero.
Es decir, para cualquier nodo, ∑i =0.
Nota: La corriente que fluye fuera del nodo es relativa a la dirección de referencia actual. La "suma algebraica" se refiere a la dirección de referencia de la corriente. Si es un nodo de salida, la corriente va precedida de " ", por el contrario, la corriente va precedida de "-". 2) Generalización: en un circuito agrupado, en cualquier momento, la suma algebraica de las corrientes que fluyen desde cualquier superficie cerrada es siempre igual a cero. La "suma algebraica" se refiere a la dirección de referencia actual. Si sale de una superficie cerrada, la corriente va precedida de " "; por el contrario, la corriente va precedida de "──".
3) Esencia: Es una manifestación de continuidad de la corriente, es decir, la corriente que entra al nodo es igual a la corriente que sale del nodo.
Aplicación práctica: Algunos problemas de tráfico en problemas prácticos también se basan en los antecedentes de la ley actual de Kirchhoff.
1.6 Ley de voltaje de Kirchhoff y axioma de conservación de energía
1.7 Teorema de Tellegen
Si hay dos nodos con n nodos y b ramas Circuitos, sus diagramas son iguales , pero están compuestos por ramas con diferentes contenidos. Supongamos que la corriente y la tensión de cada rama toman la dirección de referencia correspondiente, utilizando (I1, I2,..., IB), (U1, U2,..., UB) y (46438 0, ሣ 2,... , respectivamente ǐ B. Hay τ1 * u 1 τ2 * U2 τB * UB = 0 y I 1 * τ 1 I2 * τ 2 IB * τ
La suma de corrientes en dos circuitos de parámetros agrupados. La suma de los productos correspondientes de los voltajes es cero. Propuesto en 1952 por B.H Tellegen, el teorema establece que si dos circuitos de parámetros agrupados (la dimensión lineal máxima del circuito en sí es mucho menor que la longitud de onda de la corriente o el voltaje en el circuito). ) tienen Para el mismo gráfico dirigido, y su voltaje y corriente de rama satisfacen la ley de Kirchhoff respectivamente, siempre existe:
donde U k e I k son el voltaje y la corriente de rama del circuito 1, τ k y τ k son el voltaje y la corriente de rama del circuito 2 respectivamente, y b es el número de ramas de los dos circuitos. Los dos conjuntos de corrientes de rama y voltajes de rama en las dos fórmulas también pueden ser dos conjuntos de estados diferentes en el mismo circuito. Corriente y voltaje (cada grupo representa un estado de trabajo). Si τ k y τ k en la fórmula anterior se reemplazan por U k e I k (esto es equivalente a la corriente y el voltaje de la rama en el mismo circuito en el mismo estado). , entonces hay τ 1 * τ 1 τ 2 * τ 2 τ b.
Resumen y reflexiones sobre 1.8
Resumen de 1.8.1
Reflexiones sobre 1.8.2
Ejercicio 1
Capítulo 2 Componentes del circuito y clasificación del circuito
2.1 Abstracción matemática y descripción de los componentes del circuito terminal
2.1.1 Resistencia de doble terminal
2.1.2 Doble Capacitancia terminal
2.1.3 Inductor de doble terminal
2.1.4 Memristor de doble terminal
2.2 Fuente de alimentación independiente
2.3 Básico señal
2.3.1 Señal exponencial compleja
Señal de paso unitario
Señal de pendiente unitaria
2.3.4 Señal de impacto unitario
2.4 Abstracción matemática y descripción de los componentes del circuito multiterminal
2.4.1 Resistencia multiterminal
Inductor multiterminal
Multiterminal condensador
2.5 Grupos básicos de componentes de circuitos y el concepto de modelado de dispositivos
2.6 Clasificación de circuitos
2.7 Resumen y reflexión
Ejercicio 2
Capítulo 3 Métodos básicos de análisis de circuitos
3.1 Método de corriente de rama
3.2 Método de análisis de nodo
3.3 Método de corriente de red
3.4 Resumen y reflexiones
Ejercicio 3
Capítulo 4 Teorema del circuito
4.1 Teorema de superposición
4.2 Teorema de sustitución
4.3 Teorema de Thevenin y teorema de Norton
4.4 Teorema de reciprocidad
4.5 Principio binario
4.6 Teorema de transmisión de potencia máxima
4.7 Resumen y reflexiones
Ejercicio 4
Capítulo 5 Análisis de circuitos en el dominio del tiempo
5.1 Análisis de circuitos de primer orden
5.2 Circuitos generales Establecimiento y solución de ecuaciones diferenciales de E/S del sistema
5.3 Respuesta al impacto y respuesta al orden
5.4 Convolución y respuesta de estado cero
5.5 Aplicación integral de convolución
p>5.6 Resumen y reflexiones
Capítulo 6 Análisis de estado estacionario de circuitos sinusoidales
6.1 Conceptos básicos del análisis de estado estacionario sinusoidal
6.2 Impedancia y Modelo fasorial de conductancia Nanosum
6.3 Método de análisis fasorial
6.4 Potencia de circuitos sinusoidales
6.5 Análisis en estado estacionario de circuitos excitados por señales periódicas no sinusoidales
6.3 p>
6.6 Circuito Resonante
6.7 Resumen y Pensamientos
Ejercicio 6
Capítulo 7 Circuito Trifásico
7.1 Tres Circuito CA trifásico
Circuito CA trifásico. La fuente de alimentación CA trifásica se refiere a una fuente de alimentación que puede proporcionar tres voltajes o corrientes con la misma frecuencia pero en diferentes fases. El más utilizado es un alternador trifásico. La diferencia de fase de cada voltaje de fase de un generador trifásico es 120. El orden en que cada voltaje de fase se adelanta o se retrasa con respecto a ellos se llama secuencia de fases. El motor trifásico gira hacia adelante cuando se le suministra voltaje de secuencia positiva y en reversa cuando se le suministra voltaje de secuencia negativa. Por lo tanto, cuando utilice una fuente de alimentación trifásica, asegúrese de prestar atención a su secuencia de fases. Algunos equipos de producción que requieren rotación hacia adelante y hacia atrás pueden controlar la rotación hacia adelante y hacia atrás del motor trifásico cambiando la secuencia de fases de potencia. Un circuito trifásico es un circuito de CA especial que consta de una fuente de alimentación trifásica, una carga trifásica y una línea de transmisión trifásica. La mayoría de los sistemas eléctricos del mundo utilizan sistemas trifásicos para generar y suministrar electricidad.
7.2 Cálculo de circuitos trifásicos simétricos
7.3 Potencia y medida de circuitos trifásicos
7.4 Cálculo de circuitos trifásicos asimétricos
7.5 Resumen y reflexiones
Ejercicio 7
Capítulo 8 Método de análisis de circuitos en el dominio de frecuencia complejo
8.1 Definición de transformada de Laplace
8.2 Propiedades básicas de la transformada de Laplace
8.3 Transformada inversa de Laplace
8.4 Método de análisis de circuitos en el dominio de frecuencia complejo
8.5 Función de red Definición de
8.6 Ceros y polos de funciones de red
8.7 Respuesta transitoria de funciones de red
8.8 Respuesta sinusoidal de estado estable de la red
8.9 Análisis de estabilidad de red
8.10 Resumen y reflexiones
Capítulo 9 Red de dos puertos
9.1 Parámetros de la red de dos puertos
9.2 Circuito equivalente de una red de dos puertos
9.3 Interconexión de una red de dos puertos
*9.4 Identificación e implementación de conexiones efectivas en una red de dos puertos
9.5 Red de dos puertos Caja negra método de análisis
9.6 Resumen y reflexión
Ejercicio 9
10 Teoría de grafos y análisis matricial del sistema de circuitos LTI
10.1 Conceptos básicos de grafos teoría
10.2 Representación matricial gráfica de sistemas de circuitos
10.3 Relación tensión-corriente de rama-ecuación VCR
10.4 Método de análisis de nodos y método de análisis de conjuntos de cortes básicos
10.5 Método de análisis de red y método de análisis de bucle básico
10.6 Método de análisis de nodo mejorado
10.7 Resumen y reflexiones
Capítulo 11 Diseño de filtro de capítulo
11.1 Conceptos básicos del diseño de filtros
11.2 Método de diseño de filtro RC activo
11.3 Diseño asistido por computadora de filtro RC activo
11.4 Resumen y reflexión
Capítulo 12 Diseño asistido por computadora
12.1 Conceptos básicos del diseño asistido por computadora
12.2 Conceptos básicos del software Multisim2001
12.3 Multisim2001 Avanzado Aplicación
Ejemplo de aplicación 12.4 Multisim2001: simulación de filtro de paso de banda activo
Resumen y reflexiones de 12.5
Bibliografía de referencia principal
Suplemento: Editado por Chen Xiyou
Editor: Higher Education Press
Fecha de publicación: 2004-1-1 Número de palabras: 650000 Edición: 3 páginas: 538 Tiempo de impresión: 2004-1-1 Precio: 39,10 hojas: Papel offset ISBN: 90. Además de mantener las características de la segunda edición del libro de texto, durante el proceso de revisión también se hicieron las siguientes consideraciones: racionalizar aún más el contenido didáctico y resaltar la practicidad de la enseñanza para facilitar el autoestudio; realizar adiciones y eliminaciones apropiadas para resaltar los aspectos prácticos de la enseñanza; enfoque de enseñanza y practicidad de ingeniería; integración de conceptos físicos, métodos matemáticos y herramientas de cálculo se combinan orgánicamente de acuerdo con el plan de enseñanza de la serie de cursos, y se simplifica aún más la relación con los cursos anteriores y posteriores;
El libro está dividido en 15 capítulos. Los contenidos específicos incluyen: ley de Kirchhoff y componentes de circuitos, circuitos lineales de CC, teorema de circuitos, circuitos de CC no lineales, componentes capacitivos y componentes inductivos, circuitos de corriente sinusoidal, circuitos trifásicos, circuitos de corriente periódica no sinusoidal, características de frecuencia y fenómenos de resonancia, tiempo. análisis de dominio del proceso transitorio de un circuito dinámico lineal, análisis complejo en el dominio de la frecuencia del proceso transitorio de un circuito dinámico lineal, proceso transitorio de un circuito dinámico no lineal, diagrama de red, matriz de red y ecuación de red, red de dos puertos, línea de transmisión uniforme, banda tres Apéndice , Apéndice A Circuito magnético, Apéndice B 0rcAD/capture, Resumen de Pspice, Apéndice C
Este libro puede ser utilizado como material didáctico para cursos de circuitos por parte de profesores y estudiantes con especialización en información eléctrica en colegios y universidades, y También se puede utilizar como referencia de personal de tecnología relacionada.
Prefacio
Capítulo 1 Ley de Kirchhoff y componentes del circuito
1.1 Corriente, voltaje y dirección de referencia
1.2 Potencia eléctrica y energía eléctrica
1.3 Ley de corriente de Kirchhoff
1.4 Ley de tensión de Kirchhoff
1.5 Elemento resistivo
1.6 Fuente de alimentación independiente
1.7 Resistencia que controla la fuente de alimentación
Capítulo 2 Circuito CC lineal
2.1 Resistencias en serie y en paralelo
2.2 Conexiones en serie y en paralelo de fuente de alimentación y resistencias
2.3 Resistencias en estrella y Conexión delta
2.4 Método de corriente de rama
2.5 Método de corriente de bucle
2.6 Método de voltaje de nodo
2.7 Amplificador operacional
p>2.8 Análisis de circuitos con amplificador operacional
Capítulo 3 Teorema del circuito
3.1 Teorema de reemplazo
3.2 Teorema de homogeneidad y teorema de superposición
3.3 Teorema de fuente equivalente
3.4 Teorema de Tellegen
3.5 Teorema de reciprocidad
3.6 Principio binario
Capítulo 4 Circuito CC no lineal
4.1 Características de los componentes de resistencias no lineales
4.2 Ecuaciones de circuitos de CC no lineales
4.3 Método de análisis numérico
4.4 Método de análisis lineal por partes
4.5 Método gráfico
Capítulo 5 Componentes capacitivos y componentes inductivos
5.1 Componentes capacitivos
5.2 Elemento inductivo
5.3 Inductor acoplado
5.4 Transformador ideal
Capítulo 6 Circuito de corriente sinusoidal
6.1 Corriente sinusoidal
6.2 Representación fasorial de cantidades sinusoidales
6.3 Forma fasorial de la ley de Kirchhoff
6.4 Forma fasorial de la ecuación del elemento
6.5 Impedancia del circuito en serie
6.6 Admitancia del circuito gcl en paralelo
6.7 Método de análisis fasorial del circuito de corriente sinusoidal
6.8 Circuito de corriente sinusoidal con inductor acoplado
6.9 Potencia del circuito de corriente sinusoidal
6.10 Potencias complejas
6.11 Transmisión de potencia máxima
Capítulo 7 Circuito trifásico
Capítulo 8 Circuito de corriente periódica no sinusoidal
Capítulo 9 Características de frecuencia y fenómenos de resonancia
Capítulo 10 Análisis en el dominio del tiempo de procesos transitorios de circuitos dinámicos lineales
Capítulo 11 Análisis complejo en el dominio de frecuencia de procesos transitorios de circuitos dinámicos lineales
Capítulo 12 Procesos transitorios de no lineales Circuitos dinámicos
Capítulo 13 Diagramas de red, matrices de red y ecuaciones de red
Capítulo 14 Red de doble puerto
Capítulo 15 Línea de transmisión unificada
Apéndice A Circuito magnético
Apéndice B OrCAD/Capture, Resumen de PSpice
Apéndice C Resumen de MATLAB