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电子信息学科基础课程系列教材

教育部高等学校电工电子基础课程教学指导委员会推荐教材

江苏省精品教材

本书编写目标是促进工程教育的改革，加强工程实践教育。培养专业基础扎实、知识面宽、工程实践能力强、具有创新能力的综合型人才。经过几个版本的修订，明确了电路课程的核心地位，体现了教学改革的成果，受到了广泛好评。

本书特色：

弱化强弱电的界限，突出“优化重组、主线突出、结构精练”的特色。
重视电路的基本概念、基本理论、基本分析方法。
重新构筑知识体系，使教材结构更紧凑。
重视工程性内容的引入，培养学生工程概念和能力。
补充设计应用性的例题、习题，拓展电路理论的应用范例。
介绍常用的电路分析软件，以加强计算机技术在电路中应用的能力。

内容简介

邢丽冬、潘双来编*的《电路理论基础（第3版）》内容符合电工电子基础课程教学指导委员会制订的“电路”课程教学基本要求，满足后续开设“信号与线性系统”、“自动控制原理”等课程的电类专业的课程设置。
全书共10章，主要内容有：电路基本概念和基本定律，电阻电路等效法分析，电阻电路系统法分析，正弦交流电路相量法分析，复杂正弦交流电路稳态分析，非正弦周期电流电路的稳态分析，非线性电路，线性电路过渡过程的时域分析，线性电路过渡过程的复频域分析，磁路和有铁心线圈的交流电路。另有一个介绍电路计算机辅助分析与仿真的附录。每章附有习题，书末有部分习题答案。
本书适合高等学校电类专业使用，也可供科技人员参考。

作者简介

邢丽冬，先后于重庆大学、西安交通大学、南京航空航天大学获学士、硕士和博士学位。现为南京航空航天大学副教授，硕士生导师。曾任南航自动化学院电工教学中心主任。参编《电路理论基础（第二版）》、《电路学习指导与习题精解》、《信号与线性系统》，主编《信号与线性系统学习指导与习题精解》；发表教学研究论文多篇。主持 "非电子信息类专业信号与系统多媒体教学系统研制”等教改项目，曾获得南京航空航天大学教学优秀奖，为江苏省一类优秀课程“电路”、江苏省优秀课程群“信号、系统与控制”、江苏省教学优秀成果一等奖“深化电工电子教学改革，提升学生实践创新能力”的主要贡献者。参编的《电路理论基础（第二版）》2009年获江苏省高等学校评优精品教材。

潘双来，教授，1970年毕业于南京航空学院（现为南京航空航天大学）。曾任国家工科南航电工电子基础课程教学基地电工中心主任。主持电工教学基地的规划和建设，主编《电路理论基础》（第二版）、《电路学习指导与习题精解》、《信号与线性系统》，参编《信号与线性系统学习指导与习题精解》、“十一五”规划《电路与模拟电子技术》教材3部；发表教学研究论文多篇，先后获得《电路课程教学改革与学生能力培养》等省级教学成果二等奖3项。主持电路等课程建设，为江苏省一类优秀课程“电路”、江苏省优秀课程群“信号、系统与控制”的主要贡献者。主编的《电路理论基础》（第二版）2009年获江苏省高等学校评优精品教材。

目　　录

第1章  电路基本概念和基本定律
  1.1  实际电路和电路模型
  1.2  电路中的基本电气量
    1.2.1  电流、电压及其参考方向
    1.2.2  电功率和电能量
  1.3  电路中的基本元件
    1.3.1  电阻元件
    1.3.2  电容元件
    1.3.3  电感元件
    1.3.4  耦合电感元件
    1.3.5  电压源和电流源
    1.3.6  受控源
    1.3.7  运算放大器
  1.4  电路基本定律
    1.4.1  基尔霍夫电流定律
    1.4.2  基尔霍夫电压定律
  习题
第2章  电阻电路等效法分析
  2.1  一端口电阻网络
    2.1.1  一端口电阻网络
    2.1.2  电源的模型及其等效变换
    2.1.3  含受控源无源一端口网络的等效
    2.1.4  有源一端口网络的等效
    2.1.5  最大功率传输定理
  2.2  二端口电阻网络
    2.2.1  二端口网络的方程和参数
    2.2.2  二端口网络的等效电路
    2.2.3  二端口网络的联接
    2.2.4  有载二端口网络
    2.2.5  二端口电阻网络的互易定理
  习题
第3章  电阻电路系统法分析
  3.1  支路电流法
  3.2  回路（网孔）电流法
  3.3  节点电压法
  3.4  具有运算放大器的电阻电路
  3.5  叠加定理
  3.6  系统法的一端口等效
  3.7  对偶原理
  习题
第4章  正弦交流电路相量法分析
  4.1  正弦量及其描述
    4.1.1  正弦量的时域表示
    4.1.2  正弦量的频域（相量）表示
  4.2  相量形式的电阻、电感和电容元件的伏安关系
  4.3  相量形式电路定律、欧姆定律
  4.4  正弦稳态功率
  4.5  正弦稳态电路分析
  4.6  最大功率传输
  4.7  相量形式的二端口网络方程和参数
    4.7.1  Z参数方程
    4.7.2  y参数方程
    4.7.3  T参数方程
    4.7.4  H参数方程
    4.7.5  回转器和负阻抗变换器
  4.8  RC有源滤波器
    4.8.1  RC有源低通滤波器
    4.8.2  RC有源高通滤波器
    4.8.3  RC有源带阻滤波器
    4.8.4  RC有源带通滤波器
  习题
第5章  复杂正弦交流电路稳态分析
第6章  非正弦周期电流电路的稳态分析
第7章  非线性电路
第8章  线性电路过渡过程的时域分析
第9章  线性电路过渡过程的复频域分析
第10章  磁路和有铁心线圈的交流电路
附录  电路的计算机辅助分析与仿真
部分习题答案
参考文献

前　　言

本书第1版于2000年出版，第2版于2007年出版，此次是第3版。编写本书的主要目标是促进工程教育的改革，加强工程实践教育。本书参照教育部高等学校电工电子基础课程教学指导委员会制定的《“电路理论基础”课程教学基本要求》和《“电路分析基础”课程教学基本要求》，体现培养专业基础扎实、知识面宽、工程实践能力强、具有创新能力的综合型人才的目标，展现“高等学校教学质量和教学改革工程”取得的成果。
新版教材在保持原教材优点的基础上，弱化强弱电的界限，突出“优化重组、主线突出、结构精练”的特色。保持重视电路的基本概念、基本理论、基本分析方法的特点；重新构筑知识体系，使教材结构更紧凑；重视工程性内容的引入，培养学生工程概念和能力。补充设计应用性的例题、习题，明确本课程的核心课程地位，拓展电路理论的应用范例。介绍常用的电路分析软件，以加强计算机技术在电路中应用的能力。与本教材配套的《电路学习指导与习题精解》、《电路实验与实践》也做了修订，以方便广大学生学习和教师参考。

本书第1版于2000年出版，第2版于2007年出版，此次是第3版。编写本书的主要目标是促进工程教育的改革，加强工程实践教育。本书参照教育部高等学校电工电子基础课程教学指导委员会制定的《“电路理论基础”课程教学基本要求》和《“电路分析基础”课程教学基本要求》，体现培养专业基础扎实、知识面宽、工程实践能力强、具有创新能力的综合型人才的目标，展现“高等学校教学质量和教学改革工程”取得的成果。
新版教材在保持原教材优点的基础上，弱化强弱电的界限，突出“优化重组、主线突出、结构精练”的特色。保持重视电路的基本概念、基本理论、基本分析方法的特点；
重新构筑知识体系，使教材结构更紧凑； 重视工程性内容的引入，培养学生工程概念和能力。补充设计应用性的例题、习题，明确本课程的核心课程地位，拓展电路理论的应用范例。介绍常用的电路分析软件，以加强计算机技术在电路中应用的能力。与本教材配套的《电路学习指导与习题精解》、《电路实验与实践》也做了修订，以方便广大学生学习和教师参考。
新版教材共有10章，另有一个附录。基本内容有:电阻电路（直流电路）的稳态分析、正弦交流电路的分析、动态电路的过渡过程分析。内容编排上：
将原版中第2章的电源的等效、含受控源一端口网络的等效，第3章的戴维南定理、诺顿定理、互易定理及第10章二端口网络的部分内容整合成一章内容，称为电阻电路等效法分析； 将原版中第4章正弦交流电路中谐振电路、三相交流电路和第5章的含互感、变压器电路整合成复杂正弦交流电路稳态分析一章。新版教材在内容上做了一定的补充和删减，主要有： 在电路模型的基本元件中，增加了多端元件的介绍，如受控源模型中的三极管、MOSFET、IGBT等； 在非线性电路中又介绍了其开关工作状态（即可控开关元件）的特性。三相电路中介绍了触电故障，动态电路中基于可控开关元件介绍了斩波电路（buck变换器）。删减了特性阻抗、阻抗匹配等内容。附录介绍了MATLAB中用于电路仿真的Simulink的应用、专用电路仿真的PSpice及目前最为流行的Saber软件。全书力求在最基础的知识点中涵盖较丰富的内容。
新版教材对习题和例题做了补充，补充了设计性和应用型题目，如模数转换、三运放放大电路、滤波电路、点火电路及需通过计算机仿真软件完成的题目。
本书适合作为高等学校电气和电子信息类专业（电气工程、自动化、测试技术与仪器、生物医学工程、电子信息科学与工程）电路相关课程的教材和参考书。本书参考学时为56~80学时（不含实验），书中加注“*”的章节内容为选学内容，可根据专业需求、学时要求和学生水平不同选择使用，个别章节如非线性电路、线性动态电路的复频域分析及磁路部分内容略去不影响授课的连续性。
本书的修订在潘双来指导下，由邢丽冬主持完成，参加修订的还有王芸、方天治、谢捷如、吴旭文、张砦等。本书也凝聚了前辈们的智慧和心血，特别是艾燃、龚余才、周璧玉老师。在此对本书参考的所有教材和文献的作者，对出版过程中给予帮助和支持的同志们一并表示衷心的感谢。
本书虽为修订教材，但由于编者水平有限，不足和错误之处在所难免，恳请广大读者批评指正。意见请寄南京航空航天大学自动化学院（210016）或发电子邮件至xldnuaa@nuaa.edu.cn。
 
编者
南京航空航天大学
2015年6月

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媒体评论

电子信息学科是当今世界上发展最快的学科，作为众多应用技术的理论基础，对人类文明的发展起着重要的作用。它包含诸如电子科学与技术、电子信息工程、通信工程和微波工程等一系列子学科，同时涉及计算机、自动化和生物电子等众多相关学科。对于这样一个庞大的体系，想要在学校将所有知识教给学生已不可能。以专业教育为主要目的的大学教育，必须对自己的学科知识体系进行必要的梳理。本系列丛书就是试图搭建一个电子信息学科的基础知识体系平台。
通信工程
电子科学与技术
计算机科学与技术
自动化
电气工程与自动化

电子信息学科是当今世界上发展最快的学科，作为众多应用技术的理论基础，对人类文明的发展起着重要的作用。它包含诸如电子科学与技术、电子信息工程、通信工程和微波工程等一系列子学科，同时涉及计算机、自动化和生物电子等众多相关学科。对于这样一个庞大的体系，想要在学校将所有知识教给学生已不可能。以专业教育为主要目的的大学教育，必须对自己的学科知识体系进行必要的梳理。本系列丛书就是试图搭建一个电子信息学科的基础知识体系平台。
　　目前，中国电子信息类学科高等教育的教学中存在着如下问题： 
（1） 在课程设置和教学实践中，学科分立，课程分立，缺乏集成和贯通；
（2） 部分知识缺乏前沿性，局部知识过细、过难，缺乏整体性和纲领性；
（3） 教学与实践环节脱节，知识型教学多于研究型教学，所培养的电子信息学科人才不能很好地满足社会的需求。     
    在21世纪之初，积极总结我国电子信息类学科高等教育的经验，分析发展趋势，研究教学与实践模式，从而制定出一个完整的电子信息学科基础教程体系，是非常有意义的。
    根据教育部高教司2003年8月28日发出的〔2003〕141号文件，教育部高等学校电子信息与电气信息类基础课程教学指导分委员会（基础课分教指委）在2004—2005两年期间制定了“电路分析”、 “信号与系统”、“电磁场”、
“电子技术”和 “电工学”5个方向电子信息科学与电气信息类基础课程的教学基本要求。然而，这些教学要求基本上是按方向独立开展工作的，没有深入开展整个课程体系的研究，并且提出的是各课程最基本的教学要求，针对的是“2 X Y”或者“211工程”和“985工程”之外的大学。
　　同一时期，清华大学出版社成立了“电子信息学科基础教程研究组”，历时3年，组织了各类教学研讨会，以各种方式和渠道对国内外一些大学的EE（电子电气）专业的课程体系进行收集和研究，并在国内率先推出了关于电子信息学科基础课程的体系研究报告《电子信息学科基础教程2004》。该成果得到教育部高等学校电子信息与电气学科教学指导委员会的高度评价，认为该成果“适应我国电子信息学科基础教学的需要，有较好的指导意义，达到了国内领先水平”，“对不同类型院校构建相关学科基础教学平台均有较好的参考价值”。
    在此基础上，由我担任主编，筹建了“电子信息学科基础课程系列教材”编委会。编委会多次组织部分高校的教学名师、主讲教师和教育部高等学校教学指导委员会委员，进一步探讨和完善《电子信息学科基础教程2004》研究成果，并组织编写了这套“电子信息学科基础课程系列教材”。
   在教材的编写过程中，我们强调了“基础性、系统性、集成性、可行性”的编写原则，突出了以下特点： 
（1） 体现科学技术领域已经确立的新知识和新成果。
（2） 学习国外先进教学经验，汇集国内*的教学成果。
（3） 定位于国内重点院校，着重于理工结合。
（4） 建立在对教学计划和课程体系的研究基础之上，尽可能覆盖电子信息学科的全部基础。本丛书规划的14门课程，覆盖了电气信息类如下全部7个本科专业： 
	电子信息工程 	通信工程 	电子科学与技术 	计算机科学与技术 	自动化 	电气工程与自动化 	生物医学工程
（5） 课程体系整体设计，各课程知识点合理划分，前后衔接，避免各课程内容之间交叉重复，目标是使各门课程的知识点形成有机的整体，使学生能够在规定的课时数内，掌握必需的知识和技术。
（6） 以主教材为核心，配套出版习题解答、实验指导书、多媒体课件，提供全面的教学解决方案，实现多角度、多层面的人才培养模式。
（7） 由国内重点大学的精品课主讲教师、教学名师和教指委委员担任相关课程的设计和教材的编写，力争反映国内*的教改成果。
　　我国高等学校电子信息类专业的办学背景各不相同，教学和科研水平相差较大。本系列教材广泛听取了各方面的意见，汲取了国内优秀的教学成果，希望能为电子信息学科教学提供一份精心配备的搭配科学、营养全面的“套餐”，能为国内高等学校教学内容和课程体系的改革发挥积极的作用。
　　然而，对于高等院校如何培养出既具有扎实的基本功，又富有挑战精神和创造意识的社会栋梁，以满足科学技术发展和国家建设发展的需要，还有许多值得思考和探索的问题。比如，如何为学生营造一个宽松的学习氛围？如何引导学生主动学习，超越自己？如何为学生打下宽厚的知识基础和培养某一领域的研究能力？如何增加工程方法训练，将扎实的基础和宽广的领域才能转化为工程实践中的创造力？如何激发学生深入探索的勇气？这些都需要我们教育工作者进行更深入的研究。
   提高教学质量，深化教学改革，始终是高等学校的工作重点，需要所有关心我国高等教育事业人士的热心支持。在此，谨向所有参与本系列教材建设工作的同仁致以衷心的感谢！
   本套教材可能会存在一些不当甚至谬误之处，欢迎广大的使用者提出批评和意见，以促进教材的进一步完善。
2008年1月

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