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《线性网络与系统》 本书深入探讨了线性电路和系统的基本原理，为读者构建起理解这些核心工程概念的坚实基础。从最基础的元件如电阻、电容、电感到电路的基本连接方式，本书循序渐进地引导读者掌握分析和设计线性网络的技巧。 核心内容概述： 电路元件与基本定律： 本书详细阐述了构成线性电路的四大基本元件：电阻（R）、电容（C）、电感（L）以及理想电压源和电流源。读者将学习到描述这些元件行为的本构关系，例如欧姆定律（V=IR）、电容的充放电特性（i=C dv/dt）、电感的电压-电流关系（v=L di/dt）。同时，本书会深入讲解基尔霍夫电压定律（KVL）和基尔霍夫电流定律（KCL），这是分析任何电路不可或缺的基础。通过这些定律，读者可以系统地列出电路方程，进而求解任意节点的电压和支路的电流。 电路分析方法： 为了更有效地解决复杂的线性电路问题，本书介绍了一系列强大的分析工具。 节点电压分析法： 这种方法以电路中的节点电压为未知量，利用KCL列写方程组，从而求解所有节点的电压。本书将详细说明如何选取参考节点，如何准确地写出各节点方程，以及如何处理受控源。 网孔电流分析法： 与节点电压法相对应，网孔电流法以电路中的独立网孔电流为未知量，利用KVL列写方程组。本书将清晰地讲解如何识别网孔，如何定义网孔电流，以及如何在包含理想电流源或受控源的网孔中应用该方法。 叠加定理： 本书将深入阐释叠加定理，该定理允许在分析线性电路时，独立地考虑每个独立电源的作用，然后将它们产生的结果叠加起来。这对于分析含有多个独立电源的电路尤其有用，可以大大简化计算。 等效变换： 为了简化电路结构，本书介绍了多种等效变换技术，包括串联和并联电阻的等效计算，以及戴维宁（Thevenin）定理和诺顿（Norton）定理。戴维宁定理可以将一个复杂的线性二端网络简化为一个等效电压源与一个等效串联电阻的组合，而诺顿定理则可以将网络简化为一个等效电流源与一个等效并联电阻的组合。这些定理在电路的简化分析和参数设计中扮演着至关重要的角色。 一阶和二阶动态系统： 本书进一步将线性电路的概念扩展到包含储能元件（电容和电感）的动态系统。 一阶RC和RL电路： 读者将学习如何分析仅含有一个储能元件（电容或电感）以及电阻和独立电源的电路。本书将详细推导一阶电路的响应方程，例如在阶跃输入下的充电和放电过程，并分析时间常数（τ）在描述响应速度中的作用。 二阶RLC电路： 本书将深入研究包含两个储能元件（电感和电容）的二阶电路。读者将学习到如何列写描述二阶电路瞬态响应的微分方程，并理解阻尼系数、固有频率和品质因数等参数如何影响电路的响应特性，包括过阻尼、临界阻尼和欠阻尼等情况。 稳态分析： 在许多实际应用中，我们更关心系统在长时间运行后的稳态行为。 相量分析法： 本书将引入相量（phasor）的概念，这是一种将正弦稳态信号转化为复数表示的数学工具。通过相量，复杂的微分方程可以转化为代数方程，极大地简化了正弦稳态电路的分析。读者将学习如何进行相量运算，如何计算相量阻抗（impedance）和导纳（admittance），以及如何利用相量求解正弦稳态下的电压和电流。 正弦稳态下的功率： 本书还将探讨在正弦稳态电路中，平均功率、无功功率和视在功率的概念，以及功率因数在电力系统中的重要性。 频率响应： 本书将介绍如何分析电路对不同频率输入信号的响应。读者将学习绘制频率响应曲线（幅频特性和相频特性），并理解滤波器（低通、高通、带通、带阻）的基本设计原理。 学习目标： 通过学习本书，读者将能够： 准确理解和应用欧姆定律、基尔霍夫定律。 熟练掌握节点电压法、网孔电流法、叠加定理、戴维宁定理和诺顿定理等电路分析方法。 分析和设计包含电阻、电容、电感和独立/受控电源的线性电路。 理解和分析一阶和二阶动态系统的瞬态响应。 运用相量法进行正弦稳态电路的分析。 掌握功率在交流电路中的计算和理解。 初步理解电路的频率响应特性。 本书内容严谨，例题丰富，旨在为电气工程、电子工程、控制工程以及相关领域的学生和工程师提供扎实的理论基础和实践技能。
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