高等学校电子信息“十二五”规划教材：电路实验与仿真 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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孙浩，谭爱国，杨一波 编

图书标签:

• 电路实验
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• 十二五规划
• 模拟电路
• 实验教学
• 电子技术
• 大学教材

出版社： 西安电子科技大学出版社

ISBN：9787560630052

版次：1

商品编码：11271368

包装：平装

丛书名： 高等学校电子信息“十二五”规划教材

开本：16开

出版时间：2013-04-01

用纸：胶版纸

页数：138

字数：178000

正文语种：中文

内容简介

　　《电路实验与仿真》是高等院校电类专业电路基础的实验教材。全书共分3章、3个附录。第1章主要介绍如何安全用电及电气火灾的预防；第2章主要介绍硬件操作实验。包括直流、交流、三相等实验；第3章主要介绍针对电路实验的仿真软件，并附有大量的仿真实例；附录A主要介绍电：仁仪表的结构原理及消除误差的方法；附录B主要介绍常用电子元件的用途、标汪和识别；附录C主要介绍常用仪表仪器的使用及注意事项。
　　《电路实验与仿真》可作为高等院校工科电气、自动化、通信等电类专业的电路实验课程教材．也可供从事电路设计的技术人员参考。

内页插图

目录

第1章 安全用电基本知识
1.1 触电事故的分析
1.2 触电伤害的种类及形式
1.3 防止触电事故发生的基本安全措施
1.4 电气设备的火灾预防
第2章 硬件操作实验
2.1 线性与非线性电路实验
2.2 直流电路中电位及电位差的测试
2.3 叠加原理及戴维南定理
2.4 提高功率因数及高通、低通滤波电路的研究
2.5 RLC谐振电路研究
2.6 三相电路实验
2.7 电流源与电压源的等效变换
2.8 最大功率传输条件的测定
2.9 二端口网络与等效网络变换实验
2.10 受控源VCVS、VCCS、CCVS、CCCS的实验研究
2.11 一阶RC电路的暂态响应
2.12 单相变压器特性的测试
2.13 m交流电路中频率对只、L、C元件的影响
第3章 软件仿真实验
3.1 Multisim电路仿真软件简介及其应用
3.2 Multisim的基本操作
3.3 仿真实验
附录A 常用电工仪表结构原理简介及消除误差的方法
附录B 常用电子元器件简介
附录C 常用仪表仪器使用简介
参考文献

精彩书摘

　　1．1 触电事故的分析
　　电有它自己的特性，如果对它的特性缺乏了解，缺少电气基本知识，将造成触电事故的发生。据统计，大多数人身触电事故发生在低压电气设备（指工作在交流1000V及以下与直流1200V及以下的电气设备）中。由于低压电气设备（特别是220V、380V的电气设备）使用广、接触的人多，加上麻痹大意思想，因此很容易发生触电事故。一、引起触电事故的客观原因
　　1．触电事故与季节有关
　　据统计，每年的6月到9月是触电事故发生的高峰期，占全年总事故的比例较大。在这段时间内，由于天气炎热，用电设备如变压器、导线、开关、电动机等容易发热，损坏电气设备的绝缘物质。同时，这段时间内雷雨、台风、降水较多，气候潮湿，使家用电器、灯具、插头等因受潮而漏电，从而容易引起触电事故。
　　2．触电事故与动力设备（包括引线）可靠性有关
　　动力设备在工厂、农村、家庭中广泛使用，如传输带、切割机、水泵、电钻等，都需要电动机拖动。电动机振动、旋转、发热等容易引起接线端导线脱落，接地线及保护电气设备的元件损坏等都可能引起触电伤亡事故。
　　3．触电事故与家用电器设备大量增加有关
　　由于人们生活水平不断提高，家用电器设备越来越多，如空调、电脑、电冰箱、电视机、洗衣机、微波炉、电烤箱等逐年增加，屋内的插座、开关、灯具等随处可见，如果违规安装，维护不当，极易造成触电事故。二、引起触电事故的主观原因
　　1．违反电气安全工作制度，违章作业
　　（1）电工维修人员在作业中没有严格遵守电气安全工作制度．如拉下电闸后，未在开关上挂上“有人工作，不准合闸”的警示牌，从而引起触电事故。
　　（2）电气设备安装后．没有认真检验，引起电气设备发热、短路等，从而造成触电事故。
　　（3）忽视对电气设备接地线的检查，如接地线脱落，安装不规范，从而引起电气设备外壳漏电，发生触电伤亡事故。
　　2．电气设备安装不合格
　　（1）电气设备触电事故往往发生在电气设备安装不规范的情况下。如电气设备安装后’没有测定绝缘性能或者绝缘性能不能达到标准要求，从而发生触电事故。
　　（2）电气设备安装时，电气接线盒损坏或没有盖好，或由于粗心大意，错将相线接到插头、插座的接地桩头上，使电气设备外壳带电，也容易发生触电事故。
　　以上两种情况是发生触电事故的重要原因。
　　（3）在架设电力线时。该线与电话线和广播线距离太近，一旦遇到大风、大雨或其他外力的作用，发生碰线故障，使电话线、广播线带上220V交流电，引起触电事故。
　　3．缺乏安全用电常识，维护不当，随意乱接临时线
　　（I）缺乏安全用电常识，随意搬动受潮后的电气设备（包括家用电器）或浸水后的电气设备（包括家用电器），由于水是导电物质，受潮和浸水设备中的电流就会通过水这一导体流到人体上，造成触电伤亡事故。
　　（2）在使用移动式、携带式电动工具（如电钻、冲击钻）时，没有采取防护措施，由于电动工具外壳带电或电动工具电源线的绝缘物质磨损，引起触电事故。
　　（3）打扫卫生时用湿布擦灯具、开关、插座等电气设备，由于湿布中的水分引起触电事故。
　　（4）对家中的电气设备、电线、灯具及插座等不进行维护，由于绝缘材料损坏而引起触电伤亡事故。
　　（5）随意私拉乱接临时线，在操作中容易损坏临时线的绝缘体。当临时线中的铜线（因绝缘物质损坏）碰到墙面、地面、潮湿的物体及金属物体时，就会发生触电伤亡事故。
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前言/序言

电路基础理论与实践探索 本书旨在为高等院校电子信息类专业的学生提供一套全面、深入的电路基础理论学习与实践探索的教材。它不仅涵盖了电路分析的核心概念和方法，更强调了理论知识在实际工程问题中的应用，以及如何利用现代仿真工具进行高效的电路设计与验证。全书内容围绕“理解、分析、设计、实现”的逻辑展开，力求帮助读者建立扎实的电路知识体系，培养解决复杂工程问题的能力。 第一章绪论：电路世界的入门 本章将带领读者走进丰富多彩的电路世界。我们将从电路的基本概念入手，解释什么是电路，电路的组成要素（电源、负载、连接导线）以及它们在电路中的作用。通过形象的比喻和简单的实例，让初学者对电流、电压、电阻等基本物理量有初步的认识。接着，我们将引入电路的基本定律，如欧姆定律和基尔霍夫定律（电流定律和电压定律），阐述它们在电路分析中的重要性，并给出简单算例，帮助读者掌握基础的电路分析方法。此外，本章还会简要介绍电路的分类，如直流电路、交流电路、线性电路、非线性电路等，为后续深入学习奠定基础。最后，我们将强调学习电路知识对于理解和掌握现代电子信息技术的重要性，激发读者的学习兴趣。 第二章电阻电路分析方法 电阻电路是电路分析的基石。本章将系统介绍各种电阻电路的分析方法，包括： 节点电压法： 详细讲解如何选择参考节点，列写节点方程，以及如何求解节点电压和支路电流。通过多个例题，展示该方法的应用技巧和注意事项。 网孔电流法： 阐述网孔的定义，如何确定网孔电流，列写网孔方程，并解释如何通过网孔电流求解支路电流。本节也将配备丰富的例题，帮助读者熟练掌握此方法。 叠加定理： 介绍叠加定理的适用条件，以及如何利用它处理含有多个独立电源的线性电路。重点讲解如何分步分析，最终将各部分结果叠加起来。 等效变换： 深入讲解戴维宁定理和诺顿定理，包括如何求解等效电阻、等效电压源和等效电流源。阐述等效变换在简化复杂电路分析中的强大作用。 受控电源电路分析： 介绍受控电源（电压控制电压源、电流控制电压源、电压控制电流源、电流控制电流源）的概念，以及如何在上述分析方法中处理受控电源，并给出相关的分析实例。 本章的教学重点在于让读者能够根据电路的具体特点，灵活选择最合适的分析方法，并能够准确无误地计算出电路中的各种参数。 第三章一阶和二阶电路的瞬态分析 除了稳态分析，电路的动态行为——瞬态响应，同样是电路分析的重要内容。本章将聚焦于一阶和二阶电路的瞬态分析： RL电路和RC电路的暂态响应： 详细讲解电感和电容元件的特性，以及它们在一阶电路（RL电路和RC电路）中的储能和释能过程。通过微分方程的建立与求解，推导出零输入响应和零状态响应，并解释时间常数τ的物理意义。 二阶电路的暂态响应： 引入含有两个储能元件（RLC电路）的二阶电路。分析电路的特征方程，讲解过阻尼、临界阻尼和欠阻尼三种响应情况，并对不同阻尼系数下的瞬态波形进行详细阐述。 电路的阶跃响应和脉冲响应： 介绍电路对标准输入信号（如阶跃信号、脉冲信号）的响应特性，这对于理解和设计涉及开关动作的电路至关重要。 本章旨在让读者理解电路在外部激励变化时的过渡过程，掌握分析和预测电路瞬态行为的方法。 第四章正弦稳态分析 交流电路是现代电子技术中应用最广泛的电路类型。本章将深入探讨正弦稳态分析： 相量法： 介绍相量（Phasor）的概念，如何将时域的正弦函数转换为复数域的相量表示。讲解相量在表示正弦电压和电流时的优势，以及如何进行相量的运算（加、减、乘、除）。 阻抗与导纳： 引入阻抗（Impedance）和导纳（Admittance）的概念，它们是对电阻、电感和电容元件在交流电路中特性的统一描述。详细分析电感和电容的感抗和容抗，并讨论阻抗和导纳的复数表示形式。 正弦稳态电路的分析： 将直流电路的分析方法（如节点电压法、网孔电流法、叠加定理、等效变换）推广到交流电路，利用相量法进行分析。 功率分析： 讲解瞬时功率、平均功率（有功功率）、无功功率和视在功率的概念，以及功率因数的重要性。介绍功率因数的计算和提高方法。 三相电路： 简要介绍三相电源和三相负载的连接方式（星形和三角形），以及三相电路的功率计算。 通过本章的学习，读者将能够熟练地对各种交流电路进行稳态分析，并理解和计算电路中的功率。 第五章互感与耦合电感 本章将介绍互感元件及其在电路中的作用： 互感： 定义互感，解释两个线圈之间通过磁场耦合而产生的相互感应现象。推导互感电压的表达式，并引入互感系数M。 耦合电感的电路分析： 讲解如何将互感模型应用于实际电路分析，包括线圈的绕向（同名端）对互感电压极性的影响。 理想变压器： 介绍理想变压器的原理，分析其电压、电流和阻抗的变换关系。 实际变压器： 讨论实际变压器中的损耗和非理想因素，以及它们的工程应用。 本章旨在让读者理解电磁耦合在电路设计中的应用，特别是在电压、电流变换方面的作用。 第六章非正弦周期信号的分析 现实世界中的许多信号并非简单的正弦波，例如方波、三角波等。本章将探讨非正弦周期信号的分析方法： 傅里叶级数： 介绍傅里叶级数的概念，如何将任意周期信号分解为一系列正弦和余弦分量的叠加。讲解求解傅里叶级数系数的方法，并给出常见波形的傅里叶级数展开。 非正弦周期信号的电路分析： 利用傅里叶级数将非正弦周期信号等效为多个正弦信号的组合，然后利用正弦稳态分析方法分别计算各分量的响应，再通过叠加得到总的响应。 本章将帮助读者扩展电路分析的视野，能够处理更复杂的周期性信号。 第七章电路的瞬态响应（进阶） 在本章中，我们将对一阶和二阶电路的瞬态分析进行更深入的探讨，并引入一些更复杂的概念： 拉普拉斯变换在电路分析中的应用： 引入拉普拉斯变换作为求解微分方程的强大数学工具。详细讲解拉普拉斯变换和反变换的性质，以及如何将其应用于求解含有储能元件的电路的零输入响应和零状态响应。 电路的自然响应和强迫响应： 区分电路的自然响应（由储能元件的初始储能引起）和强迫响应（由外部激励引起），并解释如何通过拉普拉斯变换求解。 稳态与暂态的联系： 进一步阐述拉普拉斯变换在连接电路稳态和暂态分析中的桥梁作用。 本章将为读者提供一种更系统、更通用的方法来分析复杂电路的动态行为，为后续更高级的电路理论打下基础。 第八章电路仿真技术 在现代电子工程领域，电路仿真工具已成为不可或缺的组成部分。本章将重点介绍电路仿真技术： 仿真软件介绍： 介绍当前主流的电路仿真软件，如Proteus、Multisim、LTspice等，并简要说明它们的功能和特点。 基本仿真操作： 演示如何使用仿真软件搭建电路，包括元器件的添加、连接、参数设置等。 仿真类型： 讲解不同类型的仿真分析，如直流工作点分析、瞬态分析、交流稳态分析（AC Sweep）、傅里叶分析等。 仿真结果分析： 指导读者如何解读和分析仿真结果，包括波形图、表格数据等，并将其与理论计算进行对比。 设计实例： 通过具体的电路设计实例，展示如何利用仿真软件进行电路设计、调试和优化。例如，设计一个简单的RC滤波器，并进行瞬态和频域仿真验证。 本章的目的是让读者掌握利用仿真工具来验证理论、探索电路行为、进行原型设计的能力，从而提高工程实践效率。 附录A：常用数学公式与表格 提供一些在电路分析过程中常用的数学公式，如三角函数公式、微积分公式、傅里叶级数公式等，以及一些常用元器件的参数表格，方便读者查阅。 附录B：电路实验常用仪器设备介绍 简要介绍实验室中常用的仪器设备，如万用表、示波器、信号发生器、直流电源等，讲解它们的基本功能和使用方法，为读者进行实际电路实验做好准备。 本书力求在理论深度和实践应用之间取得平衡，通过大量的例题和思考题，帮助读者巩固所学知识。同时，鼓励读者结合实际操作和仿真工具，将理论与实践相结合，从而真正掌握电路分析与设计的核心技能。

评分☆☆☆☆☆

我必须承认，当我拿到这本《高等学校电子信息“十二五”规划教材：电路实验与仿真》时，内心是抱有一丝期待的，但也夹杂着一些对“教材”标签的刻板印象——或许会枯燥乏味，或许会过于理论化。然而，实际阅读的体验却让我惊喜地发现，这本教材在“实验与仿真”这个维度上，做足了功课。它并没有止步于传统的理论讲解，而是将大量的篇幅和精力倾注在了如何将理论付诸实践，以及如何利用现代仿真技术来辅助理解和学习。书中的实验设计，我个人认为非常有匠心。它不仅仅是简单地列出实验步骤，更侧重于引导学生去思考“为什么这么做”，以及“这样做会产生什么结果”。例如，在讲解交流电路的特性时，书中给出的实验不仅是测量电压电流，还会引导学生观察不同频率对电路响应的影响，并通过仿真来验证这些观察结果。这种“理论-实验-仿真-理论深化”的闭环学习模式，极大地提升了学习的深度和效率。我尤其欣赏的是，书中对于仿真软件的使用指导，非常详细且易于操作。它并没有将仿真软件当成一个黑盒子，而是鼓励学生去探索软件的功能，理解仿真背后的原理。这不仅帮助我们建立了对电路系统运行机制的直观认识，也为我们未来参与更复杂的项目打下了坚实的基础。总而言之，这本教材在理论深度与实践应用之间找到了一个绝佳的平衡点，让我对电路的学习不再仅仅停留在纸面，而是真正地“玩”起来了。

评分☆☆☆☆☆

坦白讲，在接触到这本《高等学校电子信息“十二五”规划教材：电路实验与仿真》之前，我对“电路”这个学科的认知，更多的是一种“理论的堆砌”。各种奇奇怪怪的公式，各种抽象的符号，总让我感觉离现实世界很遥远。但这本书，就像一把钥匙，为我打开了一扇新的大门。它并没有回避理论的深度，但它更强调“应用”和“实践”。我喜欢它在每一个章节中都巧妙地设置了“实验环节”和“仿真环节”。这些实验，并不是那种简单的“照本宣科”，而是会引导你去思考，去探索，去发现电路的内在规律。比如，在讲到电源的滤波特性时，它会让你搭建一个RC滤波电路，然后通过改变电容和电阻的数值，去观察滤波效果的变化，并且可以用仿真软件来精确地模拟出各种波形。这种“眼见为实”的学习方式，比单纯背诵公式要有效得多。而且，这本书在仿真软件的使用上，也做得相当到位。它不仅仅是告诉你怎么操作，更重要的是，它教会你如何利用仿真来验证理论、分析问题，甚至预测电路的性能。我尤其欣赏书中对于一些复杂电路的仿真分析，能够帮助我更直观地理解它们的运行机制，避免了在实际操作中可能遇到的各种困难和风险。总而言之，这本教材给我最大的启发，就是让我看到了电路理论在现实世界中的无限可能，并且通过实践和仿真，真正地掌握了这门学科。

评分☆☆☆☆☆

这套教材给我的感觉，就好像一个经验丰富的老师傅，默默地站在你身后，一边示范着精湛的技艺，一边用朴实无华的语言讲解着其中的奥妙。拿到这本书的时候，我其实是有点跃跃欲试的，毕竟“十二五”这个标签，总给人一种扎实、系统的感觉。翻开目录，那些熟悉的电路元件，什么电阻、电容、电感，还有各种晶体管、运算放大器，扑面而来。但不同的是，这本书不是简单地罗列公式和概念，而是把这些东西“动”起来了。我特别喜欢它对实验环节的设计，感觉很贴合实际操作，不像有些书那样，光讲理论，做实验的时候就手足无措。比如，它在介绍如何搭建一个放大电路时，不仅会告诉你需要哪些元器件，还会详细说明它们的作用，以及在连接过程中需要注意的细节。更重要的是，它融入了仿真这个环节，这对我这种初学者来说简直是福音！以前做实验，总担心把元件烧坏，或者连接错误导致结果不理想，但仿真就像一个预演，可以反复尝试，不怕犯错，还能直观地看到电路的工作状态，真是大大降低了学习的门槛。而且，这本书的语言风格也比较接地气，不会用太多晦涩难懂的术语，读起来比较顺畅，即使是有些抽象的概念，也能通过它的讲解变得清晰起来。总的来说，这本书给我的感觉就是：实用、易懂、循序渐进，非常适合我们在掌握电路基础知识的同时，将其与实际应用相结合。

评分☆☆☆☆☆

初次拿到这本《高等学校电子信息“十二五”规划教材：电路实验与仿真》，我内心深处涌现的，是一种久违的“动手”的冲动。在如今这个信息爆炸的时代，很多学习都趋于“碎片化”和“线上化”，而一本厚重、扎实的教材，尤其是强调“实验与仿真”的教材，反而显得尤为珍贵。这本书的独特之处，在于它不仅仅是知识的传授，更是一种学习方法的引导。它没有回避电路理论的精髓，但它更注重将这些理论“落地”。书中对每一个实验环节的设计，都充满了智慧。它不仅仅是告诉你“怎么做”，更会引导你去思考“为什么这么做”，以及“这样做会带来什么效果”。这种循循善诱的教学方式，让我这个初学者也能逐渐理解电路的奥秘。而仿真部分的加入，更是让我如虎添翼。它提供了一个安全、高效的虚拟实验平台，让我可以在不消耗任何实际元件的情况下，反复进行各种实验，并且能够直观地看到电路的运行状态。这一点对于巩固理论知识、加深理解起到了至关重要的作用。我特别喜欢书中对一些经典电路的仿真分析，能够让我看到理论与实践的完美结合，并且从中获得成就感。总的来说，这本书给我的感觉，就是它教会的不仅仅是电路知识，更是一种解决问题、探索未知的能力，让我在面对复杂的电路设计和分析时，能够更加自信和从容。

评分☆☆☆☆☆

说实话，翻阅这本《高等学校电子信息“十二五”规划教材：电路实验与仿真》时，我的第一感觉就是——“这可太实在了！”。很多电子信息类的教材，尤其是电路方面的，要么就是纯理论，要么就是实验指导，两张皮。但这本书，就把实验和仿真这两个学习的“重头戏”，巧妙地编织进了整个教学体系里，而且贯穿始终。我印象最深刻的是，它在讲到一些核心概念，比如“阻抗匹配”或者“瞬态响应”这些听起来有点“高大上”的东西时，并没有上来就给一堆复杂的公式，而是先从一个非常具体的实验场景入手，让你亲手去搭建，去感受，再去观察。然后，它会很自然地引导你去使用仿真工具，来模拟出各种不同的工况，对比实验结果和仿真结果。这种“先做后讲，边做边学”的方式，对于我这种动手能力相对较弱，或者说对抽象概念容易产生畏难情绪的学生来说，简直是救星。而且，它在仿真这块，并没有局限于某一款特定的软件，而是提供了通用性的指导，让你掌握了方法，以后遇到不同的软件，也能举一反三。书里的插图和图示也相当丰富，而且都很清晰，不像有些书，画得跟鬼画符似的，看了半天也不知道在讲啥。总的来说，这本书给我的感觉就是，它真的站在学生的角度，想方设法地把电路这门课讲清楚、讲明白、讲透彻，让你不仅知道“是什么”，更知道“怎么做”，而且“为什么这样做”。