电路理论基础教程 嵇英华 9787030228697 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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嵇英华 著

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出版社： 科学出版社

ISBN：9787030228697

商品编码：29318532404

包装：平装

出版时间：2008-11-01

基本信息

书名：电路理论基础教程

定价：35.00元

作者：嵇英华

出版社：科学出版社

出版日期：2008-11-01

ISBN：9787030228697

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.481kg

编辑推荐

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内容提要

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本书是按照教育部本科生“电路分析”课程要求编写而成的。全书系统地介绍了电路基础知识，并着重讲述了电路分析的基本原理和基本分析方法，内容包括：电路模型与基本规律，电阻电路分析的一般方法，电路定理，动态电路的时域分析，线性电路的正弦稳态分析，拉普拉斯变换和网络函数，双口网络，线性电路矩阵分析，有源滤波器分析和快速设计等，在后一章介绍了Multisim2001仿真软件，并提供了计算机辅助设计在电路教学中的范例应用。本书的主要特点是从电路分析与后续课程的知识点衔接出发，承上启下，把二极管、晶体管、理想运算放大器等知识贯穿在章节中，并在复习思考题中提供了相应的练习，为后续专业课打下扎实的理论基础。
　　本书可用为高等院校电子信息、电气工程、自动化控制、通信工程、计算机科学与技术等专业的本科教材，也可作为成人教育的教材和相关专业科技人员的参考书。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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电路分析的基石：理解与应用 本书旨在为初学者构建坚实的电路理论基础，深入浅出地讲解电路分析的核心概念、基本定律、分析方法和重要器件。它将引导读者从零开始，逐步掌握理解和解决各类电路问题的能力，为进一步学习更高级的电子技术领域奠定坚实的基础。 第一章：绪论——认识电路世界的起点 本章将为读者打开通往电路世界的大门。我们将首先明确什么是电路，以及电路在现代科技中的重要作用。通过对电路基本组成部分的介绍，如电源、负载和连接导线，让读者对电路有一个直观的认识。接着，我们将引入电路分析的几个基本概念，包括电压、电流、电阻、功率和能量，并阐述它们之间的相互关系。我们会详细解释这些物理量的定义、单位以及它们在电路中的意义，并辅以生动的实例，帮助读者建立起对这些基本概念的准确理解。例如，我们会用“水流”的比喻来形象地解释电流和电压，用“水管的粗细”来类比电阻，让抽象的电学概念变得易于理解。此外，本章还将简要介绍电路分析的意义和重要性，以及学习电路理论的必要性，为后续的学习做好铺垫。 第二章：电路中的基本物理量与定律——揭示电荷流动的规律 本章是电路理论的基石，我们将深入探讨电路中的核心物理量及其相互作用遵循的基本定律。我们将详细阐述电压的定义，包括其方向和数值的意义，并介绍测量电压的工具——电压表的使用方法。同样，我们将清晰地定义电流，强调其方向性，并讲解电流的测量工具——电流表。电阻是电路中阻碍电流流动的物理量，本章将详细介绍电阻的定义、单位，以及影响电阻大小的因素，如材料、长度和截面积。欧姆定律作为电路分析中最基本、最重要的定律之一，将被进行深入的讲解。我们将详细推导和阐释其数学表达式U=IR，并分析其适用条件和局限性。通过大量例题，我们将展示如何运用欧姆定律解决简单的电路问题，例如计算特定电阻上的电压降或流过电阻的电流。 在此基础上，本章将引入功率和能量的概念。我们将推导出电功率的计算公式P=UI，并进一步结合欧姆定律得到P=I²R和P=U²/R等形式。能量的消耗和转换在电路中至关重要，我们将介绍能量的单位焦耳，以及电能的计算公式，帮助读者理解电能在电路中的转化过程。此外，我们还将介绍焦耳定律，解释电流通过导体时产生的热效应。本章的重点在于强调这些基本物理量和定律之间的内在联系，帮助读者建立起完整的电路分析框架，为理解更复杂的电路行为打下坚实基础。 第三章：电路的基本分析方法——解析电路行为的通用法则 本章将聚焦于电路分析的常用方法，为读者提供系统解决复杂电路问题的工具。首先，我们将介绍电路分析中最基本的两种概念——节点和回路。清晰地定义节点（连接三个或三个以上元件的导线点）和回路（电路中任意一个闭合的路径），为后续定律的应用奠定基础。 接着，我们将详细讲解基尔霍夫定律，这是分析复杂电路的基石。 基尔霍夫电流定律（KCL）：我们将详细阐述“流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和”这一定律，并通过图示和实例说明其在分析含有多个支路电流的电路时的应用。 基尔霍夫电压定律（KVL）：我们将深入讲解“沿着任何闭合回路，所有电压的代数和为零”这一定律，并通过分析包含多个电压源和电阻的回路，展示其在求解回路中未知电压或电流时的强大威力。 在掌握了基尔霍夫定律之后，本章将介绍另外两种强大的电路分析方法： 支路电流法：该方法通过引入每个支路的电流作为未知量，并根据KCL和KVL列出方程组来求解。我们将详细介绍如何建立方程组，以及如何求解这些方程组。 节点电压法：该方法以节点电压作为基本未知量，利用KCL和各支路的欧姆定律列出方程组。我们将重点讲解如何选择参考节点，以及如何建立节点电压方程。 此外，本章还将介绍一些更为高效的分析技巧，包括： 等效电阻的计算：我们将讲解串联和并联电阻的计算方法，以及如何将复杂的电阻网络化简为单个等效电阻，从而简化电路分析。 戴维宁定理和诺顿定理：这两个定理是线性电路分析的强大工具，可以将复杂的线性电路简化为一个等效电压源或等效电流源，极大地简化了对特定元件的分析。我们将详细介绍这两个定理的原理、应用条件和求解步骤。 通过对这些方法的系统讲解和大量实例演示，本章将使读者能够独立分析各种线性电路，并为解决更复杂的电路问题积累经验。 第四章：电路的基本元件——构建电路的基石 本章将深入介绍电路中最基本、最重要的构成元件，它们是构建和分析电路的基础。我们将详细介绍以下几种关键元件： 电阻器（Resistor）：我们将详细阐述电阻器的作用，即限制电流或分压，并介绍其多种类型，如固定电阻、可变电阻（电位器、滑动变阻器）等。我们将讲解电阻的标称值、容差、功率等级等重要参数，以及如何识别电阻的色环标识。我们将深入探讨电阻的线性与非线性特性，以及其在实际电路中的应用，如作为限流元件、分压元件等。 电容器（Capacitor）：我们将详细解释电容器的基本原理，即储存电荷的能力。我们将介绍电容器的构成，即两个导体板被绝缘电介质隔开。我们将详细阐述电容的定义、单位（法拉）以及影响电容大小的因素，如极板面积、极板间距离和电介质的介电常数。我们将介绍不同类型的电容器，如电解电容、陶瓷电容、薄膜电容等，并分析它们的特性和适用范围。电容器的充放电过程是其最重要的动态特性，我们将对其进行详细的数学描述和物理意义的解释，并讲解其在滤波、耦合、储能等方面的应用。 电感器（Inductor）：我们将详细介绍电感器的作用，即阻碍电流变化的能力。我们将阐述电感器的构成，通常是由导线绕制而成。我们将详细介绍电感量的定义、单位（亨利）以及影响电感量大小的因素，如线圈的匝数、直径、长度以及铁芯材料。我们将介绍不同类型的电感器，如空心电感、铁氧体电感、工字电感等，并分析它们的特性和应用。电感器的储能特性和对交流电的阻碍作用（感抗）是其核心特性，我们将对其进行详细讲解。 理想电压源与电流源（Ideal Voltage and Current Sources）：我们将严格区分理想电压源和理想电流源，并阐述它们的定义：理想电压源在其两端提供恒定的电压，而不考虑其输出的电流；理想电流源在任何情况下都提供恒定的电流，而不考虑其两端的电压。我们将讨论这些理想模型的局限性，并介绍实际电源（如电池、发电机）如何近似为理想源与内阻的串联或并联模型。 实际的电源模型：我们将介绍如何用更贴近实际的电路模型来表示真实电源，例如，用一个理想电压源和一个串联电阻来表示有内阻的电压源，用一个理想电流源和一个并联电阻来表示有内阻的电流源。这将帮助读者理解为什么实际电源的输出电压会随负载的变化而变化。 本章的目的是让读者深入理解这些基本元件的物理本质、电气特性以及它们在电路中的作用，为后续进行更复杂的电路设计和分析打下坚实的基础。 第五章：暂态分析——探索电路的动态响应 本章将把电路分析带入一个全新的维度——动态过程。我们不再仅仅关注电路达到稳态时的状态，而是深入研究电路在发生变化（例如开关的闭合或断开）时，电流和电压如何随时间演变，即电路的暂态响应。 我们将首先介绍“时间常数”这一至关重要的概念，它是描述RLC电路暂态过程快慢的重要参数。 RL电路的暂态分析：我们将重点分析电阻-电感（RL）电路。当电路中的电流发生变化时，电感器会产生一个反电动势来阻碍这种变化。我们将详细讲解电感器在RL电路中的充磁和退磁过程，并推导出电流和电压随时间变化的指数函数表达式。我们将通过分析开关的闭合和断开过程，来展示RL电路的上升时间和下降时间，并强调时间常数τ=L/R在其中的作用。 RC电路的暂态分析：接着，我们将深入研究电阻-电容（RC）电路。电容器的充放电过程是RC电路暂态分析的核心。我们将详细讲解电容器在RC电路中的充电和放电过程，并推导出电压和电流随时间变化的指数函数表达式。我们将通过分析开关的闭合和断开过程，来展示RC电路的充电和放电特性，并强调时间常数τ=RC在其中的作用。 RLC电路的暂态分析：在掌握了RL和RC电路的暂态分析之后，本章将进一步探讨三元件组成的RLC电路。RLC电路的暂态响应会更加复杂，可能表现为过阻尼、临界阻尼或欠阻尼三种情况，这取决于电阻、电感和电容的相对值。我们将解释不同阻尼情况下的响应特性，并介绍如何通过计算阻尼系数来判断电路的阻尼状态。 本章的重点在于理解电感器和电容器在动态过程中所扮演的角色，以及它们如何影响电路的瞬时行为。通过对这些动态过程的深入分析，读者将能够理解许多实际电路（如开关电源、滤波器、振荡器）的工作原理。 第六章：正弦稳态分析——理解交流电路的本质 本章将聚焦于交流电路分析，这是现代电子技术中最为普遍和重要的分析领域之一。与直流电路不同，交流电路中的电压和电流随时间呈周期性变化，通常以正弦波的形式呈现。 我们将从以下几个关键点展开讲解： 相量（Phasor）的概念：为了简化对交流电路的分析，我们将引入相量这一数学工具。相量可以将时域的正弦函数转化为复平面上的向量，使得许多原本复杂的微分方程求解过程，转化为代数运算。我们将详细讲解如何将正弦电压和电流表示为相量，以及相量之间的幅度和相位关系。 阻抗（Impedance）和导纳（Admittance）：在交流电路中，电阻、电感和电容对电流的阻碍作用不再是简单的电阻值。我们将引入阻抗的概念，它是一个复数，包含了电阻、感抗（电感的阻碍作用）和容抗（电容的阻碍作用）。我们将详细推导电感和电容的感抗和容抗的计算公式，以及它们与频率的关系。导纳作为阻抗的倒数，也将被详细介绍。 交流电路中的欧姆定律和基尔霍夫定律：我们将讲解如何将直流电路中的欧姆定律和基尔霍夫定律推广到交流电路中，即使用相量和阻抗来分析交流电路。我们将展示如何运用这些定律来求解交流电路中的电流和电压。 串并联交流电路的分析：我们将讲解如何计算交流电路中串联和并联元件的等效阻抗，以及如何分析复杂的交流电路。 功率分析：交流电路中的功率比直流电路更为复杂，我们将介绍有功功率、无功功率和视在功率的概念，以及功率因数的重要性。我们将讲解如何计算这些功率，以及如何提高功率因数。 谐振电路：RLC串联和并联谐振电路是交流电路中的重要组成部分，我们将详细分析谐振条件，以及谐振时电路的特性，如最大电流或最小电流，以及带宽等概念。 本章的目的是让读者掌握分析交流电路的基本方法和工具，理解交流电路中的重要概念，并能够独立分析和设计各种交流电路。 第七章：电路的非线性元件与基本电路——探索更广泛的电路行为 在前几章中，我们主要关注的是线性电路，即满足叠加原理和齐次原理的电路。然而，在现实世界中，许多重要的电子元件是非线性的，它们使得电路的行为更加复杂和多样。本章将介绍一些常见的非线性元件及其在基本电路中的应用。 半导体二极管（Semiconductor Diode）：我们将详细介绍二极管的PN结结构，以及其单向导电的特性。我们将讲解正向偏置和反向偏置下的二极管伏安特性曲线，并介绍理想二极管模型和实际二极管模型的区别。我们将讨论二极管在整流（将交流电转换为直流电）、稳压、信号限幅等方面的应用。 三极管（Transistor）：我们将介绍两种最常见的晶体管：双极性结型晶体管（BJT）和场效应晶体管（FET）。 BJT：我们将讲解BJT的结构（NPN和PNP），以及其作为电流控制器件的工作原理。我们将介绍BJT的三个电极（基极、集电极、发射极），以及其输入和输出特性曲线。我们将重点讲解BJT在放大和开关电路中的应用。 FET：我们将介绍FET的两种主要类型：结型场效应晶体管（JFET）和金属-氧化物-半导体场效应晶体管（MOSFET）。我们将讲解FET的栅极、漏极和源极，以及其电压控制电流的特性。我们将介绍FET在放大和开关电路中的应用，并强调其在高输入阻抗和低功耗方面的优势。 运算放大器（Operational Amplifier, Op-Amp）：虽然运算放大器本身是一个复杂的集成电路，但我们将在本章将其作为一个重要的“黑箱”模型来介绍。我们将介绍运算放大器的基本组成（高输入阻抗、低输出阻抗、极高的开环增益），以及其理想模型。我们将重点讲解运算放大器在构成各种基本模拟电路中的作用，例如： 同相放大器和反相放大器：演示如何利用运算放大器实现信号的放大，并控制输出信号的相位。 加法器和减法器：展示如何利用运算放大器实现多个输入信号的线性组合。 积分器和微分器：介绍运算放大器在实现微分和积分运算电路中的应用，这在信号处理和控制系统中非常重要。 比较器：讲解运算放大器作为比较器，用于判断输入信号的大小。 基本非线性电路示例：我们将通过一些简单的非线性电路实例，来展示非线性元件如何改变电路的特性，例如： 整流电路：使用二极管实现将交流电转换为脉动直流电。 滤波电路：使用电容和电阻（或电感）来平滑整流后的脉动直流电。 放大电路：使用晶体管来放大微弱的信号。 本章的目的是为读者打开非线性电路的世界，让他们了解和掌握一些基本非线性元件的工作原理和应用，为进一步学习模拟电子技术和数字电子技术奠定基础。 总结与展望 本书力求以系统、严谨且易于理解的方式，为读者呈现电路理论的核心内容。从最基本的物理量和定律，到复杂的分析方法和元件特性，再到动态过程和非线性行为，我们一步步地构建起对电路世界的认识。通过大量的实例和清晰的讲解，我们希望读者不仅能够掌握理论知识，更能培养出解决实际电路问题的能力。 电路理论是电子工程、通信工程、自动化等众多工程领域的基础。掌握了本书的内容，读者将具备进一步深入学习模电、数电、信号处理、电力系统等更高级课程的能力，为未来的学习和职业发展奠定坚实的基础。我们鼓励读者在学习过程中，勤于思考，勇于实践，多动手搭建电路，加深对理论知识的理解，最终成为一名出色的电路工程师。

评分☆☆☆☆☆

这本书我读了好几年了，至今仍然觉得它是学习电子信息领域入门的绝佳选择。当初接触它，是因为我在大学里选择了这个专业，而这本《电路理论基础教程》是老师强烈推荐的教材。拿到书的第一感觉是它的厚重感，虽然有点担心内容是否过于艰深，但翻开第一页，便被它条理清晰的编排和循序渐进的讲解所吸引。从最基本的电路元件，如电阻、电容、电感，到各种电路定律，如欧姆定律、基尔霍夫定律，再到复杂的网络分析方法，如节点电压法、网孔电流法，书中的每一个概念都得到了细致的阐述，并配有大量的例题和习题。我记得我曾经为了理解一个复杂的电路分析过程，反复阅读了书中相关章节好几遍，并在草稿纸上画满了各种分析图。作者的语言风格非常严谨，但又不失通俗易懂，即使是初学者也能很快掌握核心概念。而且，书中还穿插了一些历史背景和实际应用案例，这让我在学习理论知识的同时，也对电路在现实世界中的重要作用有了更深刻的认识。总的来说，这本书为我打下了坚实的电路理论基础，为我后续深入学习更高级的课程奠定了坚实的基础，我非常感激它。

评分☆☆☆☆☆

当我还是个电气工程的新手时，我花了不少时间寻找一本真正能让我理解电路本质的书，最终我选择了《电路理论基础教程》。它的优点在于，它不仅仅是一本教科书，更像是一位耐心且知识渊博的导师。作者的叙述方式非常细腻，就像在一步一步地引导你走进电路的世界。他总是从最基本、最容易理解的概念开始，然后逐渐引入更复杂的理论，确保读者不会感到 overwhelming。我特别喜欢书中对“电”这个概念的解释，它用非常直观的比喻，将抽象的电荷流动具象化，让我这个初学者也能够迅速建立起直观的理解。书中对各个章节的逻辑衔接也做得非常好，读完一章，你会很自然地想去了解下一章的内容，整个学习过程流畅而有吸引力。我曾遇到过对某些电路现象感到困惑的时候，翻看这本书，总能在其中找到解释，或者找到新的视角来理解。它就像一个宝藏，每次重读都能有新的发现和体会，这使得它不仅仅是一本一次性的教材，而是一本可以伴随我整个职业生涯的参考书。

评分☆☆☆☆☆

作为一名长期在电子行业工作的工程师，我深知扎实的电路理论基础的重要性，而《电路理论基础教程》正是这样一本能够帮助你建立起坚实基础的宝藏。这本书的严谨性和深度是我非常欣赏的。它涵盖了电路理论的各个核心方面，并且讲解得非常透彻。我特别欣赏书中关于各种分析方法的论述，比如叠加定理、戴维宁定理和诺顿定理等，作者不仅给出了定理的内容，还详细讲解了它们的推导过程和适用范围，这对于理解这些定理的本质非常有帮助。此外，书中对非线性电路的分析也进行了初步的探讨，这对于我们理解现实世界中各种复杂的电子设备至关重要。我记得在工作中遇到一些疑难电路问题时，我经常会翻阅这本书，从中获得灵感和解决思路。这本书的价值在于，它不仅仅传授知识，更重要的是培养了读者的分析能力和解决问题的能力。它的内容质量非常高，即使是经验丰富的工程师，也能从中获得启发。

评分☆☆☆☆☆

这本《电路理论基础教程》绝对是我在大学期间最值得投资的教材之一。我当时是在准备考研，需要巩固和提升自己的电路理论知识，偶然间看到了这本书。拿到手后，首先被它的装帧吸引，纸张质量很好，印刷清晰，阅读起来非常舒适。内容方面，它不像某些理论书那样枯燥乏味，而是非常注重实用性和工程思维的培养。书中对于每个公式的推导都清晰明了，并且解释了其背后的物理意义，而不是简单地给出一个结论。尤其让我印象深刻的是，书中关于瞬态分析的部分，作者通过引入时域和拉普拉斯变换等方法，将复杂的动态电路分析变得系统化和易于理解。我记得当时为了掌握瞬态分析，花了很多时间去做配套的习题，很多习题的设计都非常巧妙，能够帮助我触类旁通。此外，书中还提供了许多相关的实验指导，虽然我当时没有条件全部完成，但这些指导让我对理论知识在实际电路中的应用有了更直观的认识，也激发了我对动手实践的兴趣。这本书不仅满足了我对理论知识的需求，更重要的是，它教会了我如何用工程的思维去解决问题。

评分☆☆☆☆☆

当我决定要深入了解电子学领域时，我四处寻找合适的入门书籍，《电路理论基础教程》无疑是我做出的最佳选择之一。这本书的独特之处在于它对概念的深入剖析和对学习过程的精心设计。它不像很多教科书那样只提供公式和定义，而是花了很多篇幅去解释这些概念背后的物理原理和实际意义。我印象最深刻的是关于电容和电感储能的讲解，作者用了非常生动的语言，将其比作水库蓄水和水管的惯性，让我这个之前对这些概念一头雾水的人，瞬间茅塞顿开。书中的例题设计也非常精巧，它们往往能涵盖多个知识点，并且难度适中，能够帮助我巩固所学知识，并且逐渐培养解决复杂问题的能力。我曾遇到过一些概念性的难题，通过阅读这本书，能够找到非常清晰的解释，而且作者还会给出一些思考题，引导我去更深层次地思考问题。这本书的价值在于，它不仅仅是传授知识，更重要的是它教会了我如何去思考，如何去理解电路的“生命”。