电路分析与实践 9787121299759 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王长江 著

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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121299759

商品编码：29635714425

包装：平装

出版时间：2016-09-01

基本信息

书名:电路分析与实践

定价：34.00元

售价：24.8元,便宜9.2元,折扣72

作者:王长江

出版社：电子工业出版社

出版日期：2016-09-01

ISBN：9787121299759

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版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

内容提要

本书共有六个学习项目，三十二个学习任务，十二个技能训练，涵盖了电路基本物理量和基本定律、电路基本分析方法、单相交流电路、三相交流电路、互感电路、线性动态电路等内容，实现了知识、能力和素质的有机融合。'学习指南”引导学生明确学习目标；'特别提示”'想一想”'练一练”环节，激发学生学习兴趣，使学生易学、想学、会学；'学*结”'自我评价”环节，学生可以自我测评学习效果，查找学习中存在的问题，并及时解决，有助于提高学习质量，完成学习目标。

目录

项目一　学习电路基本物理量和基本定律1
学习指南1
任务一　建立电路模型2
一、实际电路2
二、电路模型2
三、电路的分类3
任务二　认识电流和电压4
一、电流及其参考方向4
二、电压及其参考方向5
三、关联参考方向6
任务三　计算电路功率7
一、电功率8
二、电能9
三、电气设备额定值9
任务四　认识电源10
一、电压源10
二、电流源11
三、受控源12
任务五　探究基尔霍夫定律14
一、基尔霍夫电流定律15
二、基尔霍夫电压定律16
三、支路电流法18
技能训练一　基尔霍夫定律的实验探究20
巩固练习一21
学习总结25
自我评价26
项目二　探究电路基本分析方法28
学习指南28
任务六　分析求解电路的等效变换法29
一、等效电路的概念29
二、电阻电路的等效变换29
三、实际电源模型的等效变换32
任务七　分析求解电路的网孔电流法37
一、网孔电流方程的一般形式37
二、网孔电流法的一般步骤38
三、含电流源电路的网孔电流法38
任务八　分析求解电路的节点电位法41
一、节点电位方程的一般形式41
二、节点电位法的一般步骤42
三、含电压源电路的节点电位法43
任务九　分析求解电路的叠加定理法45
一、叠加定理的内容45
二、叠加定理法的一般步骤45
任务十　分析求解电路的戴维南定理法47
一、戴维南定理的内容47
二、戴维南定理法的一般步骤48
技能训练二　叠加定理的实验探究50
技能训练三　戴维南定理的实验探究52
技能训练四　直流电路的仿真分析54
巩固练习二56
学习总结62
自我评价63
项目三　分析测试单相交流电路65
学习指南65
任务十一　认识正弦交流电的三要素66
一、正弦交流电的基本概念66
二、正弦交流电的三要素66
三、正弦交流电的相位差67
四、正弦交流电的有效值68
任务十二　学习正弦交流电的相量表示法71
一、复数及其运算71
二、正弦量的相量表示72
任务十三　分析单一参数的正弦交流电路75
一、纯电阻交流电路75
二、纯电感交流电路77
三、纯电容交流电路80
任务十四　探究基尔霍夫定律的相量表示83
一、相量形式的基尔霍夫电流定律83
二、相量形式的基尔霍夫电压定律84
任务十五　认识电路的阻抗和导纳86
一、电路的阻抗86
二、阻抗的串联与并联89
三、电路的导纳92
任务十六　计算交流电路的功率95
一、交流电路的功率95
二、功率因数提高97
任务十七　分析RLC串联谐振电路99
一、串联谐振的条件99
二、串联电路谐振时的基本特征100
三、串联谐振电路的选择性和通频带102
任务十八　分析RLC并联谐振电路105
一、并联谐振条件105
二、并联谐振电路的基本特征106
任务十九　分析非正弦周期电流电路108
一、非正弦周期电流108
二、非正弦周期量的有效值、平均值、平均功率108
三、分析非正弦周期电流电路111
技能训练五　日光灯电路及其功率因数的提高113
技能训练六　RLC串联谐振电路的实验探究115
技能训练七　谐振电路的仿真分析117
巩固练习三118
学习总结121
自我评价122
项目四　分析测试三相交流电路124
学习指南124
任务二十　认识对称三相电源125
一、三相电源125
二、三相电源的星形（Y形）连接126
三、三相电源的三角形（△形）连接127
任务二十一　分析负载星形联结的三相电路129
一、三相负载的连接原则129
二、负载星形联结的三相电路130
任务二十二　分析负载三角形联结的三相电路133
一、相电压与相电流的关系133
二、线电流与相电流的关系134
任务二十三　计算三相电路的功率136
一、三相电路的功率136
二、三相电路功率的测量138
技能训练八　三相电路电流、电压的测量140
技能训练九　三相交流电路的仿真分析142
巩固练习四144
学习总结147
自我评价148
项目五　分析测试互感电路150
学习指南151
任务二十四　认识磁场的基本物理量151
一、磁场基本物理量151
二、电磁感应定律152
任务二十五　认识互感与互感电压154
一、互感现象154
二、互感电压154
三、互感系数与耦合系数154
任务二十六　判断互感线圈的同名端156
一、同名端的概念156
二、影响同名端变化的因素157
任务二十七　学习互感线圈的连接158
一、互感线圈端钮电压、电流关系158
二、互感线圈的连接160
任务二十八　探究理想变压器的原理162
一、理想变压器的电流、电压关系163
二、理想变压器的阻抗变换作用164
技能训练十　变压器同名端的测定166
巩固练习五167
学习总结169
自我评价171
项目六　分析测试线性动态电路172
学习指南172
任务二十九　计算动态电路的初始值173
一、电路的动态过程173
二、换路定律173
三、电流、电压的初始值174
任务三十　求解一阶电路的三要素法176
一、一阶电路的三要素公式176
二、一阶电路的三要素法176
任务三十一　分析一阶电路的动态响应181
一、一阶电路的零状态响应181
二、一阶电路的零输入响应182
三、一阶电路的全响应182
任务三十二　认识RC微分与积分电路185
一、RC微分电路185
二、RC积分电路186
技能训练十一　一阶电路动态过程的仿真分析187
技能训练十二　RC微分与积分电路的测试189
巩固练习六190
学习总结194
自我评价195
参考答案196
参考文献199

作者介绍

王长江，四川职业技术学院电子电气学院骨干教师，副教授，多年来从事一线教学工作，拥有扎实的教学实践经验。

文摘

序言

电路分析与实践 现代电子工程的基石 在飞速发展的科技浪潮中，电子产品已深入我们生活的方方面面，从智能手机、家用电器到复杂的工业自动化系统和尖端的通信设备，无一不依赖于精妙的电路设计。而理解和掌握电路的运行原理，是每一个有志于投身电子工程、通信技术、计算机科学乃至现代科学研究的工程师、技术人员和研究者的必修课。本书《电路分析与实践》正是为满足这一需求而生，它旨在为读者构建扎实的电路理论基础，并提供丰富多样的实践经验，帮助读者从原理层面深入理解电路，并能将其灵活应用于实际问题。 从基础到精深：系统化的学习路径 本书的编写遵循循序渐进的原则，确保读者能够逐步建立起对电路的全面认知。 第一部分：直流电路分析 我们从最基础的直流电路开始。首先，我们将深入探讨欧姆定律和基尔霍夫定律，这是分析任何电路的基石。通过清晰的图示和详实的推导，读者将掌握如何运用这些基本定律来计算电路中的电流、电压和电阻。接着，我们会介绍电阻的串联与并联，分析简单电路的等效电阻计算方法。 为了更有效地分析复杂电路，我们引入了节点电压法和网孔电流法。这两种方法提供了系统性的分析工具，可以帮助读者摆脱繁琐的手动计算，更高效地求解电路参数。本书将通过大量的例题，一步步指导读者如何熟练运用这两种方法，理解其背后的逻辑，并能应对各种不同的电路结构。 电源的类型和特性也是直流电路的重要组成部分。我们不仅会讲解理想电压源和电流源，还会讨论实际电源的内阻特性，以及它们对电路分析的影响。此外，功率和能量的概念也将得到深入阐述，读者将学会计算电路中的功率消耗和能量转换，这对于理解电路的效率和功耗至关重要。 第二部分：一阶和二阶电路的瞬态分析 在现实世界中，大多数电路都包含电容和电感等储能元件。这些元件的存在使得电路的响应不再是瞬时的，而是随着时间发生变化的。本书将系统地介绍一阶电路（RC电路和RL电路）的瞬态响应。我们将详细讲解电容和电感的充放电过程，推导出描述其电压和电流随时间变化的微分方程，并提供求解这类方程的通用方法。读者将理解在不同输入信号作用下，一阶电路的响应特性，例如上升时间、衰减时间和稳态值等。 在此基础上，我们进一步深入到二阶电路（RLC电路）的分析。二阶电路的动态行为更为复杂，其响应可能表现为过阻尼、临界阻尼或欠阻尼等不同形式。本书将详细分析不同阻尼情况下的瞬态响应，并探讨系统参数（如电阻、电感和电容的取值）如何影响其动态特性。掌握二阶电路的瞬态分析，是理解振荡电路、滤波器等复杂系统工作原理的关键。 第三部分：交流稳态分析 现代电子设备中，交流电是普遍使用的能源。本书将重点介绍交流稳态电路的分析方法。我们将引入相量（phasor）的概念，它是一种强大的数学工具，可以将复杂的正弦稳态电路问题转化为代数问题。通过相量，我们可以轻松地计算交流电路中的电压、电流幅值和相位关系。 阻抗（impedance）和导纳（admittance）是交流电路分析的核心概念。本书将详细讲解电阻、电感和电容在交流电路中的阻抗特性，以及如何将它们组合成复杂的阻抗。读者将学会如何运用阻抗的概念来分析串并联交流电路，并理解功率因数、视在功率、有功功率和无功功率等重要概念。 本书还将介绍交流电路中常见的分析方法，如节点电压法和网孔电流法在交流电路中的应用，以及如何利用叠加定理和等效电路（如戴维南定理和诺顿定理）来简化交流电路的分析。 第四部分：三相电路 在电力系统和许多工业应用中，三相交流电是标准的供电方式。本书将专门开辟章节来介绍三相电路。我们将详细讲解三相电源的产生原理（星形和三角形连接），以及三相负载的连接方式。读者将学会如何计算三相电路中的相电压、线电压、相电流和线电流，并理解三相功率的计算方法。 本书还将探讨三相不平衡电路的分析，介绍计算三相功率和零线电流的方法。理解三相电路的特性，对于电力工程师和从事电力设备相关工作的技术人员至关重要。 第五部分：电路分析中的高级主题 在掌握了基本的直流和交流电路分析方法之后，本书还将触及一些更高级的主题，以拓展读者的视野。 耦合电感与互感： 探讨两个或多个线圈之间通过磁场产生的相互影响，这在变压器、耦合电路等领域有广泛应用。 线性电路的运算放大器应用： 运算放大器是现代电子电路中的基本构建模块，本书将介绍其理想模型，并演示如何利用运算放大器实现各种模拟信号处理功能，如加法器、减法器、积分器和微分器等。 傅里叶级数与傅里叶变换： 对于非正弦周期信号和非周期信号，傅里叶级数和傅里叶变换提供了强大的分析工具，可以将信号分解成一系列正弦分量，从而简化电路的稳态和瞬态分析。 拉普拉斯变换： 拉普拉斯变换是分析动态电路（包括瞬态响应）的另一种强有力的方法，它能够将微分方程转化为代数方程，简化求解过程，并能直接处理各种激励信号。 第六部分：电路分析的实践与应用 理论知识的学习最终需要回归实践。本书的最后部分将聚焦于电路分析的实际应用和实验。 电路仿真软件的应用： 介绍并演示如何使用流行的电路仿真软件（如SPICE及其衍生软件）来设计、分析和验证电路。仿真软件能够帮助读者快速测试不同的电路参数，观察电路的动态行为，并能在实际搭建电路之前发现潜在问题。 实验设计与测量技术： 提供一些典型的电路实验项目，指导读者如何设计实验方案，如何安全有效地使用常用的电子测量仪器（如万用表、示波器、信号发生器）来测量电路中的电压、电流和频率等参数。通过亲自动手实践，读者将能更深刻地理解理论知识，培养解决实际工程问题的能力。 实际电路案例分析： 选取一些贴近实际的电路应用案例，例如电源电路、放大电路、滤波电路、振荡电路等，并结合前面学到的理论知识进行分析，展示电路分析在解决实际工程问题中的重要作用。 学习本书的收获 通过系统学习本书，读者将能够： 深刻理解电路的基本定律和分析方法： 掌握欧姆定律、基尔霍夫定律、节点电压法、网孔电流法、相量法等核心分析工具。 熟练分析各类电路： 能够独立分析直流电路、一阶和二阶动态电路、交流稳态电路以及三相电路。 建立数学模型与实际电路的联系： 能够将复杂的电路问题转化为数学模型，并运用数学方法求解。 掌握电路设计的基本思路： 能够根据性能要求，初步设计简单的电路。 提升解决实际工程问题的能力： 通过仿真和实验，将理论知识应用于解决实际电路问题。 为后续专业课程打下坚实基础： 为学习更高级的电子学、信号处理、控制理论等课程奠定坚实的基础。 本书的语言通俗易懂，辅以大量的插图和详细的例题，力求让每一个学习者都能在轻松愉快的氛围中掌握电路分析的精髓。无论您是初学者，还是希望巩固和深化电路知识的专业人士，本书都将是您宝贵的学习伙伴。我们相信，掌握了电路分析的知识，您将开启通往精彩电子世界的大门。

评分☆☆☆☆☆

我个人学习电子电路最头疼的就是抽象概念的具象化过程，比如“相移”和“阻抗匹配”这类听起来玄乎的东西。我之前听课的时候，老师讲到这些，我只能靠死记硬背来应付考试。然而，这本书在处理这些难点时，采取了一种非常生活化且形象的比喻方式。它似乎很擅长找到一个日常生活中能与之类比的场景，把看不见摸不着的电磁现象，转化为读者可以理解的物理模型。这种类比虽然在严格的学术界可能不被完全接受，但对于我们这些需要快速建立直观理解的工程师来说，简直是“醍醐灌顶”。比如，它解释电容的充放电过程时，用的比喻让我一下子就明白了电荷存储的物理意义，而不是简单地记住 $Q=CV$ 这个公式。这种教学方法的转变，极大地降低了电路分析的心理门槛，让我感觉自己真的在和一位经验丰富的工程师在面对面交流，而不是在被动地接受填鸭式灌输。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我买这书的时候，对它的期望值其实挺低的，毕竟市面上这种打着“实践”旗号的教材，十有八九都是挂羊头卖狗肉，内容依旧是陈旧的教科书翻版。但翻开之后，我立刻被它那种深入骨髓的工程思维所吸引了。它不像某些经典教材那样，把电路元件当作纯粹的数学模型来处理，而是非常注重元件的实际特性、误差容忍度和成本考量。比如，讲到运算放大器时，它没有仅仅停留在理想模型的推导上，而是花了相当篇幅去讨论输入偏置电流、失调电压这些实际参数是如何影响最终输出精度的，这对于我们以后真正去设计产品至关重要。更难得的是，书中对于一些经典的“陷阱”和常见的“错误连接”都有明确的警示和分析，这简直就是一本血淋淋的“避坑指南”。我甚至在书里发现了一些在研究生阶段的课程中才会接触到的高级话题的初步探讨，这说明作者在内容的广度和深度上都下了大功夫，确保这本书不仅能满足初学者，还能伴随读者走向更深入的专业领域，性价比实在太高了。

评分☆☆☆☆☆

这套书的排版和图示清晰度，简直可以拿来当做行业标准的范本。我发现很多技术类书籍，为了节省成本或者设计上的疏忽，图表总是模糊不清，标注混乱，看着费劲。但在这本《电路分析与实践》里，无论是时域波形图、频域分析图，还是那些复杂的电路原理图，线条都锐利清晰，关键节点和变量的标记做得极其到位。更让我称赞的是，它在引入新概念时，通常会配上多角度的示意图，比如一个三端口网络，它会用不同视角展示输入端、输出端和地线的关系，这对于建立空间想象力非常有帮助。阅读体验的提升往往是被低估的，好的阅读体验能够让人更愿意沉浸其中，而不是每隔几页就要停下来对着一堆黑乎乎的线条冥思苦想。这本书在视觉传达上做到了极高的水准，让人感觉作者真的是在用心做教育，而不是简单地完成一份出版任务。

评分☆☆☆☆☆

我对比了近五年内市面上出版的五六本同类主题的书籍，坦白说，这本《电路分析与实践》在对新兴电子技术和现代设计方法的融合度上，明显更胜一筹。很多老牌教材的内容更新非常缓慢，讲解的还是上世纪七八十年代的电路结构和分析工具。但在这本书里，我看到了对现代数字电路接口、低功耗设计原则的早期引入，并且在仿真实验部分，它明显倾向于使用行业内更为主流和前沿的软件接口进行案例演示，而不是那些已经逐渐被淘汰的教学工具。这意味着，读者通过这本书学到的知识和技能，能够更好地与当前工业界的实际需求接轨。它没有固步自封于经典的理论框架，而是展现了一种面向未来的教学视野，这对于我们这些希望在技术迭代如此之快的今天，保持竞争力的学习者来说，无疑是最大的价值所在。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计简直是直击我这种初学者的痛点，那种简洁又不失专业感的布局，让人一眼就能感受到这不是那种晦涩难懂的理论堆砌，而是真的想把复杂的电路知识用一种更贴近实际操作的方式呈现出来。我之前买过几本号称“入门”的教材，结果里面充斥着各种高深的数学公式和抽象的概念，读起来就像在啃石头，完全找不到学习的热情。但是这本《电路分析与实践》给我的感觉完全不同，它的章节安排似乎经过了精心的打磨，从最基础的欧姆定律、基尔霍夫定律开始，每一步都走得稳健而扎实。我特别欣赏它在理论讲解后面紧跟着的那些“实践案例”或者“仿真分析”的部分，这种理论与实践的无缝衔接，极大地增强了我的学习信心。我感觉自己不再是孤立地学习那些符号和定律，而是真真切实地在“构建”和“调试”一个电路。特别是对于那些需要用到EDA工具进行模拟的部分，作者的讲解深入浅出，即便是像我这样对SPICE这类软件知之甚少的“小白”，也能很快上手并看到直观的结果，这才是真正的“实践”二字应有的内涵。