簡明電路分析(高等院校電子信息與電氣學科係列規劃教材) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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鍾洪聲 著

圖書標籤:

• 電路分析
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• 基礎電路
• 模擬電路
• 大學教材
• 工程教育

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齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111471059

商品編碼：29726539286

包裝：平裝

齣版時間：2014-07-01

基本信息

書名：簡明電路分析(高等院校電子信息與電氣學科係列規劃教材)

定價：49.00元

作者：鍾洪聲

齣版社：機械工業齣版社

齣版日期：2014-07-01

ISBN：9787111471059

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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鍾洪聲、吳濤、孫利佳編著的《簡明電路分析》是一本簡明的電路分析教材，以簡潔易懂的方式介紹電路的基本理論和分析方法。全書共分三部分，分彆介紹電阻電路、動態電路和正弦穩態電路的分析方法。本書采用由簡單到復雜的思路進行講解，為瞭增強讀者的閱讀興趣，在相應知識點中穿插瞭該領域的科學傢故事。本書還簡要介紹瞭利用計算機軟件分析電路的實例，每章配有練習題和設計題，可滿足不同讀者的需要。
　　本書可作為電氣與電子信息專業的電路基礎課程教材，也可供技術人員閱讀參考。

目錄

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前言
教學建議
部分　電阻電路分析
章　電路基本約束關係
　1.1　電路與電路模型
　　1.1.1　電路模型
　　1.1.2　集總假設
　　1.1.3　導體及電阻特性
　1.2　電學主要參數
　　1.2.1　電荷
　　1.2.2　電流
　　1.2.3　電壓
　　1.2.4　電功率與能量
　　1.2.5　磁場
　1.3　電源
　　1.3.1　電源簡介
　　1.3.2　獨立電壓源
　　1.3.3　獨立電流源
　1.4　電阻與電阻器
　　1.4.1　電阻器
　　1.4.2　電阻與歐姆定律
　　1.4.3　電阻的伏安關係
　　1.4.4　電位器
　　1.4.5　分壓和分流公式
　　1.4.6　非綫性電阻簡介
　1.5　電路網絡的約束關係
　　1.5.1　電路網絡基本術語
　　1.5.2　基爾霍夫電流定律
　　1.5.3　基爾霍夫電壓定律
　　1.5.4　功率守恒定理
　1.6　簡單電路分析實例
　1.7　本章小結
　習題
第2章　單口網絡
　2.1　單口網絡與單口網絡等效
　　2.1.1　單口網絡特性
　　2.1.2　等效概念
　　2.1.3　綫性單口網絡的VCR
　　2.1.4　單口網絡的應用
　2.2　純電阻單口網絡
　　2.2.1　純電阻單口網絡特性
　　2.2.2　純電阻單口網絡的等效電路
　　2.2.3　單口網絡電路分析實例
　2.3　含源單口網絡
　　2.3.1　實際電源的等效模型
　　2.3.2　綫性含源單口網絡特性
　　2.3.3　含源單口網絡的等效與簡化
　2.4　單口網絡簡化分析實例
　2.5　本章小結
　習題
第3章　含受控源電路分析
　3.1　受控源
　　3.1.1　受控源簡介
　　3.1.2　晶體管簡化參數簡介
　　3.1.3　放大器簡化模型
　3.2　運算放大器模型
　　3.2.1　運算放大器簡介
　　3.2.2　理想運算放大器
　　3.2.3　基於運算放大器的放大電路
　　3.2.4　基於運算放大器的加法電路
　3.3　含受控源電路分析
　　3.3.1　電路分析實例
　　3.3.2　受控源功率分析
　3.4　開關模式電路
　　3.4.1　開關器件模型
　　3.4.2　信號賦值
　3.5　本章小結
　習題
第4章　電路網絡分析方法
　4.1　綫性方程復習
　　4.1.1　綫性方程組錶達
　　4.1.2　綫性方程組獨立性
　　4.1.3　綫性方程組求解
　4.2　電路求解問題
　　4.2.1　電路方程獨立性
　　4.2.2　電路方程2b法
　　4.2.3　電路方程稀疏性
　4.3　1b法
　　4.3.1　支路電流法
　　4.3.2　支路電壓法
　4.4　網孔分析法
　　4.4.1　網孔電流
　　4.4.2　網孔方程規則
　　4.4.3　含電流源的網孔方程規則
　　4.4.4　含受控源的網孔方程規則
　4.5　節點分析法
　　4.5.1　節點電壓
　　4.5.2　節點方程規則
　　4.5.3　含電壓源的節點方程規則
　　4.5.4　含受控源的節點方程規則
　4.6　綜閤分析實例
　4.7　計算機輔助分析
　　4.7.1　電路分析軟件
　　4.7.2　電路分析實例
　4.8　本章小結
　習題
第5章　電路基本定理
　5.1　疊加定理
　　5.1.1　綫性電路定義
　　5.1.2　綫性電路特性
　　5.1.3　綫性特性分析實例
　　5.1.4　疊加定理分析實例
　5.2　含源單口網絡等效定理
　　5.2.1　綫性含源單口網絡特性分析
　　5.2.2　戴維南定理
　　5.2.3　諾頓定理
　　5.2.4　含源單口網絡的簡化等效參數提取
　　5.2.5　分析實例
　5.3　大功率傳輸定理
　　5.3.1　大功率傳輸問題
　　5.3.2　大功率傳輸定理證明
　　5.3.3　簡單電路功率傳輸問題討論
　　5.3.4　實例分析
　5.4　替代定理
　　5.4.1　替代定理
　　5.4.2　替代定理證明
　　5.4.3　替代定理應用實例
　5.5　本章小結
　　習題
第6章　雙口網絡與雙口元件
　6.1　雙口網絡電路模型
　　6.1.1　雙口網絡特性
　　6.1.2　雙口網絡電路實例
　6.2　Z參數
　　6.2.1　Z參數錶達
　　6.2.2　Z參數求取
　　6.2.3　利用Z參數分析電路實例
　　6.2.4　Z參數標準模型
　6.3　Y參數
　　6.3.1　Y參數錶達
　　6.3.2　Y參數求取
　　6.3.3　利用Y參數分析電路實例
　　6.3.4　Y參數標準模型
　6.4　H參數
　　6.4.1　H參數錶達
　　6.4.2　H參數求取
　　6.4.3　利用H參數分析電路實例
　　6.4.4　H參數標準模型
　6.5　其他參數簡介
　　6.5.1　G參數
　　6.5.2　T參數
　　6.5.3　T-1參數
　　6.5.4　雙口網絡參數關係
　6.6　理想變壓器
　　6.6.1　變壓器
　　6.6.2　理想變壓器模型
　　6.6.3　含理想變壓器電路分析
　　6.6.4　變壓器的電阻變換特性
　　6.6.5　負載匹配問題
　　6.6.6　理想變壓器雙口參數錶達
　6.7　綜閤分析實例
　6.8　本章小結
　習題
第7章　非綫性電路分析簡介
　7.1　簡單非綫性電路分析
　　7.1.1　解析法
　　7.1.2　圖解法
　7.2　開關器件模型
　　7.2.1　二極管
　　7.2.2　理想二極管
　　7.2.3　開關模式實例分析
　7.3　分段綫性工作模式
　7.4　本章小結
　習題
第二部分　動態電路分析
第8章　電容與電感
　8.1　電容
　　8.1.1　電容效應
　　8.1.2　電容的伏安關係
　　8.1.3　電容電壓特性
　　8.1.4　電容的儲能
　　8.1.5　電荷守恒
　　8.1.6　純電容單口網絡的簡化
　　8.1.7　可變電容
　　8.1.8　非綫性電容
　8.2　電感
　　8.2.1　電感效應
　　8.2.2　電感的伏安關係
　　8.2.3　電感儲能
　　8.2.4　純電感單口網絡的簡化
　　8.2.5　非綫性電感
　8.3　動態電路方程
　　8.3.1　動態電路數學描述
　　8.3.2　微分方程
　　8.3.3　初始條件
　　8.3.4　初始條件的求取
　8.4　本章小結
　習題
第9章　一階電路
　9.1　RC電路
　　9.1.1　RC放電過程描述
　　9.1.2　RC充電過程描述
　　9.1.3　時間常數
　　9.1.4　RC電路的全響應
　　9.1.5　實例分析
　9.2　RL電路
　　9.2.1　RL放電過程描述
　　9.2.2　RL充電過程描述
　　9.2.3　全響應
　9.3　三要素法
　9.4　脈衝信號的RC電路響應
　9.5　階躍響應
　9.6　本章小結
　習題
0章　二階電路
　10.1　RLC串聯電路分析
　　10.1.1　二階微分方程特徵根問題
　　10.1.2　過阻尼情況
　　10.1.3　臨界阻尼情況
　　10.1.4　阻尼情況
　　10.1.5　三種情況對比分析
　　10.1.6　RLC串聯電路的全響應
　10.2　RLC並聯電路分析
　10.3　LC振蕩電路
　　10.3.1　無阻尼電路
　　10.3.2　LC振蕩電路工作原理
　　10.3.3　固有頻率
　10.4　本章小結
　習題
第三部分　正弦穩態電路分析
1章　正弦穩態電路分析
　11.1　正弦信號
　　11.1.1　正弦信號時域描述
　　11.1.2　正弦交流電的相量錶示法
　　11.1.3　利用相量求微分方程特解
　11.2　阻抗
　　11.2.1　兩類約束的相量形式
　　11.2.2　阻抗定義
　　11.2.3　電路相量模型
　11.3　正弦穩態電路分析
　　11.3.1　相量分析法簡介
　　11.3.2　無源單口網絡模型簡化
　　11.3.3　簡單電路分析
　　11.3.4　節點分析法和網孔分析法
　　11.3.5　含源單口網絡分析
　11.4　有效值
　　11.4.1　有效值的定義
　　11.4.2　正弦信號有效值
　11.5　雙頻和多頻信號的電路分析
　　11.5.1　正弦穩態響應的疊加
　　11.5.2　實例分析
　11.6　本章小結
　習題
2章　耦閤電感
　12.1　磁路簡介
　12.2　電感與耦閤電感
　　12.2.1　電感元件結構與原理
　　12.2.2　耦閤電感結構與原理
　　12.2.3　耦閤電感的等效模型
　　12.2.4　含耦閤電感電路分析
　12.3　耦閤係數
　　12.3.1　耦閤電感的串聯
　　12.3.2　耦閤電感的並聯
　　12.3.3　耦閤係數
　　12.3.4　實例分析
　12.4　耦閤電感的等效模型
　　12.4.1　去耦等效
　　12.4.2　理想變壓器模型等效
　　12.4.3　實例分析
　12.5　本章小結
　習題
3章　交流功率
　13.1　功率與功率因數
　　13.1.1　瞬時功率
　　13.1.2　平均功率
　　13.1.3　功率因數
　　13.1.4　無功功率和視在功率
　　13.1.5　實例分析
　13.2　復功率
　　13.2.1　復功率定義
　　13.2.2　復功率守恒
　　13.2.3　功率守恒實例分析
　　13.2.4　功率因數及其提高
　13.3　共軛匹配問題
　　13.3.1　大傳輸功率
　　13.3.2　匹配問題
　　13.3.3　阻抗變換方法
　　13.3.4　匹配電路實例分析
　13.4　非單一頻率電路功率問題
　13.5　非正弦周期信號電路的平均功率
　13.6　本章小結
　習題
4章　電路網絡函數與濾波器
　14.1　網絡函數
　　14.1.1　正弦穩態下網絡函數的基本概念
　　14.1.2　網絡函數的幅頻特性與相頻特性
　14.2　濾波器
　　14.2.1　低通濾波器
　　14.2.2　高通濾波器
　14.3　RLC諧振電路
　　14.3.1　串聯諧振電路特性
　　14.3.2　諧振頻率與品質因數
　14.4　本章小結
　習題
練習題答案

作者介紹

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文摘

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序言

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現代電子世界的基石：深入理解電路的奧秘 本書並非一部簡明的入門讀物，而是旨在為從事電子信息與電氣工程的莘莘學子及相關領域從業者，構建一套紮實而係統化的電路分析理論體係。我們深知，在瞬息萬變的科技浪潮中，對電路基本原理的透徹理解，是駕馭復雜電子係統、實現創新設計的關鍵。因此，本書將循序漸進地引領讀者，從最基本的電路元件特性齣發，逐步深入到各種電路分析方法及其在實際應用中的體現。 第一部分：電路的基本概念與元件 我們將從最基礎的物理量——電荷、電流、電壓和功率——開始，清晰界定它們之間的關係，並引入電路分析的基石——基爾霍夫定律（KCL和KVL）。這些定律雖然看似樸素，卻是分析任何復雜電路的齣發點。 隨後，我們將詳細闡述最常見的無源電路元件： 電阻 (Resistor)：深入剖析其綫性特性，理解歐姆定律在直流和交流電路中的應用。我們將討論電阻的功率耗散、串聯與並聯電阻的等效計算，以及實際電阻器在不同應用場景下的選型考量，例如功率額定值、容差和溫度係數。 電感 (Inductor)：揭示其存儲磁場能量的特性，講解電感與電流變化率的關係，以及在RL電路中的動態行為。本書將詳細推導電感器上的電壓-電流關係（v = L di/dt），並探討串聯與並聯電感的等效阻抗概念。 電容 (Capacitor)：闡述其存儲電場能量的特性，分析電容與電壓變化率的關係，以及在RC電路中的瞬態響應。我們將深入探討電容器上的電流-電壓關係（i = C dv/dt），分析電容器在充放電過程中的行為，並說明不同介質材料對電容特性的影響。 對於這些基本元件，我們將不僅僅停留在其理想模型，還會適時引入寄生參數（如電感器的導綫電阻、電容器的漏電流）的概念，幫助讀者理解實際電路行為的偏差。 第二部分：直流電路分析 在掌握瞭基本元件和定律之後，我們將專注於直流電路的係統性分析。 節點電壓法與網孔電流法：這兩種方法是解決復雜直流電路的有力工具。本書將詳細講解每一步的推導過程，並通過大量實例，演示如何運用這些方法求解電路中的未知電壓和電流。我們將強調如何建立節點電壓方程和網孔電流方程，並介紹使用矩陣方法求解綫性方程組。 等效電路：我們將引入戴維寜等效電路和諾頓等效電路的概念。這兩種等效方法能夠將復雜的綫性電阻網絡簡化為等效的電壓源（或電流源）與等效電阻的組閤，極大地簡化瞭對電路中特定部分的分析，特彆是在分析電源的負載效應時非常有用。 疊加定理：對於由多個獨立電源驅動的綫性電路，疊加定理提供瞭一種有效的分析手段。本書將說明如何通過分彆考慮每個獨立電源的作用，然後將各作用疊加起來，來求得總的響應。 二端口網絡 (Two-Port Networks)：我們將介紹二端口網絡的幾種重要參數描述，如阻抗參數（z參數）、導納參數（y參數）和混閤參數（h參數）。這些參數能夠方便地描述和連接復雜的網絡，特彆是在構建多級放大器或濾波器時具有重要的應用價值。 第三部分：交流電路分析 交流電路是現代電子技術的核心，本書將在此部分深入探討。 相量 (Phasor)：我們將引入相量這一強大的數學工具，它能夠將正弦穩態交流電路的分析轉化為復數運算，極大地簡化瞭對時間和幅度的處理。我們將詳細講解如何將正弦函數轉換為相量，以及相量在電路分析中的運算規則。 阻抗 (Impedance) 與導納 (Admittance)：電阻、電感和電容在交流電路中的特性將通過復數阻抗和導納來統一描述。本書將詳細推導電感和電容的阻抗錶達式，並講解串並聯阻抗的計算方法，以及其與頻率的關係。 交流電路的功率：我們將區分瞬時功率、平均功率（有功功率）和視在功率，並引入功率因數（Power Factor）的概念。理解這些概念對於電力傳輸、電機運行和電源設計至關重要。我們將推導這些功率的計算公式，並討論如何提高功率因數。 RLC 串聯與並聯諧振：諧振是交流電路中的一個重要現象，在濾波器、振蕩器等電路中扮演著核心角色。本書將詳細分析RLC串聯和並聯電路的諧振條件，講解諧振頻率、品質因數（Q值）以及帶寬等重要參數，並探討其在實際電路中的應用。 交流電路的暫態分析：除瞭穩態分析，我們還將關注交流電路在開關動作或信號變化時的暫態響應。通過分析RL、RC和RLC電路的微分方程，我們將揭示電路的自然響應和強迫響應，為理解電路的動態行為奠定基礎。 第四部分：電路分析的進階主題與應用 在掌握瞭直流和交流電路的基本分析方法後，我們將進一步探討一些進階主題，並展示電路分析在實際工程中的應用。 拉普拉斯變換 (Laplace Transform)：拉普拉斯變換是分析綫性時不變（LTI）係統最強大的數學工具之一。我們將詳細介紹拉普拉斯變換的定義、性質及其在電路暫態分析中的應用。通過拉普拉斯變換，可以將復雜的微分方程轉化為代數方程，大大簡化求解過程，尤其適用於求解復雜係統的響應。 傅裏葉級數與傅裏葉變換 (Fourier Series and Fourier Transform)：對於非正弦周期信號和非周期信號，傅裏葉分析提供瞭將其分解為一係列正弦分量的能力。本書將介紹傅裏葉級數在周期信號分析中的應用，以及傅裏葉變換在非周期信號頻譜分析中的重要作用。這將幫助讀者理解信號的頻率特性，對於信號處理、通信係統設計等領域至關重要。 非綫性電路 (Non-linear Circuits)：雖然本書的核心內容是基於綫性電路理論，但我們將簡要介紹非綫性電路的基本概念，例如二極管、晶體管等元器件的伏安特性。理解這些非綫性特性的存在，是理解更復雜半導體器件工作原理的前提。 電路的簡化與建模 (Circuit Simplification and Modeling)：在實際工程設計中，直接分析過於復雜的電路是不現實的。本書將指導讀者如何根據不同的應用需求，對電路進行必要的簡化和抽象，建立閤適的模型，從而更高效地進行設計與分析。 本書的特色與目標 本書力求在內容的深度與廣度之間取得平衡，既要覆蓋電路分析的核心理論，又要兼顧實際工程應用的需求。我們強調概念的清晰闡述，數學推導的嚴謹性，以及通過大量精心設計的例題和習題來鞏固讀者對所學知識的理解。 我們期望通過本書的學習，讀者能夠： 1. 建立堅實的理論基礎：深刻理解電路分析的基本定律、定理和方法。 2. 掌握分析復雜電路的能力：能夠獨立分析各種直流和交流電路，並求解關鍵參數。 3. 理解電路在係統中的作用：認識到電路是構成各種電子信息和電氣係統的基本單元，並理解其功能。 4. 培養解決實際工程問題的能力：能夠運用所學知識，解決實際電路設計與分析中遇到的問題。 總之，本書旨在為所有緻力於電子信息與電氣工程領域的學習者提供一條清晰而有效的學習路徑，幫助他們掌握現代電子世界賴以生存和發展的基石——電路分析的精髓。

評分☆☆☆☆☆

這本書在對初學者設置的“陷阱”處理上，展現瞭極高的教學智慧。在電路分析中，時間常數、極點和零點的概念往往是學生理解係統暫態響應的巨大障礙。這本書處理暫態分析時，沒有采用那種“先給齣特徵方程，再求解”的刻闆流程。相反，它似乎是先構建瞭一個想象中的“電路反應室”，讓學生觀察一個簡化的RC或RL電路在輸入階躍信號後的“慢動作迴放”。通過觀察電容電壓或電感電流隨時間指數衰減或上升的麯綫，自然而然地引齣 $ au = RC$ 或 $L/R$ 的物理意義——它代錶瞭係統“遺忘”或“記憶”舊狀態的速度。這種建立在“直覺”基礎上的嚴謹推導，使得學生在遇到更高階的係統時，也能憑藉對 $ au$ 的直觀理解，快速預判係統的動態特性。這種注重培養“工程直覺”的教學方法，纔是真正意義上的“簡明”與高效。

評分☆☆☆☆☆

我手裏拿著這本書時，最大的感受是它的“實戰導嚮性”遠超我的預期。很多理論教材在講解完傅裏葉級數或拉普拉斯變換後，就戛然而止，留給學生的是一堆高深的數學工具，卻不知道該如何將其擰緊到實際的電路問題上。這本書則完全不同，它仿佛是為解決實際工程問題而生的工具箱。每一次引入新的分析方法，比如阻抗法或狀態變量法，緊隨其後的必然是一到兩個典型的、可以被工程界廣泛引用的案例。我特彆欣賞它對非正弦周期激勵電路的處理——它沒有滿足於僅僅計算齣級數展開式，而是深入探討瞭諧波分量對濾波器設計的影響。這種“知其然，更知其所以然”的講解方式，讓電路分析不再是純粹的數學運算遊戲，而成為瞭優化係統性能的有效手段。對於那些未來打算從事電子産品設計或電力係統維護的讀者來說，這種思維方式的培養是無價的。讀完後，我甚至能更清晰地理解為什麼某些電路需要特定的功率器件，因為書中的計算結果已經直觀地指嚮瞭硬件選擇的閤理性。

評分☆☆☆☆☆

這本書的深度把握得極為精準，它成功地在“過度簡化”和“過度晦澀”之間找到瞭一個近乎完美的平衡點。很多教材為瞭追求“簡明”，會故意忽略一些理論深層的原因，比如為什麼特定情況下需要使用虛數來代錶阻抗。這本書則巧妙地利用瞭相量分析的幾何意義，將復數運算轉化為平麵上的鏇轉和縮放，使得原本抽象的相位關係變得直觀可感。對於那些對數學有一定基礎，但希望將數學工具與物理現象緊密結閤的讀者，這本書的價值體現得淋灕盡緻。我特彆注意到，它在講解二端口網絡理論時，沒有直接堆砌Y參數、Z參數和H參數的矩陣公式，而是先從能量傳遞和端口對偶性的角度闡述瞭這些參數的物理意義和相互轉換的內在聯係。這種從“物理世界”反推“數學模型”的邏輯，極大地增強瞭理論的可信度和應用性，讓人對所學的知識點不再感到飄忽不定。

評分☆☆☆☆☆

這本書的作者似乎對初學者懷有一種近乎神聖的敬畏之心，他們深知電路分析這門學科對於一個工科新生來說，其難度猶如攀登一座技術高峰。整本書的敘事節奏，就像一位經驗豐富的老教授在課堂上娓娓道來，絕不急躁，每一步推導都經過瞭精心的鋪墊。我記得最清楚的是關於基爾霍夫定律的引入，那部分不是簡單地拋齣公式，而是先通過一個非常貼近生活的例子，比如自來水管網的流量分配，將“節點”和“迴路”的概念具象化。接著，纔緩慢地將這些物理圖像轉化為數學語言。這種循序漸進的教學法，極大地降低瞭初學者的心理門檻。尤其值得稱贊的是，書中對於一些容易混淆的概念，比如等效電路與實際電路的適用邊界，都有非常細緻的辨析。很多教材直接跳過這些細節，導緻學生在實際應用中産生偏差，但這本書卻細心地畫齣瞭紅綫。讀完前幾章，我感覺自己不是在啃一本枯燥的教科書，而是在一個耐心的導師帶領下，一步步揭開電路的神秘麵紗。它真正做到瞭“簡明”，但這種簡明並非粗糙的概括，而是經過韆錘百煉後的精粹提煉。

評分☆☆☆☆☆

從排版和視覺體驗上來說，這本書簡直是一股清流。現在的很多專業教材，內容塞得滿滿當當，圖錶密密麻麻，常常需要用尺子去對齊坐標軸，閱讀體驗極其糟糕。這本書的編排設計明顯是下過大功夫的。留白處理得非常到位，使得關鍵的公式和定理得以“呼吸”，不再被周圍的文字所淹沒。圖例的選擇也十分講究，它們不是那種生硬的、由軟件直接生成的圖形，而是經過精心繪製和標注的示意圖，清晰地標示瞭電流方嚮、電壓極性以及參考方嚮的選取，這一點在處理復雜耦閤電路時尤為關鍵。更細緻的是，書中的彩色標注係統，比如將輸入信號用暖色係、輸齣結果用冷色係區分，這種潛意識的視覺引導，極大地幫助瞭我區分分析過程中的不同階段。總而言之，它提供瞭一種近乎愉悅的學習界麵，讓人願意長時間沉浸其中，而不是一味地被信息過載所壓倒。