電路分析基礎(電子信息學科基礎課程係列教材) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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陳洪亮田社平吳雪徐雄 著

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齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302187059

商品編碼：29729479315

包裝：平裝

齣版時間：2009-01-01

基本信息

書名：電路分析基礎(電子信息學科基礎課程係列教材)

定價：45.00元

作者：陳洪亮田社平吳雪徐雄

齣版社：清華大學齣版社

齣版日期：2009-01-01

ISBN：9787302187059

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.763kg

編輯推薦

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內容提要

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本書圍繞電路分析方法，全麵介紹瞭電路分析的基本概念、基本原理和基本方法，主要內容為：電路的基本概念及基爾霍夫定律、電路元件及電路基本類型、電路的基本分析方法、電路的網絡拓撲分析方法、電路基本定理、一階電路、二階電路、相量及相量分析法、二相電路、功率和能量。書後附有部分習題答案。全書配有豐富的例題、思考與練習題、習題。本書選用通用數學分析軟件MATLAB作為電路分析的輔助工具，教材中配有各種電路分析程序。附錄A包含MATLAB語言簡介，附錄B～G對電路分析中的一些疑難問題進行廠分析。
　　本書可作為高等學校電氣信息類各專業“電路分析基礎”和“電路”課程教材使用，也可作為科技人員的參考書。

目錄

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章　電路的基本概念及基爾霍夫定律
　1.1　電路　電路圖　集中參數元件　集中參數電路　
　1.2　電路變量及其參考方嚮　
　1.3　基爾霍夫定律　
　習題　
第2章　電路元件及電路基本類型　
　2.1　二端電路元件　
　2.2　二端口電路元件　
　2.3　電路基本類型　
　2.4　一端口電路及其端口特性　
　2.5　二端口電路及其端口特性　
　習題　
第3章　電路的基本分析方法　
　3.1　等效電路與等效變換　
　3.2　二端電路的等效變換　
　3.3　多端電路的等效變換　
　3.4　獨立電流變量和獨立電壓變量　
　3.5　迴路分析法　
　3.6　節點分析法　
　3.7　電路的對偶性
　習題
第4章　電路的網絡拓撲分析方法
　4.1　樹　割集
　4.2　關聯矩陣　迴路矩陣　割集矩陣
　4.3　一般支路及其電壓－電流關係的矩陣形式
　4.4　節點分析的矩陣方法　
　4.5　迴路分析的矩陣方法　
　4.6　割集分析的矩陣方法　
　4.7　節點分析、迴路分析和割集分析方法的比較　
　習題
第5章　電路的基本定理
第6章　一階電路　
第7章　二階電路　
第8章　相量及相量分析法
第9章　三相電路　
0章　功率和能量　
附錄
部分習題答案
中英文名詞索引
參考文獻

作者介紹

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陳洪亮，上海交通大學電子信息與電氣工程學院教授，國傢工科基礎課程電工電子教學基地主任，*電工電子實驗教學示範中心主任。*精品課程“基本電路理論”創建負責人，上海市精品課程“電工學實驗”創建負責人；曾任教育部電子信息科學與電氣信息類基礎課程教學指導

文摘

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序言

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《電子工程的脈絡：從原理到實踐的探索》 引言 在現代科技飛速發展的浪潮中，電子技術已成為推動社會進步的核心驅動力之一。從我們日常使用的智能手機、電腦，到尖端的航空航天、醫療器械，無不閃耀著電子工程的智慧結晶。而要深入理解這些令人驚嘆的科技成就，其根基便是對電子世界基本運作規律的深刻把握。本書旨在帶領讀者走進電子工程的宏觀圖景，係統地闡述構成這一龐大體係的核心要素，揭示其從基礎原理到實際應用的完整脈絡。我們將一同探索構成電子器件的微觀粒子如何協同工作，如何構建齣能夠承載信息、處理數據、實現控製的復雜係統。本書並非僅僅羅列概念，更注重引導讀者建立一種理解和分析電子係統的方法論，培養具備解決實際工程問題能力的思維模式。 第一章：信息時代的基石——電荷的奧秘 電荷是宇宙中最基本的物理量之一，它們的存在和運動構成瞭電現象的源頭，也是一切電子設備工作的根本。本章將從微觀層麵齣發，深入剖析電荷的本質，瞭解其正負屬性、電荷守恒定律以及電荷的傳遞方式。我們將探討電子、質子等基本粒子的特性，以及它們如何在物質中分布和移動。隨後，本章將引齣“電場”這一概念，它是電荷周圍的空間性質，能夠對其他電荷産生力的作用。我們將學習電場的疊加原理，理解均勻電場和非均勻電場在實際中的錶現，並介紹描述電場強弱和方嚮的矢量工具。通過對電荷及其場的深入理解，讀者將為後續學習電流、電壓等概念奠定堅實的基礎，認識到電荷是信息傳遞和能量轉換的載體。 第二章：流動的能量——電流與電壓的深刻理解 如果說電荷是電子世界的“粒子”，那麼電流就是這些粒子在導體內定嚮移動形成的“洪流”。本章將聚焦於電流的概念，詳細闡述其定義、單位（安培）以及不同類型的電流，包括直流電和交流電。我們將探討電流的産生機製，例如金屬導體中的自由電子運動，以及半導體和離子導電的差異。緊接著，我們將引入“電壓”這一至關重要的概念。電壓是驅動電荷定嚮移動的“動力”，它代錶瞭單位電荷在電場中獲得的能量。本章將深入剖析電壓的本質，討論其與電勢能的關係，並學習如何測量和錶示電壓。通過理解電流和電壓之間的相互作用，例如歐姆定律所揭示的綫性關係，讀者將能夠初步分析簡單的電路行為，為理解更復雜的電路元件和係統打下基礎。 第三章：電阻的本質與導體的多樣性 在電流的流動過程中，並非所有材料都能夠暢通無阻地傳遞電荷。材料的“電阻”特性是影響電流大小的關鍵因素。本章將詳細闡述電阻的概念，介紹其定義、單位（歐姆）以及影響電阻大小的因素，如材料的性質、導體的長度和截麵積，以及溫度的影響。我們將深入探討不同材料的導電特性，區分導體、絕緣體和半導體。特彆是對半導體的特性進行初步介紹，為理解後續電子元器件的工作原理埋下伏筆。本章還將介紹幾種常見的電阻元件，如固定電阻、可變電阻（電位器）以及傳感電阻，並探討它們在電路設計中的應用。通過對電阻的深入理解，讀者將能夠預測電流在不同材料和形狀的導體中的行為，並學會如何選擇閤適的導電材料和電阻元件。 第四章：儲存能量的容器——電容與電感的物理內涵 除瞭電阻，電容和電感是電子電路中另外兩種至關重要的基本元件，它們都具備儲存能量的能力，但儲存形式和工作原理卻截然不同。本章將首先聚焦於“電容”。我們將剖析電容的構成，通常由兩個導體闆與絕緣電介質組成，並解釋其儲存電荷的能力。學習電容的定義、單位（法拉），以及影響電容大小的因素，如極闆麵積、極闆間距離和電介質的介電常數。我們將探討電容在直流電路和交流電路中的不同錶現，瞭解其“隔直通交”的特性，並介紹不同種類的電容器，如陶瓷電容、電解電容等。 接著，本章將轉入“電感”的探討。我們將介紹電感的物理基礎，通常由導綫繞製的綫圈構成，並解釋其儲存磁場能量的特性。學習電感的定義、單位（亨利），以及影響電感大小的因素，如綫圈的匝數、截麵積、長度和鐵芯的磁導率。我們將分析電感在直流電路和交流電路中的行為，理解其“阻礙電流變化”的特性，並介紹不同形式的電感器。通過對電容和電感的深入理解，讀者將能夠掌握它們在儲存和釋放能量方麵的作用，以及它們在濾波器、振蕩器等電路中的關鍵應用。 第五章：電路的構成與分析的基本法則 在前幾章對基本元件有瞭充分認識後，本章將引導讀者將這些元件組閤起來，構建齣功能各異的電路，並學習如何分析這些電路的行為。我們將詳細介紹串聯電路和並聯電路的特點，以及它們在電壓、電流和總電阻方麵的計算法則。隨後，本章將隆重推齣“基爾霍夫定律”，包括電流定律（KCL）和電壓定律（KVL）。基爾霍夫定律是分析任意復雜電路的基石，我們將通過詳細的算例，演示如何運用這兩個定律來求解電路中的未知電壓和電流。此外，本章還將介紹一些常用的電路分析方法，如節點電壓法、網孔電流法等，這些方法能夠係統地處理復雜的電路網絡。通過本章的學習，讀者將掌握分析電路的基本工具和方法，能夠獨立地分析和設計各種簡單的電路。 第六章：交流電的魅力——周期性信號的分析 在現實世界中，我們日常接觸到的電力幾乎都是交流電。本章將深入探討交流電的特性及其分析方法。我們將從正弦交流電齣發，詳細介紹其波形、幅值、頻率、周期、相位等基本概念。學習如何用相量（phasor）來錶示交流電壓和電流，以及相量在分析交流電路中的便利性。我們將重點分析交流電路中電阻、電容和電感元件的阻抗特性，理解它們在頻率變化時對電流的響應差異。本章還將介紹交流電路中功率的概念，包括有功功率、無功功率和視在功率，以及功率因數的意義。通過對交流電的深入理解，讀者將能夠分析和設計包括濾波器、諧振電路等在內的更廣泛的電子係統，理解廣播、通信等領域的工作原理。 第七章：半導體器件的黎明——二極管的特性與應用 半導體材料的齣現，是電子技術發展史上的一個裏程碑。本章將聚焦於半導體中最基礎也最重要的器件——二極管。我們將從半導體材料的能帶理論齣發，簡要介紹P型和N型半導體的形成及其載流子特性。然後，我們將深入剖析PN結的形成過程，以及在外加電壓作用下二極管的正嚮導通和反嚮截止特性。學習二極管的伏安特性麯綫，理解其單嚮導電的原理。本章還將介紹不同類型的二極管，如整流二極管、穩壓二極管（齊納二極管）、發光二極管（LED）和光電二極管等，並闡述它們各自的工作原理和廣泛的應用，例如在電源電路中的整流、在穩壓電路中的恒壓以及在顯示和光電檢測中的作用。 第八章：控製的藝術——晶體管的原理與放大功能 晶體管的齣現，徹底改變瞭電子信息技術的發展軌跡，它使得電子信號的放大和開關成為可能，為集成電路的發展奠定瞭基礎。本章將詳細介紹兩種最主要的晶體管類型：雙極性晶體管（BJT）和場效應晶體管（FET）。我們將深入剖析BJT的結構和工作原理，包括發射區、基區和集電區的作用，以及其放大作用和開關特性。學習BJT的輸齣特性麯綫和輸入特性麯綫，理解共射、共基、共集三種基本放大電路的特點。 隨後，本章將轉嚮FET，重點介紹MOSFET（金屬-氧化物-半導體場效應晶體管）的結構和工作原理。我們將分析其柵極、漏極和源極的作用，以及其電流控製電壓的特性。學習MOSFET的跨導特性和各種工作模式。本章還將探討晶體管在各種電路中的應用，例如作為信號放大器、開關元件，以及在數字邏輯電路中的基礎作用。通過對晶體管的深入理解，讀者將能夠掌握電子信號處理和控製的核心技術。 第九章：信息處理的核心——集成電路的奧秘 集成電路（IC），又稱芯片，是現代電子設備的大腦和心髒，它將大量的晶體管、電阻、電容等元件集成在一塊小小的半導體芯片上。本章將揭示集成電路的構成原理和發展曆程。我們將介紹集成電路的製造工藝，包括光刻、蝕刻、摻雜等關鍵步驟，以及不同類型的集成電路，如模擬集成電路和數字集成電路。 重點將放在數字集成電路上，介紹邏輯門（AND、OR、NOT、XOR等）的概念，以及它們如何構成更復雜的組閤邏輯電路和時序邏輯電路（觸發器、寄存器、計數器等）。本章還將探討運算放大器（Op-amp）這一重要的模擬集成電路，學習其基本構成、工作原理以及在信號放大、濾波、積分、微分等方麵的廣泛應用。通過本章的學習，讀者將能夠理解現代電子設備中信息處理和控製係統的基本構成和工作方式，認識到集成電路在 miniaturization（微型化）和 functionality（功能化）方麵的巨大貢獻。 第十章：從原理到實踐——電子電路的設計與測量 理論知識的學習最終需要迴歸實踐。本章將聚焦於電子電路的設計與測量，將前麵所學的知識融會貫通。我們將介紹電路設計的基本流程，包括需求分析、原理圖設計、元件選型、仿真驗證以及PCB（印刷電路闆）設計。學習如何使用電路仿真軟件（如LTspice、Multisim等）來驗證電路的設計，預測其性能。 在測量方麵，本章將介紹常用的電子測量儀器，如萬用錶（用於測量電壓、電流、電阻）、示波器（用於觀察信號波形）、信號發生器（用於産生測試信號）等。學習如何正確使用這些儀器來測量電路中的關鍵參數，診斷電路故障。本章還將通過一些具體的應用實例，例如簡單的電源電路、放大電路或濾波器電路的設計和調試，來鞏固讀者所學知識，培養實際動手能力。通過本章的學習，讀者將能夠將抽象的電路理論轉化為實際可用的電子産品。 結語 電子工程是一個不斷發展和創新的領域，它深深地影響著我們生活的方方麵麵。本書從最基本的電荷和電流概念齣發，逐步深入到復雜的電路分析、半導體器件以及集成電路的設計和應用。我們希望通過對這些基礎知識的係統闡述，能夠幫助讀者構建起對電子世界堅實的認知框架，激發他們對這一迷人領域的持續探索熱情。理解電子的脈絡，就是理解現代科技的驅動力。願本書能成為您探索電子工程奧秘的得力助手，開啓您精彩的電子工程之旅。

評分☆☆☆☆☆

這本書在後續章節中對於高級分析工具的引入處理得非常流暢和自然。例如，當講解到拉普拉斯變換在暫態分析中的應用時，作者沒有直接將復雜的數學工具砸嚮讀者，而是先用一小節內容迴顧瞭傅裏葉級數和積分的局限性，從而自然而然地引齣拉普拉斯變換作為更強大、更普適的工具的必要性。這種“提齣問題—分析不足—引入新工具—解決問題”的邏輯鏈條，使得讀者對新工具的學習目的性非常明確，學習的內驅力也更強。再比如，書中在處理二端口網絡時，對Z參數、Y參數、H參數等不同描述方式的轉換和適用場景的對比分析，清晰明瞭，避免瞭初學者在麵對大量參數矩陣時産生的混亂感。整本書的知識架構是縱深感和廣度兼備的，對後續學習如係統控製、信號與係統等課程打下瞭極其堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計很樸實，采用瞭比較傳統的教材風格，藍白相間的色調給人一種嚴謹、可靠的感覺。書脊上的字體清晰易讀，放在書架上很容易找到。拿到手裏感覺分量十足，紙張質量不錯，拿在手裏有種厚重感，這點對於經常翻閱和做筆記的學習者來說非常重要。整體來看，這是一本非常經典的工科教材外觀，沒有過多花哨的設計，一切以實用為主。排版上，作者對公式和圖錶的處理很到位，關鍵的定義和定理都用粗體或者不同的背景色突齣顯示，閱讀起來邏輯性很強，不容易讓人在復雜的分析過程中迷失方嚮。而且，書中的插圖和示意圖都非常清晰，這對於理解電路的物理概念至關重要。比如，在講解基爾霍夫定律時，圖示的電流和電壓方嚮標示得非常明確，初學者可以很快把握住核心要點。整體的視覺體驗是沉穩而不失條理，非常適閤需要長時間專注學習的讀者。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格可以說是教科書式的典範——精確、嚴謹，但又保持著必要的清晰度。作者似乎非常注重概念的引入和過渡，從最基礎的電荷、電流、電壓講起，層層遞進地構建起整個電路分析的知識體係。我特彆欣賞作者在引入新概念時所采用的類比手法，雖然是嚴謹的理工科教材，但作者似乎在努力拉近與讀者的距離，比如在解釋電阻的歐姆定律時，可能會用流體模型進行簡單的類比，這極大地降低瞭抽象概念的理解門檻。對於那些理論基礎稍弱的同學來說，這種循序漸進的講解方式無疑是雪中送炭。同時，書中對一些曆史背景和實驗發現的穿插描述也恰到好處，它讓冰冷的公式背後有瞭一絲“人情味”，不至於讓讀者感覺隻是在機械地記憶規則。整體閱讀下來，感覺作者是一位經驗豐富的老師，他知道學生會在哪裏卡住，並提前布置好瞭“路標”。

評分☆☆☆☆☆

這本書的例題和習題設置簡直是太棒瞭，這是區分一本好教材和平庸教材的關鍵所在。例題的難度梯度設置得極其科學閤理，從最簡單的串並聯計算，到復雜的節點電壓法、網孔電流法應用，再到後續的暫態分析和交流穩態分析，每一步的例題都精準地對應瞭剛剛講解的理論知識點，而且例題的解答過程詳細到瞭每一步的數值計算和單位轉換，幾乎沒有讓讀者産生“下一步怎麼算”的睏惑。習題部分的選擇也體現瞭齣題者的深思熟慮，它不僅覆蓋瞭書本上的所有核心概念，還巧妙地設置瞭一些需要綜閤運用多個知識點纔能解決的“陷阱題”，這些題目恰恰是檢驗和鞏固學習成果的最佳材料。我發現，僅僅是認真地把書中的所有例題獨立演算一遍，就已經能對電路分析産生非常紮實的直覺判斷能力瞭。

評分☆☆☆☆☆

深入閱讀這本書後，我發現它不僅僅停留在“解題技巧”的層麵，它更注重培養讀者的“分析思維”。作者在很多章節的末尾，都會設置一些“思考題”或者“探討”部分，這些內容往往不直接提供標準答案，而是引導讀者去思考電路行為的本質，比如為什麼某些拓撲結構會導緻特定的響應，或者在非理想元件模型下，理論計算會發生什麼偏差。這種引導對於培養工程思維至關重要。它迫使讀者從“代入公式求解”的初級階段，提升到“理解並預測係統行為”的高級階段。在我看來，一本優秀的教材，應該是一塊磨礪思維的磨刀石，而這本書無疑做到瞭這一點。它讓我開始習慣於在計算之前，先對結果的大緻範圍和物理意義做一個粗略的判斷，而不是盲目地相信計算器輸齣的數字。