国外电子与电气工程技术丛书：应用电路分析 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] Matthew N.O.Sadiku，[美] Sarhan M. Musa，[美] Charles K.Alexander 著，苏育挺，王健，张承乾 等 译

图书标签:

• 电路分析
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• 电气工程
• 应用电路
• 技术丛书
• 国外
• 工程技术
• 模拟电路
• 电路理论
• 高等教育

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111470779

版次：1

商品编码：11512631

品牌：机工出版

包装：平装

丛书名： 国外电子与电气工程技术丛书

开本：16开

出版时间：2014-08-01

用纸：胶版纸

页数：459

正文语种：中文

内容简介

　　《国外电子与电气工程技术丛书：应用电路分析》可作为工程技术专业“线性电路分析”课程的教材，以更清晰、生动、易于理解的方式来阐述线性电路的分析方法。全书分为两部分，第一部分包括第1～10章，主要介绍直流电路；第二部分包括第11～19章，主要介绍交流电路。《国外电子与电气工程技术丛书：应用电路分析》可以作为大学两学期或三学期的教材，授课教师也可选择适当的章节，将其用作一学期课程的教材。

内页插图

目录

出版者的话译者序前言致学生第一部分　直流电路第1章　基本概念1.1　引言1.2　国际单位制1.3　科学记数法和工程记数法1.4　科学计算器1.5　电荷与电流1.6　电压1.7　功率与能量1.8　应用1.9　本章小结复习题习题综合题第2章　电阻2.1　引言2.2　电阻2.3　欧姆定律2.4　电导2.5　圆形导线2.6　电阻的类型2.7　电阻的色码2.8　标称电阻值2.9　应用：测量2.10　电气安全保护措施2.11　本章小结复习题习题第3章　功率和能量3.1　引言3.2　功率和能量3.3　电路功率3.4　功率符号规则3.5　电阻元件的额定功率3.6　效率3.7　熔丝、断路器和接地故障断路器3.8　应用：瓦特表和瓦时表3.9　本章小结复习题习题第4章　串联电路4.1　引言4.2　节点、支路和回路4.3　电阻的串联4.4　基尔霍夫电压定律4.5　串联电压源4.6　分压电路4.7　接地4.8　计算机辅助分析4.9　应用4.10　本章小结复习题习题第5章　并联电路5.1　引言5.2　并联电路5.3　基尔霍夫电流定律5.4　并联电流源5.5　电阻并联5.6　分流电路5.7　计算机辅助分析5.8　故障排除5.9　应用5.10　本章小结复习题习题第6章　串并联电路6.1　引言6.2　串并联电路的分析6.3　梯形网络6.4　受控源6.5　仪表的负载效应6.6　计算机辅助分析6.7　应用：惠斯通电桥6.8　本章小结复习题习题第7章　分析方法7.1　引言7.2　网孔分析法7.3　含有电流源的网孔分析法7.4　节点分析法7.5　含有电压源的节点分析法7.6　基于观察法的节点分析与网孔分析7.7　节点分析法与网孔分析法的比较7.8　△-Y转换7.9　计算机分析7.10　应用：直流晶体管电路7.11　本章小结复习题习题第8章　电路定理8.1　引言8.2　线性特性8.3　叠加定理8.4　电源变换8.5　戴维南定理8.6　诺顿定理8.7　最大功率传输定理8.8　弥尔曼定理8.9　置换定理8.10　互易定理8.11　计算机软件验证电路定理8.12　应用：电源建模8.13　本章小结复习题习题第9章　电容9.1　引言9.2　电容简介9.3　电场9.4　电容的种类9.5　电容的串联和并联9.6　电流电压关系9.7　电容的充电和放电9.8　计算机分析9.9　故障诊断9.10　应用实例9.11　本章小结复习题习题第10章　电感10.1　引言10.2　电磁感应10.3　电感简介10.4　能量存储和直流稳态10.5　电感的种类10.6　电感的串联与并联10.7　RL暂态电路10.8　计算机分析10.9　应用实例10.10　本章小结复习题习题
第二部分　交流电路第11章　交流电压和电流11.1　引言11.2　交流发电机11.3　正弦量11.4　相位关系11.5　平均值和有效值11.6　示波器11.7　真有效值表11.8　本章小结复习题习题第12章　相量和阻抗12.1　引言12.2　相量和复数12.3　电路元件的相量关系12.4　阻抗和导纳12.5　阻抗合并12.6　计算机辅助分析12.7　应用12.8　本章小结复习题习题第13章　正弦稳态分析13.1　引言13.2　网孔分析法13.3　节点分析法13.4　叠加定理13.5　电源变换13.6　戴维南等效电路与诺顿等效电路13.7　计算机分析13.8　本章小结复习题习题第14章　交流功率分析14.1　引言14.2　瞬时功率与平均功率14.3　最大平均功率传输14.4　视在功率与功率因数14.5　复功率14.6　交流功率守恒14.7　功率因数校正14.8　应用14.9　本章小结复习题习题第15章　谐振15.1　引言15.2　串联谐振15.3　品质因数15.4　并联谐振15.5　计算机分析15.6　应用实例15.7　本章小结复习题习题第16章　频率响应和波特图16.1　引言16.2　分贝表示法16.3　传输函数16.4　波特图16.5　滤波器16.6　计算机辅助分析16.7　应用16.8　本章小结复习题习题第17章　三相电路17.1　引言17.2　三相发电机17.3　对称三相电压17.4　对称YY联结17.5　对称Y△联结17.6　对称△△联结17.7　对称△Y联结17.8　对称系统中的功率17.9　非对称三相系统17.10　计算机辅助分析17.11　应用17.12　本章小结复习题习题第18章　变压器和耦合电路18.1　引言18.2　互感18.3　耦合电路中的能量18.4　线性变压器18.5　理想变压器18.6　理想自耦变压器18.7　计算机辅助分析18.8　应用18.9　本章小结复习题习题第19章　二端口网络19.1　引言19.2　阻抗参数19.3　导纳参数19.4　混合参数19.5　各参数之间的关系19.6　二端口网络的互联19.7　计算机辅助分析19.8　应用19.9　本章小结复习题习题
附录A 联立方程组和矩阵求逆附录B 复数附录C PSpice 的Windows版本附录D Multisim附录E MATLAB附录F TI-89 Titanium计算器附录G 奇数编号习题答案

前言/序言

　　本书以电路知识和电路分析方法为主体，辅以典型例题和实际应用实例，并穿插介绍电子工程相关历史人物和专业介绍，是一本侧重于工程应用的优秀电路分析教材。　　全书分为直流电路和交流电路两部分，涵盖了大学工科电类本科生所应掌握的基本电路知识。本书内容清晰明了，内容编排与体系结构合理，非常符合课堂教学规律。　　本书最大的特点是突出了教学内容的实际应用。书中每一章都给出了结合实际应用问题的具体实例，这些实例大都与人们的日常生活密切相关，通过阅读并理解这些实例，读者可以对书本内容讲述的理论知识有更深地理解。书中还精心编排了大量的例题和练习，旨在加深读者对基本概念和基本方法的理解。书中使用面向Window的PSpice软件为工具，并介绍了Multisim和Matlab两种流行的教学工具软件，将课程内容和计算机辅助设计（CAD）和分析工具紧密联系在一起，实现了理论与实际的结合。　　本书的另一特点是作者在每章均以世界名人名言开头，介绍对本学科有重大贡献的科学家的生平事迹，并对相关学科做适当介绍，以扩展读者的知识面，与读者分享如何提升学习能力、走向成功的经验。　　本书的编排美观，公式清晰，图表准确，内容精炼，篇幅适中，这使得本书成为一本非常适合读者自学的教材。　　天津大学电子信息工程系“电路分析”课程组的苏育挺、宫霄琳、张承乾、王建等老师参与了该书的翻译工作。其中，本书的前言、第1、2、3、附录由苏育挺翻译；第7、9、10、13、15章由宫霄琳翻译；第4、5、17、18、19章由王建翻译；第6、8、11、12、14、16章由张承乾翻译，最后由苏育挺教授审阅了全书。　　本书翻译稿虽经多次审阅修正，但不难免有不妥和疏漏之处，恳请广大读者不吝指正。　　译者　　2014年6月　　于天津大学北洋园

国外电子与电气工程技术丛书：应用电路分析 内容简介 《国外电子与电气工程技术丛书：应用电路分析》旨在为读者提供一个全面、深入且实用的电路分析学习平台。本书紧密围绕电子与电气工程领域的核心——电路分析，从理论基础到实际应用，层层递进，旨在帮助读者建立坚实的电路理论根基，并能灵活运用所学知识解决工程实践中的复杂问题。本书的编纂不仅注重理论的严谨性，更强调知识的实用性与前沿性，力求使读者在掌握经典电路分析方法的同时，也能触及当前电子电气工程领域的热点与发展趋势。 第一部分：基础理论与方法 本部分是全书的基石，将系统性地回顾和阐述电路分析中最基本、最核心的概念和方法。 1. 电路基本概念与定律：我们将从最基础的电荷、电流、电压、电阻、电容、电感等基本概念出发，清晰阐述它们的定义、物理意义以及相互关系。继而深入讲解基尔霍夫电压定律（KVL）和基尔霍夫电流定律（KCL），强调它们在分析复杂电路中的普适性和重要性。欧姆定律、焦耳定律等也将在理论与实例结合中得到充分的解读。此外，对于功率和能量的概念，以及它们在电路中的计算和转化，也将进行详尽的阐述，为后续分析打下坚实基础。 2. 电阻电路的分析方法：在本章节，我们将重点介绍分析直流和交流电阻电路的各种经典方法。 节点电压法：详细讲解如何选择节点、设置参考节点、列写节点电压方程，并辅以大量的例题，演示如何利用该方法高效求解电路中的各支路电流和节点电压。 网孔电流法：介绍网孔的概念、网孔电流的定义，以及如何根据网孔电流建立方程组。通过具体实例，展示该方法在求解复杂电路中的优势。 叠加定理：阐述叠加定理的原理，即在多源电路中，响应等于各单独作用下响应的代数和。重点在于如何暂时消除其他独立电源，单独分析单个电源的作用，并将结果进行叠加，特别适用于线性电路。 戴维宁定理与诺顿定理：深入讲解这两个强大的等效电路定理。戴维宁定理可以将任何线性双端网络化简为一个电压源与一个串联电阻的等效电路；诺顿定理则将其化简为一个电流源与一个并联电阻的等效电路。我们将详细阐述其推导过程、计算步骤以及在简化电路分析中的实际应用价值，例如分析负载变化时的电路行为。 电源的等效变换：讲解理想电压源与理想电流源之间的等效变换条件，以及如何利用该变换简化电路结构，为后续分析提供便利。 3. 电容和电感元件的特性与分析：本章节将聚焦于电路分析中至关重要的储能元件——电容和电感。 电容：详细介绍电容的定义、物理结构、电容值及其影响因素。深入讲解电容的电压-电流关系（i = C dv/dt）和电荷-电压关系（q = Cv）。分析电容在直流电路中的行为（开路）以及在交流电路中的容抗（Xc = 1/(ωC)）和相移特性。 电感：阐述电感的定义、物理结构、电感值及其影响因素。深入讲解电感的电压-电流关系（v = L di/dt）和磁链-电流关系（λ = Li）。分析电感在直流电路中的行为（短路）以及在交流电路中的感抗（XL = ωL）和相移特性。 RL、RC、RLC电路的时域分析：在这一部分，我们将结合微分方程，对包含电阻、电感和电容的电路在直流和交流激励下的瞬态响应和稳态响应进行详细分析。 一阶电路（RL、RC电路）：讲解自然响应和强迫响应的概念，以及如何利用特征方程求解一阶电路的瞬态过程，包括充电和放电过程，介绍时间常数（τ=R/L 或 τ=RC）的意义。 二阶电路（RLC电路）：分析RLC电路的暂态响应，包括无阻尼、欠阻尼、临界阻尼和过阻尼等不同阻尼情况下的响应特性。深入理解特征方程的根对电路行为的影响。 第二部分：交流电路分析 本部分将重点探讨正弦稳态交流电路的分析方法，这是理解绝大多数电子和电气设备运行原理的关键。 1. 相量法：这是分析正弦稳态交流电路的核心工具。我们将详细介绍相量的概念，如何将正弦函数转化为复数（相量），以及如何用相量表示电压、电流和阻抗。讲解相量运算的规则，包括加、减、乘、除，以及它们在电路分析中的应用。 2. 阻抗与导纳：在本节，我们将深入分析电阻、电感、电容在交流电路中的复数阻抗（Z）和导纳（Y）。 复数阻抗：详细讲解电阻的阻抗（R）、电感的感抗（jωL）、电容的容抗（1/(jωC) = -j/(ωC)）以及它们的串并联组合。 导纳：介绍导纳的概念（Y = 1/Z），并分析导纳在并联电路分析中的优势。 3. 交流电路的稳态分析：在相量法的框架下，我们将重温并扩展之前介绍的电路分析方法，应用于交流电路。 节点电压法与网孔电流法：在相量域中应用节点电压法和网孔电流法，利用复数阻抗进行方程的建立和求解。 叠加定理、戴维宁定理与诺顿定理：在交流电路中，这些定理同样适用，我们将通过实例演示如何在相量域中应用这些定理来简化分析。 4. 功率分析：交流电路的功率分析是实际应用中不可或缺的一部分。 瞬时功率、平均功率、视在功率：清晰定义并推导这三种功率的概念，以及它们之间的关系。 无功功率与功率因数：详细阐述无功功率在电路中的作用，以及功率因数对电路效率和系统性能的影响。讲解如何提高功率因数。 功率三角形：通过图形化的方式，直观展示视在功率、平均功率和无功功率之间的关系。 最大功率传输定理：分析在何种条件下，电源能够向负载传输最大的功率，并给出求解条件。 5. 谐振电路：谐振是RLC电路中一种特殊的现象，对许多滤波和选频电路至关重要。 串联谐振：分析串联RLC电路在何种频率下发生谐振，以及此时电路呈现的特性（阻抗最小，电流最大）。引入品质因数（Q因子）的概念，解释其对谐振峰度的影响。 并联谐振：分析并联RLC电路在何种频率下发生谐振，以及此时电路呈现的特性（阻抗最大，电流最小）。 半功率点与带宽：根据谐振电路的特性，定义半功率点，并引入带宽的概念，它描述了谐振电路的选频特性。 第三部分：复杂电路分析与进阶主题 本部分将进一步深化电路分析的广度和深度，引入更复杂的分析工具和技术，并触及一些现代电子电气工程中的前沿概念。 1. 耦合电感与互感： 耦合电感的原理：详细阐述当两个或多个电感线圈相互靠近时，一个线圈的磁场变化会感应出另一个线圈的电压，这种现象即为互感。 互感系数与耦合系数：定义互感系数（M）和耦合系数（k），解释它们如何描述两个线圈之间的耦合程度。 变压器原理：以耦合电感为基础，深入讲解变压器的工作原理，包括升压、降压以及阻抗变换的功能。分析理想变压器和实际变压器的特性。 耦合电感的电路分析：讲解如何将耦合电感模型化，并在电路分析中使用。 2. 三相电路分析：现代电力系统广泛采用三相供电，因此三相电路的分析至关重要。 三相电源：介绍三相电源的产生原理，包括星形（Y）连接和三角形（Δ）连接，以及它们之间的相电压和线电压、相电流和线电流的关系。 三相负载：分析各种三相负载的连接方式，包括三相星形负载和三相三角形负载。 功率计算：讲解三相电路的总功率、有功功率、无功功率和视在功率的计算方法，以及功率因数。 对称与不对称三相系统：分析对称三相系统和不对称三相系统的特点和分析方法。 3. 电路的瞬态分析（更广泛的视角）：本节将在第一部分的基础上，进一步提升对电路瞬态响应的理解。 拉普拉斯变换在电路分析中的应用：介绍拉普拉斯变换作为一种强大的数学工具，如何将时域的微分方程转化为频域的代数方程，从而简化瞬态分析过程。讲解如何求解一阶和二阶电路的响应。 零输入响应与零状态响应：区分和讲解这两种响应的含义，以及它们如何叠加得到全响应。 4. 电路的瞬态分析（更广泛的视角）：本节将在第一部分的基础上，进一步提升对电路瞬态响应的理解。 拉普拉斯变换在电路分析中的应用：介绍拉普拉斯变换作为一种强大的数学工具，如何将时域的微分方程转化为频域的代数方程，从而简化瞬态分析过程。讲解如何求解一阶和二阶电路的响应。 零输入响应与零状态响应：区分和讲解这两种响应的含义，以及它们如何叠加得到全响应。 5. 非线性电路基础（简要介绍）：虽然本书主要侧重于线性电路分析，但简要介绍非线性电路的概念能为读者提供更广阔的视野。 非线性元件的特性：例如二极管、三极管等，它们的电压-电流关系不再是线性的。 分析方法概述：简单提及图解法、分段线性法等用于分析非线性电路的初步方法。 6. 电路分析的仿真工具介绍：在现代工程实践中，仿真软件扮演着越来越重要的角色。 常用仿真软件简介：例如SPICE及其各种衍生版本（如LTspice, PSpice, Multisim等）。 仿真在电路分析中的优势：包括快速验证设计、分析复杂电路、模拟各种工况等。 基本仿真流程：介绍如何搭建电路模型、设置仿真参数、查看仿真结果。 学习目标与适用读者 通过学习《国外电子与电气工程技术丛书：应用电路分析》，读者将能够： 熟练掌握直流和交流电路分析的基本定律和分析方法，如节点电压法、网孔电流法、叠加定理、戴维宁定理等。 深入理解电容和电感元件在时域和频域中的行为特性。 能够独立完成一阶和二阶电路的瞬态响应分析。 精通相量法在正弦稳态交流电路分析中的应用。 准确计算交流电路中的功率，并理解功率因数的重要性。 理解并掌握谐振电路的原理及其在实际应用中的作用。 初步了解耦合电感、三相电路等复杂电路的概念和分析方法。 建立利用仿真工具辅助电路分析和设计的初步概念。 本书适合以下读者： 电子工程、电气工程、通信工程、自动化等相关专业的本科生和研究生，作为核心教材或参考书。 相关领域的工程师和技术人员，用于巩固和提升电路分析技能，解决实际工程问题。 对电子和电气工程领域感兴趣的自学者。 本书力求语言清晰、逻辑严谨，结合丰富的实例和图示，使复杂的电路分析概念易于理解和掌握。通过本书的学习，读者将为深入探索电子电气工程的各个分支领域奠定坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

一直以来，我都觉得在电子电气工程领域，特别是电路设计方面，国外的一些教材和技术书籍在理念和方法上有着独到之处。它们往往能够以一种更加系统化、更加工程化的视角来剖析问题。“应用电路分析”这本书的书名就传递出一种非常实用的感觉，我希望它能够提供一些与众不同的、能够直接指导实践的分析方法。我特别关注那些能够帮助我理解复杂系统整体运作的分析框架，以及如何针对具体应用场景进行电路的优化和改进。例如，在电力电子领域，开关电源的拓扑结构、控制策略以及电磁兼容性（EMC）的设计一直是我的关注点。我希望这本书能够提供一些关于新型开关器件（如SiC、GaN）在应用电路中的优势和设计考量，以及如何通过合理的布局和滤波来解决EMC问题。我也对一些高级的模拟电路设计技巧，比如噪声抑制、线性度提升以及动态范围扩展等内容非常感兴趣。如果这本书能够给我带来一些启发性的思维方式，帮助我从更宏观的层面去理解电路，并能够将这些分析方法灵活地应用于我自己的设计中，那将非常有意义。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名“应用电路分析”听起来就非常吸引我，因为我一直觉得理论知识固然重要，但最终的应用才是检验真理的唯一标准。在我的学习过程中，常常会遇到一些看似很懂的理论，但在实际动手操作或者分析真实电路时却显得力不从心。我渴望找到一本能够将理论与实践紧密结合的书籍，能够帮助我理解那些复杂的电路是如何工作的，以及在实际应用中需要考虑哪些关键因素。我希望这本书能够不仅仅是罗列公式和理论，更能通过大量的实例分析，让我感受到电路的生命力。比如，在音频放大电路、电源电路或者射频电路的设计中，很多参数的选取和优化都充满了经验性的东西，如果书中能够给出详细的分析过程，并解释为什么这样做会获得更好的效果，那将非常有价值。我也会关注书中是否包含对不同应用场景下的电路权衡和取舍的讨论，例如在成本、性能、功耗和可靠性之间如何找到最佳平衡点。这本书如果能够成为我打开应用电路大门的钥匙，让我能够更加游刃有余地进行电路设计和问题排查，那我就觉得这笔投资太值了。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在电子工程领域摸爬滚打多年的从业者，我深知一本好的技术书籍能够为我的工作带来多大的提升。我一直在寻找能够帮助我更深入理解和掌握各种应用电路的精髓的书籍。“应用电路分析”这个名字让我看到了希望。我希望这本书能够不仅仅停留在理论的层面，而是能够通过丰富的实例，展示各种实际应用电路的设计思路、分析方法以及故障排除的技巧。我尤其对那些在特定领域具有代表性的电路，比如高精度测量电路、高性能驱动电路、以及复杂的电源管理单元等感兴趣。我希望书中能够详细介绍这些电路的设计原理，关键参数的选取依据，以及在实际应用中可能遇到的各种问题和相应的解决方案。例如，在传感器数据采集系统中，前端的模拟信号调理电路对整个系统的性能有着至关重要的影响，如果书中能够提供一些关于低噪声、高精度放大器和滤波器的设计实例，并分析不同设计方案的优劣，那对我来说将是非常宝贵的财富。我也会关注书中是否包含对最新测试仪器和测量技术的介绍，这有助于我更好地验证和优化我的设计。

评分☆☆☆☆☆

我之前就读过不少国外引进的电子工程类书籍，其中很多都给我留下了深刻的印象。它们往往在内容的深度和广度上都做得很好，而且在技术的前沿性方面也常常走在前面。“应用电路分析”这个书名让我对它充满了期待，我希望它能够延续这种高品质的风格。特别是我对一些新兴的电子技术领域，比如物联网（IoT）中的传感器接口电路、低功耗无线通信模块的电路设计，以及一些高性能模拟信号处理电路的实现非常有兴趣。我希望这本书能够深入浅出地讲解这些领域的关键技术和设计挑战，并提供一些经过实践检验的、可行的解决方案。例如，在物联网设备中，电池续航能力是至关重要的，因此低功耗电路的设计就显得尤为关键。如果书中能够详细介绍如何设计出超低功耗的模拟前端、如何优化数字信号处理流程以降低功耗，甚至是如何利用能量收集技术延长设备寿命，那将是我梦寐以求的内容。我也会关注书中对最新EDA工具和仿真方法的介绍，这对于提高设计效率和准确性非常有帮助。

评分☆☆☆☆☆

这本书我早就听说了，一直想找机会拜读一下。我一直对电子和电气工程领域非常着迷，尤其是那些能够真正解决实际问题的应用电路。我希望这本书能够提供一些我之前未曾接触过的、具有创新性和前瞻性的设计思路和方法。在我的学习和工作中，我经常会遇到一些棘手的工程挑战，很多时候现有的资料和书籍都显得有些滞后或者过于理论化，难以直接应用。我非常期待这本书能够填补这方面的空白，提供一些经过验证的、能够直接应用于实际项目中的电路设计案例和解决方案。我尤其关注那些能够提升电路性能、降低功耗、或者实现特定功能的先进技术。比如，在嵌入式系统设计中，电源管理和信号处理是两个非常关键的方面，如果这本书能够在这两个领域提供一些深入的分析和实用的指导，那对我来说将是巨大的帮助。我也会特别留意书中关于最新电子元器件的应用、新型拓扑结构的设计以及先进的分析工具和仿真技术的介绍。总而言之，我希望这本书能够成为我解决实际工程问题、提升技术能力的一个强大助力，让我能够更自信地应对未来的挑战。

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不错，书是正版

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挺不错的，挺好的东西.....

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讲解透彻全面，很容易看懂。

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还是不错的，希望有更大的优惠

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