电路、信号与系统实验教程 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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宣宗强 著

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• 信号与系统
• 电路实验
• 高等教育

出版社： 西安电子科技大学出版社

ISBN：9787560634241

版次：1

商品编码：11531339

包装：平装

开本：16开

出版时间：2014-08-01

用纸：胶版纸

内容简介

　　本书共分五章，第一章为电路、信号与系统实验基础知识;第二章为常用电子仪器的原理与使用，其中包括万用表，稳压电源，信号发生器，毫伏表，示波器，选频电平表等；第三章为基本测量方法，其中包括电压测量，相位差的测量，频率特性的测量，暂态响应的测量，阻抗的测量等；第四章为电子工作台(EWB)，主要介绍其基本的使用方法;第五章为电路、信号与系统实验，分基础性实验，选做性实验和设计性实验。本书可作为高等院校电子信息类专业电路分析、信号与系统课程的实验教材，也可以作为工程技术的参考书。

前言/序言

《电磁场与电磁波基础》 内容简介： 本书旨在系统地阐述电磁场与电磁波的基本理论、分析方法与应用。我们将从最基础的电荷、电流和场概念出发，逐步深入到麦克斯韦方程组这一电磁学的核心，并以此为基础，探讨静态场与动态场的特性，以及电磁波的产生、传播、辐射和相互作用。全书内容严谨、逻辑清晰，力求为读者构建一个扎实而全面的电磁学知识体系，为后续深入学习相关领域（如通信工程、微波技术、光电子学、天线设计、电磁兼容等）打下坚实基础。 第一章：静电场 本章将引出电磁学的基本单元——电荷，并探讨其性质。我们将详细讲解库仑定律，这是描述点电荷之间相互作用力的基本规律，为理解更复杂的电荷分布奠定基础。接着，我们会引入电场强度这一核心概念，定义其物理意义，并推导出其计算方法，包括由点电荷、线电荷、面电荷和体电荷分布产生的电场。电势的概念及其与电场强度的关系也将得到深入探讨，我们还会讲解电势能和功的计算，为理解静电场中的能量守恒提供依据。高斯定律作为描述电场分布的重要普适性定理，将得到详尽的讲解和大量的应用实例，尤其是在处理对称性较好的电荷分布时，高斯定律的强大威力将得以体现。此外，本章还将介绍电场中的一些特殊概念，如电通量、电势梯度、等势面等，并分析常见导体在静电场中的行为，如静电屏蔽效应。 第二章：静磁场 在静电场的基础上，本章将转向静磁场。我们将从安培定律开始，这是描述电流产生磁场的基石，深入分析不同电流形态（如直导线、圆形线圈、载流螺线管）产生的磁场分布。毕奥-萨瓦尔定律将作为另一个重要的工具，用于计算复杂电流分布产生的磁场，其与库仑定律在电场中的地位相对应。磁感应强度是描述磁场强弱和方向的关键参量，我们将详细讲解其定义、计算方法以及不同磁场源的磁感应强度分布。磁场中的力学效应也将被重点关注，包括载流导体在磁场中受到的安培力，以及运动电荷在磁场中受到的洛伦兹力，这是理解电磁驱动和粒子束控制的基础。此外，本章还将探讨磁标势和磁向量势，它们为求解复杂的磁场问题提供了另一种分析途径。对磁性材料的初步介绍，如磁化强度、磁导率等，也将为后续章节中更深入的磁学现象铺垫。 第三章：电磁场的时变性与麦克斯韦方程组 本章是全书的核心，我们将从静态场过渡到动态场，揭示电与磁之间的深刻联系。首先，我们会回顾法拉第电磁感应定律，强调变化的磁场如何产生电场，以及感应电动势的计算。同时，安培定律也将被修正，引入位移电流的概念，这使得变化的电场也能产生磁场，从而完成了麦克斯韦方程组的构建。我们将详细讲解这四个基本方程在微分形式和积分形式下的含义，它们统一描述了电场和磁场随时间和空间的变化规律。麦克斯韦方程组是电磁学理论的精髓，它们不仅统一了已知的电磁现象，还预言了电磁波的存在。我们将深入分析方程组的物理意义，理解各分量之间的相互制约和相互转化关系，例如，无源区域的麦克斯韦方程组与波动方程的联系。 第四章：电磁波的产生与传播 在麦克斯韦方程组的理论框架下，本章将着重探讨电磁波的产生和传播。我们将分析在特定条件下，变化的电场和磁场如何相互激发，形成独立的电磁波。电磁波的横波特性、传播速度（光速c）以及其与介质性质的关系将得到深入讲解。我们将详细分析在理想介质（真空、无损耗介质）和实际介质（有损耗介质）中电磁波的传播特性，包括衰减、相速度、群速度和波阻抗等概念。平面电磁波作为最简单也是最重要的模型，将得到详细分析，包括其波动方程、波的表示形式、相位和波矢的意义。本章还将初步介绍电磁波的能量密度、平均功率和能流密度，为理解电磁辐射和能量传输奠定基础。 第五章：电磁波的反射、折射与散射 当电磁波遇到不同介质的界面时，会发生反射和折射现象。本章将深入分析这些现象，并基于边界条件推导出斯涅尔定律和菲涅尔方程。我们将详细分析不同极化方式（垂直极化和水平极化）的电磁波在界面上的反射系数和透射系数，以及全反射和布儒斯特角等特殊情况。针对均匀介质中的散射现象，我们将介绍瑞利散射和米氏散射的基本原理，并分析散射体尺寸与散射模式的关系。这些理论对于理解无线电波的传播、雷达散射截面以及可见光在空气或水中的散射行为至关重要。 第六章：导行电磁波 除了自由空间的传播，电磁波还可以在导行结构中传播，例如传输线和波导。本章将重点研究这些导行结构中的电磁波行为。对于传输线，我们将分析集总参数模型（RLCG模型）下的电压和电流波，理解特性阻抗、反射系数和驻波比等概念。开路、短路和匹配终端的传输线模型以及其对信号传播的影响也将得到详细讲解。对于波导，我们将分析其几何结构对电磁波传播模式的影响，引入截止频率的概念，以及不同传输模式（TE模式、TM模式）的特性。我们将探讨波导的损耗和色散现象，以及其在微波工程中的广泛应用。 第七章：电磁辐射 本章将关注电磁波的产生源——电磁辐射。我们将从最简单的偶极子辐射模型出发，分析其辐射场的特性，包括远区辐射场和近区感应场。焦耳辐射和磁偶极子辐射也将被介绍，并与其他辐射源进行比较。我们将深入分析天线的辐射方向图、增益、极化、带宽和效率等关键参数，它们直接决定了天线的功能和性能。天线理论是无线通信、雷达和遥感等领域的基础。 第八章：电磁兼容基础 随着电子设备数量的激增，电磁兼容性（EMC）成为了一个日益重要的问题。本章将介绍电磁兼容的基本概念，包括电磁干扰（EMI）和电磁敏感性（EMS）。我们将分析电磁干扰的产生机理、传播途径和接收机制。常用的电磁兼容设计原则和技术，如屏蔽、滤波、接地、布局设计等，也将得到详细介绍，旨在帮助读者理解如何设计和构建能够有效抑制电磁干扰的电子系统。 附录： 全书的附录将包含一些重要的数学工具，如矢量分析、积分变换（傅里叶变换、拉普拉斯变换）等，以及一些常用的物理常数和单位换算表，方便读者查阅和应用。 本书内容丰富，理论与实际相结合，旨在为学习者提供一个深入理解电磁场与电磁波世界的坚实起点。通过学习本书，读者将能够掌握分析和解决电磁学相关问题的基本方法，为未来在工程技术、科学研究等领域的学习和工作奠定坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计相当简洁，黑白为主色调，一个抽象的电路图纹样隐约可见，给人的第一印象是专业且不失格调。拿到实体书，纸张的手感很好，厚实且略带韧性，印刷清晰，字迹工整，翻阅时没有刺鼻的油墨味，这点让我非常满意。我最看重的是教材的内容是否能够系统地讲解一个主题，而这本书在这方面做得非常出色。从基础的直流电路分析，到交流信号的特性，再到复杂的系统响应，脉络清晰，循序渐进。每一章的理论讲解都配有大量的例题，这些例题的选择非常有代表性，涵盖了该章节的核心概念和常见难点。并且，例题的解答过程非常详尽，每一步的推导都清晰可见，即使是对于初学者来说，也能轻松理解。特别是在处理复杂电路的分析时，作者并没有直接给出结论，而是通过一步步的逻辑推理，引导读者自己得出答案，这种“授人以鱼不如授人以渔”的教学理念让我受益匪浅。此外，书中对于一些关键公式的推导过程也给了充分的说明，这对于理解公式的来源和应用边界至关重要。我印象深刻的是关于傅里叶级数和拉普拉斯变换的部分，作者用非常直观的方式解释了这些抽象的概念，并通过对比不同信号在时域和频域的表现，加深了我对信号频谱特性的理解。总的来说，这是一本在理论讲解深度和广度上都做得相当到位的教材，为我深入学习相关知识打下了坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

我购买这本书，很大程度上是出于对该领域研究的兴趣，而这本书在拓展视野和启发思考方面，无疑起到了重要的作用。虽然它是一本实验教程，但其内容远不止于简单的操作指南。在各个章节的末尾，或者在一些关键概念的讨论中，作者都会涉及到一些前沿的研究动态或者更深层次的理论探讨。例如，在讲解数字信号处理在电路分析中的应用时，书中简要介绍了采样定理和量化误差的概念，并且暗示了这些技术在现代通信和信息处理中的核心地位。我还注意到，书中在介绍某些经典电路模型时，也会提及它们的局限性，并引出更复杂的模型或者更先进的设计思路。这让我意识到，我所学习的知识并不是一成不变的，而是不断发展和完善的。书中还包含了一些“开放性问题”或者“挑战性实验”，这些题目没有标准答案，而是鼓励读者去探索、去创新。我在尝试完成一个关于自适应滤波器的挑战性实验时，虽然过程充满了困难，但也让我学到了很多书本上没有直接教授的知识，并且激发了我进一步研究自适应滤波算法的兴趣。此外，书中偶尔出现的历史背景介绍，比如某个重要理论的提出者和其背后的故事，也增加了阅读的趣味性，让我能从更宏观的角度理解科学的发展。总的来说，这本书不仅教授了扎实的专业知识，更重要的是点燃了我对这个领域持续探索的热情，让我看到了未来更多的可能性。

评分☆☆☆☆☆

我一直觉得学习技术类的知识，光有理论是远远不够的，动手实践才是关键。这本书在这方面可谓是诚意满满。每一章后面都附带了一系列实验项目，这些实验项目设计得非常贴合理论知识，而且难度循序渐进，从最简单的电阻电容电路搭建，到稍微复杂一点的滤波电路设计，再到信号发生器的使用，每一个环节都为我们提供了详细的操作指导。我尤其喜欢书中关于实验器材选择和连接的说明，非常具体，甚至连一些容易忽略的细节都考虑到了，比如导线的颜色规范、元器件的极性识别等，这些细节上的用心，极大地减少了我们在实际操作中可能遇到的困扰。更令人欣喜的是，书中的实验部分不仅仅是简单的“照着做”，而是鼓励我们去思考和探索。很多实验都设置了“思考题”或者“变式实验”的环节，引导我们去分析不同参数变化对实验结果的影响，或者尝试用不同的方法实现同一个功能。我在做第一个放大电路实验时，就尝试着改变了几个电阻的阻值，然后观察输出信号的幅度和失真情况，这种探索性的学习方式让我对放大电路的增益和线性度有了更深刻的体会。书中的实验指导手册（虽然不是独立成册，但集成在书的附录或章节末尾）清晰易懂，并且提供了相关的仿真软件的推荐和使用提示，这对于我们这些可能还没有机会接触到实体实验设备的学生来说，简直是雪中送炭。这些精心设计的实验，让我能够将书本上的抽象概念转化为具体的实践操作，极大地提升了我的学习兴趣和动手能力。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格是一种非常扎实、严谨但又不失条理性的表达方式。作者在行文过程中，始终保持着一种清晰的逻辑和严密的论证。句子通常比较简练，没有过多的修饰和华丽的辞藻，直接切入主题，直击要点。这使得阅读起来效率很高，不会因为冗长的铺垫而感到疲惫。每一个段落的开头，往往都能够清晰地概括本段要阐述的核心内容，然后通过具体的例子、公式推导或者定理证明来支撑。章节之间的过渡也非常自然，前一章的知识点往往会成为下一章的基础，或者为下一章的概念铺垫，形成一个紧密的知识链条。我尤其注意到作者在引入新概念时，常常会先回顾相关的旧知识，或者给出一些直观的图示来帮助读者建立起新的认知框架。举个例子，在讲解卷积定理时，作者并没有直接给出公式，而是先详细地解释了卷积的物理意义——两个信号的相互作用如何产生一个新的信号，然后才引入数学表达式。此外，书中的符号约定非常统一，而且每次使用新的符号时，都会给出明确的定义，这一点对于避免混淆非常重要。即使在讨论一些比较复杂的数学推导时，作者的语言也保持着一种清晰的条理，步骤明确，层层递进，让人能够跟随其思路进行理解。对于一些关键的定义和定理，往往会加粗或者单独列出，以示强调。这种严谨细致的写作风格，让我在阅读过程中，能够非常清晰地把握知识的脉络，并且对其中的细节有深刻的印象。

评分☆☆☆☆☆

读完这本书，我最大的感受就是它在概念的引入和解释上非常有层次感，而且非常注重物理意义的阐释。很多教材在讲授到像电感、电容这类储能元件时，可能直接给出它们在电路中的阻抗表达式，然后就要求学生套用。但这本书不同，它会先从电场和磁场的物理原理出发，解释电容如何存储电荷，电感如何产生磁场进而阻碍电流变化，然后再引入它们的数学模型。这种从根本上理解事物本质的讲解方式，让我觉得非常舒服。例如，在讲解频率响应时，作者不仅仅给出了 Bode 图的绘制方法，更重要的是详细分析了不同频率下电路对信号的衰减和相移特性，以及这些特性是如何由电路中的元件决定的。他还通过对比不同类型滤波器的频率响应曲线，清晰地阐述了低通、高通、带通和带阻滤波器的作用机理和应用场景。我特别欣赏书中对于“系统”这个概念的定义和理解。它将电路看作是一个处理信号的“黑箱”，强调输入信号、输出信号以及系统本身的传递函数之间的关系。这种系统化的思维方式，让我能够将所学的电路知识迁移到其他领域，比如信号处理、控制系统等。书中的一些类比也很有趣，比如将滤波器的作用比作“声音的均衡器”，将信号的瞬态响应比作“系统对外界扰动的反应速度”，这些生动的比喻帮助我更好地理解抽象的概念。总而言之，这本书在概念的深度挖掘和物理意义的强调上做得非常到位，让学习者不仅仅是记住公式，更能真正理解其背后的原理。