電路分析基礎實驗 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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霍麗華 編

圖書標籤:

• 電路分析
• 基礎實驗
• 電子技術
• 電路原理
• 實驗教學
• 高等教育
• 理工科
• 模擬電路
• 實驗指南
• 大學教材

齣版社： 哈爾濱工程大學齣版社

ISBN：9787566111029

版次：1

商品編碼：11895437

包裝：平裝

叢書名： 電工電子實驗係列教材

開本：16開

齣版時間：2015-08-01

用紙：膠版紙

頁數：193

字數：250000

正文語種：中文

內容簡介

　　《電路分析基礎實驗》共分三編，一編主要介紹電測量的基本知識、電測量指示儀錶的知識、常用儀器儀錶的使用和常用元器件的介紹。二編主要介紹電路實驗，共15個實驗，每個實驗都給齣明確的實驗目的和要求，給齣實驗原理和實驗步驟的說明，實驗內容由淺人深，由易到難，使學生的學習有一個循序漸進的過程；同時，每個實驗都設有思考題，用以開闊學生思路，培養學生獨立思考和創新的精神。三編主要介紹本實驗中心引進的開放式虛擬仿真實驗平颱的使用，使學生能夠利用實驗平颱來輔助實驗課程的學習，實驗平颱的特點是學生可以用實物的形式來搭建虛擬仿真實驗電路，而不是隻認識電路符號；實驗平颱的使用，很方便地用於實驗的預習教師課堂教學的組織和實驗課後學生的擴展學習。

目錄

緒論
第一編 電氣測量的基本知識
第一章 電氣測量的基本知識
第一節 測量儀器的測量方法的分類
第二節 電氣測量指示儀錶的誤差及準確度
第三節 測量誤差及其消除方法
第四節 測量結果的處理
第二章 常用電工儀錶的基本知識
第一節 電氣測量指示儀錶的主要技術性能
第二節 電氣測量指示儀錶的分類
第三節 電氣測量指示儀錶的正確使用
第三章 實驗室常用儀器、儀錶
第一節 數字萬用錶
第二節 直流穩壓電源
第三節 低頻信號發生器
第四節 數字閤成函數信號發生器／計數器
第五節 示波器
第四章 常用元器件的標識及測量
第一節 電阻元件
第二節 電容元件
第三節 電感元件
第四節 半導體二極管
第五節 半導體三極管

第二編 電路基礎實驗
實驗一 電路中電位的研究
實驗二 伏安特性的測試
實驗三 基爾霍夫定律和疊加原理
實驗四 綫性有源二端網絡的測量
實驗五 RC一階電路的響應測試
實驗六 二階電路過渡過程實驗
實驗七 元件參數的測量
實驗八 正弦交流電路中的電阻、電感和電容
實驗九 並聯諧振電路的研究
實驗十 並聯諧振電路的研究
實驗十一 RC選頻網絡實驗
實驗十二 RL和RC串聯電路實驗
實驗十三 RC電路時域響應的應用
實驗十四 改善功率因數實驗
實驗十五 三相電路及功率的測量

第三編 虛擬仿真實驗
引言 為什麼要使用開放式網上虛擬實驗室
第一章 開放式網上虛擬實驗室概述
第二章 實驗操作平颱
第一節 器材欄
第二節 實驗颱
第三節 屬性欄
第四節 菜單欄
第三章 係統角色及權限
第一節 係統管理員
第二節 教務人員
第三節 教師
第四節 學生
第四章 開放式網上虛擬實驗室使用流程
第五章 注意事項及常見問題

《電路基礎：理論與實踐指南》 內容簡介 在現代科技飛速發展的浪潮中，電路無處不在，它們是連接我們與信息、能源以及無數創新技術的關鍵。從智能手機的微小芯片到龐大的電力係統，每一個電子設備的核心都離不開精心設計的電路。《電路基礎：理論與實踐指南》正是為理解和掌握這一核心技術而生。本書深入淺齣地剖析瞭電路分析的基礎理論，並輔以大量詳實的實驗指導，旨在為初學者構建堅實的電路知識體係，同時為有一定基礎的讀者提供進一步深化的平颱。 本書的編寫風格力求嚴謹與易懂並存，將抽象的電路概念具象化，並通過實際操作幫助讀者將理論知識轉化為解決實際問題的能力。我們相信，隻有在理論指導下進行充分的實踐，纔能真正領悟電路的奧妙，並具備設計、分析和調試復雜電路的能力。 第一章：引言——踏入電路的世界 本章是讀者踏入電路分析領域的入門磚。我們將從宏觀角度介紹電路在日常生活中的重要性，並勾勒齣電子技術的發展脈絡。隨後，我們將引入一些基本概念，如電荷、電壓、電流、電阻等，這些都是構成一切電路的基石。通過對這些基本概念的清晰闡述，讀者將建立起對電路最直觀的認識。我們將解釋電荷的流動如何形成電流，電勢差如何驅動電荷移動産生電壓，以及電阻如何阻礙電流的流通。此外，本章還將簡要介紹電路的基本組成單元，例如電源、導綫和負載，並初步展示一個簡單電路的構成圖。 第二章：電路中的基本元件——電阻、電容與電感 本章是本書的核心內容之一，我們將詳細介紹電路中最基本也是最重要的無源元件：電阻、電容和電感。 電阻 (Resistor)：我們將深入探討電阻的定義、單位（歐姆）及其在電路中的作用。通過分析不同材質、不同阻值的電阻器，理解其伏安特性——歐姆定律。本章將詳細闡述歐姆定律 ($V=IR$) 的數學錶達和物理意義，以及如何通過電阻來控製電流的大小。我們還將介紹電阻的功率消耗，以及相關的安全注意事項。實驗部分將指導讀者如何使用萬用錶測量電阻值，如何搭建簡單的串聯和並聯電阻電路，並驗證歐姆定律。 電容 (Capacitor)：我們將介紹電容的定義、單位（法拉）及其儲能的特性。電容是通過兩個導體闆之間絕緣介質構成的。我們將解釋電容的構成原理，以及電荷在電容器兩極闆上的積纍過程。本章將重點分析電容的伏安特性，即電流與電壓的變化關係 ($i(t) = C frac{dv(t)}{dt}$) ，理解電容的“隔直流，通交流”的特性，以及它在濾波、耦閤和儲能方麵的應用。實驗部分將指導讀者如何測量電容值，如何搭建簡單的RC電路，並觀察電容的充放電過程。 電感 (Inductor)：與電容類似，電感也是重要的儲能元件，但它儲存的是磁場能。我們將介紹電感的定義、單位（亨利）及其原理。電感通常由導綫繞製而成，當電流流過時會産生磁場。本章將分析電感的伏安特性，即電壓與電流變化率的關係 ($v(t) = L frac{di(t)}{dt}$) ，理解電感對電流變化的阻礙作用，以及它在儲能、濾波和振蕩電路中的作用。實驗部分將指導讀者如何測量電感值，如何搭建簡單的RL電路，並觀察電感在電路中的響應。 第三章：電路分析的基本定律——基爾霍夫定律 本章將聚焦於分析復雜電路的關鍵工具——基爾霍夫定律。這些定律是電路分析的基石，能夠幫助我們係統地求解電路中的電壓和電流。 基爾霍夫電流定律 (Kirchhoff's Current Law, KCL)：又稱節點電流定律，它闡述瞭在電路的任何一個節點上，流入節點的電流之和等於流齣節點的電流之和，即 $sum I_{in} = sum I_{out}$。本章將通過圖示和實例，清晰地講解KCL的物理意義，並指導讀者如何應用KCL分析多節點電路。 基爾霍夫電壓定律 (Kirchhoff's Voltage Law, KVL)：又稱迴路電壓定律，它指齣在電路的任何一個閉閤迴路中，所有支路電壓的代數和為零，即 $sum V = 0$。本章將詳細闡述KVL的應用，包括如何選擇迴路，如何確定電壓的極性，以及如何利用KVL求解復雜電路的電壓和電流。 通過本章的學習，讀者將掌握一種係統性的方法來分析包含多個元件和多個迴路的電路。實驗部分將提供一些包含多個電阻和電源的電路，指導讀者利用KCL和KVL來預測和驗證電路的實際行為。 第四章：電阻電路的分析方法——串聯、並聯與混聯電路 本章將深入探討電阻電路的分析技巧，並重點講解串聯、並聯和混聯電路的特點和計算方法。 串聯電路 (Series Circuit)：我們將分析串聯電路中各元件電壓、電流和電阻的關係。在串聯電路中，電流處處相等，總電阻等於各電阻之和，總電壓等於各部分電壓之和。本章將提供詳細的計算公式和應用實例。 並聯電路 (Parallel Circuit)：我們將分析並聯電路中各元件電壓、電流和電阻的關係。在並聯電路中，電壓處處相等，總電流等於各支路電流之和，總電阻的倒數等於各支路電阻倒數之和。本章將重點講解並聯電阻的計算方法，以及其在分流中的作用。 混聯電路 (Combination Circuit)：本章將教會讀者如何將復雜的混聯電路分解為若乾個串聯和並聯的子電路，並逐步進行分析。通過結閤串聯和並聯電路的分析方法，讀者將能夠應對各種復雜度的電阻電路。實驗部分將提供多種不同結構的串聯、並聯和混聯電路，讓讀者親手搭建並測量，加深對電路特性的理解。 第五章：直流電源與電路——受控源與等效變換 本章將聚焦於直流電源在電路中的作用，並引入更高級的分析工具。 直流電源 (DC Power Source)：我們將詳細介紹理想電壓源和理想電流源的概念，以及它們在電路中的模型和特性。同時，也將介紹實際電源的模型，如帶內阻的電壓源。 受控源 (Dependent Source)：本章將引入受控電壓源和受控電流源的概念，它們是描述某些電子器件（如晶體管）特性的重要模型。我們將講解不同類型的受控源（電壓控製電壓源VCVS、電流控製電壓源CCVS、電壓控製電流源VCCS、電流控製電流源CCCS）及其在電路分析中的應用。 等效變換 (Equivalent Transformation)：本章將介紹戴維寜等效電路和諾頓等效電路的概念。這些等效變換能夠將復雜的綫性電阻電路簡化為等效的電壓源或電流源電路，極大地簡化瞭電路的分析過程。我們將詳細講解如何求解等效電壓源（戴維寜電壓）、等效電阻（戴維寜電阻）以及等效電流源（諾頓電流）。實驗部分將引導讀者通過實驗驗證等效變換的有效性，並應用等效變換來分析復雜電路。 第六章：交流電路基礎——正弦穩態分析 隨著電子技術的廣泛應用，交流電已成為我們生活中不可或缺的一部分。本章將為讀者打開通往交流電路分析的大門。 正弦交流電 (Sinusoidal AC)：我們將介紹正弦波的定義、參數（幅值、頻率、相位）及其在時域的錶示。通過分析正弦波的波形，讀者將理解其周期性和變化規律。 相量法 (Phasor Method)：為瞭簡化交流電路的分析，我們將引入相量法。相量法將時域的正弦函數轉化為復數，使得電路分析的運算過程轉化為復數的運算，極大地簡化瞭計算。本章將詳細講解如何將時域的正弦信號轉換為相量，以及如何進行相量加減、乘除運算。 交流電路中的阻抗 (Impedance)：我們將介紹交流電路中電阻、電容和電感對電流的阻礙作用，並用復數阻抗來統一描述。電阻的阻抗是實數，而電容和電感的阻抗是虛數。本章將詳細分析不同元件在交流電路中的阻抗特性，以及它們的串並聯組閤。 交流電路的功率 (Power in AC Circuits)：我們將介紹有功功率、無功功率和視在功率的概念，以及功率因數的概念及其重要性。理解功率的計算和分配對於交流電路的設計和運行至關重要。實驗部分將指導讀者搭建簡單的RLC交流電路，並測量電壓、電流的幅值和相位，計算阻抗和功率。 第七章：RLC電路的瞬態響應 本章將深入研究RLC電路在開關動作或輸入信號變化時的動態行為，即瞬態響應。 一階電路的暫態響應 (First-Order Transient Response)：我們將重點分析RL和RC電路的零輸入響應和零狀態響應。通過求解微分方程，我們將推導齣電壓和電流隨時間變化的錶達式，並分析其衰減過程。 二階電路的暫態響應 (Second-Order Transient Response)：我們將分析RLC電路的暫態響應，包括過阻尼、臨界阻尼和欠阻尼三種情況。我們將講解不同阻尼狀態下電路響應的特點，以及這些響應在實際應用中的意義。實驗部分將引導讀者通過觀察示波器上的波形，直觀地理解不同一階和二階電路的瞬態響應過程，並與理論計算進行對比。 第八章：電路的傅裏葉分析與拉普拉斯變換 為瞭處理非正弦周期信號和更一般的信號，本章將引入傅裏葉分析和拉普拉斯變換這兩種強大的數學工具。 傅裏葉級數 (Fourier Series)：我們將介紹傅裏葉級數，它能夠將任何周期信號分解為一係列正弦和餘弦分量的疊加。本章將講解傅裏葉級數的數學錶達式，以及如何求解周期信號的傅裏葉係數，並應用傅裏葉級數來分析非正弦周期信號在電路中的響應。 傅裏葉變換 (Fourier Transform)：我們將介紹傅裏葉變換，它將非周期信號分解為連續的頻率分量。傅裏葉變換是傅裏葉級數的推廣，對於分析非周期信號的頻譜特性至關重要。 拉普拉斯變換 (Laplace Transform)：拉普拉斯變換是一種更為通用的信號分析工具，它能夠將時域的微分方程轉化為頻域的代數方程，極大地簡化瞭復雜電路的分析。本章將介紹拉普拉斯變換的基本性質，以及如何利用拉普拉斯變換求解包含微分方程的電路問題，特彆是在瞬態分析和係統穩定性分析中。實驗部分將通過仿真軟件，展示如何對不同類型的信號進行傅裏葉分解，以及如何利用拉普拉斯變換分析復雜電路的響應。 第九章：電路的基本定理與應用 本章將總結和深化之前介紹的電路分析方法，並介紹一些重要的電路定理。 疊加定理 (Superposition Theorem)：對於綫性電路，疊加定理指齣，在包含多個獨立電源的電路中，任意支路的電流或電壓等於各個獨立電源單獨作用時，該支路電流或電壓的代數和。本章將詳細講解疊加定理的應用，以及其局限性（僅適用於綫性電路）。 最大功率傳輸定理 (Maximum Power Transfer Theorem)：本章將闡述最大功率傳輸定理，它指齣當負載電阻等於電源內阻時，電源嚮負載傳輸的功率最大。我們將分析這一定理的物理意義，以及它在電源設計和匹配中的應用。 互易定理 (Reciprocity Theorem)：互易定理適用於雙端口綫性網絡，它描述瞭激勵和響應之間的對稱性。本章將介紹互易定理，並分析其在雙端口網絡分析中的應用。 畫圖法分析 (Graphical Analysis)：本章還將介紹一些基於圖示的分析方法，例如利用元件的伏安特性麯綫進行分析，這對於理解非綫性電路的某些特性非常有幫助。實驗部分將提供一些包含多個電源的綫性電路，讓讀者運用疊加定理和戴維寜/諾頓等效電路進行分析，並對比結果。 第十章：多端口網絡與網絡參數 本章將引入多端口網絡的分析方法，這對於理解更復雜的電子係統至關重要。 二端口網絡 (Two-Port Network)：我們將介紹二端口網絡的模型，以及常見的網絡參數，如阻抗參數 (z-parameters)、導納參數 (y-parameters)、混閤參數 (h-parameters) 和傳輸參數 (ABCD-parameters)。我們將詳細講解這些參數的定義、計算方法以及它們之間的相互轉換關係。 級聯與並聯連接 (Cascade and Parallel Connection)：本章將介紹如何分析多個二端口網絡的級聯和並聯連接，以及如何求解整體網絡的網絡參數。 應用實例 (Application Examples)：我們將通過一些實際的二端口網絡應用實例，如放大器、濾波器等，來展示網絡參數分析的實用性。實驗部分將通過仿真軟件，對一些典型的二端口網絡進行參數測量和分析。 附錄：實驗儀器與安全操作指南 在本書的最後，我們將提供一個附錄，詳細介紹進行電路實驗時常用的儀器設備，如直流穩壓電源、信號發生器、函數發生器、示波器、萬用錶、電子負載等。我們將講解每種儀器的基本原理、使用方法和注意事項。同時，我們將強調電路實驗中的安全操作規範，包括如何安全地連接電路、如何處理電源、如何避免短路和過載等，以確保讀者在實驗過程中的人身安全和設備安全。 總結 《電路基礎：理論與實踐指南》不僅僅是一本教科書，更是一本幫助您掌握電路分析核心技術的得力助手。通過對本書理論知識的深入學習和實踐內容的認真操作，您將能夠： 深刻理解電路的基本原理：從最基礎的電荷流動到復雜的動態響應，都將瞭然於心。 熟練掌握電路分析的各種方法：能夠獨立分析各種直流和交流電路，並解決實際問題。 具備初步的電路設計與調試能力：為進一步學習更高級的電子技術奠定堅實基礎。 培養嚴謹的科學思維和實驗能力：在實踐中不斷探索和創新。 無論您是電氣工程、電子工程、自動化等相關專業的學生，還是對電子技術充滿興趣的業餘愛好者，《電路基礎：理論與實踐指南》都將是您探索電路世界、開啓無限可能性的理想選擇。

評分☆☆☆☆☆

這本書最讓我驚喜的是其對“為什麼”的深入挖掘。它不僅僅是告訴你“怎麼做”，更重要的是，它花費瞭大量篇幅去解釋“為什麼會這樣”。很多時候，我會在閱讀其他資料時感到睏惑，為什麼某個公式是這樣的？為什麼電路會呈現齣這樣的特性？而在這本書中，我找到瞭滿意的答案。作者並沒有迴避那些復雜的問題，而是循序漸進地進行分析，一步步揭示齣現象背後的本質。它鼓勵讀者去質疑，去探究，而不是盲目接受。我尤其喜歡書中關於“電路的魯棒性”以及“容錯設計”的章節，這些內容讓我看到瞭電路分析的更高層次，也讓我認識到，一個好的電路設計，不僅要能夠正常工作，更要能夠抵禦各種乾擾和意外。這本書，讓我從一個僅僅是“知道怎麼用”的初學者，開始嚮一個“理解為什麼”的學習者轉變。

評分☆☆☆☆☆

不得不說，這本書的語言風格真的非常獨特，它沒有那種一本正經的教科書的嚴肅感，反而帶著一種鄰傢大哥哥般的親切和幽默。作者在講解一些比較難懂的概念時，常常會穿插一些生動形象的比喻，比如用“水流”來類比電流，用“水管的粗細”來比喻電阻，這些通俗的比喻一下子就把我拉進瞭情境，讓原本抽象的電子學概念變得具體可感。而且，書中在一些關鍵的地方，還會用一些俏皮的語氣來提醒讀者注意容易齣錯的地方，或者強調某個重點，這種輕鬆的氛圍，讓我在閱讀過程中不會感到疲憊，反而是一種享受。我甚至會不自覺地跟著書中的節奏，時不時地在腦海中模擬一下那些電路的運行過程，感覺就像在和一個經驗豐富的工程師在聊天，學習效率自然而然就提高瞭。

評分☆☆☆☆☆

這本書的內容設計，簡直可以稱得上是一場精心策劃的知識冒險。它沒有一開始就扔給讀者一堆令人頭暈目眩的公式，而是巧妙地將理論知識融入到一個又一個引人入勝的“實驗場景”中。我發現，書中的每一個“實驗”，都不僅僅是為瞭驗證某個理論，更像是解開一個生活中的小謎團。比如，書中在講解電阻串並聯時，就設計瞭一個簡單的“小夜燈”電路，讓你親手去感受不同電阻值對亮度的影響。這種“在玩中學”的方式，讓我對電路的理解不再是死記硬背，而是充滿瞭生動的體驗和鮮活的感知。作者還非常注重培養讀者的實際操作能力，書中提供的實驗步驟清晰明瞭，哪怕是對實驗器材一竅不通的新手，也能照著步驟完成。每一次成功的實驗，都給我帶來瞭巨大的成就感，也讓我更加渴望去探索更復雜的電路。

評分☆☆☆☆☆

閱讀體驗非常棒，這本書在理論講解上，力求做到既嚴謹又不失趣味性，這對於許多枯燥的工程書籍來說，實屬難得。作者在闡述每一個概念時，都盡可能地使用通俗易懂的語言，避免瞭過多的專業術語堆砌，即便是我這種非科班齣身的愛好者，也能輕鬆理解。而且，書中對於公式的推導過程，講解得非常細緻，每一步的邏輯都銜接得天衣無縫，讓人能夠跟隨作者的思路，完全理解公式的來源和意義。最讓我印象深刻的是，書中還設計瞭一些引導性的思考題，鼓勵讀者主動去分析和解決問題，而不是被動地接受知識。這種互動式的學習方式，極大地提升瞭我的學習效率和獨立思考的能力。每次讀完一個章節，我都會嘗試著去做書中的例題，並且在遇到睏難時，迴頭重新梳理一遍相關的理論，這種反復練習的過程，讓我對知識的掌握更加牢固。

評分☆☆☆☆☆

這本書的齣現，簡直就像在電子工程的浩瀚星海中點亮瞭一盞指路明燈，對於像我這樣剛剛踏足電路分析這片未知領域的初學者來說，它帶來的不僅僅是知識，更是一種信心的注入。書的編排邏輯非常清晰，從最基礎的概念入手，循序漸進地引導讀者理解電阻、電容、電感這些“老朋友”的特性，再到基爾霍夫定律、疊加定理等核心分析方法，每一步都走得紮實而穩健。我尤其欣賞書中豐富的插圖和清晰的圖示，這使得原本抽象的電路圖變得直觀易懂，仿佛作者親手在旁邊手把手教學一般。而且，書中穿插的許多生活中的實際應用案例，讓我深刻體會到電路分析並非空中樓閣，而是與我們息息相關的技術，這種理論與實踐的結閤，極大地激發瞭我深入學習的興趣。毫不誇張地說，它為我打下瞭堅實的基礎，讓我不再畏懼那些錯綜復雜的電路圖，而是充滿好奇地想要去探索它們背後的奧秘。