電路理論基礎教程 嵇英華 9787030228697 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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嵇英華 著

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• 嵇英華
• 9787030228697
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• 電路原理

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齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030228697

商品編碼：29318532404

包裝：平裝

齣版時間：2008-11-01

基本信息

書名：電路理論基礎教程

定價：35.00元

作者：嵇英華

齣版社：科學齣版社

齣版日期：2008-11-01

ISBN：9787030228697

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.481kg

編輯推薦

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內容提要

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本書是按照教育部本科生“電路分析”課程要求編寫而成的。全書係統地介紹瞭電路基礎知識，並著重講述瞭電路分析的基本原理和基本分析方法，內容包括：電路模型與基本規律，電阻電路分析的一般方法，電路定理，動態電路的時域分析，綫性電路的正弦穩態分析，拉普拉斯變換和網絡函數，雙口網絡，綫性電路矩陣分析，有源濾波器分析和快速設計等，在後一章介紹瞭Multisim2001仿真軟件，並提供瞭計算機輔助設計在電路教學中的範例應用。本書的主要特點是從電路分析與後續課程的知識點銜接齣發，承上啓下，把二極管、晶體管、理想運算放大器等知識貫穿在章節中，並在復習思考題中提供瞭相應的練習，為後續專業課打下紮實的理論基礎。
　　本書可用為高等院校電子信息、電氣工程、自動化控製、通信工程、計算機科學與技術等專業的本科教材，也可作為成人教育的教材和相關專業科技人員的參考書。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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電路分析的基石：理解與應用 本書旨在為初學者構建堅實的電路理論基礎，深入淺齣地講解電路分析的核心概念、基本定律、分析方法和重要器件。它將引導讀者從零開始，逐步掌握理解和解決各類電路問題的能力，為進一步學習更高級的電子技術領域奠定堅實的基礎。 第一章：緒論——認識電路世界的起點 本章將為讀者打開通往電路世界的大門。我們將首先明確什麼是電路，以及電路在現代科技中的重要作用。通過對電路基本組成部分的介紹，如電源、負載和連接導綫，讓讀者對電路有一個直觀的認識。接著，我們將引入電路分析的幾個基本概念，包括電壓、電流、電阻、功率和能量，並闡述它們之間的相互關係。我們會詳細解釋這些物理量的定義、單位以及它們在電路中的意義，並輔以生動的實例，幫助讀者建立起對這些基本概念的準確理解。例如，我們會用“水流”的比喻來形象地解釋電流和電壓，用“水管的粗細”來類比電阻，讓抽象的電學概念變得易於理解。此外，本章還將簡要介紹電路分析的意義和重要性，以及學習電路理論的必要性，為後續的學習做好鋪墊。 第二章：電路中的基本物理量與定律——揭示電荷流動的規律 本章是電路理論的基石，我們將深入探討電路中的核心物理量及其相互作用遵循的基本定律。我們將詳細闡述電壓的定義，包括其方嚮和數值的意義，並介紹測量電壓的工具——電壓錶的使用方法。同樣，我們將清晰地定義電流，強調其方嚮性，並講解電流的測量工具——電流錶。電阻是電路中阻礙電流流動的物理量，本章將詳細介紹電阻的定義、單位，以及影響電阻大小的因素，如材料、長度和截麵積。歐姆定律作為電路分析中最基本、最重要的定律之一，將被進行深入的講解。我們將詳細推導和闡釋其數學錶達式U=IR，並分析其適用條件和局限性。通過大量例題，我們將展示如何運用歐姆定律解決簡單的電路問題，例如計算特定電阻上的電壓降或流過電阻的電流。 在此基礎上，本章將引入功率和能量的概念。我們將推導齣電功率的計算公式P=UI，並進一步結閤歐姆定律得到P=I²R和P=U²/R等形式。能量的消耗和轉換在電路中至關重要，我們將介紹能量的單位焦耳，以及電能的計算公式，幫助讀者理解電能在電路中的轉化過程。此外，我們還將介紹焦耳定律，解釋電流通過導體時産生的熱效應。本章的重點在於強調這些基本物理量和定律之間的內在聯係，幫助讀者建立起完整的電路分析框架，為理解更復雜的電路行為打下堅實基礎。 第三章：電路的基本分析方法——解析電路行為的通用法則 本章將聚焦於電路分析的常用方法，為讀者提供係統解決復雜電路問題的工具。首先，我們將介紹電路分析中最基本的兩種概念——節點和迴路。清晰地定義節點（連接三個或三個以上元件的導綫點）和迴路（電路中任意一個閉閤的路徑），為後續定律的應用奠定基礎。 接著，我們將詳細講解基爾霍夫定律，這是分析復雜電路的基石。 基爾霍夫電流定律（KCL）：我們將詳細闡述“流入節點的電流之和等於流齣節點的電流之和”這一定律，並通過圖示和實例說明其在分析含有多個支路電流的電路時的應用。 基爾霍夫電壓定律（KVL）：我們將深入講解“沿著任何閉閤迴路，所有電壓的代數和為零”這一定律，並通過分析包含多個電壓源和電阻的迴路，展示其在求解迴路中未知電壓或電流時的強大威力。 在掌握瞭基爾霍夫定律之後，本章將介紹另外兩種強大的電路分析方法： 支路電流法：該方法通過引入每個支路的電流作為未知量，並根據KCL和KVL列齣方程組來求解。我們將詳細介紹如何建立方程組，以及如何求解這些方程組。 節點電壓法：該方法以節點電壓作為基本未知量，利用KCL和各支路的歐姆定律列齣方程組。我們將重點講解如何選擇參考節點，以及如何建立節點電壓方程。 此外，本章還將介紹一些更為高效的分析技巧，包括： 等效電阻的計算：我們將講解串聯和並聯電阻的計算方法，以及如何將復雜的電阻網絡化簡為單個等效電阻，從而簡化電路分析。 戴維寜定理和諾頓定理：這兩個定理是綫性電路分析的強大工具，可以將復雜的綫性電路簡化為一個等效電壓源或等效電流源，極大地簡化瞭對特定元件的分析。我們將詳細介紹這兩個定理的原理、應用條件和求解步驟。 通過對這些方法的係統講解和大量實例演示，本章將使讀者能夠獨立分析各種綫性電路，並為解決更復雜的電路問題積纍經驗。 第四章：電路的基本元件——構建電路的基石 本章將深入介紹電路中最基本、最重要的構成元件，它們是構建和分析電路的基礎。我們將詳細介紹以下幾種關鍵元件： 電阻器（Resistor）：我們將詳細闡述電阻器的作用，即限製電流或分壓，並介紹其多種類型，如固定電阻、可變電阻（電位器、滑動變阻器）等。我們將講解電阻的標稱值、容差、功率等級等重要參數，以及如何識彆電阻的色環標識。我們將深入探討電阻的綫性與非綫性特性，以及其在實際電路中的應用，如作為限流元件、分壓元件等。 電容器（Capacitor）：我們將詳細解釋電容器的基本原理，即儲存電荷的能力。我們將介紹電容器的構成，即兩個導體闆被絕緣電介質隔開。我們將詳細闡述電容的定義、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。我們將介紹不同類型的電容器，如電解電容、陶瓷電容、薄膜電容等，並分析它們的特性和適用範圍。電容器的充放電過程是其最重要的動態特性，我們將對其進行詳細的數學描述和物理意義的解釋，並講解其在濾波、耦閤、儲能等方麵的應用。 電感器（Inductor）：我們將詳細介紹電感器的作用，即阻礙電流變化的能力。我們將闡述電感器的構成，通常是由導綫繞製而成。我們將詳細介紹電感量的定義、單位（亨利）以及影響電感量大小的因素，如綫圈的匝數、直徑、長度以及鐵芯材料。我們將介紹不同類型的電感器，如空心電感、鐵氧體電感、工字電感等，並分析它們的特性和應用。電感器的儲能特性和對交流電的阻礙作用（感抗）是其核心特性，我們將對其進行詳細講解。 理想電壓源與電流源（Ideal Voltage and Current Sources）：我們將嚴格區分理想電壓源和理想電流源，並闡述它們的定義：理想電壓源在其兩端提供恒定的電壓，而不考慮其輸齣的電流；理想電流源在任何情況下都提供恒定的電流，而不考慮其兩端的電壓。我們將討論這些理想模型的局限性，並介紹實際電源（如電池、發電機）如何近似為理想源與內阻的串聯或並聯模型。 實際的電源模型：我們將介紹如何用更貼近實際的電路模型來錶示真實電源，例如，用一個理想電壓源和一個串聯電阻來錶示有內阻的電壓源，用一個理想電流源和一個並聯電阻來錶示有內阻的電流源。這將幫助讀者理解為什麼實際電源的輸齣電壓會隨負載的變化而變化。 本章的目的是讓讀者深入理解這些基本元件的物理本質、電氣特性以及它們在電路中的作用，為後續進行更復雜的電路設計和分析打下堅實的基礎。 第五章：暫態分析——探索電路的動態響應 本章將把電路分析帶入一個全新的維度——動態過程。我們不再僅僅關注電路達到穩態時的狀態，而是深入研究電路在發生變化（例如開關的閉閤或斷開）時，電流和電壓如何隨時間演變，即電路的暫態響應。 我們將首先介紹“時間常數”這一至關重要的概念，它是描述RLC電路暫態過程快慢的重要參數。 RL電路的暫態分析：我們將重點分析電阻-電感（RL）電路。當電路中的電流發生變化時，電感器會産生一個反電動勢來阻礙這種變化。我們將詳細講解電感器在RL電路中的充磁和退磁過程，並推導齣電流和電壓隨時間變化的指數函數錶達式。我們將通過分析開關的閉閤和斷開過程，來展示RL電路的上升時間和下降時間，並強調時間常數τ=L/R在其中的作用。 RC電路的暫態分析：接著，我們將深入研究電阻-電容（RC）電路。電容器的充放電過程是RC電路暫態分析的核心。我們將詳細講解電容器在RC電路中的充電和放電過程，並推導齣電壓和電流隨時間變化的指數函數錶達式。我們將通過分析開關的閉閤和斷開過程，來展示RC電路的充電和放電特性，並強調時間常數τ=RC在其中的作用。 RLC電路的暫態分析：在掌握瞭RL和RC電路的暫態分析之後，本章將進一步探討三元件組成的RLC電路。RLC電路的暫態響應會更加復雜，可能錶現為過阻尼、臨界阻尼或欠阻尼三種情況，這取決於電阻、電感和電容的相對值。我們將解釋不同阻尼情況下的響應特性，並介紹如何通過計算阻尼係數來判斷電路的阻尼狀態。 本章的重點在於理解電感器和電容器在動態過程中所扮演的角色，以及它們如何影響電路的瞬時行為。通過對這些動態過程的深入分析，讀者將能夠理解許多實際電路（如開關電源、濾波器、振蕩器）的工作原理。 第六章：正弦穩態分析——理解交流電路的本質 本章將聚焦於交流電路分析，這是現代電子技術中最為普遍和重要的分析領域之一。與直流電路不同，交流電路中的電壓和電流隨時間呈周期性變化，通常以正弦波的形式呈現。 我們將從以下幾個關鍵點展開講解： 相量（Phasor）的概念：為瞭簡化對交流電路的分析，我們將引入相量這一數學工具。相量可以將時域的正弦函數轉化為復平麵上的嚮量，使得許多原本復雜的微分方程求解過程，轉化為代數運算。我們將詳細講解如何將正弦電壓和電流錶示為相量，以及相量之間的幅度和相位關係。 阻抗（Impedance）和導納（Admittance）：在交流電路中，電阻、電感和電容對電流的阻礙作用不再是簡單的電阻值。我們將引入阻抗的概念，它是一個復數，包含瞭電阻、感抗（電感的阻礙作用）和容抗（電容的阻礙作用）。我們將詳細推導電感和電容的感抗和容抗的計算公式，以及它們與頻率的關係。導納作為阻抗的倒數，也將被詳細介紹。 交流電路中的歐姆定律和基爾霍夫定律：我們將講解如何將直流電路中的歐姆定律和基爾霍夫定律推廣到交流電路中，即使用相量和阻抗來分析交流電路。我們將展示如何運用這些定律來求解交流電路中的電流和電壓。 串並聯交流電路的分析：我們將講解如何計算交流電路中串聯和並聯元件的等效阻抗，以及如何分析復雜的交流電路。 功率分析：交流電路中的功率比直流電路更為復雜，我們將介紹有功功率、無功功率和視在功率的概念，以及功率因數的重要性。我們將講解如何計算這些功率，以及如何提高功率因數。 諧振電路：RLC串聯和並聯諧振電路是交流電路中的重要組成部分，我們將詳細分析諧振條件，以及諧振時電路的特性，如最大電流或最小電流，以及帶寬等概念。 本章的目的是讓讀者掌握分析交流電路的基本方法和工具，理解交流電路中的重要概念，並能夠獨立分析和設計各種交流電路。 第七章：電路的非綫性元件與基本電路——探索更廣泛的電路行為 在前幾章中，我們主要關注的是綫性電路，即滿足疊加原理和齊次原理的電路。然而，在現實世界中，許多重要的電子元件是非綫性的，它們使得電路的行為更加復雜和多樣。本章將介紹一些常見的非綫性元件及其在基本電路中的應用。 半導體二極管（Semiconductor Diode）：我們將詳細介紹二極管的PN結結構，以及其單嚮導電的特性。我們將講解正嚮偏置和反嚮偏置下的二極管伏安特性麯綫，並介紹理想二極管模型和實際二極管模型的區彆。我們將討論二極管在整流（將交流電轉換為直流電）、穩壓、信號限幅等方麵的應用。 三極管（Transistor）：我們將介紹兩種最常見的晶體管：雙極性結型晶體管（BJT）和場效應晶體管（FET）。 BJT：我們將講解BJT的結構（NPN和PNP），以及其作為電流控製器件的工作原理。我們將介紹BJT的三個電極（基極、集電極、發射極），以及其輸入和輸齣特性麯綫。我們將重點講解BJT在放大和開關電路中的應用。 FET：我們將介紹FET的兩種主要類型：結型場效應晶體管（JFET）和金屬-氧化物-半導體場效應晶體管（MOSFET）。我們將講解FET的柵極、漏極和源極，以及其電壓控製電流的特性。我們將介紹FET在放大和開關電路中的應用，並強調其在高輸入阻抗和低功耗方麵的優勢。 運算放大器（Operational Amplifier, Op-Amp）：雖然運算放大器本身是一個復雜的集成電路，但我們將在本章將其作為一個重要的“黑箱”模型來介紹。我們將介紹運算放大器的基本組成（高輸入阻抗、低輸齣阻抗、極高的開環增益），以及其理想模型。我們將重點講解運算放大器在構成各種基本模擬電路中的作用，例如： 同相放大器和反相放大器：演示如何利用運算放大器實現信號的放大，並控製輸齣信號的相位。 加法器和減法器：展示如何利用運算放大器實現多個輸入信號的綫性組閤。 積分器和微分器：介紹運算放大器在實現微分和積分運算電路中的應用，這在信號處理和控製係統中非常重要。 比較器：講解運算放大器作為比較器，用於判斷輸入信號的大小。 基本非綫性電路示例：我們將通過一些簡單的非綫性電路實例，來展示非綫性元件如何改變電路的特性，例如： 整流電路：使用二極管實現將交流電轉換為脈動直流電。 濾波電路：使用電容和電阻（或電感）來平滑整流後的脈動直流電。 放大電路：使用晶體管來放大微弱的信號。 本章的目的是為讀者打開非綫性電路的世界，讓他們瞭解和掌握一些基本非綫性元件的工作原理和應用，為進一步學習模擬電子技術和數字電子技術奠定基礎。 總結與展望 本書力求以係統、嚴謹且易於理解的方式，為讀者呈現電路理論的核心內容。從最基本的物理量和定律，到復雜的分析方法和元件特性，再到動態過程和非綫性行為，我們一步步地構建起對電路世界的認識。通過大量的實例和清晰的講解，我們希望讀者不僅能夠掌握理論知識，更能培養齣解決實際電路問題的能力。 電路理論是電子工程、通信工程、自動化等眾多工程領域的基礎。掌握瞭本書的內容，讀者將具備進一步深入學習模電、數電、信號處理、電力係統等更高級課程的能力，為未來的學習和職業發展奠定堅實的基礎。我們鼓勵讀者在學習過程中，勤於思考，勇於實踐，多動手搭建電路，加深對理論知識的理解，最終成為一名齣色的電路工程師。

評分☆☆☆☆☆

當我還是個電氣工程的新手時，我花瞭不少時間尋找一本真正能讓我理解電路本質的書，最終我選擇瞭《電路理論基礎教程》。它的優點在於，它不僅僅是一本教科書，更像是一位耐心且知識淵博的導師。作者的敘述方式非常細膩，就像在一步一步地引導你走進電路的世界。他總是從最基本、最容易理解的概念開始，然後逐漸引入更復雜的理論，確保讀者不會感到 overwhelming。我特彆喜歡書中對“電”這個概念的解釋，它用非常直觀的比喻，將抽象的電荷流動具象化，讓我這個初學者也能夠迅速建立起直觀的理解。書中對各個章節的邏輯銜接也做得非常好，讀完一章，你會很自然地想去瞭解下一章的內容，整個學習過程流暢而有吸引力。我曾遇到過對某些電路現象感到睏惑的時候，翻看這本書，總能在其中找到解釋，或者找到新的視角來理解。它就像一個寶藏，每次重讀都能有新的發現和體會，這使得它不僅僅是一本一次性的教材，而是一本可以伴隨我整個職業生涯的參考書。

評分☆☆☆☆☆

作為一名長期在電子行業工作的工程師，我深知紮實的電路理論基礎的重要性，而《電路理論基礎教程》正是這樣一本能夠幫助你建立起堅實基礎的寶藏。這本書的嚴謹性和深度是我非常欣賞的。它涵蓋瞭電路理論的各個核心方麵，並且講解得非常透徹。我特彆欣賞書中關於各種分析方法的論述，比如疊加定理、戴維寜定理和諾頓定理等，作者不僅給齣瞭定理的內容，還詳細講解瞭它們的推導過程和適用範圍，這對於理解這些定理的本質非常有幫助。此外，書中對非綫性電路的分析也進行瞭初步的探討，這對於我們理解現實世界中各種復雜的電子設備至關重要。我記得在工作中遇到一些疑難電路問題時，我經常會翻閱這本書，從中獲得靈感和解決思路。這本書的價值在於，它不僅僅傳授知識，更重要的是培養瞭讀者的分析能力和解決問題的能力。它的內容質量非常高，即使是經驗豐富的工程師，也能從中獲得啓發。

評分☆☆☆☆☆

這本書我讀瞭好幾年瞭，至今仍然覺得它是學習電子信息領域入門的絕佳選擇。當初接觸它，是因為我在大學裏選擇瞭這個專業，而這本《電路理論基礎教程》是老師強烈推薦的教材。拿到書的第一感覺是它的厚重感，雖然有點擔心內容是否過於艱深，但翻開第一頁，便被它條理清晰的編排和循序漸進的講解所吸引。從最基本的電路元件，如電阻、電容、電感，到各種電路定律，如歐姆定律、基爾霍夫定律，再到復雜的網絡分析方法，如節點電壓法、網孔電流法，書中的每一個概念都得到瞭細緻的闡述，並配有大量的例題和習題。我記得我曾經為瞭理解一個復雜的電路分析過程，反復閱讀瞭書中相關章節好幾遍，並在草稿紙上畫滿瞭各種分析圖。作者的語言風格非常嚴謹，但又不失通俗易懂，即使是初學者也能很快掌握核心概念。而且，書中還穿插瞭一些曆史背景和實際應用案例，這讓我在學習理論知識的同時，也對電路在現實世界中的重要作用有瞭更深刻的認識。總的來說，這本書為我打下瞭堅實的電路理論基礎，為我後續深入學習更高級的課程奠定瞭堅實的基礎，我非常感激它。

評分☆☆☆☆☆

當我決定要深入瞭解電子學領域時，我四處尋找閤適的入門書籍，《電路理論基礎教程》無疑是我做齣的最佳選擇之一。這本書的獨特之處在於它對概念的深入剖析和對學習過程的精心設計。它不像很多教科書那樣隻提供公式和定義，而是花瞭很多篇幅去解釋這些概念背後的物理原理和實際意義。我印象最深刻的是關於電容和電感儲能的講解，作者用瞭非常生動的語言，將其比作水庫蓄水和水管的慣性，讓我這個之前對這些概念一頭霧水的人，瞬間茅塞頓開。書中的例題設計也非常精巧，它們往往能涵蓋多個知識點，並且難度適中，能夠幫助我鞏固所學知識，並且逐漸培養解決復雜問題的能力。我曾遇到過一些概念性的難題，通過閱讀這本書，能夠找到非常清晰的解釋，而且作者還會給齣一些思考題，引導我去更深層次地思考問題。這本書的價值在於，它不僅僅是傳授知識，更重要的是它教會瞭我如何去思考，如何去理解電路的“生命”。

評分☆☆☆☆☆

這本《電路理論基礎教程》絕對是我在大學期間最值得投資的教材之一。我當時是在準備考研，需要鞏固和提升自己的電路理論知識，偶然間看到瞭這本書。拿到手後，首先被它的裝幀吸引，紙張質量很好，印刷清晰，閱讀起來非常舒適。內容方麵，它不像某些理論書那樣枯燥乏味，而是非常注重實用性和工程思維的培養。書中對於每個公式的推導都清晰明瞭，並且解釋瞭其背後的物理意義，而不是簡單地給齣一個結論。尤其讓我印象深刻的是，書中關於瞬態分析的部分，作者通過引入時域和拉普拉斯變換等方法，將復雜的動態電路分析變得係統化和易於理解。我記得當時為瞭掌握瞬態分析，花瞭很多時間去做配套的習題，很多習題的設計都非常巧妙，能夠幫助我觸類旁通。此外，書中還提供瞭許多相關的實驗指導，雖然我當時沒有條件全部完成，但這些指導讓我對理論知識在實際電路中的應用有瞭更直觀的認識，也激發瞭我對動手實踐的興趣。這本書不僅滿足瞭我對理論知識的需求，更重要的是，它教會瞭我如何用工程的思維去解決問題。