普通高等教育“十二五”规划教材 电路原理 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王玫 著

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出版社： 中国电力出版社

ISBN：9787512318625

商品编码：29729840035

包装：平装

出版时间：2011-06-01

基本信息

书名：普通高等教育“十二五”规划教材 电路原理

定价：32.50元

作者：王玫

出版社：中国电力出版社

出版日期：2011-06-01

ISBN：9787512318625

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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王玫主编的《电路原理》以教育部新颁布的本科“电路分析基础”和“电路理论基础”两门课程的教学基本要求为指导，结合现代电工电子技术的发展对电气信息类专业人才的要求，在初版《电路分析基础》（王玫主编）一书的基础上重新编写。本书既保持了原书重视基本概念、基本理论和基本分析方法的特点，同时又对原书内容进行增删和更新，使教材内容体系更加合理。在编写中较好地处理了教材内容深度和广度、理论性和适用性的关系，方便后续课程的开展。注重基本知识、基本理论和基本分析方法的阐述，以培养学生分析问题和解决问题的能力。教材不仅具有合理的科学体系，而且紧密结合专业，可供电类各专业选用。

内容提要

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王玫主编的《电路原理》为普通高等教育“十二五”规划教材，根据教育部颁布的高等学校工科本科电路课程教学基本要求编写。
《电路原理》共有十三章，内容包括：电路元件和电路定理、电路的等效变换、电阻电路的一般分析方法、线性电路的基本定理、正弦稳态电路的分析、含耦合电感和理想变压器电路的分析、三相电路、动态电路的时域分析、非正弦周期信号激励下稳态电路的分析、动态电路的复频域分析、二端口网络、非线性电阻电路简介、磁路。每章配有大量的例题、思考题和习题，并附参考答案。
书中系统地阐述了电路的基本概念、基本理论和基本分析方法。内容全面、难易适中、叙述清晰透彻，便于组织教学和学生自学。
《电路原理》可作为应用型本科电气工程、自动化、通信工程、计算机等专业教材，也可作为有关工程技术人员的参考书。

目录

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前言章 电路元件和电路定理 节 电路和电路模型 第二节 电路中的基本物理量 第三节 电阻元件 第四节 电容元件 第五节 电感元件 第六节 独立电源 第七节 受控电源 第八节 基尔霍夫定律 第九节 电位及其计算 第十节 电路中的对偶关系 本章小结 思考题 习题一第二章 电路的等效变换 节 二端网络等效变换的概念 第二节 电阻的串联、并联和混联 第三节 电阻星形连接和三角形连接及其等效变换 第四节 独立电源的连接和等效变换 第五节 含受控源电路的等效变换 本章小结 思考题 习题二第三章 电阻电路的一般分析方法 节 支路电流法 第二节 网孔分析法 第三节 回路分析法 第四节 节点分析法 本章小结 思考题 习题三第四章 线性电路的基本定理 节 叠加定理 第二节 替代定理 第三节 戴维南定理和诺顿定理 第四节 大功率传输定理 本章小结 思考题 习题四第五章 正弦稳态电路的分析 节 正弦量的基本概念 第二节 正弦交流电的相量表示 第三节 基尔霍夫定律的相量形式 第四节 电阻、电感和电容元件伏安特性的相量形式 第五节 阻抗和导纳 第六节 正弦稳态电路分析 第七节 电阻、电容和电感元件的功率 第八节 二端网络的功率 第九节 功率因数的提高和有功功率的测量 第十节 正弦稳态电路中的大功率传输 第十一节 正弦交流电路中的串联谐振 第十二节 正弦交流电路中的并联谐振 本章小结 思考题 习题五第六章 含耦合电感和理想变压器电路的分析 节 耦合电感 第二节 耦合电感的连接及其去耦等效电路 第三节 空芯变压器 第四节 理想变压器 本章小结 思考题 习题六第七章 三相电路 节 三相电源 第二节 三相电源的连接和三相负载的连接 第三节 对称三相电路的计算 第四节 不对称三相电路的计算 第五节 三相电路的功率及其测量 本章小结 思考题 习题七第八章 动态电路的时域分析 节 换路定律和电路初始值的计算 第二节 一阶电路的零输入响应 第三节 一阶电路的零状态响应 第四节 一阶电路的全响应·三要素法 第五节 一阶电路的阶跃响应 第六节 一阶电路的冲激响应 第七节 二阶电路的响应 本章小结 思考题 习题八第九章 非正弦周期信号激励下稳态电路的分析 节 非正弦周期信号及其傅里叶级数的分解 第二节 非正弦周期信号激励下电路的有效值和平均功率 第三节 非正弦周期信号激励下电路稳态响应的计算 第四节 滤波电路 本章小结 思考题 习题九第十章 动态电路的复频域分析 节 拉普拉斯变换 第二节 拉普拉斯反变换 第三节 电路元件和电路定律的复频域形式 第四节 线性动态电路的复频域分析法 第五节 网络函数 本章小结 思考题 习题十第十一章 二端口网络 节 二端口网络的概念 第二节 二端口网络的参数和方程 第三节 二端口网络的等效电路 第四节 二端口网络的连接 本章小结 思考题 习题十一第十二章 非线性电阻电路简介 节 非线性电阻元件 第二节 非线性电路的分析方法 本章小结 思考题 习题十二第十三章 磁路 节 磁场的基本物理量及全电流定律 第二节 铁磁物质的磁化曲线 第三节 磁路及磁路定律 第四节 恒定磁通磁路的计算 第五节 交变磁通磁路 第六节 电磁铁 本章小结 思考题 习题十三参考答案参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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探寻电荷的律动：从基础到应用的电路原理之旅 《电路原理》并非一本陈旧的知识堆砌，而是一扇通往现代电子世界大门的钥匙，一本带领您深入理解电荷流动奥秘的指南。它系统地阐述了电路的基本概念、分析方法以及重要元器件的特性，为一切涉及电与电子的学科打下坚实的基础。无论您是怀揣着对科学探索的热情，还是希望掌握解决现实工程问题的能力，本书都将是您不可或缺的学习伙伴。 第一章：电路的基本概念与定律——构建知识的基石 本章是整个电路学习的起点，它将带您认识电路这个微观世界的“血管”和“泵”。我们会首先引入电荷这一基本粒子，理解其性质以及在导体中为何能够自由移动。进而，我们将定义电流，这一电荷定向移动的宏观表现，并学习如何用安培（A）来度量它的强度。紧接着，电压的概念将被深入剖析，它是驱动电荷移动的“动力”，我们将其单位定义为伏特（V）。通过形象的比喻，理解电压差如同势能差，是电荷运动的根本原因。 然后，电阻作为电路中普遍存在的“阻碍”元素，其作用和影响将被详细介绍。我们将学习欧姆定律，这一揭示电流、电压与电阻之间内在联系的普适性定律，并探讨其在计算电路中的应用。电阻的串联与并联是电阻组合的最基本形式，我们会学习如何计算其等效电阻，理解不同连接方式对电流和电压分配的影响。 此外，功率的概念至关重要，它描述了电能在单位时间内转换或消耗的速率。我们将学习功率的计算公式，以及焦耳定律，理解能量如何在电路中转化，比如电能转化为热能。电能的消耗和供给是电路工作的核心，本书将引导您理解能量守恒在电路中的体现。 最后，我们还会初步介绍电位和电势差，为后续更复杂的电路分析打下概念基础。这些基础概念如同建筑的基石，扎实掌握它们，才能为后续的深入学习铺平道路。 第二章：电阻电路的分析方法——解构复杂系统的利器 掌握了基本概念后，本章将聚焦于电阻电路的分析。面对一个由多个电阻组成的复杂电路，如何准确计算任意支路的电流和任意两点间的电压？本书将为您提供一套系统而强大的分析工具。 我们首先会学习基尔霍夫定律。基尔霍夫电流定律（KCL），又称节点电压定律，揭示了在电路的任何一个节点处，流入该节点的电流之和等于流出该节点的电流之和，这是电荷守恒在电路中的直接体现。基尔霍夫电压定律（KVL），又称回路电压定律，指出在一个闭合回路中，所有元件上的电压降之和等于电源电动势之和，这是能量守恒在电路中的应用。这两个定律是分析复杂电路的“牛鼻子”，通过熟练运用，可以建立起描述电路关系的方程组。 在此基础上，我们将介绍支路电流法和节点电压法。支路电流法通过设定每条支路的电流方向和大小，并利用基尔霍夫定律列写方程来求解。节点电压法则以节点电压为未知数，利用KCL简化方程的建立过程，通常更为高效。 为了进一步简化分析，本书还将引入叠加定理和戴维宁定理（也称等效电源定理）。叠加定理允许我们在一个多电源电路中，通过依次分析每个独立电源单独作用时电路的响应，然后将所有响应叠加起来，得到总响应。戴维宁定理则提供了一种将任意线性电阻电路化简为单个等效电压源与串联等效电阻的方法，极大地简化了对复杂电路的分析，尤其是在研究特定部分的行为时。 最后，电源在电路分析中扮演着至关重要的角色。我们会深入理解理想电源（电压源和电流源）以及实际电源的特性，包括内阻对输出特性的影响。通过这些分析方法，您将具备“解剖”任何复杂的电阻电路，并准确预测其行为的能力。 第三章：含有电感和电容的电路——动态世界的奥秘 当电路中引入了能够储存能量的电感（L）和电容（C），电路的行为将变得更加复杂和有趣。它们是构成许多动态电路（如振荡电路、滤波器）的核心元件。 本章将从电感器的特性入手。电感器由线圈构成，当电流通过时会产生磁场，并储存能量。我们会学习电感量（L）的定义，以及电感器两端电压与电流变化率之间的关系：$u_L = L frac{di_L}{dt}$。理解电感器具有“抗拒电流变化”的特性。 接着，我们将探讨电容器的性质。电容器由两个导体板隔着绝缘介质组成，能够储存电荷和电场能。我们会定义电容量（C），并阐述电容器两端电压与通过它的电流积分之间的关系：$i_C = C frac{du_C}{dt}$。电容器表现出“阻碍电压变化”的特性。 在此基础上，本书将引导您分析RL电路和RC电路的暂态响应。当电源接入或断开时，电路中的电流和电压会经历一个随时间变化的过渡过程，直至达到稳态。我们将学习如何利用微分方程来描述这些暂态过程，并求解出电流和电压随时间变化的表达式，理解时间常数（$ au = R cdot L$ 或 $ au = R cdot C$）在决定暂态过程快慢中的重要作用。 同时，我们还会研究RLC电路的全响应，包括阻尼振荡、临界阻尼和无阻尼振荡等现象，这些现象与RLC电路的固有频率和阻尼系数密切相关。 最后，本章还会触及正弦稳态分析，为下一章的交流电路分析打下基础，理解电感和电容在交流电路中的感抗和容抗概念。 第四章：正弦交流电路——现代电力与通信的基础 我们日常生活中使用的电力绝大多数是交流电，而无线通信、广播电视等更是离不开交流信号。本章将深入研究正弦交流电路的分析方法。 首先，我们会引入相量的概念。由于正弦量的大小和相位会随时间变化，直接分析会非常复杂。相量将正弦量表示为一个复数，其模代表幅值，辐角代表相位，极大地简化了交流电路的分析。我们将学习如何将正弦电压和电流转化为相量，以及进行相量运算。 阻抗（Z）和导纳（Y）是交流电路中的核心概念。电阻在交流电路中仍然表现为电阻，但电感和电容会引入感抗（$X_L = omega L$）和容抗（$X_C = 1/(omega C)$）。阻抗是电阻、感抗和容抗的复数形式总和，它全面描述了电路对交流电的阻碍作用。导纳则是阻抗的倒数。 在此基础上，我们将重新审视之前学过的基尔霍夫定律、叠加定理和戴维宁定理，并学会如何在相量域中应用它们来分析交流电路。串联RLC电路和并联RLC电路的阻抗和电流、电压关系将是重点分析对象。 谐振是RLC交流电路中一个非常重要的现象。当感抗等于容抗时，电路会发生谐振，此时阻抗最小（并联电路）或最大（串联电路），电流或电压达到最大值。谐振频率是评价许多滤波电路和振荡电路性能的关键参数。 本章还将介绍功率因数的概念，它描述了交流电路中视在功率与有功功率的比例，对电力系统的效率和运行至关重要。我们还将学习三相交流电路的基本原理，这是现代电力系统中广泛采用的电力传输和分配方式。 第五章：非正弦周期电流电路——超越纯粹的正弦信号 在实际应用中，许多信号并非简单的正弦波，例如方波、锯齿波等。本章将拓展我们的视野，学习如何分析非正弦周期电流电路。 核心理论是傅里叶级数。任何周期性的非正弦波都可以分解为一系列不同频率和幅值的正弦波（基波和各次谐波）的叠加。本书将介绍傅里叶级数的数学原理，以及如何将一个非正弦周期信号分解为它的直流分量、基波分量和各次谐波分量。 一旦将非正弦信号分解为一系列正弦分量，我们就可以运用前一章学到的正弦交流电路分析方法，分别分析每个分量在电路中的响应，并利用叠加定理将所有分量的响应叠加起来，得到非正弦信号在电路中的总响应。 本章将通过实例，展示如何分析包含非正弦信号的电阻电路、RL电路和RC电路。理解非正弦信号的频谱特性，对于信号处理、通信系统设计等方面具有重要意义。 第六章：磁场与电场中的能量——电磁世界的深层联系 本章将带领我们跳出单纯的电路图，深入到电场和磁场构成的物理世界，理解能量在电磁场中的储存与转换。 我们将回顾电场的基本概念，包括电场强度、电势，以及电荷在电场中运动时能量的转移。重点将放在电容器中电场能量的储存，学习其能量公式 $W_C = frac{1}{2} C u_C^2$。 接着，我们将深入研究磁场。从安培定律开始，理解电流如何产生磁场，以及磁场强度、磁感应强度等概念。我们将探讨电感器中磁场能量的储存，学习其能量公式 $W_L = frac{1}{2} L i_L^2$。 法拉第电磁感应定律是本章的重中之重，它揭示了变化的磁场如何在导体中产生电动势，这是发电机、变压器等许多电气设备工作的基本原理。我们将理解互感和自感现象，以及它们在电路分析中的体现。 最后，本章会总结电场能和磁场能在电路工作中的作用，以及能量的相互转化过程，将电路分析与宏观电磁场理论联系起来，提供更全面的物理理解。 第七章：信号的分析与处理——从波形到信息的转化 在信息爆炸的时代，对信号的理解和处理能力至关重要。本章将介绍信号的基本概念，以及常见的信号分析和信号处理方法。 我们首先会区分连续时间信号和离散时间信号，以及周期信号和非周期信号。 频谱分析是信号分析的核心内容。通过傅里叶变换，我们可以将一个信号从时域转换到频域，了解信号包含的各个频率分量及其强度。这将帮助我们理解信号的“组成成分”，为后续的信号处理提供依据。 我们还将介绍滤波器的基本概念和分类，包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。滤波器能够选择性地允许或阻碍特定频率的信号通过，在通信、音频处理等领域有着广泛应用。 调制和解调是通信系统中必不可少的环节。调制是将信息信号叠加到载波信号上的过程，以便于传输；解调则是从接收到的载波信号中提取出原始信息的过程。 本章还将简单介绍采样定理，它是将连续时间信号转换为离散时间信号的关键，为数字信号处理奠定基础。通过本章的学习，您将能更好地理解各种信号的特性，并掌握一些基础的信号处理技术。 第八章：电路的瞬态响应与暂态分析——理解动态变化 本章将进一步深入研究电路在不同时刻的动态行为，重点关注瞬态响应。 我们已经接触过RL和RC电路的暂态响应，本章将系统地总结和推广。对于包含电感和电容的二阶电路（RLC电路），其暂态响应会表现出更加丰富的动态特性，如自由响应和强迫响应。 我们将学习如何利用微分方程来描述和求解二阶电路的暂态响应，并深入理解振荡（包括欠阻尼、临界阻尼和过阻尼）、时间常数等概念在描述暂态过程中的作用。 拉普拉斯变换作为一种强大的数学工具，将被引入用于分析复杂的瞬态响应。拉普拉斯变换能够将微分方程转化为代数方程，极大地简化了分析过程，尤其是在处理更复杂的激励信号和高阶电路时。 理解电路的瞬态响应对于设计开关电源、控制系统、通信系统等至关重要，因为它直接关系到系统的稳定性和响应速度。 第九章：电子元器件基础——构建现代电子设备的核心 电路的实现离不开各种电子元器件，它们是构成复杂电子系统的“积木”。本章将介绍一些最基础但至关重要的电子元器件。 二极管是半导体器件中最基本的单元，具有单向导电性。我们将学习其基本原理、伏安特性曲线，并了解其在整流、限幅等电路中的应用。 三极管（晶体管）是实现放大和开关功能的核心元器件，是现代电子技术的基础。我们将介绍双极结型晶体管（BJT）和场效应晶体管（FET）的基本结构、工作原理、电特性曲线，以及它们在电流放大、电压放大和电子开关电路中的应用。 运算放大器（Op-amp）是一种高性能的集成电路，具有极高的开环电压增益、输入阻抗和极低的输出阻抗。我们将学习其理想模型和基本特性，以及如何利用它构成各种模拟信号处理电路，如反相器、同相放大器、加法器、减法器、积分器、微分器等。 此外，本章还会简要介绍传感器、集成电路（IC）等概念，为后续更深入的学习打下基础。 第十章：电路设计与应用实例——将理论付诸实践 理论的最终目的是指导实践。本章将通过一些具体的电路设计实例，将前面章节学到的知识融会贯通，展示电路原理在实际工程中的应用。 我们将从简单的电源电路设计开始，如直流稳压电源的设计，了解稳压二极管、三极管稳压电路的工作原理。 接着，会介绍放大电路的设计，如单级和多级放大器的设计，分析其增益、输入输出阻抗等性能指标。 振荡电路是产生周期性信号的关键，我们将分析几种常见的振荡电路，如RC振荡电路、LC振荡电路。 滤波器电路的设计也将被重点讨论，如利用LC元件或运算放大器构成不同类型的滤波器。 本书还将展示逻辑门电路（如与门、或门、非门）及其组合，这是构成数字电路的基本单元，为理解计算机、数字控制等打下基础。 通过这些实例，读者将能够体会到电路原理的强大威力，并学会如何根据实际需求，选择合适的元器件和电路结构，设计出满足要求的电路。 结语 《电路原理》是一门跨越时空的学科，它的思想贯穿于我们生活的方方面面，从手机、电脑到发电厂，无不闪耀着电路原理的光芒。本书旨在为您提供一个全面、深入且易于理解的学习路径，帮助您不仅掌握抽象的理论知识，更能培养出解决实际工程问题的能力。愿您在这趟电荷律动的探索之旅中，收获知识，激发灵感，为创造更美好的未来贡献力量。

评分☆☆☆☆☆

这本关于电路原理的教材，从我一个初次接触电学领域的学习者角度来看，它的内容组织结构简直是一场精心设计的冒险。初读时，那些密密麻麻的公式和抽象的概念，比如基尔霍夫定律和节点电压法，确实让人感到有些望而却步。我记得为了理解那个著名的戴维南定理，我光是把书里那几个例题的步骤掰开了揉碎了看，就花了差不多三天时间。但奇怪的是，一旦你熬过了最开始那段“煎熬期”，你会发现作者铺设的逻辑链条异常稳固。书中对基本元件——电阻、电容、电感——的特性讲解得极为透彻，不是那种干巴巴的定义堆砌，而是结合了非常生活化的比喻，比如把电流想象成水流，电压看作水压，这种类比极大地帮助我建立了直观的认识。而且，书中对稳态分析和暂态分析的过渡处理得非常平滑，没有出现那种突然拔高的难度陡增感，这对于打好扎实的理论基础至关重要。尽管我还没完全消化掉所有内容，但可以肯定的是，它为后续学习更复杂的电子学和自动控制打下了坚实的地基，让我体会到了工程学科的严谨美感。

评分☆☆☆☆☆

我手里拿着的这本教材，坦白说，它的排版风格颇具那个年代的“学院派”风范，简洁、甚至有些朴素，但这种朴素背后藏着的是对知识点本身纯粹的尊重。我特别欣赏它在章节末尾设置的那些“思考题”和“实验验证”部分，它们往往不是那种简单套用公式就能解决的死题，而是需要你真正去动脑筋，去分析电路在特定条件下的行为。例如，在讲解交流电路的功率因数补偿时，书中不仅给出了计算方法，还配了一张示意图，那张图虽然看起来只是简单的向量图，却清晰地揭示了无功功率和视在功率之间的三角关系，那种“豁然开朗”的感觉，是单纯看网络视频教学很难体会的。更难能可贵的是，它对理论的推导过程几乎是手把手地展示，没有跳跃性的步骤，这对于我们这些习惯于“知其然更要知其所以然”的学生来说，简直是福音。有时候我甚至会花大量时间去复现书中的推导过程，只是为了确保自己没有漏掉任何一个逻辑上的细微转折，这种深度参与感，是任何速成读物都无法比拟的。

评分☆☆☆☆☆

如果非要用一个词来形容我对这本书的整体感受，那可能是“厚重”。它绝不是那种能让你一周速成的轻薄读物，更像是一本值得在书架上收藏并时常翻阅的工具书。我注意到，在涉及网络拓扑和图论基础的部分，它对矩阵分析的应用讲解得非常深入，这让习惯了传统节点电压法的我感到了一种全新的思维冲击。作者似乎不满足于只教授“怎么做”，更致力于探讨“为什么这样做最有效”。比如，在处理复杂的有源二端口网络时，书中系统地引入了Z参数和Y参数的概念，并详细对比了它们在不同电路拓扑下的适用性。这种对比分析，远超出了基础课程的要求，更像是在进行一次高阶的工程方法论的探讨。每次合上书本，我都能感觉到自己对“电路”这个概念的理解层次又提升了一个维度，不再仅仅是电阻、电容的简单串并联，而是将其视为一个具有内在结构和数学规律的复杂系统。

评分☆☆☆☆☆

这本书的价值，我认为在于它对概念定义的极端精确性，这让我在面对不同出处的参考资料时，有了绝对的判断基准。举个例子，关于“理想源”和“实际源”的界限划分，书中描述得极其审慎，明确指出了在什么条件下可以将一个实际元件近似为理想元件，以及这种近似带来的误差范围讨论。这种严谨性，在后续进行实际的电路设计时，显得尤为重要。我记得有一次做课程设计，我的仿真结果和预期出现偏差，经过对照书中关于源模型特性的章节，我才意识到自己对某一特定工作点的源模型选择过于理想化了。可以说，这本书教会我的不仅仅是电路分析的技巧，更是一种面对工程问题时应有的审慎态度和对模型局限性的深刻洞察力，这是一种“治学之道”。

评分☆☆☆☆☆

我发现这本书的作者群似乎对教学的难度梯度有着非常精准的把握。它没有一股脑地把所有高级概念堆砌在一起，而是将内容巧妙地分解成若干个递进的小模块。例如，在直流分析告一段落后，引入电磁感应和磁场的概念，为后续理解RLC电路的暂态响应做足了铺垫，这种前后呼应的结构设计，极大地减少了知识点的“孤岛化”现象。特别是当章节涉及到拉普拉斯变换在电路暂态分析中的应用时，它并未直接假设读者已经完全掌握了该数学工具，而是用非常简洁的篇幅回顾了其在时域到复频域转换中的核心作用，使得电路专业的学生可以快速聚焦于应用层面。总而言之，这本书像是一位经验老到的导师，它知道何时该加快步伐，何时该放慢节奏，确保每一个学生都能跟上节奏，而非仅仅是优秀学生才能领略其精妙之处。