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徐进 等 著

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出版社： 复旦大学出版社

ISBN：9787309089646

商品编码：29731098934

包装：平装

出版时间：2012-08-01

基本信息

书名：电路基础

定价：32.00元

作者：徐进 等

出版社：复旦大学出版社

出版日期：2012-08-01

ISBN：9787309089646

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：大16开

商品重量：0.381kg

编辑推荐

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　　《复旦普通高等教育21世纪规划教材电类信息类:电路基础》通过示例培养学生利用计算机仿真技术分析电路的能力，既有利于理论教学中的重、难点的理解和掌握，又让学生在大一就初步了解了计算机仿真技术，为他们在后续课程的学习奠定了基础。《复旦普通高等教育21世纪规划教材电类信息类:电路基础》既可以作为高职高专院校电子信息类和电子、电气类各专业的教材，也可供相关电类工程技术人员参考。

内容提要

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目录

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章电路的基本概念和基本定律
1.1电路和电路模型
1.1.1电路的概念
1.1.2理想元件和电路模型
1.2电流和电压的参考方向
1.2.1电流及其参考方向
1.2.2电压及其参考方向
1.2.3电流电压的关联参考方向
1.2.4电位的概念及其分析计算
1.3电功率和能量
1.3.1电功率
1.3.2电能
1.4电路元件
1.4.1电阻元件
1.4.2电感元件
1.4.3电容元件
1.5电压源和电流源
1.6受控源
1.7基尔霍夫定律
1.7.1常用电路术语
1.7.2基尔霍夫电流定律
1.7.3基尔霍夫电压定律
1.8Multisim 10在电路分析的初步使用
1.8.1欧姆定律仿真验证
1.8.2基尔霍夫电压定律仿真验证
1.8.3基尔霍夫电流定律仿真验证
1.8.4受控源的仿真计算
1.8.5电路功率的测量
本章小结
习题1
第2章电路的等效变换
2.1电路等效变换的概念
2.2无源电阻电路的等效变换
2.2.1串联和并联
2.2.2Y形与△形连接和等效变换
2.3有源电路的等效变换
2.3.1电压源的串联和电流源的并联
2.3.2实际电源模型的等效变换
2.3.3受控源的串、并联及等效变换
2.4输入电阻的计算
2.5Multisim 10在电阻等效电路中的应用
2.5.1串联电路测试
2.5.2并联电路测试
2.5.3无源单端口网络等效电阻仿真计算
2.5.4输入电阻仿真计算
本章小结
习题2
第3章直流电阻电路的分析方法和基本定理
3.1支路电流法
3.2网孔电流法
3.3节点电压法
3.4叠加原理
3.4.1叠加原理
3.4.2齐性定理
3.5戴维南定理与诺顿定理
3.5.1戴维南定理
3.5.2诺顿定理
3.6大功率传输定理
3.7Multisim 10在直流电阻电路中的分析应用
3.7.1支路电流法仿真
3.7.2节点电压法仿真
3.7.3叠加原理仿真分析
3.7.4戴维南定理仿真分析
本章小结
习题3
第4章正弦交流电路稳态分析
4.1正弦交流电
4.1.1正弦交流电的基本概念
4.1.2正弦量的三要素
4.1.3有效值
4.1.4正弦量间的相位差
4.2正弦交流电的相量表示
4.2.1相量的基本概念
4.2.2相量法
4.2.3相量的几何意义
4.3单一元件伏安关系的相量表示
4.3.1电阻元件伏安关系的相量形式
4.3.2电感元件伏安关系的相量形式
4.3.3电容元件伏安关系的相量形式
4.4基尔霍夫基本定律相量表示
4.5复阻抗与复导纳及等效变换
4.5.1复阻抗与复导纳的概念
4.5.2RLC电路的阻抗计算
4.5.3复阻抗的串并联计算
4.6相量法分析正弦交流电路
4.6.1复阻抗混联电路分析计算
4.6.2网孔电流法和节点电压法分析正弦电路
4.6.3戴维南定理分析正弦电路
4.6.4叠加原理分析正弦电路
4.6.5相量图法分析正弦电路
4.7正弦交流电路的功率
4.7.1瞬时功率
4.7.2有功功率和功率因数
4.7.3无功功率
4.7.4视在功率
4.7.5电阻、电感、电容电路的功率
4.7.6功率因数的提高
4.7.7大功率传输
4.8Multisim 10在正弦电路中的分析应用
4.8.1验证正弦电路的基尔霍夫电流定律
4.8.2验证正弦电路的基尔霍夫电压定律
4.8.3验证正弦电路的欧姆定律
4.8.4仿真测定交流电路的参数
4.8.5正弦交流量的相位差仿真测量
本章小结
习题4
第5章三相交流电路
5.1三相电路
5.1.1三相电源
5.1.2三相电路
5.1.3线电压（电流）与相电压（电流）的关系
5.2对称三相电路的计算
5.3不对称三相电路
5.4三相电路的功率
5.5Multisim 10在三相电路中的应用
5.5.1三相对称电源的仿真模型设计
5.5.2三相四线制Y形对称负载测量电路
5.5.3三相四线制Y形非对称负载工作方式的仿真测量
5.5.4三相三线制Y形非对称负载工作方式的仿真测量
5.5.5三相电路的功率仿真测量
本章小结
习题5
第6章谐振电路
6.1串联谐振
6.1.1串联谐振的条件
6.1.2串联谐振的特征
6.1.3RLC串联谐振的频率特性
6.1.4串联谐振电路的通频带
6.2并联谐振
6.2.1并联谐振的条件
6.2.2并联谐振的特征
6.2.3RLC并联谐振的频率特性
6.2.4RLC并联谐振电路的通频带
6.2.5实际电感电容并联谐振电路
6.3Multisim10在谐振电路中的应用
本章小结
习题6
第7章互感电路与理想变压器
7.1耦合电感
7.2含耦合电感电路的计算
7.2.1耦合电感的串联
7.2.2耦合电感的并联
7.3空心变压器
7.4理想变压器
7.4.1理想变压器的性质
7.4.2理想变压器的实现条件
7.5Multisim 10在互感电路中的仿真应用
7.5.1互感耦合回路同名端测试电路
7.5.2理想变压器的仿真测试图
本章小结
习题7
第8章一阶动态电路分析
8.1线性电路的动态方程及其初始
条件
8.2电路变量的初始值
8.3一阶电路的零输入响应
8.3.1RC电路的零输入响应
8.3.2RL电路的零输入响应
8.4一阶电路的零状态响应
8.4.1RC电路在直流电源激励下的零状态响应
8.4.2RL电路在正弦电源激励下的零状态响应
8.5一阶电路的全响应
8.6Multisim 10在一阶电路中的应用
8.6.1电容器充放电仿真
8.6.2零输入响应仿真验证
8.6.3零状态响应仿真验证
8.6.4一阶全响应仿真验证
本章小结
习题8
第9章二端口网络
9.1二端口网络的基本概念
9.2二端口网络的常用定理
9.2.1特勒根定理
9.2.2互易定理
9.2.3替代定理
9.3二端口网络的参数
9.3.1Y参数
9.3.2Z参数
9.3.3T参数
9.3.4H参数
9.4二端口的等效电路
9.5二端口的转移函数
9.6二端口的连接
9.7Multisim 10在二端口网络中的应用
9.7.1特勒定理的仿真验证
9.7.2互易定理的仿真验证
9.7.3替代定理的仿真验证
9.7.4二端口电路的Z参数仿真分析
本章小结
习题9
0章电子仿真软件Multisim 10
10.1NI Multisim 10系统简介
10.2NI Multisim 10的基本界面
10.2.1Multisim的主窗口
10.2.2Multisim菜单栏
10.2.3Multisim工具栏
10.2.4Multisim的元器件库
10.2.5Multisim仪器仪表库
10.3Multisim的基本操作
10.3.1文件（File）基本操作
10.3.2编辑的基本操作
10.3.3创建子电路
10.3.4输入注释
10.3.5编辑图纸标题栏
10.4电路创建的基础
10.4.1元器件的操作
10.4.2电路图选项的设置
10.4.3导线的操作
10.4.4输入∕输出端
10.5仪器仪表的使用
10.5.1仪器仪表的基本操作
10.5.2数字多用表
10.5.3瓦特表
10.5.4示波器
10.5.5波特图仪
10.5.6电压表
10.5.7电流表
10.6仿真分析方法
本章小结
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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《电磁学原理及其工程应用》 内容概要： 本书旨在深入浅出地剖析电磁学的基本原理，并系统地阐述这些原理如何在广泛的工程领域中得到应用。我们将从电荷、电场、电势的静态概念出发，逐步过渡到电流、磁场、电磁感应等动态现象。全书结构严谨，理论与实践相结合，力求为读者构建一个扎实而全面的电磁学知识体系，使其能够理解和分析各种复杂的电磁现象，并为解决实际工程问题奠定坚实基础。 第一章：静电学基础 本章将详细介绍静电学的基本概念和定律。我们将从电荷的性质、分类（正电荷与负电荷，点电荷与电荷分布）以及电荷守恒定律入手。随后，重点讲解库仑定律，这是描述点电荷之间相互作用力的基本定律，我们将通过数学公式和直观图示来理解其精确含义。 接下来，我们将引入电场线的概念，这是可视化电场强度的一种有力工具。通过理解电场线的方向和疏密程度，我们可以直观地把握电场的分布和强度。我们将学习如何计算点电荷、线电荷、面电荷以及体电荷所产生的电场强度，包括使用叠加原理解决复杂电荷分布的问题。 电势能和电势的概念是静电学中至关重要的内容。我们将区分电势能与电势的含义，并推导出由不同电荷分布产生的电势。然后，我们将探讨等势面和等势线的概念，以及它们与电场线的关系。一个重要的推论是，在导体内部，电场强度处处为零，导体表面是等势面，我们将深入分析这一特性及其应用。 高斯定律是电场分析的强大工具。我们将详细阐述高斯定律的数学形式，并通过多个典型实例，如无限长均匀带电导线、均匀带电球体、无限大均匀带电平面等，展示如何利用高斯定律简便地求解复杂的电场分布。 最后，本章将介绍电介质的性质，包括极化现象（电子极化、偶极子极化、取向极化）以及介电常数、介电强度等概念。我们将分析电介质在电场中的行为，以及它们如何影响电场的分布和电容器的性能。 第二章：静电场中的导体与电容器 本章将聚焦于导体在静电场中的行为，并在此基础上引出电容器这一重要的储能元件。我们将详细分析导体的静电平衡状态，包括导体内部电场为零、导体表面为等势面、导体表面电荷分布的特点等。我们将探讨导体的接地以及接地保护的原理。 随后，我们将深入研究静电场的能量。通过对功的理解，我们将推导出静电场能量的表达式，并分析电容器储存能量的物理过程。 电容器的原理和结构是本章的重点。我们将介绍平行板电容器、圆柱形电容器、球形电容器等常见形式，并推导它们的电容公式。电容的定义（电荷与电压的比值）将贯穿始终。我们将学习如何计算不同形状和组合的电容器的电容，包括串联和并联电容器的等效电容。 此外，本章还将探讨电容器在不同介质中的性能变化，以及介质对电容的影响。我们将分析电容器的击穿现象及其原因，以及如何选择合适的电容器来满足特定的工程需求。 第三章：稳恒电流与电阻 本章将转向研究运动的电荷，即电流。我们将定义电流的强度、方向，并引入电流密度这一描述电流在导体中分布状态的物理量。我们将学习欧姆定律，这是描述导体中电流与电压之间关系的基石，包括其宏观形式和微观形式。 电阻的概念将得到详细阐述。我们将介绍电阻的定义，并推导出理想电阻的电阻率、长度和横截面积之间的关系。我们将学习如何计算各种形状导体的电阻，并理解温度对电阻率的影响，介绍电阻温度系数。 串联和并联电阻的等效电阻计算是本章的关键内容。我们将通过清晰的示例，讲解如何简化复杂的电阻网络。 功和功率是电流的重要属性。我们将推导出电流做功的功率公式，并分析电阻元件的功率损耗，以及焦耳定律的应用。 本章还将介绍不同种类导体的电阻特性，包括金属导体、半导体和绝缘体。我们将简要介绍超导现象及其潜在的应用。 第四章：电路中的电动势与基尔霍夫定律 本章将引入电动势的概念，它是在非静电力作用下，电荷移动所获得的能量，是维持电路中电流持续流动的根本原因。我们将区分电动势、电压和电势差，并介绍理想电源和实际电源模型。 为了分析复杂的电路，我们将系统地学习基尔霍夫定律。基尔霍夫第一定律（电流定律）是基于电荷守恒，描述了电路中各节点电流的关系。基尔霍夫第二定律（电压定律）是基于能量守恒，描述了电路中任意闭合回路中电势降与电动势的关系。 我们将通过大量实例，详细演示如何运用基尔霍夫定律求解含有多个电源和电阻的复杂电路的电流和电压。包括直接法、回路电流法和节点电压法等常用分析方法。 本章还将讨论叠加定理和戴维宁/诺顿定理，这些定理为简化和分析线性电路提供了强大的工具。我们将展示如何利用这些定理将复杂的电路分解为更简单的部分，从而更容易地求解。 第五章：磁场的基本概念 本章将开启磁场的探索之旅。我们将从磁场的来源——运动电荷（电流）和基本粒子的内禀磁矩入手。我们将引入磁感应强度（B场）作为描述磁场强弱和方向的物理量，并学习如何通过磁感线来可视化磁场。 安培定律是描述稳恒磁场的重要定律。我们将详细阐述安培环路定律，并通过实例，如无限长直导线、载流圆线圈、载流螺线管等，讲解如何利用安培定律计算不同电流分布产生的磁场。 磁场对运动电荷的作用力——洛伦兹力，是本章的核心内容。我们将推导出洛伦兹力的公式，并分析其方向（左手定则）。我们将研究洛伦兹力在匀强磁场中对带电粒子的作用，如圆周运动和螺旋运动。 磁通量和磁链的概念将用于描述磁场穿过某个面的程度。我们将定义磁通量，并学习如何计算不同形状曲面上的磁通量。 第六章：电磁感应现象 本章将深入研究电磁感应，这是法拉第最重要的发现之一，也是发电机、变压器等核心器件的物理基础。我们将引入法拉第电磁感应定律，它描述了穿过闭合回路的磁通量变化率与感应电动势之间的关系。 楞次定律将帮助我们确定感应电动势的方向，它指出感应电流的方向总是阻碍引起感应的磁通量的变化。我们将通过各种情景，如导轨上运动的导体棒、变化的电流产生的磁场等，来练习判断感应电流的方向。 自感和互感是电磁感应现象的两种重要表现。自感发生在电流自身变化时，会产生一个阻碍电流变化的感应电动势。我们将介绍自感系数，并推导出螺线管等的自感公式。互感则发生在两个靠近的线圈之间，一个线圈中电流的变化会在另一个线圈中产生感应电动势。我们将介绍互感系数。 本章还将探讨涡流（傅科流）现象，即在变化的磁场中，导体内部会产生感应电流，导致能量损耗。我们将分析涡流的产生机理及其影响，并介绍防止涡流的方法。 第七章：变化的磁场与电磁波 本章将进一步深化对变化的电磁场的理解，为理解电磁波奠定基础。我们将回顾麦克斯韦方程组（积分形式和微分形式），这是描述电场和磁场相互关联以及它们与电荷、电流之间关系的完整方程组。麦克斯韦方程组是经典电磁学的基石。 我们将重点分析位移电流的概念，这是麦克斯韦理论的突破性贡献，它将变化的电场类比于电流，并解释了电磁波的产生。 基于麦克斯韦方程组，我们将推导出电磁波的波动方程。我们将分析电磁波的性质，包括其传播方向、速度（光速），以及电场和磁场在电磁波中的关系（相互垂直且同相）。 本章还将介绍电磁波的谱，从无线电波到伽马射线，以及它们在通信、医疗、科研等领域的广泛应用。我们将讨论电磁波的反射、折射、衍射和干涉等现象，以及这些现象在光学和通信技术中的重要性。 第八章：电磁场与物质的相互作用 本章将深入探讨电磁场如何与物质相互作用，这对于理解材料的电磁特性以及设计高性能的电磁器件至关重要。 我们将重新审视电介质的极化机制，并将其与电场强度的关系量化，包括线形电介质和非线形电介质。我们将讨论电介质的介电损耗，以及它在交变电场中的影响。 我们将深入研究导体的导电机制，包括自由电子和空穴的运动，以及不同温度和掺杂程度对半导体导电性的影响。我们将讨论导体的表面效应和集肤效应，以及它们在交流电路中的重要性。 磁性材料的分类和特性将是本章的重要内容。我们将详细介绍顺磁性、抗磁性和铁磁性材料，包括它们的磁畴结构、磁化曲线、磁导率等参数。我们将分析铁磁性材料的磁滞现象和矫顽力，以及它们在磁存储和电磁屏蔽中的应用。 第九章：电磁学在工程中的典型应用 本章旨在通过一系列典型的工程应用案例，将前面章节学到的电磁学原理付诸实践。 电动机与发电机： 我们将分析电动机的工作原理，即利用磁场对载流导体的作用力产生转矩，以及发电机的工作原理，即利用导线在磁场中运动切割磁感线产生感应电动势。我们将介绍不同类型的电动机和发电机，以及它们的效率和功率损耗。 变压器： 我们将深入讲解变压器的工作原理，即利用电磁感应原理实现电压的升高或降低。我们将分析变压器的结构、效率和功率传输。 天线与电磁波传播： 我们将介绍天线的类型和工作原理，以及它们如何辐射和接收电磁波。我们将讨论电磁波在不同介质中的传播特性，以及无线通信系统的基本构成。 电磁屏蔽与电磁兼容（EMC）： 我们将探讨如何利用导电材料和磁性材料来屏蔽电磁干扰，以及电磁兼容设计的重要性，确保电子设备在复杂电磁环境中正常工作。 电磁测量技术： 我们将介绍各种电磁测量仪表，如万用表、示波器、频谱分析仪等，以及它们在电路调试和故障诊断中的作用。 微波工程基础： 我们将简要介绍微波的特性及其在雷达、卫星通信、微波炉等领域的应用。 结论： 《电磁学原理及其工程应用》力求为读者提供一个系统、深入且实用的电磁学学习体验。通过对基本原理的透彻理解和对典型工程应用的深入剖析，读者将能够更好地把握现代工程技术发展的脉络，解决实际工程问题，并为进一步的学习和研究打下坚实的基础。本书内容涵盖广泛，理论推导严谨，图文并茂，辅以丰富的例题和思考题，希望能激发读者对电磁学世界的浓厚兴趣。

评分☆☆☆☆☆

这本《电路基础》真是让我打开了新世界的大门，尤其是关于电磁感应现象的章节，讲解得细致入微。作者没有仅仅停留在理论公式的堆砌上，而是通过一系列生动的实例，比如变压器的工作原理，将抽象的法拉第定律具象化了。我记得有一次在调试一个老旧的音频设备时，遇到了莫名其妙的噪声干扰，当时百思不得其解。翻开这本书，对照着关于涡流和电磁屏蔽的描述，我才恍然大悟。书中详尽地分析了不同材料和结构对磁场耦合的影响，甚至提到了如何通过改变走线布局来最小化串扰。对于初学者来说，这种从宏观现象到微观机制的递进式讲解，极大地降低了理解难度。我特别欣赏作者在讲解RLC串并联谐振时所采用的对比分析方法，将电阻、电感和电容对电路相位的贡献清晰地划分出来，使得复杂的频响曲线分析变得有迹可循。读完这部分，我感觉自己看电路图时的“眼神”都变得锐利了许多，不再是单纯的元件识别，而是能预判电流和电压波形的大致走向。这本书对于提升实战能力有着不可估量的帮助，远超出了我预期的理论教材的范畴。

评分☆☆☆☆☆

这本书在非线性电路元件的特性描述上，展现出了极高的水准。我尤其欣赏对半导体二极管的I-V曲线分析，不仅仅停留在理想模型，而是深入探讨了小信号模型和大型信号模型在不同工作状态下的差异。书中对晶体管（BJT/MOSFET）的阈值电压、跨导和输出电阻等参数的介绍非常到位，并且清晰地解释了这些参数如何影响放大器的增益、带宽和失真。当我阅读到关于负载线分析的部分时，仿佛重新认识了放大电路的偏置设计。作者通过图解的方式，清晰地展示了Q点（工作点）的选择对电路动态范围的影响，强调了直流偏置与交流信号之间的微妙平衡。这种将直流稳定性和交流性能紧密结合的分析视角，对于想深入理解模拟电路设计的人来说是无价之宝。相比于其他侧重于数字逻辑的教材，这本书在模拟信号处理的“根基”上扎得非常深厚，为后续学习运算放大器等更复杂的集成电路打下了坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

我是一名工科跨专业学习者，之前对电子电路的认知基本停留在“黑箱”操作层面，拿到任何电路板都像在看天书。但接触到《电路基础》后，我发现它对于线性电路分析的系统性构建做得尤为出色。书中对基尔霍夫定律的阐述，并非草草带过，而是用了整整一个章节来深化理解，通过对比节点分析法和网孔分析法的适用场景和优劣，让读者明白何时该用哪种工具才能事半功倍。最让我印象深刻的是戴维宁等效电路和诺顿等效电路的推导过程，作者极其严谨地展示了如何通过开路电压和短路电流（或等效电阻）来简化复杂的网络，这对于后续进行大系统的小信号分析至关重要。我尝试着用书中的方法去拆解我们实验室里一个复杂的传感器驱动电路，原本需要手算半小时才能搞清楚的几个关键节点电压，现在只需要五分钟就能用等效电路法快速得出近似解。这种处理复杂问题的思维框架的建立，比单纯记住几个公式重要得多，它培养了一种化繁为简的工程师直觉。

评分☆☆☆☆☆

如果要用一个词来概括这本书的价值，那一定是“严谨的工程化视角”。它不仅仅是理论的集合，更像是一本资深工程师的笔记。书中在介绍完基本定律和分析方法后，总是会有一个“设计与应用”的小节。例如，在讲解电源滤波电路时，它没有满足于用电容来降低纹波的简单结论，而是深入剖析了不同滤波电容的等效串联电阻（ESR）和等效串联电感（ESL）在纹波抑制效果中的实际影响，这完全是实际工程中必须考虑的关键参数。此外，书中对双端口网络的ABCD参数分析，也体现了其面向传输和级联设计的实用性。通过这些参数，可以非常便捷地计算多级放大器或传输线的总特性，极大地简化了级联系统的设计工作量。总体而言，这本书成功地架起了从基础理论到实际电路系统构建之间的桥梁，是一本理论深度与工程应用价值完美平衡的佳作。

评分☆☆☆☆☆

我是一个更偏向于瞬态响应和时间域分析的学习者，而这本《电路基础》在处理暂态过程时，简直是教科书级别的典范。它没有回避微分方程的复杂性，但又巧妙地结合了拉普拉斯变换工具来简化求解过程。书中对RL、RC一阶电路的建立和求解过程，循序渐进，从自然响应到阶跃响应，每一个步骤都交代得明明白白。更进一步，对于二阶电路（如RLC电路），作者通过分析阻尼比和特征根的位置，清晰地划分出了过阻尼、临界阻尼和欠阻尼三种情况，并配有大量的波形图进行佐证，让人能直观地感受到电路对输入信号的不同“反应”。特别是书中关于开关瞬变的讨论，详细分析了电感电流不能突变和电容电压不能突变这两条黄金法则在实际电路切换瞬间的应用，这对于设计需要快速开关的电源管理模块至关重要。读完这部分，我对“时间常数”这个概念的理解上升到了一个新的高度，不再是简单的$ au=L/R$或$ au=RC$的记忆，而是理解了它背后的物理意义。