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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：29731447652

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

售价：22.4元,便宜9.6元,折扣70

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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《电气工程导论：从原理到应用》 本书是一本面向初学者的电气工程综合入门教材，旨在为读者构建扎实的理论基础，并介绍电气工程领域的广泛应用。本书力求将抽象的电气概念以清晰易懂的方式呈现，并通过丰富的实例和图示加深读者的理解。我们将从最基本的电学原理出发，逐步深入到更复杂的电路分析和系统设计，最终展现电气工程在现代社会中的重要作用。 第一部分：电学基本原理 在深入探讨电路之前，理解构成一切的基础——电学原理至关重要。本部分将详细介绍以下核心概念： 电荷与物质： 我们将从原子的基本结构讲起，介绍正电荷和负电荷的本质，以及它们如何在不同物质中表现（导体、绝缘体、半导体）。电子是电荷的载体，理解电子的运动是理解电流的关键。我们将探讨静电现象，如摩擦起电、感应起电，并介绍库仑定律，定量描述电荷之间的相互作用力。 电场与电势： 电荷会对其周围空间产生一个“影响”，这就是电场。我们将学习如何描述电场强度，以及电场线如何可视化电场分布。电场做功的能力与电势相关，电势能和电势差（电压）的概念将被详细阐述。我们将理解电压是驱动电荷移动的“动力”，并介绍电势的相对性。 电流与电阻： 当电荷在导体中定向移动时，就形成了电流。我们将定义电流的单位——安培，并讲解电流的两种基本类型：直流电（DC）和交流电（AC），以及它们各自的特性和应用场景。导体对电流的阻碍作用被称为电阻，我们将介绍电阻的定义、单位——欧姆，并引入欧姆定律，这是电路分析中最 fundamental 的法则，它建立了电压、电流和电阻之间的直接关系。我们将详细讲解欧姆定律的推导过程及其在简单电路中的应用。 功率与能量： 电路中的电能是如何被消耗或转换的？我们将介绍电功率的概念，以及如何根据电压、电流和电阻计算功率。功率的单位是瓦特。我们还将探讨电能的累积效应，即能量，并介绍焦耳定律，解释电阻性负载将电能转化为热能的原理。这对于理解家用电器的工作效率和安全运行至关重要。 第二部分：基本电路分析 在掌握了电学基本原理后，本部分将进入电路分析的核心内容，学习如何理解和计算电路的行为。 电路元件： 除了电阻，我们还需要了解其他基本的电路元件。 电源： 提供电能的设备，包括直流电源（如电池）和交流电源（如发电机、市电）。我们将介绍理想电源和实际电源的区别。 电容器： 能够储存电荷和电能的元件，其关键参数是电容。我们将讲解电容器的充放电过程，以及它在滤波、耦合等方面的应用。 电感器： 能够储存磁场能，并对电流的变化产生阻碍作用的元件，其关键参数是电感。我们将介绍电感器的基本原理，以及它在调谐、滤波等方面的作用。 开关： 用于控制电路的通断。 串联与并联电路： 这是分析电路最基本也是最重要的方法。 串联电路： 电路元件首尾相连，电流只有一条通路。我们将推导串联电路的总电阻、总电压和各元件电压、电流的规律。 并联电路： 电路元件的端子分别连接在一起，电流有多条通路。我们将推导并联电路的总电阻、总电流和各支路电压、电流的规律。 混联电路： 结合了串联和并联的复杂电路，我们将学习如何通过简化和分步分析来解决这类问题。 基尔霍夫定律： 对于更复杂的电路，串并联分析法可能不足以解决问题。基尔霍夫定律提供了更通用的分析工具。 基尔霍夫电流定律（KCL）： 在电路的任何一个节点上，流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和。这体现了电荷守恒。 基尔霍夫电压定律（KVL）： 沿着电路的任何一个闭合回路，所有电压降（电阻上的电压、负载上的电压）之和等于电动势（电源电压）之和。这体现了能量守恒。 我们将通过大量实例，演示如何运用KCL和KVL来列写方程组，并求解电路中的未知量。 电路分析方法： 除了KCL/KVL，我们还将介绍其他实用的电路分析技术。 节点分析法： 利用KCL，以节点电压为未知量进行分析。 网孔分析法： 利用KVL，以网孔电流为未知量进行分析。 戴维宁定理与诺顿定理： 将复杂的线性电路简化为等效的电压源或电流源模型，极大地方便了对特定元件的分析。 交流电路基础： 现代社会绝大多数的电能都是以交流形式传输和使用的。本节将介绍交流电的基本特性。 正弦波： 交流电最常见的形式，我们将学习正弦波的幅值、频率、周期、相位等概念。 相量法： 一种将交流电路分析转化为复数运算的强大工具，能够极大地简化包含电容和电感元件的交流电路分析。 阻抗： 交流电路中电阻、电容、电感对电流的综合阻碍作用，我们将学习复数阻抗的概念。 功率因数： 衡量交流电路中有效功率与视在功率的比例，是评价用电设备效率的重要指标。 第三部分：电气工程应用入门 理解了基本的电路原理和分析方法后，本部分将带领读者探索电气工程在实际生活中的各种应用，激发读者对这个学科的兴趣。 电气测量仪器： 如何“看到”电路中的电压、电流和电阻？我们将介绍常用的测量仪器，如万用表、示波器、信号发生器等，并讲解它们的工作原理和基本使用方法。 电子元器件与电路： 半导体器件： 介绍二极管（单向导电性）、三极管（放大和开关作用）和场效应管等基本半导体器件的工作原理，以及它们在整流、放大、开关等电路中的应用。 集成电路（IC）： 介绍集成电路的基本概念，包括它如何将大量元器件集成在一块芯片上，以及运算放大器（Op-amp）等常用集成电路的功能和应用。 电力系统基础： 发电与输电： 简要介绍发电的原理（如火力发电、水力发电、风力发电），以及交流电在远距离输电方面的优势。 变压器： 讲解变压器如何实现电压的升高或降低，它是电力系统中不可或缺的组成部分。 配电与用电： 介绍电能如何从输电网分配到用户，以及常见的用电设备。 电机与电动工具： 电动机原理： 介绍电动机如何将电能转化为机械能，并简述不同类型电动机（如直流电机、交流感应电机）的基本工作原理。 电动工具举例： 结合生活中的例子，如电钻、电动工具等，说明电机在实际中的应用。 通信与信号处理入门： 信号的产生与传播： 简要介绍模拟信号和数字信号的区别，以及电信号如何在通信系统中传输。 滤波器： 介绍滤波器在信号处理中的作用，如去除噪声、选择特定频率信号等。 控制系统基础： 反馈控制： 介绍反馈控制的基本概念，以及它在稳态控制（如恒温器）中的应用。 传感器与执行器： 介绍传感器如何将物理量转化为电信号，以及执行器如何根据电信号执行动作。 学习目标与特色： 循序渐进的结构： 从最基础的概念开始，逐步深入，确保读者能够建立清晰的知识体系。 清晰的语言表达： 避免使用过于专业或晦涩的术语，力求通俗易懂。 丰富的图示与实例： 大量使用电路图、示意图和生活中的实际例子，帮助读者将理论与实践联系起来。 强调动手实践： 鼓励读者进行简单的电路搭建和实验，加深理解。 为进阶学习打下基础： 本书内容覆盖了电气工程的核心领域，为读者进一步学习专业课程（如数字电路、模拟电路、电力系统、通信工程等）奠定坚实的基础。 通过学习《电气工程导论：从原理到应用》，您将不仅能够理解日常生活中的各种电气现象，更能洞悉现代科技发展的基石。无论您是对电气工程充满好奇的初学者，还是希望系统梳理知识的学生，本书都将是您探索电学世界的理想起点。

评分☆☆☆☆☆

这本书，我真的要好好说道说道了。刚翻开《电路基础》的时候，我心里是有点忐忑的，毕竟电子电气这块儿，对我来说总像是一座难以逾越的大山。不过，这本书的编排方式，简直是为我这种“入门级”选手量身定做的。它不像某些教材那样，上来就给你甩一堆复杂的数学公式和抽象的概念，让人头晕脑胀。相反，它像是拉着你的手，一步一步地走进电路的世界。最让我印象深刻的是，它对基本元件——电阻、电容、电感——的讲解，细腻到让人觉得不可思议。作者似乎深知我们初学者的困惑点，总能在最关键的地方用生活化的例子来做类比。比如讲到电容的充放电特性时，它不是干巴巴地给出时间常数的公式，而是把它比作一个水桶的蓄水和放水过程，那个画面感瞬间就建立起来了。我记得有一次为了搞懂基尔霍夫定律，我在网上找了好多视频，都没能完全领会那种“网格电流法”和“节点电压法”的精髓，结果翻到这本书的对应章节，作者用一套非常清晰的图示和步骤分解，让我一下子豁然开朗。我甚至能想象出作者在写这些内容时的耐心，他似乎在努力地把那些原本晦涩难懂的物理现象，用最直观、最接地气的方式呈现在我们面前。这不仅仅是一本教科书，更像是一位循循善诱的导师，它没有急于展示高深的理论，而是专注于打牢基础，让我对后续更复杂的知识点充满了信心。

评分☆☆☆☆☆

这本书的深度和广度，绝对超出了我对一本“基础”读物的预期。我原本以为它会止步于直流和简单交流电路的分析，但让我惊喜的是，它相当深入地探讨了正弦稳态分析的相量法，并且对三相交流电路的讲解，也做到了既全面又不失清晰。尤其是针对功率因数补偿这一块，作者的处理方式非常专业且实用。他不仅解释了为什么需要功率因数校正，更重要的是，他给出了一套详细的计算流程，配图清晰地展示了无功功率、有功功率和视在功率之间的关系。我过去总是在计算 $cosphi$ 的时候感到迷茫，总觉得皮相（视在功率）到底在电路中扮演什么角色。这本书里，作者巧妙地引入了功率三角形的概念，把抽象的向量运算转化成了简单的几何图形分析，这对于我理解电路中的能量流动至关重要。而且，书中还穿插了大量的“工程应用实例”，比如变压器的基本原理和简单的电机启动分析，这些内容让电路理论不再是纸上谈兵，而是真真切切地与我们日常接触的工业设备联系了起来。读完这部分内容，我感觉自己对电力系统的基本构成有了更宏观的认识，不再是零散的知识点堆砌，而是一个有机的整体。作者的知识体系构建能力实在令人佩服。

评分☆☆☆☆☆

从排版和阅读体验来看，这本书也做到了令人称赞的专业水准。我手里拿的是影印版，但即便如此，纸张的质感和印刷的清晰度都非常高，长时间阅读眼睛不会感到疲劳。在章节的结构划分上，作者似乎非常注重逻辑的连贯性。每一个新的概念引入，都会在之前的内容中找到清晰的铺垫。比如，在讲到RLC串联谐振时，作者会先用非常简洁的语言回顾电感和电容的阻抗随频率变化的特性，并用一个动态的图表展示了总阻抗的变化趋势，而不是直接给出谐振条件的数学表达式。这种“先建立直觉，后推导公式”的叙事方式，极大地降低了阅读的心理门槛。此外，书中大量的插图，无论是电路图、波形图还是概念示意图，都线条分明，标注精确，让人一眼就能抓住重点。很多教材的图示总是模糊不清，让人不得不去对照文字反复揣摩，但这本则完全没有这个问题，图文之间的配合度极高，为高效学习提供了物质基础。

评分☆☆☆☆☆

不得不提的是这本书的习题设计，简直是精妙绝伦的“考点提炼器”。很多教材的习题往往是重复计算，或者难度跨度极大，让人无从下手。但《电路基础》的习题部分，明显经过了精心编排和筛选。它遵循着“由浅入深，层层递进”的原则。初级的练习题，主要用来巩固基本定律的直接应用，比如直接套用欧姆定律或KCL/KVL求解节点电压。当你以为只是在做简单的重复劳动时，下一章节的习题就会突然引入一个需要你综合运用“戴维南定理”或“诺顿定理”的复杂网络，迫使你必须学会化繁为简的思维方式。更让我欣赏的是，书中对于一些经典电路问题，比如叠加定理的应用，提供了多种解题路径的对比分析。它会明确指出：“虽然你可以用叠加定理来解，但如果用节点电压法，效率会更高。”这种带着“解题策略指导”的习题设计，极大地提升了我解决实际问题的能力，让我学会了在面对复杂电路时，首先要思考的是“最优解法”，而不是蛮力计算。这种对效率和方法的强调，体现了作者深厚的教学经验。

评分☆☆☆☆☆

这本书带给我的最大收获，其实是一种对“系统思维”的培养，而不仅仅是电路知识的积累。在分析非正弦周期性激励下的电路问题时，傅里叶级数分析是不可避免的难点。我以前对傅里叶展开式总是感到很畏惧，觉得那些复杂的三角函数积分运算遥不可及。然而，作者通过将一个复杂的周期方波分解成无数个正弦波的叠加，直观地展示了“分解与合成”的思想——任何复杂的信号都可以被拆解成一系列简单的正弦分量。这让我意识到，电路分析的精髓在于“化繁为简”，利用线性系统的叠加原理，将一个难以处理的复杂问题，转化为一系列易于处理的简单问题。这种思维模式的迁移能力，远远超出了电路学科本身，它让我开始用更结构化、更模块化的方式去看待其他工程问题。这本书不是在教我“如何计算一个电路”，而是在教我“如何像一个电子工程师那样去思考”，如何用数学工具去描述物理世界，这种深层次的认知提升，是任何单一的解题技巧都无法比拟的宝贵财富。