电路学练考

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isbn号码:9787320991898
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具体描述

《材料科学基础:从微观结构到宏观性能》 一、本书概述与定位 《材料科学基础:从微观结构到宏观性能》是一部全面、深入探讨现代材料科学核心原理的专业著作。本书旨在为材料学、化学工程、机械工程、物理学以及相关交叉学科的本科生、研究生以及工程技术人员提供一个清晰、系统的学习框架。我们摒弃了传统教材中过于孤立的知识点堆砌模式,而是着重于建立“微观结构—加工工艺—性能—应用”之间的内在逻辑联系,使读者能够真正理解材料的“为什么”和“如何做”。 本书的叙事主线围绕四大基础材料体系展开:金属材料、陶瓷材料、高分子材料和复合材料。我们力求将基础的热力学和动力学原理,与材料的实际性能和设计紧密结合,强调跨学科视野,特别关注材料在极端环境下的行为预测和新型功能材料的设计理念。 二、核心内容深度解析 第一部分:材料科学的基石——原子与晶体结构 (约占全书25%) 本部分是理解材料一切宏观性质的起点。我们不仅详细讲解了晶体结构(如密堆积、体心立方、面心立方)的几何学特征,更深入探讨了晶体缺陷理论。缺陷不再被视为“不完美”,而是材料性能的决定因素。 点缺陷与线缺陷(位错): 重点分析了肖特基缺陷、弗伦克尔缺陷在扩散和离子导电性中的作用。位错理论部分详述了位错的几何结构、滑移系统,以及它们如何决定金属的塑性变形能力。特别引入了位错的交滑移和攀移机制,这是理解蠕变和高应力下的断裂行为的关键。 面缺陷与体缺陷: 晶界能、晶界扩散和晶界工程(如通过晶粒细化提高强度)被作为核心内容进行阐述。对于陶瓷材料,晶界对气密性和介电性能的影响被单独进行深入分析。 电子结构与化学键: 涵盖了量子力学基础在材料中的应用,重点解释了薛定谔方程在周期性晶格中的简化形式(能带理论)。通过能带结构,读者可以清晰地理解导体、半导体和绝缘体的本质区别,并为后续的功能材料章节打下理论基础。 第二部分:材料的热力学与动力学——性能的驱动力 (约占全书20%) 材料的组织结构并非一成不变,而是受热力学驱动并被动力学速率所制约的。 相图的解读与应用: 重点讲解了单组分、二元(如Fe-C、Cu-Ni)相图的绘制、解读与应用。强调了杠杆定律和反杠杆定律在确定相含量和成分时的精确应用。对于固溶处理、析出强化机制,我们通过相图变化进行直观演示。 扩散理论: 菲克定律的推导与应用是本章的重中之重。详细对比了格里菲斯扩散(空位机制)和柯尔斯道尔扩散(间隙机制)在不同材料中的主导地位。应用案例包括渗碳、渗氮过程的深度计算,以及高温氧化和腐蚀速率的预测。 形核与长大(Crystallization and Growth): 结合热力学驱动力和动力学限制,详细分析了非平衡冷却过程中的时间-温度-转变(TTT)图和冷却速率(CCT)图,这是热处理工艺设计不可或缺的工具。 第三部分:结构与性能的桥梁——四大材料体系的精深研究 (约占全书40%) 这部分是本书的实践核心,将理论知识应用于具体的材料类别,并深入探讨其关键性能。 金属材料: 深入探讨了强化机制(固溶强化、加工硬化、沉淀强化、晶粒细化),并着重分析了金属的断裂力学。引入了Griffith裂纹扩展理论和Paris低周疲劳定律,强调了疲劳寿命预测和断口分析的重要性。同时,对高温合金的微观组织稳定性进行了专门讨论。 陶瓷材料: 强调了陶瓷的脆性本质及其与高离子/共价键的关联。重点分析了结构陶瓷(如SiC、Al2O3)的烧结过程、孔隙率控制以及高稳定性。功能陶瓷部分则侧重于压电效应、铁电效应和半导体特性(如ZnO的载流子输运)。 高分子材料: 区别于传统材料,本书重点介绍了聚合物的缠结、微观结构(结晶度、玻璃化转变温度Tg)。详细分析了黏弹性理论(Maxwell模型、Voigt模型)在蠕变和应力松弛中的应用,并涵盖了降解机制(光解、热氧老化)。 复合材料: 聚焦于基体与增强相的界面行为。通过混合律(Rule of Mixtures)建立性能预测模型,详细对比了纤维增强、颗粒增强和层状复合材料的各向异性力学特性。界面结合的强度和热匹配是本章的核心讨论点。 第四部分:先进材料设计与前沿展望 (约占全书15%) 本部分旨在引导读者超越经典知识,探索材料科学的未来方向。 功能材料的电磁学基础: 深入讲解了介电常数、磁化强度、导电率的微观起源。包括了永磁材料(硬磁与软磁的区别)、铁氧体材料的应用以及导电聚合物的掺杂机制。 先进制造工艺与材料表征: 简要介绍了增材制造(3D打印)对材料微观结构带来的新挑战(如快速凝固导致的非平衡态组织)。在表征技术方面,重点讲解了透射电子显微镜(TEM)在原子尺度成像和能谱分析(EDS/EELS)中的应用,强调数据解释的重要性。 可持续性与材料生命周期: 探讨了材料回收、生物可降解材料以及能源材料(电池电极材料、光伏材料)的挑战与机遇,体现了材料科学的社会责任。 三、本书的特色与优势 1. 强大的工程化导向: 本书的每一章都配备了多个“工程应用实例分析”模块,将理论知识直接映射到工业生产中的关键问题,如焊接残余应力、薄膜沉积的应力控制等。 2. 严谨的数学推导与可视化: 核心公式的推导过程力求清晰完整,避免跳步,同时辅以大量高质量的示意图、相图和模拟结果截图,增强抽象概念的直观理解。 3. 跨越学科的整合: 本书打破了传统材料学教材中物理与化学内容的割裂现象,通过热力学势和统计力学的视角,统一解释了扩散、相变和电学行为的内在联系。 4. 习题设计: 章节末的习题分为“概念回顾”、“定量计算”和“开放性设计”三类,特别是“开放性设计”题,鼓励读者运用所学知识解决复杂的、多参数耦合的实际工程问题,培养独立分析和解决问题的能力。 《材料科学基础:从微观结构到宏观性能》不仅是一本教材,更是一份指引未来材料创新者的思维地图。它将帮助读者构建一个坚固的知识体系,为后续深入研究任何特定材料领域做好充分准备。

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拿到《电路学练考》后,最让我惊喜的莫过于它在理论讲解的生动性上下了功夫。很多教科书往往枯燥乏味,但这本书似乎打破了这一传统。它会引用一些生活中的实际例子来解释电路原理,比如用水流比喻电流,用水压比喻电压,用管道的粗细比喻电阻。这些形象的比喻,一下子就让那些抽象的物理概念变得生动起来,更容易被我这个非专业背景的读者所理解和接受。我还在仔细研究它对叠加定理、戴维宁定理和诺顿定理的讲解。我知道这些定理在简化复杂电路分析方面非常重要,而这本书似乎对此做了非常详细的阐述,不仅给出了定理的推导过程,还通过多个不同类型的例题来展示它们的应用。我特别留意的是,在讲解每个定理时,书本都强调了其前提条件和适用范围,这对于避免我们在解题时误用定理至关重要。我正在思考,书中提供的那些“思考题”和“拓展阅读”部分,是否能够帮助我更深入地理解电路学的本质,而不仅仅是停留在表面上的计算。我非常期待这本书能够激发我对电路学的兴趣,让我从被动接受知识,转变为主动探索和学习。这本书给我的第一印象是,它是一本真正从学生角度出发,力求让电路学变得易于理解、易于掌握的书籍。

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读《电路学练考》,我仿佛置身于一个由电阻、电容、电感和电源构成的精密世界。这本书的叙事方式非常吸引人,它善于将抽象的概念转化为具象的理解。我注意到它在讲解电路的频率响应时,引入了“频率域”的概念,并通过大量的伯德图(Bode Plot)来展示电路在不同频率下的增益和相位特性。这对于我理解信号滤波、放大器设计等至关重要的知识点,提供了直观的视觉辅助。我特别喜欢它在讲解共振现象时,通过生动的图示和详尽的计算,让我能够深刻理解RLC串联和并联谐振的特点,以及它们在实际应用中的意义。我还在期待它对一些更高级的频率响应分析,比如如何利用传递函数来描述系统的动态特性,以及如何根据传递函数来设计所需的滤波器。我非常看重这本书在培养我的“系统性思维”方面的潜力,它不仅仅是分析单个元件,更是引导我去理解整个电路系统是如何响应外部输入的,以及如何通过调整元件参数来优化系统的性能。

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当我拿起《电路学练考》,我立刻被它严谨的学术风格所吸引。这本书的内容似乎是经过精心编排的,从最基础的概念开始,逐步深入到更复杂的分析方法。我尤其关注它在讲解非线性电路时,是如何处理那些具有复杂伏安特性的元件,比如二极管和晶体管。我知道在传统电路分析方法中,这类元件会带来很大的挑战,而这本书似乎提供了一些有效的工具和方法来解决这些问题。我还在探索它对二极管等效电路的讲解,以及如何利用线性化方法来近似分析非线性电路。书中的例题在这个部分显得尤为重要,它们可能包含了一些非线性元件的组合,需要我运用所学的知识去一步步求解。我非常期待它能提供一些关于半导体器件基本特性的介绍,虽然可能不是重点,但对于理解非线性电路的成因非常有帮助。我正在思考,这本书是否能够引导我理解电路的“本质”,而不仅仅是停留在“公式”的层面。我希望通过这本书的学习,我能够培养出一种能够深入分析各种电路,包括那些看似复杂的非线性电路的能力。

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《电路学练考》给了我一种“学以致用”的实在感。它不仅仅是理论的堆砌,更强调的是实际的应用和解题能力的培养。我翻阅了它关于一阶和二阶电路瞬态响应的章节,发现书本提供大量的实际案例,比如RC充放电过程、RL串联电路的暂态分析等,并详细解释了这些过程在实际电路中是如何体现的。我特别欣赏它在讲解含有独立源和受控源的复杂电路时,所提供的系统性的分析步骤。书中大量的例题,从最简单的电路到包含多个受控源的复杂电路,都给出了详细的解答过程,这让我能够反复学习和模仿。我还在期待它对网络参数(如阻抗参数、导纳参数、传输参数等)的讲解,我知道这些参数在描述和分析多端口网络时非常重要。我非常看重这本书在培养我的“工程思维”方面的潜力,它不仅仅是教我如何计算,更是引导我去理解电路的整体性能和工作方式,这对于我未来从事工程设计和故障排除非常有帮助。

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《电路学练考》给我留下的深刻印象,是它在知识体系构建上的完整性和逻辑性。我翻阅了它关于稳态分析和瞬态分析的部分,发现这两部分衔接得非常自然。在稳态分析的章节,作者充分讲解了正弦稳态分析的各种方法,包括相量法、复数阻抗等,并且大量的例题都是围绕着如何利用这些工具来求解电路的稳态响应。紧接着,在进入瞬态分析时,作者并没有抛弃之前的知识,而是巧妙地将它们与一阶和二阶电路的暂态过程联系起来。我尤其欣赏它对二阶电路中各种阻尼情况的分析,以及如何求解其无阻尼、临界阻尼和过阻尼响应。书中的图表在这个部分也起到了至关重要的作用,它们能够直观地展示出不同阻尼情况下,电路响应的波形变化,让我能够更深刻地理解动态过程。我还在关注它对于拉普拉斯变换在电路分析中的应用,我知道这是一种更强大的工具,可以统一处理暂态和稳态的分析。我对书中提供的那些“综合性”的习题非常感兴趣,它们往往需要结合稳态和暂态分析的知识,才能最终得出解答。我预期,通过这些习题的训练,我能够更好地掌握电路的动态行为,以及如何对其进行预测和控制。

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坦白说,拿到《电路学练考》这本书时,我并没有抱有太高的期望,毕竟电路学对我来说一直是个比较棘手的科目。然而,当我翻开第一页,就被它的排版和内容所吸引。尤其是它在讲解运算放大器(Op-Amp)及其应用的部分,简直是颠覆了我之前的认知。书本并没有直接给出各种应用电路的结论,而是从运算放大器的理想模型和基本特性出发,一步步推导出各种电路的功能。比如,它在讲解同相比例运算电路时,不仅给出了电路图,还详细分析了输入信号的变化如何通过运算放大器转化为输出信号,并且对增益的计算也做了清晰的推导。我特别喜欢它在讲解各种滤波器(低通、高通、带通)时,使用了频率响应的图形来辅助说明,这使得我能够直观地理解不同滤波器对不同频率信号的处理方式。我还在期待它对一些更复杂的运放电路,如积分电路、微分电路以及比较器等的讲解,我相信它会提供足够多的例题和练习,帮助我熟练掌握这些电路的设计和分析。我非常看重这本书在培养我的“设计能力”方面的潜力,它不仅仅是教我分析电路,更是引导我去理解电路是如何实现特定功能的,这对于我未来进行电路设计非常重要。

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《电路学练考》给我的感觉,是一本非常“实在”的书。它没有华而不实的语言,也没有故弄玄虚的概念。每一章的开篇都会清晰地列出本章的学习重点和难点,这让我能够提前做好心理准备,并且在阅读时更有针对性。我注意到它在讲解三相交流电路时,详细区分了星形连接和三角形连接的特性,并且对它们的相电压、线电压、相电流和线电流之间的关系做了严谨的推导。我特别欣赏它在分析三相功率计算时,分别从瞬时功率、有功功率、无功功率和视在功率的角度进行了阐述,并给出了相应的计算公式。书中的功率因数校正部分也做得相当到位,通过大量的图示和例题,让我理解了功率因数对电能损耗的影响,以及如何通过增加补偿电容来提高功率因数。我还在期待它对一些特殊的三相电路,比如三相不对称电路的分析方法,以及如何利用对称分量法来解决这类问题。我非常看重这本书在培养我解决实际工程问题能力方面的潜力,它不仅仅是理论知识的堆砌,更是将理论与实际应用紧密结合起来。

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《电路学练考》给我的感觉,是一本能真正帮助我“攻克”电路学难关的书。它在讲解一些比较抽象的定理和概念时,非常注重逻辑的连贯性和清晰性。我注意到它在引入“戴维宁定理”和“诺顿定理”时,并没有直接给出定理的公式,而是先通过对复杂电路进行简化,展示出这些定理在简化计算过程中的优势,然后再进行详细的推导。我特别欣赏它在讲解“互易定理”和“叠加定理”时,对它们适用条件的严格界定,这避免了我们在解题时可能出现的误用。书中的大量例题,从不同角度、不同难度的来展示这些定理的应用,让我能够真正地掌握它们。我还在期待它对“最大功率传输定理”的讲解,我知道这在实际电路设计中非常重要。我非常看重这本书在培养我的“严谨性”方面的潜力,它不仅仅是教授解题技巧,更是引导我去理解定理背后的数学原理和物理意义,从而能够更深入地理解电路学,并将其应用到更广泛的领域。

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一本厚重的书,封面设计简洁,但那种深邃的蓝色和银色的书名“电路学练考”在光线下折射出一种沉稳和专业感,让人一看就知道这是一本面向深入学习的教材。我刚拿到它,还没来得及深入翻阅,但仅仅从它的排版和纸质来看,就感受到了出版社的用心。每页的字迹都清晰锐利,间距适中,即使长时间阅读也不会感到眼睛疲劳。我特别关注的是那些章节的划分,从基础的直流电路理论,到交流电路的复杂分析,再到一些更高级的章节,如瞬态分析、二阶电路等,似乎都涵盖得相当全面。每一章的开始都伴随着清晰的学习目标,这对于我这样希望有条理地学习的人来说,简直是福音。我注意到书中有大量的例题,而且例题的解答过程都非常详尽,不仅仅是给出一个最终答案,而是详细地讲解了每一步的逻辑和原理,这对于我理解抽象的电路概念至关重要。我非常期待能够通过这些例题,将理论知识转化为实际的解题能力。此外,书末附带的习题数量也相当可观,涵盖了从简单到复杂的各种题型,我相信这将是我巩固知识、检验学习成果的绝佳工具。虽然我还没有开始做题,但看到题目列表,就觉得充满了挑战,也充满了学习的动力。我还在观察它在公式推导上的严谨性,以及图示的清晰度和准确性。初步的感受是,这本书的内容深度和广度都相当可观,并非一本“速成”的参考书,而更像是一本能够陪伴我走过整个电路学习旅程的良师益友。我相信,只要我认真地按照书中的内容去学习和练习,一定能对电路学有一个扎实的掌握。

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这本《电路学练考》在我手中沉甸甸的,不仅仅是重量,更是它所蕴含知识的厚度。我尤其欣赏的是它在引入新概念时那种循序渐进的教学方式。比如,在讲授基尔霍夫电压定律和电流定律时,作者并没有直接抛出公式,而是先通过一些简单的实际电路模型,例如串联和并联的电阻,引导读者去观察电流和电压的变化规律,然后在此基础上引申出定律。这种“由浅入深”的教学方法,对于我这种在学习初期容易对抽象概念感到畏惧的学生来说,无疑是一剂定心丸。书中的插图也非常精美,无论是电路图还是元器件的示意图,都绘制得清晰明了,色彩搭配合理,能够有效地帮助理解。我特别注意到,对于一些关键的公式和定理,书本都用了醒目的框体标注,并且旁边还附有通俗易懂的解释,这使得我在阅读过程中能够快速抓住重点。我还在探索它在不同电路分析方法上的介绍,例如节点分析法、网孔分析法,以及它们之间的联系与区别。据我初步观察,本书在对比这些方法时,会详细分析它们的适用范围和优缺点,并给出具体的解题步骤,这对于我选择最合适的分析方法非常有帮助。我迫不及待地想去尝试书中提供的那些“挑战性”的习题,它们往往需要将多个知识点融会贯通才能解决,这正是提升我分析和解决复杂电路问题的关键。我非常看重这本书在培养我的逻辑思维和问题解决能力方面的潜力,它不仅仅是传授知识,更重要的是传授一种学习和思考的“方法论”。

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