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出版者:中国劳动社会保障出版社

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页数:0

译者:

出版时间:2001-10-01

价格:8.0

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isbn号码:9787504532763

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《电路原理基础》 内容提要： 本书旨在为初学者系统介绍电路的基本概念、分析方法与常用定律。全书结构清晰，内容覆盖了电路理论的核心知识体系，从最基本的电路元件（电阻、电容、电感）的特性，到基尔霍夫定律等电路分析的基石，再到稳态与暂态分析的深入探讨。书中配备了大量典型例题与习题，帮助读者巩固理论知识，提升实际解决问题的能力。 第一章：电路的基本概念与元件 本章首先引入电学中的基本物理量：电荷、电流、电压和功率。详细阐述了电流的定义、方向规定以及物理意义。电压作为电位差的量度，通过功的转化角度进行深入剖析。重点讲解了电能和功率的概念，特别是功率的“吸收”与“发出”的符号约定，为后续的能量守恒分析打下基础。 随后，深入介绍电路的三个基本有源和无源元件：电阻（R）、电容（C）和电感（L）。电阻部分详细阐述了欧姆定律及其在不同材料中的应用，包括电阻的串联与并联组合，以及功率耗散的焦耳定律。电容部分着重于其存储电荷的能力，推导了电容元件的伏安特性关系，并讨论了电容器在直流和交流电路中的基本行为。电感部分则侧重于磁场与电流的耦合，解释了自感与互感现象，并推导出电感元件的伏安特性曲线。本章还会简要涉及理想电压源和理想电流源的特性及模型建立。 第二章：电路的基本定律 本章是电路分析的基石。首先，对电路拓扑结构进行定义，明确节点、支路、回路和网孔的概念。随后，系统阐述了两个核心定律——基尔霍夫电流定律（KCL）和基尔霍夫电压定律（KVL）。KCL基于电荷守恒原理，要求任一节点上的电流代数和为零；KVL基于能量守恒原理，要求任一闭合回路上的电压代数和为零。 基于这两个基本定律，本章详细介绍了三种主要的电路分析方法： 1. 节点电压法： 通过选取参考节点，将电路中所有节点电压作为独立变量，利用 KCL 建立节点方程组，求解未知电压。书中详细演示了含理想独立源、理想受控源的电路如何构造节点方程。 2. 网孔电流法： 选取回路电流（或网孔电流）作为独立变量，利用 KVL 建立网孔方程组，求解回路电流。重点讲解了如何处理跨越多个网孔的独立源和受控源对网孔方程的影响。 3. 回路电流法（广义）： 讲解了如何选取独立回路并利用 KVL 列出方程，特别是在含有独立源的复杂网络中的应用。 第三章：电路的等效变换与化简 本章专注于电路的简化技术，旨在减少方程数量，提高解题效率。 首先介绍串联、并联等效电阻的计算，以及星形（Y）连接与三角形（Δ）连接之间的等效变换。详细推导了Y-Δ和Δ-Y互换的数学关系，并通过实例说明如何在复杂网络中利用这些变换来简化拓扑结构，从而求解特定支路的电流或电压。 其次，重点讲解了戴维南（Thévenin）定理和诺顿（Norton）定理。这两个定理是线性电路分析中最强大的工具之一。戴维南定理指出任何线性双端口网络都可以等效为一个串联的电压源（戴维南等效电压 $U_{ ext{Th}}$）和一个戴维南等效电阻 $R_{ ext{Th}}$；诺顿定理则指出等效为一个并联的电流源（诺顿等效电流 $I_{ ext{N}}$）和一个诺顿等效电阻 $R_{ ext{N}}$。书中详细介绍了求取 $U_{ ext{Th}}$、$R_{ ext{Th}}$（或 $I_{ ext{N}}$、$R_{ ext{N}}$）的步骤，并探讨了最大功率传输条件。 最后，介绍叠加定理，该定理仅适用于含独立源的线性电路，允许将多个独立源的贡献逐一计算并代数相加，有效处理多源激励下的电路响应。 第四章：一阶和二阶电路的暂态分析 本章从动态电路分析的角度引入时间变量，探讨电路中储能元件（R-C 或 R-L 电路）在外部激励发生变化时（如开关动作）的响应过程，即暂态过程。 一阶电路分析： 针对含一个电容或一个电感的电路，重点分析其时间常数 $ au$ 的概念及其物理意义。推导了一阶电路在直流激励下的零输入响应（自然响应）和零状态响应（阶跃响应）。通过 $s$ 域的分析方法，结合时间常数，完整描述了电容电压 $u_C(t)$ 和电感电流 $i_L(t)$ 如何从初始值过渡到最终稳态值。 二阶电路分析： 对于包含电阻、电感、电容元件的电路，分析其特征方程的求解。详细讨论了二阶电路的三种典型暂态响应类型：过阻尼、临界阻尼和欠阻尼响应。通过计算阻尼系数 $alpha$ 和自然振荡角频率 $omega_0$，明确区分了不同情况下的响应曲线形态，为理解振荡和衰减现象奠定了理论基础。 第五章：正弦稳态电路分析 本章将分析扩展到周期性的交流（AC）激励信号，特别是正弦稳态情况下的电路行为。 首先，介绍了描述正弦信号的相量（Phasor）概念，将时间域的三角函数表示转化为复平面上的旋转矢量，极大地简化了微分方程的求解过程。 核心内容是阻抗（Impedance, $Z$）和导纳（Admittance, $Y$）。详细分析了电阻、电容、电感在相量域的复阻抗表示，特别是电容和电感的“虚部”特性（电抗）。 利用相量和复阻抗，本章将第三章介绍的电路分析方法（节点电压法、网孔电流法）和等效变换方法（戴维南/诺顿定理）推广到交流电路中。求解交流电路的电压、电流时，结果以复数形式出现，随后需要转换回相量或时间域形式。 本章还深入探讨了交流电路中的功率问题：瞬时功率、平均功率（有功功率 $P$）、无功功率 ($Q$) 和视在功率 ($S$)。引入了功率三角形和功率因数（Power Factor）的概念，并讲解了提高功率因数的并联电容补偿技术。最后，简要介绍了交流电路中的谐振现象（串联和并联谐振）。 第六章：三相交流电路 本章专门针对工业和电力系统中广泛应用的三相电源和三相负载进行分析。 详细阐述了三相电源的产生原理，包括线电压、相电压、线电流和相电流之间的关系。重点区分和分析了星形（Y）连接和三角形（Δ）连接的负载和电源的连接方式。通过相量分析方法，推导了平衡三相电路中各种电压和电流之间的相位关系。 本章还专门讲解了平衡三相电路中的功率计算，包括总有功功率、总无功功率和总视在功率，以及如何利用功率表进行功率测量。通过具体的实例，展示了三相电路在不同连接方式下的计算流程，强调了在平衡状态下，三相系统分析的简化特性。 --- 适用对象： 本书适用于电气工程及其自动化、电子信息工程、自动化、机电一体化等相关专业的本科生作为电路理论课程教材或参考书。同时，对于从事电子产品设计、电力系统运行和维护的技术人员，也是一本扎实的理论复习和工具书。 本书特色： 1. 严谨的逻辑递进： 从最简单的直流电路理论，逐步过渡到动态电路和交流电路，知识体系完整且易于循序渐进地掌握。 2. 注重工程应用： 强调戴维南、诺顿定理在简化复杂电路中的实际应用，以及三相电路在电力系统中的核心地位。 3. 丰富的图示与例题： 结合大量的电路图和详细的解题步骤，帮助读者直观理解抽象的数学模型与物理过程。

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作为一名刚入行不久的学生，这本书对我来说简直是救星！我之前上课的时候，虽然也学了一些电工相关的数学知识，但总觉得它们和实际工作脱节，很难理解为什么要学这些。但这本书完全颠覆了我的看法。它不是枯燥地讲解公式，而是从实际的电工问题出发，引出相应的数学工具。我记得有一章讲到如何计算电感和电容在交流电路中的阻抗，书中就用到了复数和三角函数，并且详细讲解了这些数学工具在电路分析中的具体作用，以及如何通过它们来预测电路的响应。这让我瞬间就明白了学习这些数学知识的意义，也更有动力去深入研究。而且，书中的语言风格很贴近我们学生，没有太多晦涩难懂的专业术语，即使是初学者也能轻松理解。

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这是一本让我茅塞顿开的书。我一直对电路的分析原理感到模糊，尤其是涉及到一些高阶的计算时，总觉得力不从心。这本书的出现，彻底改变了我的看法。它并不是简单地罗列公式，而是将枯燥的数学理论巧妙地融入到实际的电工应用场景中。比如，在讲解微积分在瞬态分析中的应用时，书中就通过一个 RC 充放电的实际例子，一步步引导读者理解导数和积分如何描述电量的变化过程。这种“由浅入深，由表及里”的讲解方式，让我能够真正理解数学公式背后的物理意义。我特别喜欢它在章节末尾设置的“思考题”，这些题目并非简单的计算，而是需要读者运用所学知识进行分析和推理，这极大地锻炼了我的独立思考能力。我感觉这本书不仅仅是教我怎么算，更是教我怎么去思考，怎么去解决实际工程中遇到的问题。

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坦白说，我一开始是被它的标题吸引过来的。我从事电工行业多年，虽然凭经验解决了不少问题，但总觉得基础不够扎实，尤其是在处理一些复杂的工程计算时，总会力不从心。这本书的出现，恰好填补了我知识体系中的一个重要空白。它的内容编排逻辑非常清晰，从最基本的公式定理，到复杂的分析方法，层层递进，让我能够循序渐进地掌握。书中大量的例题和习题，更是让我能够将理论知识付诸实践。我特别喜欢它对一些经典电工问题的数学解析，那简直是把“黑箱”变成了“透明箱”，让我彻底理解了问题的本质。即使有些地方我第一次读没完全理解，但后面的章节会以不同的角度再次阐述，或者给出更多的辅助说明，这种反复的强调和多角度的解析，让知识点牢牢地刻在了我的脑子里。

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这本书绝对是我近期阅读中最令人惊喜的一本！从封面设计到排版布局，都透露着一股严谨又不失亲和的气息。我尤其喜欢它在细节上的用心，比如每章开始前的小引言，都巧妙地将抽象的数学概念与实际的电工场景联系起来，让我这个对数学本来有点畏惧的人，也能迅速找到切入点。书中的插图更是点睛之笔，那些清晰的电路图和公式推导示意图，简直就像一位经验丰富的老师在手把手地教我，即使是最复杂的公式，在图文并茂的解释下也变得豁然开朗。我花了整整一个周末的时间才粗略地浏览了一遍，但感觉收获颇丰，那些曾经困扰我的电路分析问题，似乎都找到了清晰的解答思路。这本书不仅仅是一本工具书，更像是一本引路人，它让我看到了数学在电气工程领域应用的无穷魅力，也点燃了我深入学习的激情。

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说实话，我买这本书的时候，并没有抱太大的期望，只是觉得电工方面需要一些数学参考。但拿到手后，我完全被它惊艳到了。它的内容深度和广度都远远超出了我的预期。我尤其欣赏它在一些疑难杂症方面的处理，比如一些不常见的电路拓扑结构，或者是一些复杂的非线性系统分析，书中都给出了系统性的解决方案和详尽的推导过程。我花了好几天时间，才把其中关于傅里叶变换在信号处理中的应用那一章钻研透。那章的内容简直是打开了我对信号分析的新世界，让我对那些复杂的波形有了更直观的认识，也能够更好地理解和设计相关的电路。这本书的价值，远远不止于一个简单的“电工数学”的标签，它更像是一本百科全书，涵盖了电工领域很多核心的数学方法。

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