电路基础实验 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:高等教育出版社

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页数:0

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出版时间:1900-01-01

价格:19.0

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isbn号码:9787040052039

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• 电路基础
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《电磁场与电磁波基础》 一、本书概述 本书旨在系统深入地介绍经典电磁场理论的核心概念、基本原理及其在工程实践中的应用。内容涵盖了静电场、静磁场、时变电磁场的基本规律，以及电磁波的产生、传播、辐射和接收等关键领域。本书强调理论推导的严谨性和物理图像的清晰性，同时注重将抽象的数学工具与具体的工程问题相结合，帮助读者建立扎实的电磁场与电磁波理论基础。 二、 适用对象 本书非常适合高等院校电子信息类、通信工程、微电子、光电子技术、物理学等相关专业本科生及研究生作为教材或参考用书。同时，对于从事射频（RF）、微波、天线、电磁兼容（EMC/EMI）、电磁散射与探测等领域的研究人员和工程师而言，本书提供的理论框架和分析方法也将是宝贵的工具。 三、 内容结构与特点 本书内容组织遵循从静态场到动态场，再到波传播的逻辑递进顺序，共分为十二个章节，详尽阐述了麦克斯韦方程组的物理内涵及其在不同条件下的应用。 第一部分：静电场理论 第1章：电荷、库仑定律与电场强度 本章从微观粒子间的相互作用出发，引入电荷的概念及其守恒律。详细阐述了库仑定律，并基于该定律推导出离散电荷系和连续电荷分布产生的电场强度。通过大量实例，展示如何利用叠加原理求解复杂几何结构下的电场分布。 第2章：高斯定律及其应用 系统介绍电通量和高斯定律的积分形式与微分形式。重点讨论高斯定律在求解具有高度对称性（如球对称、柱对称、平面对称）问题中的巨大威力。本章深入分析了电荷在导体中的分布特性，解释了静电屏蔽现象的物理机制。 第3章：静电势与电位移矢量 定义静电势的概念，并阐明静电势与电场强度之间的关系（梯度运算）。引入电位移矢量 $mathbf{D}$，阐述其在介质中的行为，并推导功和电势能的表达式。本章对电势梯度这一核心工具进行了详尽的数学描述。 第4章：静电场的边界条件与电容器 深入探讨电场在不同介质分界面上的严格边界条件，包括电场强度、电位移矢量在界面上的连续性或突变关系。基于这些条件，建立了一系列典型电容器（平行板、同轴圆柱、球形）的电容计算方法，并讨论了多层介质结构下的电容特性。 第二部分：静磁场理论 第5章：稳恒电流与毕奥-萨伐尔定律 本章介绍稳恒电流的物理特性及其对周围空间产生的磁效应。详细推导毕奥-萨伐尔定律，并将其应用于计算有限长导线、圆形电流环、螺线管等典型结构产生的磁感应强度 $mathbf{B}$。 第6章：安培环路定律及其应用 介绍安培环路定律，并阐述其在求解具有高安培环路对称性问题（如无限长直导线、无限大电流平面、螺线管内部）中的应用。同时，引入磁场强度 $mathbf{H}$，并讨论其在磁性介质中的性质。 第7章：磁矢量位与磁场的边界条件 在静磁场分析中，引入磁矢量位 $mathbf{A}$ 作为求解磁场的另一种重要数学工具，阐明 $mathbf{A}$ 与 $mathbf{B}$ 的关系。与静电场类似，本章详细推导了磁场在不同介质分界面上的边界条件，并分析了磁偶极子矩的概念。 第8章：磁介质与磁能 系统阐述磁介质的分类（顺磁、抗磁、铁磁），并定义磁化强度 $mathbf{M}$。讨论磁介质中的磁滞现象，并推导磁场中的能量密度和总储能公式。 第三部分：时变电磁场与麦克斯韦方程组 第9章：法拉第电磁感应定律与动生电动势 本章核心是法拉第定律，解释了变化的磁场如何产生电场（涡旋电场）。详细区分了两种感应电动势：变换动生电动势（由导体运动引起）和感生电动势（由磁链变化引起），并分析了能量转换过程。 第10章：麦克斯韦修正的安培定律与位移电流 引入麦克斯韦对安培定律的修正——位移电流 $partial mathbf{D} / partial t$，这是连接电场和磁场动态变化的关键。通过介绍连续性方程，阐明位移电流在非稳恒电流分析中的不可或缺性。 第11章：麦克斯韦方程组及其积分与微分形式 综合前述所有定律，完整地写出在任意介质中（线性、各向同性、均匀）的麦克斯韦方程组的微分形式和积分形式。重点分析了这些偏微分方程组所揭示的电磁现象的统一性，并讨论了源的分类（自由电荷与束缚电荷，自由电流与束缚电流）。 第四部分：电磁波的传播 第12章：无源均匀介质中的电磁波传播 基于麦克斯韦方程组，推导出电磁场的波动方程。分析了平面电磁波在理想（无损耗）均匀介质中的传播特性，包括波速、波长、相位常数和传播常数。详细阐述了横电磁波（TEM）的特性，并重点分析了坡印廷矢量 $mathbf{S}$，用以描述电磁波的能量流动密度和方向，这是连接场论与实际功率传输的核心概念。 四、 教学特色与深度 本书的深度超越了基础电路理论的范畴，直接进入了电磁场问题的本质层面。它： 1. 强调矢量分析的应用：本书在分析过程中，大量使用梯度、散度、旋度等矢量算子，确保读者能够熟练运用这些数学工具进行三维场分析。 2. 注重物理图像的建立：在每条基本定律的引入后，均配有清晰的物理图像描述，例如用磁感线概念辅助理解安培环路定律，用电场线密度辅助理解高斯定律。 3. 数学严谨性：所有关键公式的推导过程都清晰完整，力求展示从基本假设到结论的完整逻辑链条，为后续学习更高级的电磁学（如边界值问题、波导、天线理论）打下坚实的数学和物理基础。 五、 结论 《电磁场与电磁波基础》不仅是电磁学知识的系统性总结，更是培养严谨科学思维和空间想象能力的训练手册。它通过对电、磁、场的统一描述，揭示了现代信息技术和电力技术背后的基本物理规律。

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我得说，这本书的章节逻辑安排简直是教科书级别的典范，它采用了循序渐进的教学法，确保读者在进入更深层次的实验前，已经对基础概念有了牢不可破的认识。从最基础的电阻、电容、电感的特性测试开始，逐步过渡到直流和交流电路的分析，每一个实验模块都像是一个精心搭建的积木，前一个模块的成功搭建，为后续更复杂的模块打下了坚实的基础。我最喜欢的是它对“故障排除”这一块的论述，很多其他教材可能会忽略这个环节，但这本书详尽地列举了常见实验错误及其可能导致的结果，并给出了快速定位和解决问题的策略。这对于我们这些在实验室里摸爬滚打的人来说，简直是救命稻草。当我按照书中的步骤进行操作时，那种“一切尽在掌握”的感觉非常棒，它教会我的不仅仅是电路的连接方式，更重要的是一种系统性的调试和验证能力。这本书的价值，远超出了其作为一本实验指导手册的范畴，它塑造了一种科学探究的精神。

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坦白讲，我是一位对电路理论有一定基础，但动手能力相对薄弱的工程师，这本书对我来说简直是“雪中送炭”。我之前总觉得理论和实践之间隔着一层迷雾，而这本书的出现，就像一把锋利的刀，精准地切开了这层障碍。它的图示清晰度达到了令人惊叹的程度，那种三维的立体感让我在想象电路的实际布局时不再费力。尤其是在讲解RLC串联谐振和并联谐振实验时，书中对波形观察和数据记录的规范要求，直接提升了我实验报告的质量标准。我发现，很多我过去不注意的测量误差来源，通过这本书的细致分析，变得一目了然。它鼓励读者去“质疑”测量结果，去探究偏差背后的物理原因，而不是简单地记录数据。这种批判性思维的培养，是我从这本书中获得的无价之宝，远比学会几个电路连接技巧要重要得多。

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对于一名资深的技术教育工作者来说，我更看重一本教材对教学理念的传达。这本书的优秀之处在于，它真正做到了“以学生为中心”的教学设计。它没有罗列枯燥的实验步骤，而是设置了一系列层层递进的“探索性问题”。例如，在讲解晶体管工作原理时，它会先让学生观察不同偏置条件下集电极电流的变化，然后引导学生去思考背后的半导体物理机制。这种引导式的学习路径，极大地激发了学生的自主学习兴趣和探究欲。此外，书中对安全操作规范的强调，细致到每一个操作细节，这对于培养学生严谨的工程素养至关重要。总而言之，这本书在内容深度、实践指导性和教学创新性上，都达到了一个极高的水准，它不仅仅是一本实验手册，更是一部培养未来优秀工程师的指南。

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这本书的装帧和印刷质量简直是一绝，封面设计充满了现代感又不失严谨，那种磨砂质感的触感让人爱不释手。拿到手里沉甸甸的，光是翻阅目录就感受到编排的用心。内容上，我尤其欣赏它在理论知识与实际操作之间的平衡把握，很多复杂的概念通过配图和详尽的步骤解析，变得异常清晰易懂。比如，对于欧姆定律和基尔霍夫定律的阐述，它不仅给出了公式，还结合了多个实际电路图景进行推演，让人能够立刻明白这些理论是如何在工程中发挥作用的。对于初学者来说，这本书的友好度非常高，它没有那种高高在上的学术腔调，而是像一位经验丰富的导师在身边耐心指导，每一步都考虑到了读者可能遇到的陷阱和困惑。我敢说，这本书绝对是理工科学生案头必备的“武功秘籍”，它提供的不仅仅是知识，更是一种系统化的实验思维训练。我甚至花了好长时间去研究它对不同测量仪器的使用规范描述，那些细节处理得极其到位，体现了作者对实验严谨性的极致追求。

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这本书的排版风格简直是一股清流，那种留白恰到好处，让人在长时间阅读复杂的电路图和公式时，眼睛也不会感到疲劳。我特别欣赏作者在引用经典电路理论家时所采取的谦逊态度，既尊重了历史积累，又没有被传统束缚，体现了高度的学术自信。在对传感器接口和数据采集模块的介绍部分，这本书走在了行业前沿，它没有停留在传统的万用表时代，而是深入探讨了如何利用现代化的虚拟仪器进行高精度测量和实时数据分析。这对于我们这些需要与自动化控制系统打交道的专业人士来说，具有极强的现实指导意义。我甚至发现书中的一些实验项目，比如对运算放大器高频特性的探索，其深度已经可以媲美一些研究生级别的参考资料，但表述方式却依然保持着本科教材的易读性，这种难度和易读性的完美平衡，绝对是作者高超驾驭能力的体现。

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