Introduction to Electric Circuits pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Wiley

作者:Richard C. Dorf

出品人:

页数:880

译者:

出版时间:2006-01-09

价格:198.8

装帧:Hardcover

isbn号码:9780471730422

丛书系列:

图书标签:

• 电路分析
• 电路原理
• 电气工程
• 电子技术
• 基础电路
• 电路设计
• 模拟电路
• 电力系统
• 工程教育
• 教科书

《电磁场与微波技术基础》 书籍简介 本书旨在为读者提供一个全面、深入且富有实践指导意义的电磁场理论与微波技术领域的基础知识体系。在当今高度依赖无线通信、射频识别（RFID）、雷达系统和先进电子设备的时代，对电磁现象的精确理解和有效操控已成为工程技术人员不可或缺的核心能力。本书立足于经典电磁学原理，逐步过渡到现代工程应用，力求在理论深度与实际应用之间架起一座坚实的桥梁。 全书内容组织严谨，逻辑清晰，覆盖了从麦克斯韦方程组的建立与求解，到特有边界条件下的波的传播、散射与辐射，再到微波系统设计与分析所需的关键技术。我们摒弃了过于繁琐的纯数学推导，而将重点放在物理图像的建立和工程化问题的解决能力培养上。 第一部分：电磁场理论基石 第一章：静电场与稳恒磁场 本章是理解后续动态场变化的基础。我们从库仑定律和毕奥-萨伐尔定律出发，系统阐述了静电场中的高斯定理、电势的概念及其与电场的联系。重点讨论了导体、介质中的电荷分布，以及静电场的能量存储问题。在磁场部分，我们将详尽分析稳恒电流产生的磁场，引入安培环路定律，并深入探讨磁矢量磁位，为处理复杂的磁屏蔽和电感问题奠定基础。此外，本章还将引入矢量分析的基本工具（梯度、散度、旋度），作为后续所有电磁方程的数学语言。 第二章：麦克斯韦方程组及其物理意义 本章是全书的核心。我们将通过法拉第电磁感应定律和麦克斯韦引入的“位移电流”概念，完整地推导出麦克斯韦方程组在微分形式和积分形式下的表达。着重剖析每个方程所代表的物理规律——高斯电场定律、高斯磁场定律、法拉第定律和安培-麦克斯韦定律。本章将通过实例说明，这些方程如何统一了电、磁和光现象，是理解所有电磁现象的根本框架。 第三章：平面电磁波的传播 在均匀、无损的线性介质中，麦克斯韦方程组的解即是平面波。本章专注于分析平面波的特性，包括波的相速、群速、波阻抗等关键参数。我们将详细探讨不同介质中（如真空、非磁性介质、良导体、低损耗介质）电磁波的传播方式，尤其是穿过导体的趋肤深度效应。电磁波的极化特性（线极化、圆极化、椭圆极化）将在本章得到充分的阐述，这是理解天线辐射和波导传输模式的基础。 第四章：电磁场的边界条件与反射/折射 当电磁波遇到两种不同介质的界面时，会发生反射和折射。本章通过应用麦克斯韦方程组的边界条件，推导出菲涅耳公式。读者将系统学习到斯涅尔定律在电磁波传播中的体现，以及全内反射现象。对垂直极化波（TM）和平行极化波（TE）的反射系数和透射系数的详细分析，将为理解光纤通信和雷达散射体的特性打下基础。 第二部分：应用电磁学与波导理论 第五章：导行波基础——传输线理论 在实际工程中，电磁能的传输通常依赖于传输线。本章首先回顾集总元件电路理论的局限性，然后引入分布参数模型。详细分析了史密斯圆图的使用方法，这是微波工程中进行阻抗匹配设计的核心工具。我们将讲解传输线上的驻波比（VSWR）、反射系数，并深入探讨无损和有损传输线上的能量传输特性。 第六章：波导理论与模式分析 波导是高频信号传输和微波器件实现的重要载体。本章从亥姆霍兹方程在矩形、圆形波导中的求解入手，系统分析了导行波的四种基本模式：横电模式（TE）、横磁模式（TM）以及由于理想导体壁条件导致的横电磁模式（TEM）的限制。重点分析了截止频率的概念及其对系统带宽的影响。本章还将讨论波导中的色散现象和实际波导中的损耗机制。 第七章：辐射场与天线基础 电磁场理论的最终目标之一是实现电磁波的有效辐射和接收。本章从电流元（如微偶极子）开始，推导其远场辐射的表达式。引入了有效面积、输入阻抗、辐射方向图、增益和带宽等核心天线参数。通过对半波长偶极子和小型环天线的详细分析，为读者建立起从基本电磁理论到实际天线设计的桥梁。 第三部分：微波工程与电磁兼容 第八章：电磁散射与互作用 对于雷达和遥感应用至关重要的一环是理解电磁波与复杂物体的相互作用。本章引入了散射截面（RCS）的概念，这是衡量目标被雷达探测难易程度的关键指标。我们将简要介绍散射理论的基本方法，包括瑞利散射和几何光学近似，为后续更复杂的电磁散射分析做好铺垫。 第九章：无源微波器件与S参数 在微波系统设计中，传统的电压、电流参数已不足以描述器件的端口特性。本章详细介绍了散射参数（S参数）的定义、测量和物理意义，特别强调了S参数在多端口网络分析中的优越性。深入分析了常用的无源器件，如定向耦合器、功分器、环形器和隔离器的工作原理，并结合史密斯圆图展示了它们在阻抗匹配网络设计中的应用。 第十章：电磁兼容性（EMC）基础 随着电子设备集成度越来越高，电磁兼容性成为保障系统可靠运行的关键。本章从电磁辐射、敏感性以及耦合机制（串扰、地线回流、辐射耦合）的角度，系统分析了电磁干扰（EMI）的产生和传播路径。本书将介绍屏蔽技术、滤波技术和接地设计规范，为工程实践中的电磁兼容性设计提供理论指导和实用方法。 本书的特色在于其严谨的理论推导与丰富的工程案例相结合。每章后均附有适量的习题，旨在巩固读者的数学建模能力和解决实际工程问题的能力。通过对本书的学习，读者将不仅掌握电磁场与波动的基本定律，更能深刻理解现代通信、微波电子学和光电子学等前沿领域背后的物理机制。

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说实话，这本书的语言风格有一种古典的严谨性，但绝不显得老派或晦涩难懂。它的文字组织非常精炼，每一个句子似乎都经过了深思熟虑，没有一句是多余的废话。如果你追求的是那种充满幽默感或者过于口语化的讲解，这本书可能不会是你的首选，但如果你更偏爱逻辑清晰、论证严密的学术表达，那么你会发现它简直是一股清流。特别是对于那些严谨的定义和定理的表述部分，它的措辞几乎达到了无可指摘的地步，这对于需要撰写规范性报告或进行专业交流的读者来说，提供了极佳的范本。我个人非常欣赏作者在引入新概念时所展现出的那种冷静而客观的态度，它让读者始终保持着一种批判性的阅读视角，而不是被动地接受灌输。例如，在讨论理想元件与实际元件的差异时，作者的处理方式就非常到位，既肯定了理想模型的简化价值，同时也明确指出了其局限性，这教会了我们如何审慎地运用理论工具。此外，书中对历史背景的穿插也恰到好处，比如简要提及伏特和欧姆的工作，不仅增加了阅读的趣味性，也使得知识点有了更深厚的文化根基。总而言之，这本教材为我提供了一个坚实可靠的知识框架，它的价值在于其内容的精确性和表达的纯粹性，让人感受到一种来自知识本身的庄重感。

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从整体阅读体验的角度来看，这本书给我的感觉是非常“沉稳”和“可靠”的。它没有追求花哨的视觉效果或者试图用最新的技术术语来标榜自己与时俱进，而是专注于打磨那些经过时间检验的基础理论。在当今信息爆炸的时代，很多教材为了吸引眼球，会不断地加入新的分支内容，导致主干知识被冲淡。然而，这本书却像一位定海神针，牢牢地抓住了电路分析的核心——电路的本质属性。我对它在处理非线性元件和二极管等基础半导体器件时的谨慎态度印象深刻。它没有急于深入复杂的半导体物理，而是聚焦于如何用已有的线性电路知识来近似和分析这些元件在不同工作状态下的宏观表现。这种“就事论事，层层深入”的处理方式，使得我在理解如整流电路、削波电路这些实际应用时，能建立起清晰的物理模型。这本书的耐读性极高，我感觉我可以每隔几年拿出来重读一遍，每次都能从中学到新的理解层次，这才是真正经典教材的价值所在。它不仅是学生阶段的工具，更是专业人士案头必备的工具书，能够帮助我们随时校准和回顾最根本的分析逻辑。

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这本书在提升读者的独立解决问题的能力方面，做得尤为出色。它的习题部分设计得极其考究，不像有些书籍只是简单地重复课本中的公式应用。这里的每一道习题，都仿佛在向你发起一次小型的智力挑战，迫使你跳出固有的解题模板。我发现，很多时候，书本上提供的标准解法只是一个路径，而通过阅读这些挑战性的题目，我学会了如何根据具体情况，灵活地选择最优的分析方法——有时候是戴维南/诺顿定理的简化，有时候是状态变量法的优势。更重要的是，这本书在配套资源方面也做得非常周到，虽然我主要依赖纸质版，但书中的某些复杂运算步骤，往往在附录中提供了更详细的推导过程，这对于那些不满足于“知道怎么做”而想“知道为什么”的求知欲旺盛的读者来说，简直是及时的雨露。我记得有一次，我被一个复杂的耦合网络卡住了好几天，最后通过回顾书中某个不显眼的小注脚，找到了一个关键的简化假设，豁然开朗。这种引导读者自我探索、自我发现的学习体验，远比直接给出答案要有效得多。这本书成功地将“学习”变成了一个主动构建知识体系的过程，而不是一个被动接受知识的容器。

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我对这本书的结构和深度感到非常满意，它显然是为那些渴望深入理解而非仅仅停留在表面计算的读者准备的。这本书并未将重点仅仅放在纯粹的数学推导上，而是花费了相当篇幅去探讨每个元件背后的物理意义——为什么电阻是那样工作的，电容和电感又是如何与时间维度发生关联的。这种对“为什么”的追问，在我看来，是区分一本优秀教材和平庸读物的关键所在。例如，在讲解交流电路的瞬态响应时，作者没有急于抛出拉普拉斯变换，而是先用一个详尽的直流激励下的暂态过程分析，让人真切地体会到RLC回路的“惯性”和“振荡”特性，然后再平滑过渡到复频域的分析工具。这种层层递进、打好坚实基础的教学策略，使得我对后续更高级的电路理论内容有了更深的理解基础。更让我印象深刻的是，书中对实际工程应用的考量。它不仅仅是纸上谈兵的理论堆砌，书中嵌入的不少案例都涉及到实际测量仪器的工作原理，以及一些常见的滤波电路和耦合电路的设计思路。这让理论学习不再是孤立的知识点，而是与现实世界紧密联系的工具箱。可以说，读完这本书，我感觉自己不仅仅是学会了如何解题，更重要的是培养了一种“电路思维”，即面对一个未知电路时，能够迅速地剖析其拓扑结构，并预判其大致的工作行为的能力。这种思维的养成，是任何应试教育都无法比拟的宝贵财富。

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这本教材的排版真是让人眼前一亮，那种清晰度和逻辑性，简直是为初学者量身定做的。我记得我第一次翻开它的时候，那些复杂的概念瞬间变得鲜活起来，不像我之前看过的某些参考书，读起来像在啃一本枯燥的法律条文。作者在讲解每一个基本定律和定理时，总是能找到最贴切的生活实例来辅助说明，比如用自来水管的压力和流量来类比电压和电流，这种接地气的比喻，一下子就打通了我的认知壁垒。尤其值得称赞的是，书中的图示部分，简直可以用“艺术品”来形容。无论是电路图的绘制规范，还是波形图的描绘精度，都达到了行业顶尖水准，让人在学习过程中既能感受到知识的严谨性，又不至于产生视觉疲劳。很多时候，一个精心绘制的示意图，比长篇大论的文字描述更有助于理解电路的工作原理。而且，书中的例题设计也十分巧妙，从最基础的基尔霍夫定律应用，到稍微复杂的节点分析和网格分析，难度是循序渐进的，每完成一个章节的学习，都会有一个综合性的习题集来巩固，这种有条不紊的教学节奏，极大地增强了我对这门学科的信心。我感觉，这本书与其说是一本教科书，不如说是一位耐心且知识渊博的导师，它默默地引导你，让你在不知不觉中掌握了构建复杂电路分析体系的核心能力。我特别喜欢它对抽象概念的具象化处理，这在初学阶段是至关重要的，它保证了我的学习曲线是平滑上升，而不是陡峭到令人望而却步的悬崖。

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