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出版者:McGraw-Hill Science/Engineering/Math

作者:Joseph G. Tront

出品人:

页数:145

译者:

出版时间:2005-12-19

价格:35.5

装帧:Paperback

isbn号码:9780073103655

丛书系列:

图书标签:

• PSpice
• 电路分析
• 模拟仿真
• 电子技术
• 电路设计
• SPICE
• 仿真软件
• 基础电路
• 电路理论
• 电子工程

《电路基础理论与实践：从概念到应用》 作者：[在此处填入作者姓名，例如：李明] 出版社：[在此处填入出版社名称，例如：科技出版社] ISBN：[在此处填入ISBN号，例如：978-7-xxxx-xxxx-x] 图书页数：[在此处填入页数，例如：600页] 定价：[在此处填入定价，例如：98.00元] --- 内容简介： 本书旨在为电路理论学习者提供一个全面、深入且注重实践的入门指南。它系统地梳理了电路分析所需的核心概念、基本定律和分析方法，并强调将理论知识转化为解决实际工程问题的能力。本书特别侧重于构建坚实的理论基础，覆盖直流（DC）、交流（AC）稳态分析，以及时间域和复频域的瞬态响应分析，内容结构清晰，逻辑严谨。 第一部分：电路基础与元件模型 (Foundations and Component Models) 本部分是整个电路分析大厦的基石。我们从电学最基本的概念出发，详细阐述了电荷、电流、电压和功率的物理意义及其量纲。不同于纯粹的数学推导，我们力求从物理现象出发，解释这些基本量如何相互关联。 基本电路变量与定律： 深入探讨了基尔霍夫电流定律（KCL）和基尔霍夫电压定律（KVL）。我们不仅展示了如何应用这些定律进行节点电压法和网孔电流法的推导，还讨论了这些定律在复杂拓扑结构电路中的普适性和局限性。为增强直观理解，本章包含了大量基于实际元件连接的实例分析。 基本电路元件： 详细介绍了电阻（Resistor）的线性特性，重点讲解了欧姆定律及其在非线性元件（如二极管的理想模型初步引入）中的应用边界。随后，我们引入了理想的储能元件——电容（Capacitor）和电感（Inductor）。对于电容和电感，本书不仅仅停留在 $i = C frac{dv}{dt}$ 和 $v = L frac{di}{dt}$ 的公式层面，而是深入分析了它们在电场和磁场中的能量存储机制，以及它们对电流和电压波形“记忆性”影响的物理根源。 电路分析的简化技术： 在引入更复杂的分析工具之前，本章着重介绍了电路简化方法，包括电阻的串并联等效计算，以及戴维南（Thévenin）等效电路和诺顿（Norton）等效电路的构建。这些等效方法被视为解决“黑箱”分析问题的有力武器，本书提供了详尽的步骤和技巧，确保读者能够准确、快速地求出等效阻抗和等效源。 第二部分：线性电路的稳态分析 (Steady-State Analysis of Linear Circuits) 本部分将分析的重点转移到线性电路在直流激励下的行为，并自然过渡到交流激励下的稳态响应。 线性电路分析方法： 这一章节是核心内容。系统介绍了节点电压法（Nodal Analysis）和网孔电流法（Mesh Analysis）的完整推导过程，并特别关注了受控源（Controlled Sources）对这些方法应用的影响。我们将这些方法推广到包含电压源和电流源的复杂线性网络中。 叠加定理与最大功率传输： 详细阐述了叠加定理（Superposition Theorem）的应用前提和步骤，强调其在分离多源激励下的贡献的有效性。此外，最大功率传输定理被置于专门的章节进行讨论，分析了在有源二端网络中，如何根据负载阻抗匹配的原则来优化功率传输效率。 交流稳态分析（正弦稳态）： 这是本书从直流扩展到交流的关键环节。引入了相量（Phasor）的概念，将时间域的微积分方程转化为频域的代数方程。详细讲解了阻抗（Impedance）和导纳（Admittance）的定义及其复数表示法。通过相量分析，我们能够处理正弦稳态下的电阻、电容和电感网络，求解电压、电流的幅值和相位关系。 第三部分：频率响应与电路的瞬态行为 (Frequency Response and Transient Behavior) 本部分深入探究电路对不同频率激励的响应，以及电路在受到瞬时激励后的动态过程。 一阶电路分析： 专门针对仅含一个储能元件（RC 或 RL）的电路。系统分析了零输入响应（Zero-Input Response）和零状态响应（Zero-State Response）。重点讲解了时间常数 $( au)$ 的物理意义，以及如何通过它来预测系统从一个状态过渡到另一个状态所需的时间特性。 二阶电路分析： 涵盖 RLC 串联和并联电路。对二阶系统的特征方程进行深入分析，详细区分了过阻尼（Overdamped）、临界阻尼（Critically Damped）和欠阻尼（Underdamped）三种情况下的瞬态响应波形，并提供了精确的求解公式。 频率响应与滤波器基础： 引入了电路的传递函数（Transfer Function）概念，将其作为描述系统输入输出关系的通用数学模型。通过分析传递函数在复频平面上的特性，定义了带宽、谐振频率（Resonance Frequency）和品质因数（Q-factor）。随后，基于这些概念，本书初步介绍了无源低通、高通和带通滤波器的基本结构和频率选择性原理。 第四部分：高级分析工具与方法 (Advanced Analytical Tools) 本部分介绍了在传统方法基础上发展起来的、更强大的电路分析工具，这些工具极大地简化了复杂网络的分析过程。 拉普拉斯变换在电路分析中的应用： 尽管本书侧重于基础，但引入拉普拉斯变换作为连接时间域和s域（复频域）的桥梁是必要的。本书着重展示如何利用拉普拉斯变换将微分方程转化为代数方程，并侧重于利用初始条件（Initial Conditions）和最终值定理（Final Value Theorem）进行瞬态响应的求解。重点讨论了如何构造含初始条件的s域等效电路。 双端口网络理论基础： 介绍了描述由四个端口定义的电路的分析方法。详细讲解了 Z 参数（阻抗参数）、Y 参数（导纳参数）和 H 参数（混合参数）的定义、测量方法及其相互转换的矩阵关系。这为分析集成电路和通信系统中的级联网络打下了基础。 本书特色： 1. 理论与工程的平衡： 每项理论推导后，均附有详细的工程实例，演示如何应用所学方法解决实际的电源、传感器接口或简单控制回路中的问题。 2. 强调物理图像： 大量使用图示和类比，帮助读者理解抽象的数学概念（如相量、复频域极点和零点）背后的物理意义。 3. 强化解题能力： 提供了大量的课后习题，覆盖了从基础计算到复杂系统综合分析的各个层面，并附带了详细的解题思路引导。 适用对象： 本书适合于电气工程、电子工程、自动化、物理学等专业本科生作为电路原理课程的教材。同时，它也是自学电路分析的工程师和技术人员的优秀参考资料。掌握本书内容，读者将能够熟练地进行线性电路的直流、交流稳态及瞬态分析，并具备进一步学习高级电子学和系统控制理论的坚实基础。

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