电气工程基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:321

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出版时间:2009-2

价格:33.00元

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isbn号码:9787030233066

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• 电气工程
• 电路分析
• 电磁场
• 电力系统
• 电子技术
• 信号与系统
• 控制理论
• 电机学
• 电能转换
• 基础教育

《电路原理：信号、系统与分析》 前言 在现代科技飞速发展的浪潮中，电气工程作为支撑起无数创新应用和基础设施的核心学科，其基础知识的重要性不言而喻。理解和掌握电路的基本原理，是深入学习电子学、通信工程、控制理论、电力系统乃至更前沿的计算科学和人工智能的基石。《电路原理：信号、系统与分析》旨在为读者构建一个扎实、全面而易于理解的电路知识体系。本书不局限于孤立的元件分析，而是将重点放在信号在不同电路结构中的传播、变换以及系统响应的分析方法上，强调从宏观的系统视角理解电路行为。 本书内容概述 本书共分为 [请在此处插入具体章节数量，例如：十六章]，循序渐进地引导读者从最基本的电路概念出发，逐步掌握复杂的分析技术和系统级的理解。 第一部分：电路基础与分析方法 第一章：绪论与电路模型 我们将从介绍电路的基本构成要素——电压、电流、电阻、电容、电感——开始。 深入探讨理想元件与实际元件的区别，理解电路分析所需的抽象模型。 介绍电路分析的基本定律：欧姆定律、基尔霍夫电流定律（KCL）和基尔霍夫电压定律（KVL），它们是所有后续分析的基础。 学习如何绘制电路图，理解电路图的规范与意义。 第二章：电阻电路分析 重点介绍电阻串联与并联的等效电阻计算方法，为简化复杂电路提供基础。 详细讲解节点电压法和网孔电流法，这两种是分析任意线性电路的通用方法。 学习叠加原理，理解其在多源电路分析中的应用。 掌握最大功率传输定理，这是理解能量传递效率的关键。 介绍戴维南和诺顿等效电路，将复杂电路简化为易于分析的等效模型。 第三章：电容与电感 深入理解电容和电感的物理本质、特性及其在电路中的作用。 学习电容和电感元件的电压-电流关系。 探讨电容和电感在串联和并联时的等效关系。 引入包含电容和电感的RLC电路，为后续动态电路分析打下基础。 第二部分：动态电路的分析 第四章：一阶电路的瞬态响应 聚焦于RL和RC电路在直流稳态下的瞬态行为。 学习如何求解一阶电路的零输入响应和零状态响应。 理解时间常数τ的概念，它描述了电路响应的速度。 通过分析实际例子，掌握求解一阶电路全响应的方法。 第五章：二阶电路的瞬态响应 扩展到包含两个储能元件（RLC）的二阶电路。 分析RLC电路在直流激励下的无阻尼、临界阻尼和过阻尼响应。 学习求解二阶电路的自然响应和强制响应。 为更复杂的系统分析打下基础。 第三部分：稳态分析与交流电路 第六章：正弦稳态分析 介绍周期信号和非周期信号的概念，引入傅里叶级数分析。 重点讲解正弦稳态的概念，即电路在正弦激励下达到稳定状态。 引入相量（phasor）的概念，将复杂的正弦函数转换为复数，简化交流电路的计算。 学习复阻抗和复导纳的概念，将电阻、电容、电感统一在阻抗域内进行分析。 第七章：交流电路的功率 详细分析交流电路中的瞬时功率、平均功率（有功功率）和无功功率。 理解功率因数的概念及其对系统效率的影响。 学习复功率的概念，它是分析交流电路功率特性的强大工具。 介绍最大功率传输定理在交流电路中的应用。 第四部分：电路的系统特性与分析 第八章：耦合电感与理想变压器 探讨互感和耦合电感在电路中的行为。 深入分析理想变压器的原理、匝数比与电压、电流、阻抗变换的关系。 学习耦合电感在实际应用中的作用。 第九章：三相电路 介绍三相交流电的产生与特性，如相电压、线电压、相电流、线电流。 讲解星形（Y）连接和三角形（Δ）连接的电路分析方法。 掌握三相功率的计算。 第十章：拉普拉斯变换及其在电路分析中的应用 系统介绍拉普拉斯变换的数学原理，包括定义、性质和常用函数。 学习利用拉普拉斯变换求解包含电容和电感的动态电路，将微分方程转化为代数方程。 将电路的瞬态分析和稳态分析统一在s域（复频域）进行。 理解传递函数（transfer function）的概念，它是描述系统输入输出关系的数学模型。 第十一章：电路的频率响应 分析电路在不同频率正弦激励下的响应特性，即频率响应。 引入滤波器（filter）的概念，学习低通、高通、带通和带阻滤波器的基本原理。 学习奈奎斯特图（Nyquist plot）和波特图（Bode plot）等工具，用于可视化电路的频率响应。 第五部分：高级电路概念与应用 第十二章：非线性电路基础 介绍非线性元件（如二极管、晶体管）的特性。 探讨非线性电路的分析方法，如分段线性近似和图解法。 为理解更复杂的电子电路打下基础。 第十三章：二端口网络分析 将电路视为一个“黑箱”，使用二端口参数（如y参数、z参数、h参数）来描述其输入输出特性。 学习二端口网络的等效电路模型。 理解二端口网络在系统级设计中的重要性。 第十四章：信号的傅里叶分析 深入探讨傅里叶级数和傅里叶变换，用于分析周期和非周期信号的频谱特性。 理解信号通过电路的滤波作用，以及频谱如何被改变。 将时域分析与频域分析紧密结合。 第十五章：电路与系统的稳定性 探讨电路和系统的稳定性问题，理解系统在外部扰动下是否能恢复到平衡状态。 介绍劳斯-赫尔维茨判据等稳定性判据。 第十六章：实际应用示例与工程伦理 通过一系列实际的电路应用案例，巩固所学知识，例如电源、滤波器、放大器等。 强调电路设计中的工程伦理、安全规范和环保意识。 本书特色 强调概念理解： 本书注重从基本原理出发，深入剖析概念的形成和应用，而非死记硬背公式。 系统化方法： 引入信号、系统和分析的视角，帮助读者建立全局观，理解电路作为一个整体的行为。 循序渐进： 内容组织逻辑清晰，难度逐级提升，适合初学者入门，也为进阶学习提供坚实基础。 丰富的例题与习题： 配备大量精心设计的例题，覆盖各种典型问题，并提供充足的习题供读者练习巩固。 贴近工程实践： 理论讲解与实际应用相结合，帮助读者了解电路原理在现实世界中的广泛应用。 结语 《电路原理：信号、系统与分析》不仅是一本技术教材，更是一扇通往电气工程无限可能的窗户。通过学习本书，您将获得分析和设计复杂电路系统的核心能力，为未来在电气工程及相关领域的学习和职业生涯奠定坚实的基础。我们相信，本书将成为您探索电气世界、理解现代科技脉搏的得力伙伴。

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从编辑质量和学习体验的角度来看，这本书的打磨程度非常高。排版布局的专业性让人印象深刻，大量的数学公式都采用了标准化的格式，清晰易读，避免了因格式混乱而导致的阅读障碍。更重要的是，书中对关键术语的定义和解释，都保持了高度的严谨性，这对于构建精确的知识体系至关重要。在阅读过程中，我发现作者似乎非常注重区分“理想模型”和“实际情况”，这种严谨的辩证思维贯穿始终，例如在讨论功率因数时，它详细解释了什么是纯阻性、纯感性负载，以及为何在实际负载中需要进行功率因数校正，这教会了我不能只停留在书本上的完美假设。这种对工程细节的关注，使得这本书不仅仅是一本“教你如何计算”的书，更是一本“教你如何像工程师一样思考”的指南。它鼓励读者去质疑、去验证，真正掌握知识背后的逻辑链条，而非死记硬背公式。

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对于一个致力于跨界学习的工程师来说，一本好的参考书必须具备强大的包容性和深度。这本《电气工程基础》在这方面表现卓越。它在基础部分构建了一个稳固的框架后，并没有止步于直流/交流电路和基础电子元件，而是将触角延伸到了更广阔的领域，例如对控制系统基本概念的引入，以及对电磁兼容性的初步探讨。这使得读者在学完本书后，能清晰地看到电气工程学科的全貌，知道自己接下来的深入方向在哪里。例如，它对电磁场的介绍，虽然篇幅有限，但准确地指出了法拉第定律和麦克斯韦方程组在实际工程设计（如电机设计）中的核心地位，为后续深入学习电磁理论打下了必要的“应用基础”。我尤其赞赏它在不同知识点之间的横向联系，它不会把电路和磁场知识割裂开来，而是强调它们是统一的物理现象在不同尺度和应用场景下的体现。这本厚厚的书，读完后留下的不是知识点的碎片，而是一张清晰的学科地图。

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这本教材的编撰风格简直是工程教育的一股清流。它的语言风格简洁有力，去除了大量不必要的学术腔调，专注于如何清晰、准确地传达工程知识。在介绍电子元件基础时，它采取了一种非常实用的方法：先介绍元件的物理结构，然后立刻衔接到它的伏安特性曲线，最后通过几个经典的简单应用电路来巩固理解。例如，对二极管和三极管的讲解，作者非常巧妙地利用了“开关”和“放大器”这两个核心功能来串联不同的工作状态，而不是死板地罗列各种偏置电路。这种以功能驱动的学习路径，极大地提高了阅读的效率和乐趣。此外，每章节末尾的习题设计也相当出色，它们并非简单的数值计算，很多题目都融入了实际的工程约束，要求读者在解决问题的过程中权衡各种因素，培养了初步的工程判断力。我甚至发现，即便是那些我之前觉得非常枯燥的半导体基础内容，在这本书里也变得生动起来，因为它始终紧密地联系着最终的“控制”或“转换”目的。

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这本书在讲解电力系统的核心概念时，展现出了一种令人惊叹的宏观视野和对工程实践的深刻理解。它不像一些偏重理论的书籍那样，只关注理想化的模型，而是非常坦诚地讨论了在真实世界中，例如输电线路的损耗、变压器的效率限制以及实际电网的无功补偿等问题。我特别欣赏它在描述交流电部分时的处理方式，它没有直接跳到相量分析，而是花费大量篇幅来剖析正弦波的周期性、相位差对于功率传输的决定性影响，这对于理解三相交流电的优越性至关重要。阅读过程中，我感觉自己仿佛正在参与一个大型电力规划项目，作者引导我们思考如何在有限的资源和复杂的物理限制下，实现电能的高效、安全传输。书中对“系统”这个概念的定义和拆解，也十分到位，它不仅仅是元件的简单集合，更是一个相互依赖、动态平衡的复杂生命体。对于已经有一定基础，希望提升到工程应用层面的读者而言，这本书提供了从“知其然”到“知其所以然”的质的飞跃。

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看到市面上各种技术书籍琳琅满目，我总是在寻找那些能真正深入浅出、打下坚实基础的佳作，而我最近接触的这本《电气工程基础》让我对这个领域有了全新的认识。这本书的叙事方式非常独特，它没有上来就堆砌复杂的公式和晦涩的理论，而是从最基本的概念，比如电荷、电流、电压的物理本质讲起，用非常贴近生活的比喻和实例来解释电能是如何在电路中流动的。我印象最深的是它对电路分析的讲解，作者似乎深谙初学者的思维定势和容易混淆的地方，每一章的过渡都极其自然，就像一位经验丰富的老教授在循循善诱。特别是对基尔霍夫定律的阐述，它没有仅仅停留在数学推导层面，而是着重解释了这些定律背后的能量守恒和电荷守恒的物理意义，这使得我对后续的复杂网络分析不再感到畏惧，而是充满了探索的兴趣。这本书的排版也极为精良，图文并茂，那些示意图清晰明了，连最微小的细节都标注得一丝不苟，让人在阅读过程中很少需要停下来反复揣摩图示的含义。总的来说，它成功地构建了一个坚实的基础框架，让后续的学习有了可靠的支撑点，绝对是想系统入门电气工程领域读者的首选。

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