Further Electrical and Electronic Principles, Third Edition pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Robertson, C R

出品人:

页数:280

译者:

出版时间:2008-7

价格:284.00元

装帧:

isbn号码:9780750687478

丛书系列:

图书标签:

• 电子学
• 电路分析
• 电气工程
• 电子原理
• 高等教育
• 教科书
• 工程技术
• 物理学
• 电子设备
• 电路设计

《电路理论与应用：基础与进阶》 第一部分：电路基础与分析 第一章：电学基本概念与定律 本章深入探讨电学领域的核心概念，为后续复杂的电路分析打下坚实的基础。我们将从电荷、电流、电压等基本物理量入手，清晰界定其定义、单位及其在电路中的物理意义。重点阐述欧姆定律，分析电阻的线性特性，并介绍导体的电阻率、温度系数等影响因素。 随后，我们将详细讲解电功率和能量的概念，推导焦耳定律，并分析电功与电能的转换过程，这对于理解电路中的能量耗散至关重要。在定律层面，本章将系统介绍基尔霍夫的电流定律（KCL）和电压定律（KVL），并辅以大量的实例说明如何利用这些定律构建电路方程组，这是所有电路分析的基石。 第二章：基本电路元件与模型 本章侧重于描述电路中常见无源元件的特性。重点研究电阻（R）、电容（C）和电感（L）的理想模型及其在时域和频域中的行为。对于电阻，我们将探讨其线性与非线性特性，并引入等效电阻的概念，讲解串联和并联电阻的简化方法。 电容作为储存电荷的元件，其电压-电流关系将通过积分和微分形式详细推导，并讨论介质对电容性能的影响。电感作为储存磁能的元件，我们将分析其自感与互感现象，并推导出其电压-电流关系。此外，本章还会引入受控源（如电压控制电压源 VCCS）的概念，这些源是理解运算放大器等有源电路的基础。 第三章：直流（DC）电路分析方法 本章专注于稳态直流电路的分析。首先复习并巩固KCL和KVL的应用，然后引入更高效的系统化分析工具。我们将详细介绍节点电压法（Nodal Analysis）和网孔电流法（Mesh Analysis），分别说明如何通过选择参考节点或设定回路电流来简化方程数量，并解决复杂的含独立源和受控源的直流网络。 此外，本章将深入讲解电路分析的四大核心定理：叠加定理（Superposition Theorem）、戴维南定理（Thevenin's Theorem）、诺顿定理（Norton's Theorem）以及最大功率传输定理（Maximum Power Transfer Theorem）。这些定理不仅能简化电路的等效表示，也是进行系统简化和优化设计的重要工具。 第四章：交流（AC）稳态分析 随着信号源从直流转变为正弦交流信号，电路分析的复杂性显著增加。本章首先引入相量（Phasor）的概念，将微分方程转换为代数方程，这是交流电路分析的关键突破。我们将定义正弦量的幅值、频率、相位角，并建立相量表示法。 阻抗（Impedance, Z）和导纳（Admittance, Y）的概念将被详细阐述，它们是电阻、电容和电感在频域中的推广。通过引入复数运算，本章演示如何应用KCL、KVL、节点法和网孔法来分析交流电路，求解电压和电流的幅值与相位。同时，交流电路的功率概念，包括瞬时功率、平均功率、视在功率、无功功率，以及功率因数校正，将被全面覆盖。 第二部分：动态电路与频率响应 第五章：一阶与二阶动态电路分析 动态电路涉及储能元件（R-L, R-C, R-L-C），其输出随时间变化。本章首先分析一阶电路（如RL或RC电路）在受到阶跃输入或自然响应时的暂态过程，推导其时间常数，并分析电容的充电和放电过程。 随后，本章转向二阶电路（RLC），重点分析其特征方程的根的性质（过阻尼、欠阻尼、临界阻尼），这直接决定了系统的瞬态响应特性。本章将引入拉普拉斯变换的基础知识，展示如何利用拉普拉斯域来统一处理直流、瞬态和稳态分析，极大地简化了二阶系统的微分方程求解过程。 第六章：频率响应与滤波器 本章研究电路对不同频率输入的响应特性。通过传递函数（Transfer Function）的概念，我们将描述电路的输入-输出关系。频率响应函数 $H(jomega)$ 是理解电路特性的核心工具，它展示了电路对不同频率分量的增益和相移变化。 重点将放在滤波器设计上，分析四种基本类型的滤波器：低通（LP）、高通（HP）、带通（BP）和带阻（BR）。我们将推导它们的基本二阶原型电路，并定义截止频率（Cutoff Frequency）、带宽（Bandwidth）和Q因子（Quality Factor）。讨论巴特沃斯（Butterworth）和切比雪夫（Chebyshev）等经典滤波器在通带平坦度和过渡带陡峭度方面的特性权衡。 第三部分：三相系统与高级分析 第七章：三相电路分析 本章将电力系统中的标准三相系统作为研究对象。首先介绍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（Y连接和$Delta$连接）。详细分析三相负载的连接方式以及平衡三相电路的功率计算，包括总有功功率、无功功率和视在功率的复数表示。 本章还将分析不平衡三相系统的处理方法，尽管在许多工业应用中多采用平衡系统，理解不平衡的分析是全面掌握电力系统的必要环节。 第八章：磁耦合电路与变压器 本章聚焦于电感之间的相互作用——磁耦合。定义互感系数，并推导耦合线圈的电压方程，引入点约定法来确定耦合的极性。重点分析理想变压器的原理，包括匝数比、电压比和电流比，并阐述变压器在电路分析中的等效模型，特别是如何利用“折算”方法将次级负载折算到初级侧进行分析。 第九章：二维电路分析与拉普拉斯变换进阶 本章对拉普拉斯变换的应用进行深化。复习其性质，并应用于求解动态电路中的初始条件问题。重点是利用拉普拉斯域中的S域分析方法，特别是特征根的位置（极点Poles）与电路瞬态响应之间的关系。 此外，本章将引入双端口网络（Two-Port Networks）的概念，这是分析复杂系统接口的基础。系统介绍Z参数（阻抗参数）、Y参数（导纳参数）和H参数（混合参数），演示如何利用这些参数矩阵来描述和级联网络，这在集成电路和通信系统建模中极为重要。 第十章：傅里叶级数与傅里叶变换 本章将信号的分析从正弦波扩展到任意周期信号和非周期信号。首先，系统介绍傅里叶级数，分析如何将周期信号分解为不同频率的谐波分量。重点讨论了傅里叶级数的收敛性、对称性和频谱特性。 随后，将傅里叶级数推广到非周期信号，推导出傅里叶变换。分析傅里叶变换的性质（如线性、时移、频移、卷积定理），并探讨其在分析非正弦周期信号（如方波、三角波）的频谱结构中的应用。这将为理解系统在包含非正弦输入信号下的响应提供强大的理论工具。

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