新编电工常用计算手册 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:周希章 编

出品人:

页数:700

译者:

出版时间:2010-6

价格:27.00元

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isbn号码:9787111305644

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《电路分析与设计基础》 导论：现代电子技术之基石 本书旨在为电气工程、电子信息科学、自动化等相关专业的学生和初级工程师提供一套全面而深入的电路分析与设计基础知识体系。在当今飞速发展的科技浪潮中，无论是复杂的集成电路、高效的电力系统，还是精密的传感器网络，其底层逻辑和核心原理都根植于对电路的精确理解与有效设计。本书立足于严谨的物理学基础，循序渐进地剖析电路的基本元件特性、分析方法，并最终导向实际应用中的设计思路。我们深知，扎实的理论基础是创新的源泉，因此，本书在保持学术严谨性的同时，也力求将抽象的数学模型与具体的工程实践紧密结合。 第一部分：基础元件与直流电路分析 本部分是构建整个电路理论大厦的基石。我们将从最基本的电学定律出发，详细阐述电荷、电流、电压、电阻等核心概念的物理本质及其数学描述。 第一章：电学基本定律与元件模型 电荷、电流与电位移： 深入探讨电荷的性质、电荷守恒定律，以及电流在不同介质中的微观本质。引入电流密度概念，连接宏观电流与微观载流子运动。 电压与电位： 阐明电势能、电势差的概念，并用保守场理论解释电压的物理意义。讨论理想电压源和理想电流源的特性及等效模型。 电阻的本质与欧姆定律的适用性： 详细分析电阻的微观起源（晶格振动与载流子散射），推导宏观的欧姆定律。讨论非线性电阻（如二极管、热敏电阻）的I-V特性曲线，并明确欧姆定律的适用边界。 导纳与电导： 介绍导纳（Admittance）作为电导（Conductance）的互补概念，特别是在交流分析中的应用铺垫。 功率与能量： 定义瞬时功率和平均功率，推导焦耳热定律。讨论电源和负载之间的最大功率传输定理的原理。 第二章：电路拓扑与电路定律 本章聚焦于电路的结构化描述和基本分析工具。 电路的拓扑结构： 详细定义节点（Node）、支路（Branch）、回路（Loop）和网格（Mesh）。引入树、枝干、连杆等图论概念，为后续的独立方程组的建立奠定数学框架。 基尔霍夫定律（KCL与KVL）： 深入剖析基尔霍夫电流定律（KCL）和基尔霍夫电压定律（KVL）的物理根源（电荷守恒与能量守恒）。通过实例演示如何运用KCL和KVL列出电路的节点电压方程和回路电流方程。 电路等效变换： 讲解电阻串联、并联的计算方法。重点讨论星形（Y）与三角形（Δ）网络的互换关系，这对三相电路和平衡桥式电路的分析至关重要。 电路的化简技术： 系统介绍节点电压法、网格电流法。对于复杂电路，演示如何运用叠加定理、戴维南（Thévenin）定理和诺顿（Norton）定理，将复杂网络简化为等效二端口模型，极大地简化了计算量。 第二部分：动态元件与一阶/二阶电路分析 本部分引入了储存能量元件——电容和电感，从而将电路分析从静态的直流领域扩展到动态的时域分析。 第三章：电容与电感元件特性 电容器（Capacitor）： 解释电容器的电场存储原理，推导 $i(t) = C frac{dv(t)}{dt}$ 的关系。讨论介质对电容的影响。 电感器（Inductor）： 阐述电感器的磁场存储原理，推导 $v(t) = L frac{di(t)}{dt}$ 的关系。分析自感与互感现象，引入耦合线圈的概念。 储能元件的特性： 强调电容上的电压和电感上的电流不能突变的物理约束，这是瞬态分析的边界条件。 第四章：一阶电路的暂态分析 RC与RL电路的自然响应： 详细分析不含独立源的RC和RL电路的零输入响应。引入时间常数 $ au$ (Tau) 的概念，解释其物理意义——系统响应衰减到初始值的 $1/e$ 所需的时间。 一阶电路的阶跃响应： 引入直流源作为激励，分析电路的零状态响应。推导完整响应（自然响应+零输入响应）的一般形式，并演示如何利用初始和最终状态确定积分常数。 脉冲和正弦激励下的响应： 扩展分析方法，适用于更一般的输入信号。 第五章：二阶电路的暂态分析 RLC串联与并联电路： 建立描述二阶电路的二阶常微分方程。 系统的特征根与响应类型： 深入探讨系统的特征方程。详尽分析三种关键情况：过阻尼（Overdamped）、欠阻尼（Underdamped，涉及自然频率 $omega_0$ 和阻尼比 $zeta$）和临界阻尼（Critically Damped）。通过绘制不同阻尼情况下的响应曲线，直观展示系统行为差异。 受迫响应： 分析直流源激励下二阶电路的最终稳态（稳态值与零输入响应的叠加）。 第三部分：正弦稳态交流电路分析 本部分将分析周期性交变激励下的电路响应，这是电力系统、无线通信等领域的核心分析工具。 第六章：相量法与交流稳态分析 周期性与傅里叶级数简介（仅作概念引入）： 简要介绍周期信号的频谱分解，为理解稳态响应的叠加打下基础。 相量（Phasor）的概念与运算： 引入复数表示法，将时域正弦函数转化为频域的相量。详细讲解相量的加减乘除及其与微分/积分运算的对应关系。 交流元件的阻抗与导纳： 建立电阻 $R$、电感 $jomega L$ 和电容 $1/(jomega C)$ 在复频域的阻抗模型。阐述相量法下，基尔霍夫定律如何以复数形式进行运算。 正弦稳态电路的分析： 重新应用叠加定理、戴维南/诺顿定理于相量域。计算电路的电压、电流和功率。 第七章：交流电路的功率 瞬时功率与平均功率： 区分瞬时功率 $p(t)$ 和平均功率 $P$ (有功功率)。 无功功率与视在功率： 引入无功功率 $Q$ (Reactive Power) 和视在功率 $S$ (Apparent Power)，它们在电力传输中的意义。 功率三角形与功率因数： 图解说明 $S, P, Q$ 之间的关系，重点讲解如何通过功率因数校正（增加电容或电感补偿）来提高电能利用效率。 单相与三相电路功率： 分析三相平衡负载的功率计算方法，包括星形和三角形连接下的线电压/相电压、线电流/相电流关系。 第四部分：耦合电路、谐振与二端口网络 本部分深入探讨高级概念，为后续的滤波器设计和复杂系统建模做准备。 第八章：互感与耦合电路 互感现象与互感系数： 详细分析两个线圈之间通过磁场耦合产生的现象。定义互感 $M$ 和耦合系数 $k$。 耦合电路的电压方程： 建立考虑互感的电压方程，尤其关注耦合系数 $k$ 对电路响应的影响。 理想变压器模型： 以互感为基础，推导和分析理想变压器的工作原理，包括阻抗变换功能。 第九章：谐振电路 串联谐振： 分析 $RLC$ 串联电路在频率变化下的阻抗变化，确定谐振频率 $omega_0$。定义电流最大化和电路的品质因数 $Q$ 值，解释其对选择性的影响。 并联谐振： 分析 $RLC$ 并联电路的阻抗特性（高阻抗）。 频率响应曲线： 通过图形对比串联和并联谐振的幅频特性和相频特性。 第十章：二端口网络基础 二端口网络的概念： 将复杂的内部结构抽象化，仅关注端口上的电压和电流关系。 Z参数（阻抗参数）与Y参数（导纳参数）： 推导和计算这些基本参数矩阵，理解它们在级联和并联连接下的应用。 传输参数（ABCD参数）： 阐述传输参数在级联网络分析中的便捷性，这是理解滤波器和传输线模型的关键。 结语 本书全面覆盖了电路理论分析的核心内容，从基础的直流定律到动态系统的时域响应，再到正弦稳态下的相量分析和高级的二端口网络理论。通过大量的例题和详尽的步骤解析，我们期望读者不仅能掌握“如何计算”，更能理解“为何如此计算”，为未来深入学习信号处理、电力电子和通信工程等前沿领域打下坚不可摧的理论基石。

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从内容更新的角度来看，这本书显得极其滞后和保守。我在计算高压输电线路的电晕损耗时，发现它依然停留在上世纪八九十年代使用的经验公式上，对于现代电力系统普遍采用的新型导线材料和空间几何布局优化算法完全没有提及。这对于从事前沿电力工程设计的人员来说，简直是时间倒流。例如，书中关于直流输电（HVDC）的部分，内容陈旧，甚至没有涵盖目前主流的电压源换流器（VSC）技术的基本原理和计算模型，这使得它在指导现代电网规划时，参考价值极低。如果一本声称“新编”的计算手册，不能跟上行业技术迭代的步伐，仅仅是把旧知识换个封面重新包装，那么它存在的意义也就大打折扣了，我更倾向于去查阅最新的行业标准和期刊文献，而不是依赖这样一本跟不上时代的参考书。

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这本书的纸张质量和装订工艺实在令人不敢恭维。才用了不到两周，书脊就已经开始松动，几次翻阅后，几页关于变压器损耗计算的宝贵内容就不幸脱落了，这对于一本需要经常查阅的工具书来说，简直是不可逆的损害。更糟的是，油墨的味道久久不能散去，每次在密闭的工作间里翻阅，都会感到轻微的不适，这让人严重怀疑出版社在印刷环节是否遵循了基本的环保和安全标准。作为一本面向工程技术人员的参考资料，其物理载体的耐用性和材料的安全性都应该放在首位，但显然，这本“新编”的手册在这些最基本的方面就让人大跌眼镜。它更像是一本匆忙出版的试印本，而非经过严格质量控制的正式发行产品，实在是对工具书应有品质的极大侮辱。

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这本书在不同学科知识的交叉融合方面做得非常不到位。比如，当涉及到复杂的电机调速系统时，它仅仅提供了电气部分的公式计算，却完全忽略了必要的机械动力学反馈和热管理参数的关联。一个合格的电工计算手册，应该能让读者意识到这些系统是相互耦合的，而不是孤立存在的模块。我尝试用它来解决一个实际的伺服系统过载问题，结果发现书中完全没有提供热惯量或机械刚度的计算模块，导致我不得不从其他领域的专业书籍中寻找缺失的环节来完成整个系统的校核。这种“只见树木不见森林”式的知识编排，严重阻碍了读者建立全面的系统思维，让这本书的适用范围大大受限，它更像是一本特定窄域的公式集，而非一本综合性的“手册”。

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这本手册的排版简直是一场灾难，目录和正文的对应关系混乱不堪，找个公式比登天还难。我辛辛苦苦把好不容易翻到的章节内容仔细研读了一遍，却发现里面引用的很多专业术语根本没有给出清晰的定义，更别提那些晦涩难懂的推导过程了。对于我们这些刚刚接触电工行业的新手来说，简直是天书。更让人抓狂的是，书中的一些插图模糊不清，很多关键的电气符号和接线图都看不真切，这在需要精确操作的领域里是绝对不能容忍的疏忽。举个例子，我试图对照书中关于三相异步电机启动方式的讲解，结果图示的接线完全和标准规范相悖，差点让我走了弯路。总而言之，如果它真的号称是“常用计算手册”，那么它在基础的易读性和准确性上就存在着致命的缺陷，完全没有达到一个合格工具书的标准，阅读体验极其糟糕，急需彻底的修订和重排版。

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我原本以为这本工具书会提供一套系统化、循序渐进的计算流程，毕竟它冠着“新编”的名头，理应对当前的技术发展有所反映。然而，翻阅其中的章节，我发现内容更像是零散知识点的堆砌，缺乏内在的逻辑联系。比如，在处理电磁兼容性（EMC）的章节时，它只是简单罗列了一些滤波器的公式，却完全没有解释在不同噪声环境下，这些公式适用的前提条件和参数选取原则。这种浅尝辄止的处理方式，让读者无法真正理解“为什么”要这么算，只能死记硬背，一旦遇到实际中略有变化的场景，立刻就束手无策了。书中对高级电力电子电路的分析更是敷衍了事，很多复杂的调制和控制算法只是一笔带过，对于寻求深入理解的专业人士来说，这点信息量简直是杯水车薪，完全无法满足对技术深度有要求的工程人员的实际需求。

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