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出版者:中国劳动社会保障出版社

作者:陈海魁

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2001-04-01

价格:18.0

装帧:平装

isbn号码:9787504525840

丛书系列:

图书标签:

• 机械工程
• 机械基础
• 机械原理
• 机械设计
• 工程力学
• 材料力学
• 制造技术
• 机械制图
• 工业工程
• 机械设备

《电路原理与应用基础》图书简介 面向工程师、技术人员及相关专业学生的实用型参考书 本书致力于为读者构建一个全面、深入且实用的电路理论知识体系，是理解现代电子技术和电力系统的基石。 --- 第一部分：电路分析的基石 本书的第一部分奠定了整个电路分析领域所需的基础知识和核心概念。我们摒弃了过于抽象的数学推导，转而强调物理意义和工程应用的可视化理解。 第一章：电学基本定律与元件模型 本章详尽介绍了电荷、电流、电压等基本物理量，并严格定义了电场和磁场在电路中的表现。重点解析了欧姆定律的内涵与局限性，为后续更复杂的非线性元件分析打下基础。我们深入探讨了电阻、电容和电感这三大无源元件的本质特性，尤其强调了它们在时域和频域中的动态行为差异。电容的“储能”与电感的“抗变”特性，通过丰富的实例图解进行剖析，确保读者能够直观掌握元件对电流流动的“阻碍”作用。同时，首次引入了理想电源（电压源与电流源）的概念，并讨论了实际电源模型的等效替换方法。 第二章：电路的基本分析方法 本章是实现电路定量分析的核心。我们系统地介绍了基尔霍夫电压定律（KVL）和基尔霍夫电流定律（KCL）的推导过程及其在复杂网络中的应用。随后，着重讲解了工程实践中应用最广泛的节点电压法和网孔电流法。这些方法被分解为清晰的步骤流程，并辅以大量具有实际工程背景的例题，例如分析多电源激励下的复杂网络。此外，本章还介绍了电路分析中至关重要的电源等效变换、戴维南定理和诺顿定理。这些定理被视为“化繁为简”的利器，能够将冗长复杂的电路简化为一个源和一个阻抗（或导纳），极大地提高了计算效率。对叠加定理的讨论，则强调了线性电路对激励的独立响应特性。 第二部分：动态电路的响应与暂态分析 电路的真实世界表现往往是动态变化的，本部分聚焦于元件储存能量时电路响应的时域特性。 第三章：一阶电路的暂态分析 一阶电路（仅含一个储能元件）是理解动态系统的起点。本章详细分析了RL和RC电路在收到阶跃激励（如开关动作）或瞬态激励下的充放电过程。我们引入了时间常数 ($ au$) 的概念，阐明了它在决定电路响应速度中的决定性作用。通过严格的微分方程求解，推导出电压和电流随时间变化的指数规律。大量的工程案例，如继电器电路的启动与停止过程、滤波电路的初始响应等，将被用来巩固理论知识。 第四章：二阶电路的暂态分析 二阶电路（含一个电容和一个电感）的分析更为复杂，因为其响应可能出现过阻尼、临界阻尼和欠阻尼等不同形态。本章将深入探讨特征方程的根对系统响应的影响。欠阻尼情况下的振荡现象是本章的重点，它直接关联到现代控制系统中的稳定性问题。我们通过相平面分析的初步引入，帮助读者建立对系统稳定性的直观认识。本章内容对于设计控制系统、信号发生器等领域至关重要。 第三部分：正弦稳态分析与交流电路 现代电力系统和通信系统主要依赖交流电（AC）运行。本部分将分析电路在周期性正弦激励下的稳态响应。 第五章：相量法与交流稳态分析 为简化涉及三角函数的微分方程求解，本章系统介绍了相量（Phasor） 这一强大的数学工具。我们讲解了如何将正弦电压和电流转换为复数形式的相量，以及如何将元件的动态阻抗（$R, L, C$）转化为复数阻抗 $Z(jomega)$。运用相量分析，复杂的暂态微分方程被转化为代数方程，极大地简化了稳态计算。本章全面覆盖了交流电路中的阻抗、导纳、功率因数、视在功率、有功功率和无功功率等核心概念，并详细分析了功率因数校正的工程意义和方法。 第六章：耦合电感与理想变压器 本章探讨了磁耦合电路，这是理解电磁感应在工程中应用的关键。重点分析了互感的概念，以及如何通过互感建立耦合线圈之间的电压关系。随后，我们详细推导了理想变压器的工作原理，包括匝数比、电压比和电流比之间的精确关系。通过对变压器等效电路的分析，读者将掌握电能高效传输和阻抗匹配的核心技术。 第四部分：电路分析的高级工具 本部分着眼于提供更强大的、适用于更广阔应用领域的分析工具。 第七章：频率响应与谐振 频率响应分析是理解滤波器和通信系统的基础。本章分析电路的输出与输入信号频率之间的关系，引入了传递函数的概念。我们通过Bode图（波特图）来直观展示系统的增益和相位随频率的变化特性。重点内容包括串联谐振和并联谐振电路的特性，分析了其选择性（Q值）以及在选频电路中的应用。 第八章：拉普拉斯变换在电路分析中的应用 拉普拉斯变换是连接时域分析与频域分析的桥梁。本章将系统地介绍拉普拉斯变换的基本性质，并将其应用于求解任意激励下的电路暂态响应，包括脉冲激励和指数衰减激励。通过$s$域的分析，我们可以将电路分析转化为对传递函数和零极点的分析，这为控制工程中的稳定性分析提供了统一的框架。本书将使用拉普拉斯变换来复习和统一一阶、二阶电路的暂态分析。 --- 本书特色与读者对象 本书的编写严格遵循“理论联系实际”的原则： 1. 工程化导向： 每章均包含大量的工程案例和实际应用场景，从基础的电源设计到复杂的滤波网络，确保读者所学知识的直接可操作性。 2. 清晰的推导逻辑： 复杂的公式推导过程被清晰地分解为逻辑步骤，辅以图示说明，避免了单纯公式的堆砌。 3. 丰富的习题资源： 书末附有大量分层级的练习题，从基础计算到开放性设计题，以巩固读者的分析能力。 适用人群： 电子工程、电气工程、自动化、机械设计等专业的高年级本科生及研究生；需要扎实回顾和提升电路分析技能的在职工程师和技术人员。掌握本书内容，将使读者具备独立分析和设计线性电路系统的坚实基础。

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阅读这本书的体验，更像是在跟随一位经验老到的导师进行一对一的辅导。书中对于那些极易混淆的概念，比如“刚度”与“强度”、“应力”与“应变”的辨析，处理得尤为细致入微。作者没有采用千篇一律的定义罗列，而是采用了对比分析和情景模拟的方法。比如，他会设计一个虚拟的场景，让你想象一个物体在不同载荷下的反应，引导你亲自去体会这些物理量的差异。这种“做中学”的教学设计，远比死记硬背有效得多。更值得称赞的是，书中提供的所有示例计算，都附带有详细的步骤解析，每一步的数学推导都清晰可见，没有使用任何模糊不清的跳跃步骤。这对于我巩固基础知识，尤其是在进行二次开发和参数修正时，提供了极大的便利。这本书真正做到了，不仅仅是告诉你“是什么”，更重要的教会了你“为什么是这样”以及“如何应用”。

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这本书的装帧设计相当吸引人，封面采用了深沉的墨绿色，搭配烫金的标题字体，给人一种稳重而又不失精致的感觉。内页纸张的质地也很好，触感光滑，长时间阅读下来眼睛也不会感到疲劳。排版上，作者明显下了不少功夫，图文比例协调，关键概念和公式都有醒目的高亮处理，使得学习的脉络非常清晰。特别是那些复杂的机械原理图，绘制得极为精细，即便是初学者也能快速定位到核心部件和传动关系。我印象最深的是其中关于材料力学那一章的插图，它不仅展示了理论模型，还配有实际工程应用中的微观结构放大图，这种理论与实践的结合，极大地提升了阅读的沉浸感。虽然我主要关注的是设计规范的部分，但仅仅是翻阅目录和章节结构，就能感受到作者在知识体系构建上的严谨性，每一个知识点之间的逻辑衔接都非常顺畅，仿佛在引导读者进行一次循序渐进的探索之旅。整体来看，这本书的物理呈现，已经超越了普通教材的范畴，更像是一件值得收藏的工具书。

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从知识覆盖面的广度和深度来看，这本书展现出一种令人敬佩的百科全书式的广博。它不仅仅停留在基础概念的介绍，而是深入到了许多专业领域的前沿思考。例如，在讨论到滚动轴承的选型时，书中不仅详细列举了不同类型轴承的载荷计算方法，还花篇幅探讨了当前工业界对于高精度、长寿命轴承的最新研究方向，甚至提到了磁悬浮轴承在特定苛刻环境下的应用潜力。这种“立足当下，展望未来”的编撰思路，让这本书的价值远远超出了“基础”二字所暗示的范围。我尤其欣赏其中对于“失效分析”这一部分的论述，它不像教科书那样只给出标准化的失效模式，而是通过大量真实的案例分析，教导读者如何像侦探一样去追溯问题的根源，这种批判性思维的培养，对于任何从事技术工作的人来说，都是无价之宝。这本书的厚度也侧面印证了其内容的丰富性，但神奇的是，它丝毫没有显得臃肿和拖沓。

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这本书的叙事风格简直是一股清流，它完全摒弃了传统技术书籍那种板着脸孔、堆砌术语的弊病。作者的语言幽默风趣，行文之间常常穿插一些引人深思的工程轶事或者历史典故，让原本枯燥的理论知识瞬间变得生动起来。比如，在解释“力矩平衡”概念时，他没有直接抛出复杂的数学公式，而是用了一个非常形象的比喻——“就像在午夜的酒吧里，调酒师必须精确控制手中摇壶的旋转力矩，否则下一秒，鸡尾酒就会洒在客人昂贵的西装上。”这种将高深概念“接地气”的处理方式，极大地降低了阅读门槛。对于我这种非专业出身，但需要在工作中接触机械图纸的人来说，这本书简直是雪中送炭。它不是在教你如何成为机械工程师，而是在帮助你理解工程师的“思维方式”。此外，章节间的过渡处理得非常巧妙，总能预见到读者可能会产生的疑问，并在下一段内容中自然地给出解答，形成了一种与读者对话的流畅体验。

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这本书的实用性和参考价值，在我看来达到了一个极高的水准。它并非一本高高在上的理论典籍，而是实实在在地扎根于工程实践的沃土之中。书中有一个专门的附录章节，收录了大量常见的工程图纸标准和常用连接件的尺寸规格表，这些数据都经过了权威机构的认证，可以直接用于工作参考。我曾遇到一个棘手的密封件选型问题，正是在书中找到了一张关于不同工况下密封件材料耐受性的对比图表，立刻找到了解决方案的切入点。此外，作者在讲解各种机构（如凸轮、齿轮传动）时，不仅仅停留在几何关系上，而是紧密结合了实际的制造公差和装配误差对系统性能的影响，这种对工程现实的深刻洞察，是许多纯理论书籍所缺乏的。这本书的价值在于，它成功架设起了一座坚实的桥梁，将大学课堂上的抽象知识，与工厂车间里真实的、充满挑战的问题，完美地连接了起来，是工程师工具箱里不可或缺的一员。

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