计算机电路学习指导和实验指导 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:东南大学出版社

作者:钱琦

出品人:

页数:216

译者:

出版时间:2003-1

价格:12.00元

装帧:

isbn号码:9787810890878

丛书系列:

图书标签:

• 计算机电路
• 电路分析
• 模拟电子技术
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• 高等教育
• 电子工程
• 电路原理
• 实践教学
• 教材

《电路原理：基础概念与工程应用》 内容概述： 本书旨在为读者构建一个坚实而全面的电路原理知识体系，从最基础的电学定律出发，逐步深入到复杂的电路分析方法和实际工程应用。我们不仅会讲解理论知识，更注重培养读者的实际动手能力和解决工程问题的思维方式。全书结构清晰，逻辑严谨，语言通俗易懂，力求让初学者也能轻松掌握电路学的精髓，让有一定基础的读者能够进一步提升技能。 第一部分：电学基础概念 第一章：电荷、电流与电压 电荷： 探讨物质的基本属性——电荷，介绍正负电荷的概念，电荷守恒定律，以及微观层面的电子和质子。我们将通过实例说明电荷在日常生活中的体现，例如静电现象。 电流： 深入解析电流的本质——电荷的定向移动。详细介绍电流的单位“安培”，并区分直流电与交流电。我们将讨论电流的产生原因，如导体内的自由电子迁移，并介绍电流的测量方法和注意事项。 电压： 解释电压作为驱动电荷移动的“动力”的概念，即电势差。介绍电压的单位“伏特”，并阐述电压与电场力的关系。我们将通过水流和水压的比喻来帮助理解电压的本质，并讨论电压的测量方法。 电阻： 介绍电阻是材料阻碍电流通过能力的度量。讲解电阻的单位“欧姆”，并详细阐述影响电阻大小的因素，如材料的导电性、长度、横截面积以及温度。我们将介绍常见的导电材料和绝缘材料，并引出欧姆定律。 功率： 定义电功率为单位时间内电场力做功的多少，介绍功率的单位“瓦特”。通过功率的计算公式，读者将理解电能如何转化为热能、光能或其他形式的能量。我们将讨论家用电器的功率消耗，以及安全用电的常识。 第二章：欧姆定律与基尔霍夫定律 欧姆定律： 这是电路分析中最核心的定律之一。我们将详细推导和阐释欧姆定律的数学表达式（U=IR），并强调其适用范围。通过大量的例题，读者将学会如何利用欧姆定律计算电路中的电压、电流和电阻。 焦耳定律： 介绍电流通过导体时产生的热效应，即焦耳定律。我们将推导功率与电流、电阻和时间的公式，并讨论其在电加热设备中的应用，以及过载的危险性。 基尔霍夫第一定律（电流定律）： 阐述基尔霍夫电流定律（KCL），即在一个节点上，流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和。我们将通过图示和具体例子，帮助读者理解节点的概念和电流分配的规律。 基尔霍夫第二定律（电压定律）： 阐述基尔霍夫电压定律（KVL），即在一个闭合回路中，沿着回路方向，所有支路电压的代数和等于零。我们将强调回路的概念和电压“升降”的判断方法，并展示如何利用KVL分析复杂的串并联电路。 第三章：串联与并联电路 串联电路： 详细分析串联电路的特点：电流处处相等，总电压等于各部分电压之和，总电阻等于各部分电阻之和。我们将通过生活中的串联电器（如老式圣诞彩灯）来辅助理解。 并联电路： 详细分析并联电路的特点：各支路电压相等，总电流等于各支路电流之和，总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和。我们将通过家庭电路的照明系统来举例说明并联电路的应用。 混合电路分析： 结合欧姆定律和基尔霍夫定律，以及串并联电路的分析方法，我们学习如何分析包含串联和并联组合的复杂电路。我们将提供系统性的解题步骤和技巧，帮助读者逐步化繁为简。 第二部分：电路元件与基本电路模型 第四章：电阻元件 电阻的种类与特性： 介绍各种类型的电阻器，如固定电阻、可变电阻（电位器、滑动变阻器）和特种电阻（热敏电阻、光敏电阻）。我们将分析它们的结构、材料以及在电路中的作用。 电阻的连接与分压/分流： 进一步探讨串联和并联电阻网络的等效计算，以及分压器和分流器的原理和应用。 电阻的功率损耗与温升： 强调电阻在工作时会产生热量，并根据功率损耗计算电阻的温升，从而选择合适功率的电阻，避免烧毁。 第五章：电容元件 电容的定义与原理： 介绍电容是储存电荷能力的元件。详细阐述电容的结构（两块导体板与绝缘介质），以及其基本工作原理。 电容单位与电容值： 介绍电容的单位“法拉”，以及电容值与极板面积、极板间距离和介质介电常数的关系。 电容器的种类： 介绍不同类型的电容器，如电解电容器、陶瓷电容器、薄膜电容器等，并分析它们各自的特点和适用场合。 电容的充放电过程： 详细分析电容在直流电路中的充放电过程，以及电容电压随时间的变化规律。我们将引入时间常数（RC）的概念。 电容在交流电路中的作用： 介绍电容对交流电的“容抗”现象，以及容抗的计算公式。我们将初步介绍电容在滤波和移相电路中的应用。 第六章：电感元件 电感的定义与原理： 介绍电感是衡量线圈产生自感电动势能力的元件。阐述电磁感应和自感现象是电感工作的基本原理。 电感单位与电感值： 介绍电感的单位“亨利”，以及电感值与线圈匝数、磁芯材料和几何形状的关系。 线圈的种类： 介绍不同类型的电感线圈，如空心线圈、铁芯线圈，以及扼流圈等，并分析它们在电路中的不同功能。 电感在直流电路中的特性： 分析电感在直流电路中的瞬态响应，以及电感电流的变化规律。 电感在交流电路中的作用： 介绍电感对交流电的“感抗”现象，以及感抗的计算公式。我们将初步介绍电感在滤波和振荡电路中的作用。 第三部分：基本电路分析方法 第七章：直流电路分析 节点电压法： 介绍以节点电压为未知量的分析方法，详细阐述建立节点电压方程的步骤，包括选择参考节点、列出节点电流方程等。 网孔电流法： 介绍以网孔电流为未知量的分析方法，详细阐述建立网孔电流方程的步骤，包括选择网孔、确定网孔电流方向、列出网孔电压方程等。 戴维宁定理与诺顿定理： 介绍将复杂线性电阻电路等效为单一电压源与串联电阻（戴维宁等效电路）或单一电流源与并联电阻（诺顿等效电路）的定理。我们将详细讲解计算等效电压源、等效电流源和等效电阻的方法。 叠加定理： 介绍分析多独立源电路的方法，即在分析某个独立源作用下的电路时，将其他独立源置零（电压源开路，电流源短路），最后将各部分响应叠加。 受控源电路分析： 介绍电压控制电压源（VCVS）、电流控制电压源（VCCS）、电压控制电流源（CCCS）、电流控制电流源（CCCVS）等受控源在电路中的作用，以及如何将其纳入节点电压法和网孔电流法的分析框架。 第八章：交流电路基础 正弦交流电的表示： 介绍用幅值、初相位和频率来描述正弦交流电，以及瞬时值、最大值、有效值和平均值的概念。 相量法： 引入复数和相量的概念，将时域的交流信号转化为频域的相量，极大地简化了交流电路的分析。我们将详细讲解相量的表示、加减运算以及与阻抗的概念。 RLC串联电路的分析： 详细分析电阻、电感和电容串联在交流电路中的行为，包括阻抗、电压、电流的相位关系，以及电路的谐振现象。 RLC并联电路的分析： 类似地，分析RLC并联电路的特性，重点关注其与串联电路在阻抗和电流特性上的区别。 功率因数： 解释功率因数在交流电路中的重要性，以及如何提高功率因数，降低无功损耗。 第四部分：暂态分析与二端口网络 第九章：一阶电路的暂态分析 RL电路的暂态过程： 详细分析直流信号施加到RL电路时，电流和电压如何随时间变化，直到达到稳态。我们将推导并解释包含指数衰减的暂态响应公式。 RC电路的暂态过程： 类似地，分析直流信号施加到RC电路时，电容电压和电流随时间的变化过程，以及时间常数（τ=RC）在其中的作用。 含受控源的一阶电路暂态分析： 将受控源引入到RL和RC电路中，分析其对暂态过程的影响。 第十章：二端口网络 二端口网络的定义与类型： 介绍二端口网络的概念，以及其基本的输入端口和输出端口。 阻抗参数（Z参数）： 讲解如何用阻抗参数矩阵描述线性二端口网络，以及Z参数的计算和物理意义。 导纳参数（Y参数）： 讲解如何用导纳参数矩阵描述线性二端口网络，以及Y参数的计算和物理意义。 混合参数（H参数）： 介绍混合参数矩阵，以及其在晶体管等有源器件模型中的应用。 参数之间的转换： 学习如何进行Z参数、Y参数和H参数之间的相互转换。 级联和串联连接的二端口网络： 分析两个或多个二端口网络级联或串联连接时的总等效参数。 第五部分：信号与系统初步 第十一章：信号的分类与基本性质 信号的定义与分类： 介绍连续时间信号和离散时间信号，以及周期信号和非周期信号，能量信号和功率信号。 信号的运算： 介绍信号的加、减、乘、除、移位、尺度变换等基本运算。 冲激信号（Dirac Delta Function）： 介绍冲激信号的定义、性质及其在信号分析中的重要作用。 傅里叶级数： 讲解如何将周期信号分解为一系列正弦和余弦函数的和，以及傅里叶级数的收敛条件。 傅里叶变换： 介绍傅里叶变换的定义和性质，用于将非周期信号分解为无穷多个不同频率的正弦和余弦分量，从而分析信号的频谱。 第十二章：线性时不变（LTI）系统 LTI系统的定义与性质： 阐述LTI系统的线性（叠加性）和时不变性。 卷积积分： 介绍LTI系统响应输出与输入信号以及系统冲激响应之间的卷积关系。 系统的频率响应： 讲解系统对不同频率信号的增益和相位延迟，以及频率响应在滤波器设计中的应用。 拉普拉斯变换基础： 介绍拉普拉斯变换作为傅里叶变换的推广，及其在分析包含电容电感的一阶和二阶电路暂态响应中的强大应用。 学习建议： 本书的编写遵循由浅入深、循序渐进的原则。建议读者在学习过程中： 1. 扎实基础： 务必吃透第一、二、三章的基础概念和基本定律，这是后续学习的基石。 2. 勤于练习： 每章后附带精心设计的习题，务必认真完成。通过动手计算和推导，才能真正掌握知识。 3. 理解原理： 不要死记硬背公式，要理解公式背后的物理意义和推导过程。 4. 联系实际： 尝试将所学知识与生活中的电器、电子设备联系起来，加深理解和兴趣。 5. 注重实验： 虽然本书不包含具体的实验指导，但强烈建议读者在掌握理论知识后，通过实际电路实验来验证和巩固所学。 通过本书的学习，读者将能够独立分析各种直流和交流电路，理解基本电子元件的工作原理，并为进一步深入学习更高级的电路理论和应用打下坚实的基础。

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从排版和语言风格来看，这本书也体现出了极高的匠人精神。作者的叙述语言简洁有力，逻辑清晰，完全摒弃了学术论文中常见的冗长和晦涩的表达方式。即便是面对涉及高等数学和复变函数的分析部分，作者也巧妙地通过引入几何或物理模型来辅助理解，而不是仅仅依靠纯粹的数学推导来压倒读者。装帧设计上，纸张的质量和字体的选择都非常考究，长时间阅读也不会产生强烈的视觉疲劳，这对于需要反复研读的理工科书籍来说至关重要。更重要的是，全书贯穿着一种鼓励探索和质疑的精神，它不是在灌输既定的知识点，而是在引导我们形成批判性思维。读完这本书，我感觉自己不仅仅掌握了一套电路技术的工具箱，更重要的是，获得了一种面对未知电路问题时，能够系统性、科学性地进行分析和判断的“内功心法”。

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这本书的章节安排和知识递进逻辑堪称教科书级别的典范。它并没有一股脑地将所有知识点堆砌在一起，而是遵循了由浅入深、循序渐进的原则。初识电路时，从最基本的电阻、电容、电感元件的特性讲起，并通过简单的串并联电路巩固基本定律，确保读者打下坚实的基础。随后，逐步引入半导体器件，如二极管和三极管，并详尽解释其在整流和放大电路中的作用。最令人称道的是，它将理论讲解与配套的仿真练习紧密结合，使得学习曲线异常平滑。我感觉自己就像是沿着一条设计精良的阶梯向上攀登，每上一级台阶，视野就开阔一分。这种精心构建的知识体系，有效避免了学习过程中常见的“知识断层”现象，让复杂的内容也能被轻松吸收和内化。对于系统性学习电子工程的人来说，这本书无疑提供了一个清晰而高效的路线图。

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这本书绝对是电子工程领域的一股清流，它没有那种高高在上的理论说教，反而更像是一位经验丰富的导师，手把手地将复杂的概念拆解开来，用最直观的方式呈现在我们面前。我尤其欣赏它在基础知识讲解上的深度和广度。比如，在讨论到晶体管的开关特性时，作者不仅仅停留在书本上的那些基本公式推导，而是结合了实际电路中的热稳定性和功耗问题，深入剖析了不同偏置方式对电路性能的实际影响。这种将理论与实践紧密结合的叙述方式，让我在学习过程中少走了很多弯路。它强调的不仅仅是“是什么”，更是“为什么会这样”，这种探究精神对于培养扎实的工程思维至关重要。书中的插图和电路图设计得极其精妙，每一张图都仿佛在无声地诉说着电路的工作原理，即便是初学者，也能很快抓住核心要点。阅读这本书的过程，更像是一场精心策划的思维漫步，每一步都踏实而有力，让人对数字逻辑、模拟电路乃至更深层次的半导体器件特性都有了一个豁然开朗的认识。

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说实话，这本书的实用价值简直是超出了我的预期。市面上很多教材偏重于理论的完美性，但在实际动手操作时，我们常常会发现理论与现实之间的巨大鸿沟。然而，这本“指导”系列的书籍，完美地弥补了这一缺陷。它在每一个关键的实验环节都给出了详尽的步骤和注意事项，尤其是一些关于仪器使用技巧和故障排查的经验之谈，简直是无价之宝。我记得有一次在搭建一个反馈放大电路时，参数始终无法达到预期，正是参考了书中关于“PCB布局对高频响应的影响”这一章节的描述，才发现是地线布局的微小差异导致了振荡。这种深入到工程细节的指导，是任何纯理论书籍都无法比拟的。作者似乎深谙初学者在实验中常犯的错误，并提前设置好了“陷阱”，引导读者去思考和解决，极大地锻炼了我们的独立解决问题的能力，让每一次实验都不再是简单的模仿，而是一次真正的探索。

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我必须强调这本书在内容前沿性和专业深度上的平衡把握得极其到位。它既没有停留在上世纪的经典电路结构上沾沾自喜，也没有盲目追逐那些晦涩难懂的最新技术，而是选取了那些在当代电子设计中仍占据核心地位的成熟技术进行深入挖掘。例如，在讲解运算放大器时，作者不仅仅满足于理想运放的讲解，而是花了大量篇幅来分析输入失调电压、共模抑制比（CMRR）等非理想参数对实际电路精度的制约。这种对“真实世界”电路局限性的深刻理解，极大地提升了读者对电路性能的预期管理能力。它教会我们如何在工程实践中，用最合理的资源去实现性能最优的目标。这种务实而又具备前瞻性的视角，让这本书在众多同类读物中显得尤为珍贵，它不仅教授“如何做”，更启发我们思考“为何要这样做”。

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