本书是PEARSON EDUCATION出版的一本在世界范围非常有影响的教材,其内容包括电路分析、数字系统、电子学和电机,适用于电专业学生的专业导论课程或非电专业学生的概论课程。与此前两版一样,编写指导思想有以下三点:第一,长远来看,学生应学好基本概念;其次,通过应用实例来激发学生的学习热情;第三,尽可能使学生避免学习挫折。.
本书的主要内容有:基本电路分析和测量、一阶和二阶电路的瞬态响应、交流稳态电路、谐振和频率响应、数字逻辑电路、微控制器(68HC11)、基于计算机的测量仪器(含LabVIEW)、二极管电路、放大电路、场效应晶体管和双极型晶体管、运算放大器、变压器、交流电机和直流电机、计算机辅助电路分析(PSpice)。..
本书注重基本概念,每一部分都安排一段概括电气工程概念在其他领域的应用,包括内燃机中的抗震信号处理、心脏起搏器、动态噪音控制、全球定位系统(GPS)等等。
本书可供普通高等学校作为电工学课程双语教学的教材使用,也可供有关工程技术人员参考。
作者:(美)汉布利
序言
与上两版本一样,本书的编写指导思想主要有以下三点:第一,长远来看,学生应学好基本概念;其次,通过应用实例来激发学生的学习热情,第三,尽可能使学生避免学习挫折。.
本书包括电路分析、数字系统、电子学和电机,适用于电气工程学生的专业导论课程或非电专业学生的
概论课程。先修课程只需要基础物理学和单变量微积分。本书主要内容包括:
■基本电路分析和测量
■一阶和二阶电路的瞬态响应
■交流稳态电路
■谐振和频率响应
■数字逻辑电路
■微控制器(68HCll)
■基本计算机的测量仪器(含LabVIEW)
■二极管电路
■放大电路
■场效应晶体管和双极型晶体管
■运算放大器
■变压器
■交流电机和直流电机
■计算机辅助电路分析(PSpice)
本书注重基本概念,每一部分都安排一段概括电气工程概念在其他领域的应用,包括内燃机中的抗震信号处理、心脏起搏器、动态噪音控制、全球定位系统(GPS)等等。
非常欢迎本书的使用者提出宝贵建议,有关本书改进的建议尤其有价值,而且将会体现在修订版中,我的电子邮件地址是arhamble@mtu.edu.
软 件
. 本书附有二张光盘,一张为学生版LabVIEW 7,在9.4中将简略介绍其使用方法。LabVIEW现已经成为工程仪器和测量的工业标准软件包,我们试图让学生学会用LabVIEW、个人电脑和数据采集卡快速构建特殊用途的仪器和控制系统,为他们今后进一步开始计算机辅助仪器技术打下基础。
第二张光盘是OrCAD9.2家庭精简版;这是Cadence System公司开发的电路分析和设计的一组功能强大的程序。附录D介绍了如何建立电路及设置分析,其中PSpice用于分析电路,Probe用于观察结果。从第2章开始,全书选择了大量电路作为分析实例。学生们将会发现,计算机辅助分析是扩展他们对电路感性认识的一个非常有效的方法,也是检查答题结果的一个很好的手段。
除了提供评估版软件;;本书涉及的虚拟仪器(LabVIEW程序)和电路文件都包含在OrCAD光盘内。此外,每章练习解答、部分章末问题答案和各章的主要公式汇集也以pdf格式文件包含在OrCAD光盘之中。
第三版的变化及新特征
■提供具有全部功能的工业标准仪器软件学生版LadVIEW 7,可供学生在后续课程中使用。
■每章的章末问题都几乎增加了百分之二十以上。
■为增强阅读性,全书作了多处修改并添加了一些内容。
■第1章增加了一个利用KVL、KCL和欧姆定律分析电路的例子。
■6.5节增加了利用MATLAB画Bode图的介绍。
■第9章增加了一个传感器负载的例子,LabVIEW的相关内容也作了更新。
■增加了“实际应用9.1虚拟一攻线”
■增加了“实际应用11。1电子图钉探测器”,说明电工理论的应用。
■删除了第11章的平衡电路设计。
■重新组织了第14章运算放大器,在反相放大器分析中引入了求和点约束。
■增加了16.7直流发电机。
■第17章增加了无刷直流电机。
■教师手册提供了附录A和C中的练习及问题解答,同时在OrCAD光盘上提供给学生参考。
先修课程
本书的先修课程是基础物理学和单变量微积分学,先修微分方程课程对学习本课程会有帮助,但不是必要的。微分方程将在第4章瞬态分析中用到,但是所需的基础可以从基本微积分学导出。..
教学特点
本书包括多种激发学生兴趣、避免概念混淆和指导学生择业的材料,符合教学特点,包括:
■每章开始有一段关于学习目的叙述。
■在页边空白处,总结、强调要点或需要避免常见错误。
■用加框文字给出电工理论在其他工程领域的应用,例如,动态噪音消除(第263页)和心脏起搏器
(364页开始)。
■解题过程循序渐进,例如,节点电压分析的一步一步总结(72—73页)及戴维宁等效的归纳(88页)。
■在OrCAD光盘上提供每章练习的全部解答(pdf文件),供学生学习时参考。
■大约四分之一的章末问题答案也以pdf文件格式在OrCAD光盘中提供给学生,帮助学生建立信心并指导学生课外阅读。
■每章结束给出重点摘要,供学生参考。
■重要公式在书中用黑体给出并以pdf格式文件在OrCAD光盘提供给学生,以便快速、方便地检索。
满足认证培训教学需求
本书可为多种授权证书培训提供很好选择,标准工程认证(Criteria for Accrediting Engineering Programs)要求,毕业生应有“应用数学、科学和工程知识的能力”和“认识、表述和解决工程问题的能力。”本书的目的正是为培养学生这些能力而编写的。
同时,毕业生必须有“设计、组织实验及分析和解释数据的能力。”第9章基于计算机的仪器系统就是旨
在培养这一能力,若课程包含实验,则该方面能力可得到进一步培养。
此外,标准要求“团、队协作的能力”和“有效沟通的能力。”基于本书的课程为非电类专业学生提供相关知识及有效地与电气工程师沟通的能力训练。本书也帮助电气工程师了解电工理论在其他工程领域的应用,为了加强交流,每章的章末问题要求学生以他们自己的语言来解释电气工程概念。
本书所附的LabVIEW和OrCADPSpice软件包可作为培养“使用技术、技能和现代工程必备工具进行工程实践能力”的一个手段。
解答手册及网站
学生能在OrCAD光盘和网站上找到每章练习解答和部分章末问题答案(不含解答过程)。
本书勘误的信息和解答手册将会在网站上公布,本书主页为http://www.prenhall.com/hambley
教师资源
网站上也包含各种教师资源:
■PowerPoint演示稿
■Syllabus Builder
■Word格式和pdf格式的教师手册
此外,出版社可为采用本书的教师提供印刷的完整解答手册。
目录及内容组织
Part I电路
第1章定义电流、电压、功率和能量,介绍基尔霍夫定律,定义电压源、电流源和电阻。
第2章研究电阻电路,介绍网络化简、节点电压和网孔电流分析法;介绍戴维宁等效、叠加定理和惠斯通电桥。
第3章介绍电容、电感和互感。
第4章讨论电路的瞬态响应,首先介绍一阶RL和RC电路和时间常数,然后讨论二阶电路。
第5章讨论正弦稳态电路,介绍功率计算、交流电路戴维宁和诺顿等效、对称三相电路,附录A为复数运算的复习。
第6章讨论频率响应、Bode图、谐振、滤波器和数字信号处理,初步建立傅立叶理论(信号由具有各种不同幅度、相位和频率的正弦成份组成)的基本概念。
PartⅡ数字系统
第7章介绍逻辑门、二进制数值表达、组合逻辑和时序逻辑,讨论布尔代数、摩根定律、真值表、卡诺图,编码器、译码器、触发器和寄存器。
第8章以摩托罗拉68HCll为例重点讨论嵌入式系统的微型计算机,介绍计算机结构和存储器类型。概述使用微控制器的数字处理控制,最后,简单介绍68HCll的指令系统和寻址模式,非常简要地介绍汇编语言编程。
第9章讨论基于计算机的测量系统,包括测量概念、传感器、信号调理和模拟—数字转换。章末讨论LabVIEW,包含学生可复制到自己计算机上学生版中使用的虚拟仪器。
PartⅢ电子学
第10章介绍二极管及其电路模型、负载线分析和二极管电路,如整流电路、稳压管稳压电路和波形形成电路。
第11章从应用的角度讨论放大电路的性能参数和缺陷,包括增益、输入阻抗、输出阻抗、负载效应、频率响应、脉冲响应、非线性失真、共模抑制和直流偏移。
第12章介绍MOS场效应晶体管及其特性曲线、负载线分析、大信号和小信号模型、偏置电路、共源放大电路和源极跟随器。
第13章类似地介绍双极型晶体管,如需要,第12和13章的次序可颠倒,另一种选择是略去这两章的大部分内容,而将更多时间用于其他主题。
第14章讨论运算放大器及其应用,非电类专业学生能从本章学习如何使用和设计用于各自领域测量仪器的运算放大器电路。
Part Ⅳ电机
第15章复习磁场基本理论、磁路分析,介绍变压器。
第16和17章分别讨论直流电机和交流电机,因为非电气工程师更多是使用电动机,所以重点介绍电动机而不是发电机,第16章在讨论直流电机之前,首先介绍电动机原理及其等效电路和特性计算,讨论原型电动机及其应用。
第17章从三相感应电动机开始讨论交流电动机,分析同步电机及其对功率因数矫正的优势。 同时讨论了单相感应电动机等小型电动机,本章最后介招了步进电机和无刷直流电机。...
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这本书就像一个知识的宝库,每一次翻阅都仿佛在探索一片未知的星辰大海。我原本对电工学的理解停留在基础的电路图和一些简单的物理原理上,但《电工学》这本书完全颠覆了我的认知。它不仅仅是一本教科书,更像是一位循循善诱的导师,将那些看似复杂晦涩的理论,用一种极其生动且逻辑严密的方式呈现在我眼前。我尤其欣赏作者在解释抽象概念时的具体化处理,比如在讲解电磁感应原理时,书中不仅有清晰的公式推导,更有大量的实际案例分析,从发电机的工作原理到感应炉的应用,让我能真切地感受到理论与实践的紧密联系。此外,书中对各种电工元器件的讲解也极为详尽,每一个元器件的内部构造、工作特性、优缺点以及在不同电路中的应用都进行了深入剖析,这让我对那些曾经只在电路图上见过的符号有了全新的认识。甚至连那些我一度认为枯燥乏味的数学公式,在作者的解读下也变得富有生命力,它们不再是冰冷的符号,而是描述物理世界运行规律的语言。读这本书的过程中,我常常会因为某个豁然开朗的理解而感到兴奋,这种成就感是任何其他类型的阅读都无法比拟的。它不仅仅是学习知识,更是一种思维方式的重塑。
评分这本书的语言风格非常独特,它既有学术的严谨性,又不失通俗易懂的亲和力。作者在用词上十分考究,每一个术语的出现都经过了精心斟酌,但同时又能用生活化的比喻来解释复杂的概念,让我在阅读时丝毫不会感到枯燥。例如,在讲解电流的形成时,作者将其比作水流,电阻比作水管的粗细,电压比作水压,这种类比生动形象,极大地降低了理解门槛。书中对于公式的推导也相当详尽,但它并没有止步于此,而是会解释公式背后的物理意义,以及它在实际应用中的价值。这让我不再是被动地记忆公式,而是真正理解了它们是如何被创造出来,又是如何被用来解决实际问题的。更难得的是,这本书的排版设计也非常人性化,图文并茂,关键知识点都有醒目的标注,这大大提高了阅读效率。我常常会在某个章节结束时,发现自己已经不知不觉地沉浸其中,忘记了时间的流逝。这种沉浸式的学习体验,是这本书带给我的独特惊喜。
评分《电工学》这本书的价值在于它能够激发读者的探索欲和求知欲。它不仅仅是告诉你“是什么”,更重要的是引导你去思考“为什么”。作者在讲解过程中,常常会抛出一些问题,或者在某个知识点上进行深入的探讨,这让我忍不住想要去探究事情的本质。例如,在讲解电动机的转矩产生原理时,书中不仅给出了数学公式,还对磁场和电流相互作用的过程进行了细致的描述,并引发了我对不同类型电动机在转矩特性上的差异的思考。这种引导性的学习方式,让我不再是被动地接受知识,而是主动地去探索和发现。这本书让我明白,电工学是一门充满魅力的学科,它背后蕴含着深刻的物理原理和巧妙的设计思想。它不仅提升了我的专业技能,更重要的是点燃了我对科学探索的热情。
评分这本书在内容编排上非常出色,逻辑清晰,层次分明,让我在阅读过程中能够轻松地跟随作者的思路。它不像某些书籍那样章节之间跳跃性很大,而是有着非常顺畅的过渡。从最基础的电学单位开始,到电路的基本定律,再到各种电路元件的特性,最后过渡到各种复杂的电路分析和应用,整个过程都衔如流水。我特别喜欢书中对每一个章节的总结,它们能够帮助我快速回顾本章的重点内容,并且进行知识点的梳理。此外,书中还提供了大量的习题,这些习题的难度和类型都非常多样,能够有效地检验我学习成果,并且帮助我巩固知识。我常常会在做完习题后,再回头去对照书中的答案和解析,从中学习到新的解题技巧和思路。这本书不仅仅是一个知识的载体,更是一个学习过程的引导者,它教会我如何有效地学习和掌握一门技术。
评分我不得不说,这本书是我在电工领域阅读过的最出色的一本书。它的作者显然对电工学有着极其深刻的理解,并且能够将如此复杂的知识以一种清晰、系统、且引人入胜的方式呈现出来。书中对每一个概念的解释都力求精准,对每一个公式的推导都清晰明了,对每一个理论的应用都贴近实际。我尤其赞赏书中在案例选择上的独到之处,它们往往能够巧妙地将抽象的理论与具体的生活场景联系起来,让我能深刻体会到电工学在现代社会中的重要作用。例如,在讲解电力传输时,书中不仅介绍了高压输电的原理,还详细阐述了其在保障城市用电、工业生产中的关键地位。读这本书,我感觉自己像是在和一位经验丰富的工程师进行深度交流,我不仅学到了知识,更学到了思考问题的方式和解决问题的经验。这本书为我打下了坚实的电工基础,也为我未来的职业发展指明了方向。
评分《电工学》这本书带给我的不只是一份知识,更是一种学习方法和解决问题的思路。作者在讲解每一个原理时,都习惯于从最基本的概念入手,然后逐步推导出复杂的公式和结论。这种“由浅入深”的教学方式,让我能够真正理解知识的来龙去脉,而不是仅仅停留在表面。更重要的是,书中提供了大量的实际案例和仿真分析,这让我能够将理论知识应用到实际问题中去。例如,在讲解功率因数时,书中不仅解释了其概念和影响,还给出了提高功率因数的方法和实际应用中的案例。这种理论与实践相结合的学习方式,极大地提升了我解决实际问题的能力。我常常在遇到实际问题时,会不自觉地去回想书中相关的知识点,并且尝试用书中介绍的方法去分析和解决。这本书已经成为我解决电工问题时最得力的助手。
评分《电工学》这本书给我最大的感受就是它的系统性和全面性。它不像某些书籍那样只侧重于某个特定领域,而是从最基础的知识点开始,逐步深入到各个专业方向,形成了一个完整的知识体系。我曾经试图通过阅读一些零散的资料来学习电工知识,但往往感到力不从心,知识点之间缺乏联系,难以形成系统的认识。而这本书恰恰弥补了这一不足。它就像一个精心设计的学习路径图,指引我一步步地构建起自己的电工知识框架。从直流电路的基础,到交流电路的分析,再到电机、电力电子、自动控制等更高级的领域,书中都给出了清晰的脉络。而且,在不同章节之间,作者都做了很好的衔接,使得知识的传递更加顺畅。我常常能在学习一个新概念时,发现它与之前学过的知识有着紧密的关联,这种“融会贯通”的感觉,极大地增强了我学习的信心和动力。这本书让我明白,学习电工学不是碎片化的知识堆砌,而是一个循序渐进、构建体系的过程。
评分这本书的深度和广度让我惊叹不已,它就像一本百科全书,涵盖了电工学的各个分支,并且在每一个领域都做了深入的挖掘。从最基础的直流电路分析,到复杂的交流电路、非线性电路,再到更高级的电机学、电力系统分析,这本书都有条不紊地进行讲解。我特别喜欢它在讲解过程中所采用的循序渐进的教学方法,不会一开始就抛出大量的难点,而是层层递进,一步步引导读者掌握知识。书中对于各种电路分析方法的阐述,如基尔霍夫定律、节点电压法、网孔电流法等,都配有大量的例题,并且这些例题的难度梯度设计得非常合理,从入门级的简单应用,到需要综合运用多种方法的复杂问题,都覆盖到了。这使得我在练习过程中能够不断巩固和提升自己的分析能力。而对于电机学的部分,书中对不同类型电机(如直流电机、同步电机、异步电机)的构造、原理、特性以及控制方法都进行了详尽的介绍,并配以大量的图表和动画(虽然我读的是纸质书,但文字描述足以让我脑海中勾勒出清晰的画面),这让我对这些“动力心脏”有了前所未有的理解。这本书不仅教会了我“是什么”,更教会了我“为什么”,这种对事物本质的探究精神,是这本书最宝贵的财富。
评分阅读《电工学》的过程,就像是在进行一场智力上的探险,每一次挑战都是一次自我突破。这本书的特点在于它极强的实践指导性和前瞻性。它不仅仅局限于理论知识的传授,更注重将这些理论与现实世界的应用相结合。书中对于各种电气设备的安装、调试、维护以及故障排除都有详细的介绍,这些内容对于我这个即将进入电工行业的人来说,简直是无价之宝。它就像一位经验丰富的老技师,手把手地教我如何处理实际工作中的各种问题。我印象最深刻的是关于安全用电的部分,书中对触电的原理、防护措施、急救方法都有极为严谨的讲解,这让我深刻认识到安全在电工工作中的重要性,也让我掌握了应对紧急情况的知识。此外,书中还对一些新兴的电气技术,如变频技术、PLC控制等进行了介绍,这让我看到了电工行业未来的发展趋势,也激发了我不断学习新知识的动力。它让我明白,电工学并非一门停滞不前的学科,而是一门随着科技进步而不断发展的领域。这本书为我打开了通往这个广阔领域的大门,让我对自己的未来充满了信心。
评分这本书给我最深刻的印象是它对细节的极致追求。作者在每一个知识点的讲解上都力求精确和严谨,不允许有任何模糊不清的地方。例如,在讲解电阻的分类时,书中不仅列举了不同种类的电阻,还详细说明了它们在不同电路中的应用场景以及选用原则。对于电容和电感,书中也进行了非常细致的分析,包括它们的充放电过程、在电路中的滤波作用以及感抗和容抗的计算等。我尤其欣赏书中对各种测量仪器的介绍,如万用表、示波器、兆欧表等,不仅讲解了它们的工作原理,还详细说明了如何正确使用它们来测量电压、电流、电阻等参数,以及在测量过程中需要注意的事项。这些细节对于初学者来说至关重要,能够帮助我们避免很多不必要的错误。这本书让我明白,在电工领域,细节决定成败,只有对每一个细微之处都了然于胸,才能真正掌握这门技术。
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