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出版者:科学出版社

作者:黄海平 编

出品人:

页数:457

译者:

出版时间:2006-5

价格:28.00元

装帧:

isbn号码:9787030171740

丛书系列:

图书标签:

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《妙趣横生的电路世界：一看就懂的电子原理探索》 内容简介 你是否曾对家中各种电器设备的工作原理感到好奇？想了解手机如何存储信息，电脑如何运算，抑或是收音机如何捕捉远方的声音？《妙趣横生的电路世界》将带你踏上一场引人入胜的电子探索之旅，用最直观、最易懂的方式揭开隐藏在科技背后的奥秘。本书旨在打破电子学高深莫测的印象，通过大量的图解、生动的比喻和贴近生活的实例，让你在轻松愉快的阅读体验中，逐步掌握电子学的基本概念和核心原理。 第一部分：电流的舞蹈——电子世界的基石 我们首先从最基本也是最重要的概念——电流开始。想象一下，电流就像是水管里流动的水，电子则是那些微小的水珠。我们将深入了解： 电荷的秘密： 什么是正电荷和负电荷？它们之间为何会相互吸引或排斥？我们将通过简单的实验演示，让你直观感受电荷的特性。 电压的推力： 电压就像是水管两端的水压差，它驱动着电子向前流动。我们会解释不同电压等级的含义，以及电压在电路中扮演的关键角色。 电流的大小： 电流的大小直接关系到电路的功率和效果。我们将用类比的方式，比如水流的粗细，来形象地说明电流的强度。 电阻的阻碍： 有了推力（电压）和流动（电流），就必然会有阻碍（电阻）。电阻就像是水管中的障碍物，它会影响电流的大小。我们将介绍不同材质的导电性和电阻率，以及电阻在电路设计中的应用。 欧姆定律： 这是电子学的“牛顿定律”，它将电压、电流和电阻紧密地联系在一起。我们将用简单的数学公式和图示，让你彻底理解欧姆定律的本质，并学会如何运用它解决实际问题。 电路的基本构成： 一个完整的电路需要哪些基本元件？电源、导线、负载（如灯泡）是如何协同工作的？我们将展示最简单的串联电路和并联电路，让你看到电流如何通过它们完成“舞蹈”。 第二部分：电子元件的多彩世界——万物互联的关键 掌握了基础的电流知识，我们就可以开始认识那些构成电子设备“血肉”的各种神奇元件了。本书将以图文并茂的方式，深入浅出地介绍： 电阻器： 不仅仅是阻碍电流，电阻器还有许多意想不到的功能。我们将介绍不同种类的电阻器（固定电阻、可变电阻），以及它们在调节电流、分压等方面的应用。 电容器： 就像是一个小型的“能量仓库”，电容器可以储存电荷。我们将解释电容器的工作原理，以及它在滤波、耦合、振荡等电路中的重要作用。 电感器： 这是一个“磁力发生器”，它通过磁场来储存能量，并对电流的变化产生阻碍。我们将介绍电感器的性质，以及它在电源、滤波器和无线通信中的应用。 二极管： 电子世界里的“单向阀门”，它只允许电流朝一个方向流动。我们将解释二极管的PN结原理，以及它在整流、稳压、发光（LED）等方面的广泛应用。 三极管（晶体管）： 这是现代电子学的“开关”和“放大器”。我们将深入了解三极管如何通过控制小的输入信号来控制大的输出信号，揭示它在放大电路、开关电路中的核心地位。 集成电路（IC）： 就像是“微型电子工厂”，将众多元件集成在一块小小的芯片上。我们将介绍集成电路的基本概念，以及它如何让电子设备越来越小巧、功能越来越强大。 传感器： 它们是电子设备的“眼睛”和“耳朵”，能够感知外界的物理量（如光、温度、声音）并将其转化为电信号。我们将介绍各种常见的传感器及其工作原理。 第三部分：电路的智慧——实现各种神奇功能 了解了基本元件，我们就可以将它们组合起来，创造出具有特定功能的复杂电路。本书将引导你探索： 电源电路： 任何电子设备都需要稳定的电源。我们将讲解不同类型的电源（电池、直流电源、交流电源），以及如何将交流电转换为直流电（整流、滤波、稳压）。 信号的传递与处理： 声音、图像、数据都是以信号的形式在电路中传递的。我们将介绍模拟信号和数字信号的区别，以及如何对信号进行放大、衰减、滤波和转换。 逻辑电路的基础： 数字电路是现代计算和控制的核心。我们将从最基本的逻辑门（与门、或门、非门）开始，逐步构建出更复杂的逻辑组合，让你理解计算机如何进行逻辑运算。 振荡与通信： 为什么收音机能播放音乐？为什么手机能打电话？我们将揭示振荡电路产生周期性信号的奥秘，以及它在无线通信中的关键作用。 传感器与控制系统： 如何让电路感知环境并做出反应？我们将结合传感器和控制元件，展示简单的自动控制系统，例如自动照明、温控系统等。 简单实用电路的搭建： 我们将通过图解和详细的步骤，引导你亲手搭建一些简单但实用的电子电路，例如LED闪烁电路、简单的报警器、声音放大器等，让你在实践中巩固所学知识。 第四部分：电子学的实际应用与安全 理论学习的同时，实践和安全同样重要。《妙趣横生的电路世界》还会为你提供： 工具与测量： 认识常用的电子工具，如万用表、烙铁、剥线钳等，并学会如何使用它们进行测量和焊接。 电路图的阅读： 学会看懂各种电路图，理解其中元件的符号和连接方式，这是进行电路分析和设计的基础。 安全用电指南： 电子世界充满能量，安全永远是第一位的。我们将强调用电安全知识，避免触电和设备损坏。 从入门到进阶的进阶指导： 本书为你打下坚实的基础，并提供进一步学习的思路和方向，鼓励你探索更广阔的电子领域。 本书特色： 图解至上： 大量的精美插图、流程图、原理图，让抽象的电子概念变得直观易懂。 生活化比喻： 用大家熟悉的生活场景和物品来类比复杂的电子原理，拉近读者与知识的距离。 循序渐进： 从最基础的概念入手，逐步深入，结构清晰，逻辑严谨，适合零基础读者。 趣味性强： 避免枯燥的理论堆砌，通过生动有趣的讲解，激发读者的学习兴趣。 强调实践： 提供简单易行的实践指导，让读者在动手操作中加深理解。 《妙趣横生的电路世界》不仅仅是一本讲解电子原理的书籍，更是一扇通往科技世界的窗口。无论你是学生、爱好者，还是对电子技术感到好奇的普通读者，本书都能帮助你建立起扎实的电子学基础，让你自信地探索和理解这个被电子技术深刻影响的世界。准备好开启你的电子探索之旅了吗？让我们一起，用好奇心点亮智慧的火花！

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这本书的叙事方式实在太有“人情味”了，完全不像一本教科书，更像是一位资深专家在咖啡馆里跟你分享他多年工作的心得和教训。它非常注重“为什么”而非仅仅是“是什么”。比如在介绍半导体二极管的单向导电性时，它并没有直接跳到PN结的能带理论，而是先描述了一个实际场景：为什么我们需要一种只允许电流单向流动的开关？然后才娓娓道来，通过形象的比喻，将空穴和电子的漂移过程描述得如同微观世界的一场“集体迁徙”。作者的笔触非常亲切，时常会穿插一些行业内的“小窍门”和“避坑指南”。我记得有一节讲到焊接技巧，书中特别提醒，对于一些敏感元件，过热不仅会损坏元件本身，还会改变其内部参数，并给出了不同元件推荐的最佳烙铁温度和焊接时长，这种基于经验的忠告，是那些纯理论书籍里绝对找不到的宝贵财富。这种行文风格，让学习过程变成了一种享受，而不是枯燥的记忆任务，它激发了我探索电子世界深层奥秘的内在驱动力，而不是仅仅为了应付考试。

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对于电子学中的“黑箱”概念，这本书展现出了一种近乎哲学的思考深度。很多时候，我们学会了如何使用一个模块，比如一个555定时器，但却不理解其内部是如何协同工作的。这本书在这方面做了极大的努力。它将复杂的集成电路拆解成一个个功能模块，用模块化的方式进行讲解，这样既能让你快速上手应用，又能对内部机制有一个宏观的把握。例如，在讲解逻辑门电路时，作者没有局限于布尔代数，而是深入探讨了CMOS和TTL工艺的区别，以及它们在功耗和速度上的权衡。这种对底层技术选择的剖析，帮助读者建立起一种批判性的工程思维：任何设计决策都是妥协的结果。书中还穿插了一些历史沿革，比如晶体管是如何取代真空管的，这使得学习内容不再是孤立的知识点，而是嵌入在一个不断进步的技术发展史中。这种历史的纵深感，让读者对所学知识有了更深刻的敬畏和理解，也为未来接触更前沿的技术打下了坚实的理论基础和历史视角。

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这部书的插图真是绝了，简直是为我这种零基础小白量身定做的“救星”。我一直对电路图望而生畏，总觉得那些密密麻麻的符号和线条是某种只有工程师才懂的“天书”。但翻开这本书，我的世界观瞬间被颠覆了。它不是那种干巴巴的理论堆砌，而是真正做到了“图解”。每一个元件，无论是电阻、电容还是晶体管，都有清晰、逼真的实物照片对照，旁边紧跟着的就是对应的电路符号，而且还用不同颜色和箭头标示了电流的走向和电压的分布。比如讲解串联和并联电路时，作者没有直接抛出欧姆定律的复杂公式，而是用一个生动的“水管模型”来比喻，水流（电流）在不同路径上的分配，看得我茅塞顿开。最让我印象深刻的是关于万用表的使用部分，很多电子书只是草草带过，但这本书里，作者甚至手把手教你如何更换表笔的插口，如何设置量程，甚至连测量电容时需要注意的放电步骤都考虑进去了，这种细致程度，让我感觉仿佛真的有一位经验丰富的老电工坐在我身边，耐心指导。对于我这种动手能力远大于理论基础的学习者来说，这本书的视觉引导作用是无可替代的，它让晦涩的电学原理变得触手可及，极大地增强了我实践操作的信心。

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这本书在实操指导上的详尽程度，简直令人咋舌，可以说它是一本“操作手册”而不是“理论参考书”。它没有停留在纸面设计，而是非常注重动手环节的转化率。关于元器件的选型，它提供了一个非常实用的框架：如何阅读元器件的Datasheet（数据手册）。书中挑选了几种常见芯片（如运放、逻辑门）的Datasheet进行“逐条解读”，教会读者如何从海量信息中快速找到关键参数（如增益带宽积、输入阻抗等）。这种对原始工业文档的解读能力，是未来进行深入学习和维修的必备技能。此外，书中对几种经典实验电路的讲解，不仅仅是给出电路图，而是详细列出了所需的材料清单（BOM），甚至连PCB布局的注意事项都进行了图示说明。我按照书中的步骤，成功搭建了一个简单的音频放大电路，从电阻的色环识别，到面包板的正确插法，再到最后的通电测试，每一步的描述都精确到让人没有犯错的余地。这本书的价值，就在于它把“做出来”的可能性，从理论变成了现实。

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我最欣赏的是这本书在理论深度和应用广度之间找到的那个黄金平衡点。很多入门书籍要么过于浅薄，学完后依然不知如何上手，要么就是一下子拔高到大学难度，让人望而却步。这本书却非常巧妙地设置了学习的阶梯。基础的直流电路讲得扎实之后，它没有急于进入高频电路，而是先深入讲解了各种保护电路和安全规范，这在工业应用中至关重要。例如，在讲解电源部分时，它详细分析了线性电源和开关电源的优缺点，并且给出了具体的设计案例，包括滤波电容的选择标准和纹波的计算方法，这些内容在很多“入门级”读物中常常被一笔带过。更值得称赞的是，它对现代电子学中的一些重要概念，比如反馈机制、滤波器的特性曲线，都使用了大量的数学模型辅助理解，但这些数学工具的使用是服务于工程直觉的建立，而不是纯粹的数学证明。这种严谨又不失实用的结构，让我感觉我读的不是一本单纯的知识手册，而是一份可以伴随我从初学者成长为合格电子爱好者的“技术伙伴”。

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