电路理论

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出版者:华中科技大学出版社
作者:邹玲、姚齐国
出品人:
页数:389
译者:
出版时间:2006-8
价格:36.80元
装帧:
isbn号码:9787560938127
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具体描述

本书按照教育部高等院校电路理论课程教学的基本要求,系统地介绍电路理论的基本慨念、基本原理和基本分析方法。从培养学生分析、解决电路问题能力的目的出发,通过对电路理论课程中重点、难点及解题方法的详细论述,着力于基本内容的叙述与学习方法指导的有机结合。

本书结构合理、例题丰富,语言简洁、流畅。有的章节将Matlab程序用于习题解答,便于学生解题。与教材配套的光盘包括相关章节的学习指导、电子教案、典型例题精解、重难点知识解析等内容,便于学生自学。

本书可作为高等院校电气、信息类专业电路理论课程的教材或教学参考用书,可供学生复习考研使用,也可供有关科技人员参考。

物理世界中的看不见的交响:电磁场与波的奥秘 一部深入探索电磁现象本质、从麦克斯韦方程组到现代通信技术的鸿篇巨制。 书籍定位与目标读者: 本书旨在为高等院校物理学、电子工程、光电子学等相关专业的本科高年级学生、研究生,以及对电磁场理论有深厚探究兴趣的科研人员和工程师提供一本全面、深入、且富有启发性的教材与参考书。它不局限于工程应用中的电路分析范畴,而是将目光投向电磁现象的底层物理规律,系统阐述电磁场如何描述物质世界的相互作用,以及如何支撑起整个信息时代的基石。 内容深度与广度概览: 本书摒弃了传统“电路理论”中对理想元件的简化处理,直接从基本物理定律出发,构建起一个严谨的电磁场数学框架。全书结构紧凑,逻辑严密,涵盖了从静态场到动态场的完整过渡,并拓展至电磁波的传播、辐射与接收等前沿领域。 第一部分:静态场的基石与矢量分析(回归基础) 本部分首先回顾了必要的数学工具,重点聚焦于矢量分析在三维空间中的应用,特别是梯度、散度、旋度的物理意义和计算方法。 静电场: 从库仑定律出发,系统推导泊松方程和拉普拉斯方程。详尽讨论了边界条件的重要性,包括导体、电介质(介质极化)和静电场中的唯一性定理。引入了电势的概念,并将其与场强联系起来。本书特别强调了在非均匀介质中的场分布问题。 静磁场: 基于毕奥-萨伐尔定律,推导安培环路定律,并讨论了各种电流分布(线、面、体电流)产生的磁场。引入磁矢量势 ($mathbf{A}$) 作为求解磁场的核心工具,特别是对于载流导线和磁性材料(磁化强度 $mathbf{M}$)的处理。 静电场与静磁场的相互作用: 深入探讨了磁介质中的边界条件,并引入了磁滞现象的初步概念,为后续的动态分析打下基础。 第二部分:时变场的统一与麦克斯韦方程组的构建(理论核心) 这是全书的核心部分,标志着从孤立的静电学/静磁学向统一的电动力学迈进。 法拉第电磁感应定律的再审视: 从动生电动势到时变磁通引起电动势的微分形式推导。 位移电流的概念: 面对电容器充放电过程中电流连续性的矛盾,本书详细阐述了麦克斯韦引入位移电流的物理动机,并完整地构建了微分形式和积分形式的麦克斯韦方程组。 方程组的物理意义: 逐一解析四个方程(高斯定律、无源电场高斯定律、法拉第定律、安培-麦克斯韦定律)在空间和时间上的物理含义,强调它们是描述电磁场行为的“宪法”。 势与规范选择: 引入电磁势 ($phi$ 和 $mathbf{A}$),并讨论洛伦兹规范和库仑规范的选择对场方程求解的影响,展现了规范变换在理论物理中的灵活性。 第三部分:电磁波的产生、传播与辐射(动态现象) 基于麦克斯韦方程组,本部分开始研究电磁场的动态特性,核心聚焦于自由空间和介质中的波动现象。 平面电磁波: 从齐次麦克斯韦方程组推导出波动方程。详细分析了无损耗介质中平面电磁波的传播特性,包括相速度、群速度、波阻抗、偏振态(线偏振、圆偏振、椭圆偏振)。 波与物质的相互作用: 深入探讨电磁波在导体(集肤效应)和不同类型介质(色散、吸收)中的传播,介绍惠更斯原理在波前分析中的应用。 坡印廷矢量与能量流: 引入坡印廷矢量 ($mathbf{S}$) 作为描述电磁能量流密度的关键物理量,并推导坡印廷定理,量化电磁场中能量的守恒和转换。 电磁场的辐射: 分析非均匀运动电荷的电磁场,重点推导和分析电偶极子辐射的特性,包括辐射场的远场近似、辐射功率谱,以及天线辐射的基本原理。 第四部分:边界条件与应用拓展(工程与理论的交汇点) 最后一部分将理论应用于复杂的实际场景,同时引入了部分高等专题。 边界条件的高级应用: 严谨推导电磁场在导体、电介质界面上的完整边界条件(切向和法向分量),并将其应用于分析反射和折射问题,采用菲涅耳公式进行定量描述。 导行波理论导引: 简要介绍在波导管(如矩形波导)内部,电磁场如何以模式(TE, TM, TEM)的形式传播,突出其截止频率的概念,为微波工程奠定理论基础。 辐射与接收的互易性: 讨论天线作为电磁波辐射和接收装置的相互关联性,引入有效面积等概念。 本书的独特价值: 本书的重点在于物理图像的建立和数学工具的系统应用,它要求读者跳出“欧姆定律”的舒适区,直接面对矢量场的微积分,从而真正理解电磁现象的内在联系。通过对麦克斯韦方程组的层层剥茧,读者将能独立分析和预测从静电吸附到无线通信中的各类电磁行为,为后续的量子电动力学或更深入的工程设计提供坚实的理论铺垫。它提供的是一门关于“场”的语言,而非仅仅是“电路”的计算方法。

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读后感

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用户评价

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我非常欣赏作者在讲解分析方法时的严谨性和系统性。书中对于各种电路分析方法,如节点电压法、网孔电流法、叠加定理、戴维南定理和诺顿定理等,都进行了详尽的阐述和推导。作者不仅给出了这些方法的具体步骤,还深入分析了每种方法的原理基础和适用条件。我特别喜欢作者在讲解过程中,会不断提醒我们注意一些容易出错的细节,比如电流方向的设定、参考点的选择等,这些细致的提示对于提高解题的准确性至关重要。

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总的来说,这本书的质量非常高,它不仅是一本关于电路理论的教科书,更像是一位循循善诱的老师,带领我一步步走进了精彩的电学世界。作者深厚的学术功底和出色的教学能力在这本书中得到了充分的体现。无论是我这种初次接触电路理论的学生,还是希望深入巩固和拓展知识的专业人士,这本书都能提供宝贵的学习资源。它不仅教授了我“是什么”和“怎么做”,更重要的是让我理解了“为什么”,为我未来的学习和研究奠定了坚实的基础。

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我对这本书的整体结构安排非常满意。它并没有一上来就抛出复杂的公式和定理,而是从最基本的概念——电流、电压、电阻——娓娓道来,用形象的比喻和生活中的例子来解释这些抽象的概念。例如,作者将电流比作水流,电压比作水压,电阻比作管道的粗细,这种生动的类比让我这个初学者能够迅速建立起直观的理解,而不会被晦涩难懂的术语吓倒。随着内容的深入,作者巧妙地引入了欧姆定律、基尔霍夫定律等核心概念,并结合大量的例题进行讲解。这些例题的设计非常贴合实际,从简单的串联电路分析到复杂的混合电路计算,都循序渐进,让我能够逐步掌握解决问题的思路和方法。

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我非常喜欢书中包含的大量习题。这些习题的设计非常具有代表性,涵盖了书中讲解的每一个知识点,并且难度梯度也比较合理,从基础概念的巩固到综合应用能力的提升,都有很好的锻炼。我尝试着做了其中的一些习题,发现很多习题的解答都与书中的例题有所呼应,这加强了我的理解。更重要的是,书后的习题解答部分,提供了详细的解题思路和步骤,这对于我自我检测学习效果,以及在遇到困难时找到解决方向提供了极大的帮助。

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这本书在提升我的实际应用能力方面也发挥了重要作用。书中包含了许多经典的电路实例,例如RC充放电电路、RLC谐振电路、放大电路等,并且对这些电路的工作原理、参数选择以及实际应用场景进行了详细的介绍。通过学习这些实例,我不仅巩固了理论知识,还对如何将电路理论应用于实际的电子产品设计有了更直观的认识。作者还会提及一些工程中常用的元器件,以及如何根据电路的需求来选择合适的元器件,这对于我未来从事相关工作打下了基础。

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这本书的语言风格非常注重逻辑性和条理性。作者在阐述每一个概念或定理时,都遵循着“提出问题-分析问题-解决问题”的模式,使得整个学习过程显得非常流畅且易于跟随。段落之间的过渡自然,逻辑链条清晰,不会出现概念跳跃或论述不连贯的情况。这种严谨的逻辑结构,帮助我能够更好地吸收和理解书中的内容,并且在遇到复杂问题时,也能有条理地进行分析。

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这本书在讲解复杂概念时,特别注重图文并茂。书中大量的电路图都绘制得非常清晰规范,无论是元件符号的标注还是连接线的走向,都一目了然。更重要的是,作者并非仅仅展示电路图,而是通过精妙的动画式讲解(在脑海中想象),将电流在电路中的流动路径、电压在各个元件上的分布情况,以一种动态可视化的方式呈现出来,让我能够深刻理解电荷的运动和能量的转化过程。特别是对于一些时域和频域分析的引入,作者能够通过一些示意图和对比,生动地展示出不同分析方法的侧重点和适用场景,这对于我理解这些相对抽象的概念非常有帮助。

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这本书的封面设计就让我眼前一亮,深邃的蓝色背景搭配简洁有力的书名“电路理论”,一股严谨又充满魅力的科学气息扑面而来。翻开扉页,字体印刷清晰,纸张触感也相当不错,这预示着我将要踏上一段探索电学奥秘的旅程。初读导言部分,作者的笔触就显得十分老练,语言流畅自然,没有丝毫的枯燥感,反而用一种引导性的方式,循循善诱地将我带入到电路世界的宏大图景之中。我尤其喜欢作者在开篇就强调电路作为现代科技基石的重要性,这让我对即将学习的内容充满了期待,仿佛我正在掌握一把开启万物互联之门的钥匙。

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对于书中关于二端口网络和频率响应的章节,我可以说收获颇丰。作者将原本比较抽象的二端口网络用“输入端口”和“输出端口”的直观概念进行引入,并通过阻抗参数、导纳参数、传输参数等多种参数描述方式,展示了不同角度看待同一网络的便利性。这让我对如何分析和设计各种电子系统有了更深的理解。而关于频率响应的部分,作者通过引入傅里叶级数和傅里叶变换,将信号的分析从时域拓展到频域,这对于理解滤波器、放大器等电路的性能至关重要。书中对伯德图的讲解尤为精彩,能够让我清晰地看到电路在不同频率下的增益和相位变化,从而优化电路设计。

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我尤其赞赏这本书在数学推导方面的清晰性和完整性。对于涉及到的微积分、微分方程等数学工具,作者并没有回避,而是能够巧妙地将其融入到电路分析的讲解中,并且会适时地对一些关键的数学推导步骤进行解释,确保读者能够理解公式的由来。例如,在讲解瞬态分析时,作者会详细推导包含微分方程的求解过程,让我明白瞬态行为是如何随着时间演变的。这种深入浅出的数学讲解方式,让我既学到了电路知识,也巩固了相关的数学基础。

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