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isbn号码:9787504513823

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物理教学大纲/电工类图书简介 书名：电路原理与应用基础 作者： 张华，李明 出版社： 工业科技出版社 出版日期： 2023年9月 --- 导言：构建扎实的电工技术基石 本书《电路原理与应用基础》旨在为电气工程、自动化、电子信息工程等相关专业的初学者提供一套全面、深入且实践性强的电路理论基础。在现代工业和高新技术领域中，对电工技术人才的需求日益增长，而所有高深的电气系统和电子设备，其核心都离不开对基本电路原理的精准掌握。本书的编写严格遵循当前本科及高职院校的教学标准和行业发展趋势，力求在理论深度与工程应用之间取得完美的平衡。 我们深刻认识到，对于电工类技术人员而言，单纯的数学推导是苍白的，只有将理论知识与实际工程问题紧密结合，才能真正培养出解决复杂电路故障和设计优化系统的能力。因此，本书在内容组织上，摒弃了过于冗余的抽象数学证明，转而聚焦于核心概念的清晰阐述、关键定理的直观理解以及大量实际案例的分析。 本书不包含任何关于《物理教学大纲》的宏观教育理念阐述、不同学段物理教学目标对比、或者针对中学物理教师的课堂组织与评估方法的内容。我们的焦点完全集中于工程电路理论本身。 第一部分：电路的基本元素与定律 (奠定基石) 本部分是全书的理论起点，通过对电路基本要素的精确定义，为后续复杂分析打下坚实的基础。 第一章：电与磁的基本概念回顾（工程视角） 本章着重于回顾电荷、电流、电压、电功率和电能的工程定义及其物理意义。我们将讨论电流的实际方向与参考方向的设定方法，强调在电路分析中规范使用“参考方向”的重要性。我们避免了对电磁场理论的深入探讨，而是将重点放在电场和磁场在电路元件（如电阻、电容、电感）上的宏观表现和能量转换形式上。 第二章：电阻元件与欧姆定律 详细阐述电阻的物理本质、伏安特性曲线以及温度对电阻值的影响（考虑温度系数）。重点解析欧姆定律在单端口元件上的应用，并引入导纳（Y）的概念，作为电阻（R）在并联分析中的重要补充工具。本章包含大量关于固定电阻、可变电阻在实际电路中的应用实例。 第三章：串联与并联电路分析（简化技术） 本章系统介绍串联和并联电路的简化方法。重点讲解等效电阻的概念，以及如何通过拓扑结构识别串并联关系。我们提供了一套系统的“化简步骤”，指导读者如何将复杂的多元件网络逐步简化为等效模型，这是进行任何电路分析的第一步。 第四章：电感与电容元件的特性 电感和电容是理解动态电路和交流电路的关键。本章详细解析了电感元件对电流变化的“阻抗”特性，以及电容元件对电压变化的“储能”特性。我们清晰区分了瞬时值、平均值和有效值在描述这些元件特性时的适用范围，并强调了它们在建立微分方程模型中的作用。我们着重于描述它们在时域下的行为，如充放电过程的指数规律。 第二部分：电路分析的系统方法 (核心工具箱) 本部分是本书的核心，教授读者分析和求解任何线性电路的通用工具和技巧。 第五章：电路拓扑与节点分析法 本章引入图论在电路分析中的应用，定义节点、支路、回路等基本拓扑概念。着重讲解节点电压法（NVM），推导基尔霍夫电流定律（KCL）在节点上的应用，并建立包含受控源的线性方程组求解方法。为便于工程计算，我们提供了详细的矩阵求解思路指导。 第六章：回路电流法与网孔分析 对应于节点分析法，本章介绍回路电流法（MVM），通过基尔霍夫电压定律（KVL）建立回路方程组。重点讨论如何确定主回路和非主回路，并分析在存在耦合电感或理想变压器时的方程修正方法。 第七章：电路分析的四大基本定理 本章集中讲解四种高级分析工具，它们极大地简化了电路分析过程： 1. 叠加定理： 阐述其适用前提（线性、时不变系统）以及如何“关闭”独立源（电压源短路，电流源开路）。 2. 等效替换法（戴维南/诺顿定理）： 详细讲解如何求出任意二端线性网络的戴维南等效电阻 ($R_{Th}$)、等效电压源 ($V_{Th}$) 或诺顿等效电流源 ($I_{N}$)。本章包含大量的“求等效源”实例，这是故障诊断的基础。 3. 最大功率传输定理： 给出负载匹配的条件，并在直流和交流电路中分别进行推导和应用示例。 第八章：受控源电路分析 本章专门处理受控源（电压控制电压源VCVS、电流控制电流源CCCS等）电路的分析。强调受控源不能独立于电路的其他部分而独立存在，它们是电路反馈和放大特性的基础模型。 第三部分：暂态分析与正弦稳态分析 (时域与频域的桥梁) 工程电路通常需要处理随时间变化的信号，这需要引入动态分析的概念。 第九章：一阶电路的暂态分析 本章专注于仅含一个储能元件（R-C或R-L）的电路。详细分析直流激励下的零输入响应和零状态响应，推导出电流和电压随时间呈指数衰减或上升的规律。重点分析时间常数 ($ au$) 的物理意义及其对电路动态性能的影响。 第十章：二阶电路的暂态分析 处理含有电容和电感元件的电路。本章将分析系统的特征方程，讲解三种典型的动态响应：过阻尼、临界阻尼和欠阻尼响应，并结合振荡特性进行详细的图解分析。 第十一章：正弦稳态分析基础 (相量法) 本书将交流稳态分析建立在相量（Phasor）的概念之上。详细解释如何将时域正弦函数转换为频域的复数形式。推导交流电路中的阻抗（Z）和导纳（Y），并将其代入基尔霍夫定律和节点/回路分析中，实现复数域的线性代数求解。 第十二章：交流电路的功率计算 本章深入探讨单相交流电路中的功率概念，包括瞬时功率、平均功率（有功功率P）、无功功率Q和视在功率S。详细讲解功率三角形的概念、功率因数（PF）的意义及其对电网运行的影响。着重分析提高功率因数（功率因数校正）的工程方法。 附录与特色 本书的特色在于其强大的工程导向性： 1. 案例驱动学习： 每一章节末尾均附有“工程应用案例”，例如：电源去耦电路设计、继电器控制电路分析、传感器信号调理电路等。 2. 计算工具应用： 附录中包含了使用标准科学计算器（如TI系列）和基础矩阵运算软件（如MATLAB/Octave的初步指令）求解复杂方程组的指南，强调计算效率。 本书不涉及多端口网络理论（如二端口网络参数 $h, y, z$ 参数）、傅里叶级数与变换、拉普拉斯变换在电路中的高级应用、非线性电路分析、磁耦合网络（理想变压器除外）的深入讨论，以及任何关于物理学核心理论（如量子力学、相对论）的教学方法或大纲结构。 目标读者： 电气工程及其自动化、电子信息工程、机电一体化等专业学生，以及从事电气设备安装、维护、调试的技术人员。 --- 核心优势： 理论严谨，图例丰富，侧重于工程实践中遇到的电流、电压、功率计算和故障排除的基础知识。

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这本书，我真是纠结了好久才拿到手的。当初看书名《物理教学大纲/电工类》，心想这下可好了，一直以来在物理这块儿，尤其涉及到电这块儿，总感觉自己知识零碎，概念模糊，尤其是在某些实验原理上，理解得总是不够透彻，很多时候只能死记硬背，遇到稍微变化一点的题目就束手无策。我期待这本书能像一个清晰的地图，把电工类物理知识的脉络梳理得一清二楚，从最基础的电荷、电场、电势，到复杂的电路分析、电磁感应，甚至是更高级的交变电流和电磁波，都能有系统性的讲解。我希望它能提供足够丰富的例题，而且这些例题的难度梯度要合适，最好能涵盖从入门到进阶的各种题型，这样我才能一步一步地巩固所学，真正掌握解题的技巧和思路。另外，我也特别看重书中对于实验现象的解释，以及实验设计背后的物理原理，这对我理解抽象概念非常有帮助。读完之后，希望能对电工类物理有一个脱胎换骨的认识，不再是浅尝辄止，而是能真正理解其精髓，甚至能在实际应用中有所启发。

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拿到这本书，我第一反应是它会不会过于枯燥？我记得以前学物理的时候，很多概念都像是在云里雾里，特别是一些公式推导，看得我头疼。所以，我内心深处是渴望找到一本能够“讲人话”的物理书，尤其是关于电工方面的内容。我希望它能用最通俗易懂的语言，把那些复杂的物理现象解释清楚，就像一位经验丰富的老教授，循循善诱地为你解答疑惑。我最希望看到的，是书中能有很多生动形象的比喻或者类比，帮助我理解那些抽象的概念。比如，讲解电势的时候，如果能用“水位”来类比，那我的理解就会立刻清晰很多。同时，我也希望书中能够包含一些现代科技在电工领域的应用案例，这样可以让我看到物理知识的实际价值，激发学习的兴趣。毕竟，学以致用才是最有意义的。我希望读完这本书，我对电工类物理的恐惧感能荡然无存，取而代之的是一种轻松和自信。

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这本书的气息，嗯，怎么说呢？刚翻开，就感受到一种沉甸甸的学术感，字里行间似乎都充满了严谨的逻辑和深刻的洞察。我本来是想找点关于“电工”的实际操作技巧，比如怎么接线、怎么排除电路故障之类的，毕竟生活中总会遇到一些小麻烦，有个 handy 的参考书总是好的。但这本书的架势，感觉更偏向于理论层面，像是为那些想要深入研究电工学原理、想把理论基础打得无比扎实的人准备的。我个人对物理的理解一直比较浅显，很多时候只停留在“会用”的阶段，从来没深入思考过“为什么会这样”。我尤其希望能在这本书里找到一些能够“启迪心智”的讲解，比如那些看似简单却蕴含深刻道理的物理定律，以及它们在电工领域是如何被巧妙运用的。我更期待的是，它能帮助我建立起一个完整的知识体系，让我不再是零散地学习，而是能够将各个知识点有机地联系起来，形成一个系统性的认知。这样，以后遇到任何与电工相关的疑问，我都能从根本上找到答案，而不是仅仅停留在表面。

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这本书的封面设计，让我联想到那些古老而又充满智慧的图书馆。我一直以来都对物理世界充满了好奇，尤其是那些驱动我们现代生活的看不见的力量，比如电流、磁场等等。我希望能在这本书中找到对这些力量的深刻洞察。我期待它能为我揭示电工类物理背后隐藏的数学原理，以及这些原理是如何被数学模型所描述和应用的。我希望书中不仅有现象的描述，更能深入到原因的分析，让我能够理解“为什么会这样”。我也希望能看到一些历史发展的脉络，了解电工学是如何一步步发展至今的，哪些伟大的科学家做出了怎样的贡献。这种宏观的视角，能让我更好地理解学科的整体框架和意义。我希望这本书能带给我一种“顿悟”的感觉，让我看到物理世界的精妙与和谐，并从中获得学习的乐趣和动力。

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这本书给我的感觉，就像是站在一条宽阔的河流边，水流湍急，暗流涌动，让我有些不知所措。我原本是想找一本能帮助我解决一些实际问题的书，比如在家庭装修中，遇到一些电路方面的小难题，希望能找到一些指导性的建议。我希望这本书能提供一些关于电路安全、基础用电知识的介绍，以及一些常见故障的排除方法。毕竟，安全用电是大事。我也希望能看到一些关于常用电工工具的介绍，以及它们的使用方法。更重要的是，我希望这本书能够帮我理解一些基本的电路原理，这样我才能在动手操作的时候，心中有数，而不是凭感觉乱来。如果这本书能将理论知识与实际操作紧密结合，提供一些图文并茂的讲解，那就更好了。我希望它能成为我家中一个实用的小助手，在我需要的时候，能及时地给我启发和指导，让我能够更安全、更有效地处理与电相关的事务。

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