机能实验学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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isbn号码:9787117103022

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基础电路分析与设计 内容概要： 本书旨在为电气工程、电子科学与技术、自动化等相关专业的学生提供全面、深入的电路分析与设计基础知识。全书结构严谨，逻辑清晰，从最基本的电路元件和定律出发，逐步深入到复杂的电路分析方法和实际应用设计。内容涵盖直流电路、交流电路、瞬态分析、稳态分析、二端口网络、磁耦合电路以及运算放大器在基础电路中的应用等核心领域。 第一部分：电路基础与分析方法 第一章：电路的基本概念与元件 本章首先介绍了电路的基本概念，包括电路的定义、理想元件模型与实际元件的区别。详细阐述了电压、电流、功率和能量的定义与测量方法。重点讲解了电阻、电容和电感这三大基本无源元件的特性曲线、伏安关系以及它们在时域中的行为。引入了节点电压法和网孔电流法的基本思想，为后续的复杂电路分析奠定理论基础。同时，讨论了电路分析中常用的参考方向的设定原则。 第二章：电路的基本定律与分析技术 深入探讨了基尔霍夫定律（KCL和KVL）在电路分析中的应用。通过大量的实例演示如何利用这些定律列写和求解电路方程。本章的核心在于系统介绍电路分析的常用技巧，包括等效电路的概念，如戴维南定理、诺顿定理及其最大功率传输定理。重点讲解了叠加定理，使其能够有效地处理包含多个独立源的线性电路。此外，还引入了节点电压法和网孔电流法的系统化求解步骤，并对比了它们在不同拓扑结构电路中的优劣。 第三章：一阶与二阶电路的瞬态分析 本章聚焦于动态电路的瞬态响应。首先详细分析了一阶RL和RC电路的自然响应和阶跃响应，引入了时间常数的概念，并讲解了如何利用微分方程或初始值/最终值法快速求解瞬态过程。随后，过渡到二阶RLC电路的分析，区分了过阻尼、欠阻尼和临界阻尼三种情况，并详细推导了特征方程及其根对系统响应的影响。本章强调了初始储能元件（电容电压和电感电流）在确定瞬态响应中的关键作用。 第二部分：稳态分析与高级工具 第四章：正弦稳态电路分析 本章将分析扩展到周期性信号，特别是正弦稳态下的电路行为。系统介绍了相量（Phasor）的概念及其运算规则，这是交流电路分析的核心工具。通过阻抗（Impedance）和导纳（Admittance）的概念，将微分方程的求解转化为代数方程的求解，极大地简化了分析过程。详细讨论了正弦稳态下的功率概念，包括瞬时功率、平均功率、无功功率和视在功率，并引入了功率因数和功率因数校正的重要性。 第五章：三相电路分析 本章重点讨论工业和电力系统中广泛应用的三相电源和负载。区分了星形（Y）连接和三角形（$Delta$）连接的平衡三相电路。推导了线电压与相电压、线电流与相电流之间的关系。对于平衡负载和不平衡负载，系统地介绍了计算三相总功率的公式，包括如何利用两瓦特表法测量总功率。 第六章：频率响应与谐振 本章探讨电路对不同频率信号的响应特性。引入了频率响应函数的概念，并使用波特图（Bode Plot）来直观地表示系统的增益和相位随频率的变化。详细分析了RLC电路的串联谐振和并联谐振现象，包括谐振频率、品质因数（Q值）以及通带宽度，解释了它们在滤波电路设计中的意义。 第七章：二端口网络分析 本章介绍了描述线性、双端口网络特性的数学模型。重点讲解了Z参数（阻抗参数）、Y参数（导纳参数）和H参数（混合参数）的定义、计算方法及其物理意义。讨论了不同参数集之间的转换关系，以及二端口网络级联、并联等组合方式下的参数计算。这为复杂系统建模和模块化设计提供了标准化的工具。 第三部分：应用与拓展 第八章：磁耦合电路与理想变压器 本章研究电感之间的互感现象。详细解释了互感（Mutual Inductance）的定义、符号约定（点规则）和能量存储。通过耦合系数（k）来量化两个电感之间的耦合程度。随后，深入分析理想变压器的原理和特性，包括匝数比对电压、电流和阻抗变换的作用，并讨论了变压器在阻抗匹配中的应用。 第九章：线性电路中的运算放大器应用 虽然运算放大器（Op-Amp）本身是主动元件，但本章将其视为理想化模型，用于线性电路的构建。详细分析了理想运放的基本性质（高开环增益、无限输入阻抗、零输出阻抗）。重点介绍并推导了常用线性运放电路的传递函数，如理想反相放大器、同相放大器、电压跟随器、加法器、减法器，并分析了积分器和微分器电路。 第十章：基本滤波电路设计基础 本章利用前几章的频率响应和谐振知识，初步介绍基本的无源滤波器设计。涵盖了低通、高通、带通和带阻四种基本滤波器的结构（基于RC或RLC）。通过确定截止频率和通带/阻带的特性，使学生掌握设计满足特定频率选择性要求的简单电路的能力。 本书特色： 理论与实践紧密结合： 每章均包含大量精心设计的例题和习题，旨在巩固理论知识并培养实际解题能力。 强调思维训练： 不仅教授“如何解题”，更注重引导学生理解不同分析方法的适用场景和背后的物理意义。 覆盖全面性： 确保为后续学习更深入的电子学、信号与系统、电力系统分析等课程打下坚实的基础。

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这本书的语言风格在我读过的同类教材中，算是独树一帜的，它成功地在学术的严谨性和可读性之间找到了一个微妙的平衡点。作者的笔触细腻而富有洞察力，即便是在阐述那些枯燥乏味的公式推导时，也能保持一种近乎叙事的节奏感。我发现，很多复杂的术语在首次出现时，都会附带一句简短但极具启发性的解释，就像一位经验丰富的导师在你身边轻声提醒关键要点。更难得的是，作者的语气中透露出一种对学科本身的热爱和尊重，这使得原本可能显得冷冰冰的科学知识，也沾染上了一层人性化的温度。阅读过程中，很少出现需要反复回溯才能理解的晦涩长句，语句的结构多以清晰的主谓宾为主，辅以恰当的从句，保证了信息传递的效率。这种流畅的叙述，极大地降低了阅读的认知负荷，让我的注意力能够更集中地聚焦在知识本身的获取上，而不是被语言的复杂性所绊倒。

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这本书的装帧设计着实让人眼前一亮，封面采用了那种哑光质感的纸张，触感上很舒服，不像有些平装书那么容易留下指纹。主色调是沉稳的深蓝色，配上一些简洁的几何图形作为点缀，整体感觉既专业又不失现代感。翻开内页，纸张的白度适中，不刺眼，印刷的油墨均匀，字体的选择也很有考究，宋体的锐利和黑体的稳重结合得恰到好处，尤其是一些图表的展示，线条清晰，墨色分明，这对于需要仔细辨认细节的理工科书籍来说，简直是福音。我尤其欣赏的是它的版式设计，页边距留得很充裕，不会有内容拥挤的感觉，每页的页眉和页脚信息标注得非常清晰，让人在快速翻阅时也能迅速定位到章节和页码。装订方面，它采用了锁线胶装，书脊的弯折很平顺，感觉即便是经常翻阅也不会轻易散页。这种对物理形态的重视，让阅读体验从一开始就充满了仪式感，让人愿意捧起它，而不是仅仅将其视为一本工具书。这可以看出出版方在制作过程中，确实投入了大量的精力和心思，确保读者在视觉和触觉上都能得到满足。

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我特别关注了书中对“方法论”部分的论述，这部分内容简直可以算得上是精髓所在。作者并没有停留在对既有技术或流程的简单描述上，而是深入挖掘了支撑这些技术背后的思想哲学。他们花了大量的篇幅去探讨“为什么”要采用特定的实验设计，而不是“如何”去做。这种由内而外的阐述方式，极大地提升了内容的深度和广度。书中对实验误差的分析尤为透彻，它不仅指出了误差的来源，还提供了多种识别、量化和最小化这些误差的实用策略，这些策略是基于大量的实际操作经验总结出来的，具有极强的可操作性。更令人称道的是，作者对不同方法的优缺点进行了非常客观和全面的对比分析，没有搞“一言堂”，而是鼓励读者根据具体情境进行批判性选择。这种培养读者独立思考能力的导向，远比单纯传授固定技能要宝贵得多，它教导我们如何在不断变化的环境中找到最优解。

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从配套资源的丰富程度上来看，这本书的价值被再次提升了一个档次。它不仅仅是一本孤立的文本，更像是一个完整的学习生态系统的核心。随书附带的那些辅助材料——无论是数字化的互动模拟、还是可下载的原始数据样本——都为理论知识的实践应用提供了坚实的跳板。我试着使用了其中一个关于数据处理的配套脚本，发现它完美对应了书中某个章节提到的案例分析，这种即时验证和反馈的机制，极大地巩固了我的理解。此外，书后附带的索引部分做得极其详尽，分类清晰，查找特定术语的速度非常快，这对于需要快速查阅资料进行项目支持的读者来说，是不可或缺的实用功能。总而言之，这本书的设计者显然考虑到了从初学到深入研究的整个学习路径，提供的不仅仅是知识，而是一套完整的、经过优化的学习工具和环境，这无疑是其超越普通教科书的关键所在。

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这本书的逻辑构建和章节编排，展现出一种严谨的递进关系，让人在阅读时仿佛在攀登一座结构精密的阶梯。它没有一开始就抛出晦涩难懂的核心概念，而是从最基础的原理和背景知识开始铺陈，如同搭建地基一样扎实。每一个新引入的概念，都会被前文的知识点牢牢支撑住，并且作者非常善于利用类比和生活化的例子来解释那些抽象的理论，使得初学者也能迅速抓住问题的核心。比如在阐述某个复杂机制时，作者会先用一个日常可见的现象作为引子，然后层层剖析，将理论与实际紧密结合起来。更出色的是，章节之间的过渡处理得非常自然流畅，你几乎感觉不到从一个主题跳转到另一个主题时的生硬感，就像是一条精心规划的河流，水流平稳地导向下一个汇聚点。这种结构安排，极大地方便了自学者，它不是简单地罗列知识点，而是在构建一个完整的认知地图，让读者清楚地知道自己当前所处的位置以及下一步应该走向何方。

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