Principles of Electric Circuits pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Pearson Education

作者:Thomas L. Floyd

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2006

价格:0

装帧:Hardcover

isbn号码:9780007705917

丛书系列:

图书标签:

• 电路原理
• 电路分析
• 电子工程
• 电气工程
• 电路设计
• 模拟电路
• 电力系统
• 电工基础
• 工程教育
• 教科书

《电器原理与应用》 本书深入浅出地阐述了现代电气工程的基石——电学原理，并以此为出发点，详细介绍了各种电器设备的构成、工作机制及其在工业、日常生活中的广泛应用。我们旨在为读者提供一个全面、系统的认知框架，帮助其理解电能的产生、传输、分配和利用的全过程。 第一部分：电学基础理论 本部分将从最基本的概念入手，系统梳理电学理论的脉络。 电荷与电场： 探讨物质的电属性，介绍电荷的种类、性质及其相互作用。深入分析电场线的概念、电场强度和电势的计算，以及电场与电势能之间的关系。我们将通过实际案例，如静电除尘、电容器的充放电过程，来印证这些理论的实际意义。 电流与电路： 阐释电流的形成原因——电荷的定向移动，并引入欧姆定律，这是理解电路工作状态的核心。本书将详细讲解电阻的性质、串联和并联电路的分析方法，包括电压、电流和功率的分配规律。此外，我们还会讨论导体的电阻率与温度的关系，以及非欧姆元件的特性，例如二极管和晶体管的伏安特性曲线。 电的功与率： 深入探讨电能在电路中的转化过程，详细介绍焦耳定律，解释电能转换为热能、光能、机械能等形式。我们将计算电路的功率，区分直流功率和交流功率，并引入功率因数及其对电力系统效率的影响。例如，在电机和加热器的设计中，对功率的精确计算至关重要。 电容与电感： 介绍电容和电感作为储存电磁能的两种基本元件。详细分析电容器的充放电过程、阻抗特性以及在滤波、耦合电路中的作用。同时，我们将深入探讨电感器的储能原理、自感和互感现象，以及其在振荡电路、变压器中的应用。通过对RLC电路的分析，揭示其在频率响应中的重要性。 磁场与电磁感应： 追溯电与磁的联系，介绍磁场产生的条件（电流、永磁体），以及磁场的性质（磁感线、磁感应强度）。详细阐述法拉第电磁感应定律，解释感应电动势的产生，并分析楞次定律。本书将通过发电机、变压器和电动机的工作原理，直观地展现电磁感应的强大力量。 第二部分：直流电器设备与分析 本部分将聚焦于直流电路及其典型电器设备。 直流电源： 介绍各种直流电源的类型，包括干电池、蓄电池、直流发电机和开关电源。分析其工作原理、特性参数（电动势、内阻）以及在不同应用场景下的选择依据。 直流电机： 详细讲解直流电机的基本结构（电枢、励磁绕组、换向器），以及其工作原理（电磁力驱动转子）。我们将分析直流电机的几种基本类型（串励、并励、复励），并探讨其调速方法和应用领域，如电动工具、家用电器等。 直流变压器（DC-DC变换器）： 介绍DC-DC变换器作为实现直流电压升降的重要设备。详细讲解降压型（Buck）、升压型（Boost）、升降压型（Buck-Boost）变换器的基本电路拓扑、工作模式和控制原理。分析其在电源管理、电池充电等领域的应用。 直流电能计量： 介绍直流电能表的结构和工作原理，说明如何精确测量直流电能的消耗，这对于能源管理和用户计费至关重要。 第三部分：交流电器设备与分析 本部分将深入探讨交流电路的特性以及广泛应用的交流电器。 交流电的基本概念： 介绍交流电的产生（交流发电机），阐释正弦波的特性（频率、周期、幅值、相位）。详细分析瞬时值、最大值、有效值和平均值之间的关系。 交流电路分析： 引入阻抗的概念，包括电阻、感抗和容抗。详细讲解阻抗的串联和并联计算，以及复数运算在交流电路分析中的应用。我们将深入分析RL、RC、RLC串并联电路的阻抗、电压、电流关系，并探讨相量图的绘制。 变压器： 详细阐述变压器的工作原理，包括电磁感应、能量传递和电压变换。分析变压器的结构（铁芯、绕组）、分类（升压、降压）以及其在电力传输和分布中的核心作用。我们将讲解变压器的效率、漏磁和空载、负载特性的影响。 交流电机： 同步电机： 介绍同步电机的结构（定子、转子）和工作原理，阐述其转速与电源频率、极数的关系。分析同步电机的励磁方式，以及其在功率因数补偿、大型驱动等方面的应用。 感应电机（异步电机）： 详细讲解感应电机的结构（定子绕组、转子笼式或绕线式）和工作原理，阐释转子感应电流和转矩的产生。分析感应电机的转差、转矩特性，以及其在工业生产中占主导地位的原因。我们将探讨感应电机的启动方法（直接启动、降压启动、Y-Δ启动）和调速方式。 电力系统中的交流电器： 开关电器： 介绍断路器、隔离开关、熔断器等用于控制和保护电路的设备。阐述其工作原理、灭弧原理、额定参数以及选择依据，以确保电力系统的安全稳定运行。 接触器和继电器： 详细讲解接触器和继电器作为电磁控制元件，在自动控制电路中的应用，如电机启动、照明控制等。 功率因数与无功功率： 深入分析交流电路中的有功功率、无功功率和视在功率，以及功率因数低的影响。介绍功率因数补偿的方法（电容器组）及其重要性。 电力电子技术简介： 简要介绍电力电子器件（如晶闸管、MOSFET、IGBT）在整流、逆变、变频等方面的应用，为理解现代变频器、开关电源等高级电器设备打下基础。 第四部分：电气安全与维护 本部分将关注电气设备的安全使用和日常维护。 电气安全基础： 介绍触电的危险性、人体的安全电压，以及接地、接零、保护等安全措施。 安全用电规范： 阐述家用和工业用电的安全规范，包括电线选择、插座安装、电器使用注意事项等。 电气设备故障诊断与排除： 提供常见电气故障的分析方法，如过载、短路、断路等，并指导读者进行初步的故障排除和维护。 电工仪表的使用： 介绍万用表、兆欧表、钳形电流表等常用电工仪表的使用方法，帮助读者进行电气参数的测量和检测。 本书的编写力求理论与实践相结合，通过丰富的图示和例题，帮助读者建立直观的认识，并能够将其所学知识应用于实际问题解决中。无论是电气工程专业的学生，还是希望深入了解电器原理的爱好者，都能从本书中获益。

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这本书简直是打开了新世界的大门，尤其对于我这种初学者来说，之前看那些晦涩难懂的教材简直是煎熬。作者的叙述方式非常平易近人，他没有一上来就抛出一堆复杂的数学公式，而是先用非常形象的比喻和生活中的例子来解释电学基本概念。比如，他把电流比作水流，电压比作水压，这个类比让我一下子就抓住了核心——能量的势差驱动了电荷的移动。书中的图示也做得极其精美和清晰，每一个电路图都标注得非常到位，让你一眼就能看出各个元件的功能和连接关系。我记得我当时在学习基尔霍夫定律时，总是容易混淆节点和回路，但这本书通过几个经典的案例分析，一步步引导我拆解复杂的网络，最后那种“豁然开朗”的感觉真是太棒了。而且，它不仅仅停留在理论层面，每章末尾的习题设计也非常巧妙，从基础巩固到进阶挑战都有覆盖，解答部分更是详略得当，既保留了推导过程，又强调了物理意义，这对于真正掌握知识至关重要。这本书让我对“电”这个曾经觉得高深莫测的领域产生了浓厚的兴趣，它成功地将复杂的科学原理转化为可以理解和操作的知识体系。

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拿到这本教材时，我的第一印象是它的深度和广度都超出了我的预期。作为一本面向专业领域深入研究的参考书，它对半导体器件的物理特性和高频电路的分析处理得非常细致入微。我特别欣赏它在讲解晶体管（BJT和FET）工作原理时所采用的微观分析方法，它没有仅仅停留在黑箱模型上，而是深入到了PN结的势垒区和载流子输运机制，这对于理解非线性失真和热效应至关重要。书中对于小信号模型和负载线分析的推导过程严谨得令人信服，每一个假设和近似都被清晰地阐述了其适用范围。更难能可贵的是，它引入了诸如SPICE仿真辅助分析的章节，将理论与现代工程实践紧密结合起来，让我明白书本知识如何在实际的电子设计流程中得以验证和优化。阅读过程中，我感觉自己像是在跟随一位经验丰富的设计大师进行研讨，他对电路性能指标的权衡和设计哲学的阐述，远比单纯的公式堆砌更有价值。这本书无疑是为那些渴望在电路设计领域达到精深造诣的工程师和学生准备的宝贵资源。

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这本关于电路原理的著作，在教学法上体现了一种高度以学习者为中心的设计理念。它的语言风格兼具学术的严谨性和工程学的务实性，读起来既让人感到权威可靠，又不至于产生距离感。我注意到，在介绍复杂的开关电路和逻辑门电路时，作者采用了大量的时序图和真值表进行对照说明，这极大地简化了对数字逻辑状态转换的跟踪过程。对于初次接触布尔代数和组合逻辑的读者而言，这种多维度展示信息的方式，无疑降低了学习的认知负荷。此外，书中对元器件选型的考虑也十分贴近实际生产的需求，例如，它会提醒读者在选择电容时需要考虑等效串联电阻（ESR）和漏电流对电路稳定性的影响。总而言之，这本书不仅仅是一本理论教材，更像是一本“实践指导手册”，它用清晰、全面的方式，为读者构建了一个坚实的电学知识框架，让理论知识能够有效地转化为解决实际工程问题的能力，是工具箱里不可或缺的一件利器。

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这本书的结构组织简直是教科书级别的范本，逻辑链条非常紧密，知识点的过渡自然流畅到几乎让人感觉不到自己在“学习”一个复杂的主题，而更像是在阅读一个精心编排的故事。从最基础的电阻、电容、电感元件的定义开始，逐步过渡到直流稳态分析，然后无缝衔接到交流稳态和瞬态响应。其中，傅里叶分析和拉普拉斯变换在电路分析中的应用部分，处理得尤其精彩。作者巧妙地将高等数学工具融入到电路的动态行为描述中，使得原本抽象的数学运算有了具体的物理意义——拉普拉斯域中的传递函数清晰地揭示了系统的固有频率和稳定性特征。我尤其赞赏它在介绍RLC电路的阻尼和振荡现象时，用生动的语言描述了不同阻尼系数下系统的响应曲线变化，这种可视化讲解极大地增强了读者的直观理解。对于需要系统性梳理电路分析方法论的人来说，这本书的这种层层递进、环环相扣的编排方式，提供了无与伦比的学习体验，确保了知识的扎实积累而非碎片化记忆。

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我必须指出，这本书在处理高级主题时的批判性思维培养方面，做得非常出色。它不仅仅告诉我们“如何”计算，更引导我们思考“为什么”要这么设计，以及这种设计在现实中可能遇到的局限性。例如，在讨论运算放大器的应用时，它没有止步于理想运放的完美特性，而是花了大篇幅去分析了输入失调电压、共模抑制比（CMRR）以及有限的增益带宽积（GBWP）对实际电路性能的影响。这种对“非理想性”的深入剖析，是很多入门书籍所缺失的。它鼓励读者去质疑和验证，而不是盲目接受书本上的结论。在我看来，一本真正优秀的工程书籍，应该教会你如何处理现实世界中的不完美，而这本书正是做到了这一点。它教会了我如何权衡精度与成本、速度与功耗之间的复杂关系，这对于任何一个从事实际电子系统开发的专业人士来说，都是无法替代的宝贵财富。它培养的不是计算机器，而是具有独立判断能力的工程师。

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