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美亚历山大 著

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出版社： 科学出版社

ISBN：9787030320124

商品编码：27974705851

包装：平装

出版时间：2011-08-01

基本信息

书名：电路基础(第4版)

：109.00元

作者：(美)亚历山大

出版社：科学出版社

出版日期：2011-08-01

ISBN：9787030320124

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：1.362kg

编辑推荐

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内容提要

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《电路基础(第四版)(英文影印版)》讲述了电路课程的基础知识，分为三个部分：部分是直流电路，包括基本定律和定理、无源元件及有源元件。第二部分是交流电路，包括相量、正弦稳态分析、功率、有效值、三相电路和频率响应。第三部分包括拉普拉斯变换、傅里叶级数、傅里叶变换和二端口网络分析。本书以电路的基础知识、分析方法为主体，并在此基础上适当地做了有创意的延伸与发展，加强了它与新技术的联系。
　　《电路基础(第四版)(英文影印版)》 可作为电类各专业课程的双语教材或参考书，也可供工程技术人员参考。

目录

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preface xi
acknowledgments xvi
guided tour xviii
a note to the student xxiii
about the authors xxv
part 1 dc circuits 2
chapter 1 basic concepts 3
1.1 introduction 4
1.2 systems of units 4
1.3 charge and current 6
1.4 voltage 9
1.5 powerand energy 10
1.6 circuit elements 15
1.7 *applications 17
1.8 *problem solving 20
1.9 summary 23
chapter 2 basic laws 29
2.1 introduction 30
2.2 ohm's law 30

.2.3 *nodes, branches, andloops 35
2.4 kirchhoff's laws 37
2.5 series resistors and voltage division 43
2.6 parallel resistors and current division 45
2.7 *wye-detta transformations 52
2.8 *applications 58
2.9 summary 64
chapter 3 methods of analysis 81
3.1 introduction 82
3.2 nodal analysis 82
3.3 nodal analysis with voltage sources 88
3.4 mesh analysis 93
3.5 mesh analysis with current sources 98
3.6 *nodal and mesh analyses by inspection 100
3.7 nodal versus mesh analysis 104
3.8 circuit analysis with pspice 105
3.9 *applications: dc transistor circuits 107
3.10 summary 112
chapter 4 circuit theorems 127
4.1 introduction 128
4.2 linearity property 128
4.3 superposition 130
4.4 source transformation 135
4.5 thevenin's theorem 139
4.6 norton's theorem 145
4.7 *derivations of thevenin's and norton's theorems 149
4.8 maximum power transfer 150
4.9 verifying circuit theorems with pspice 152
4.10 *applications 155
4.11 summary 160
chapter 5 operational amplifiers 175
5.1 introduction 176
5.2 operational amplifiers 176
5.3 ideal op amp 179
5.4 inverting amplifier 181
5,5 noninvertingamplifier 183
5.6 summing amplifier 185
5.7 difference amplifier 187
5.8 cascaded qpamp circuits 191
5.9 op amp circuit analysis with pspice 194
5.10 tapplications 196
5.11 summary 199
chapter 6 capacitors and inductors 215
6.1 introduction 216
6.2 capacitors 216
6.3 series and parallel capacitors 222
6.4 inductors 226
6,5 series and parallel inductors 230
6,6 applications 233
6.7 summary 240
chapter 7 first-order circuits 253
7.1 introduction 254
7.2 thesource-free rccircuit 254
7.3 the source-free rt circuit 259
7.4 singularity functions 265
7.5 step response of an rccircuit 273
7.6 step response of an rt circuit 280
7.7 tfirst-qrder op amp circuits 284
7.8 transient analysis with pspice 289
7.9 applications 293
7.10 summary 299
chapter 8 second-order circuits 313
8.1 introduction 314
8.2 finding initial and final values 314
8.3 the source-free series rtc circuit 319
8.4 the source-free parallel rtc circuit 326
8.5 step response of a series rlc circuit 331
8.6 step response of a parallel rlc circuit 336
8.7 general second-order circuits 339
8.8 second-order op amp circuits 344
8.9 pspice analysis of rtccircuits 346
8.10 *duality 350
8.11 tapplications 353
8.12 summary 356
part 2 ac circuits 368
chapter 11 sinusoids and phasors 369
9.1 introduction 370
9.2 sinusoids 371
9.3 phasors 376
9.4 phasor relationships for circuit elements 385
9.5 impedance and admittance 387
9.6 *kirchhoff's laws in the frequency domain 389
9.7 impedance binations 390
9.8 tapptications 396
9.9 summary 402
chapter 10 sinusoidal steady-state analysis 413
10.1 introduction 414
10.2 nodal analysis 414
10.3 mesh analysis 417
10.4 superposition theorem 421
10.5 source transformation 424
10.6 thevenin and norton equivalent circuits 426
10.7 qp amp ac circuits 431
10.8 ac analysis using pspice 433
10.9 tapptications 437
10.10 summary 441
chapter 11 ac power analysis 457
11.1 introduction 458
11.2 instantaneous and average power 458
11.3 maximum average power transfer 464
11.4 effective or rms value 467
11.5 apparent power and power factor 470
11.6 plex power 473
11.7 tconservation of ac power 477
11.8 power factor correction 481
11.9 tapplications 483
11.10 summary 488
chapter 12 three-phase circuits 503
12.1 introduction 504
12.2 balanced three-phase voltages 505
12.3 balanced wye-wye connection 509
12.4 balanced wye-delta connection 512
12.5 balanced delta-delta connection 514
12.6 balanced delta-wye connection 516
12.7 power in a balanced system 519
12.8 tunbalanced three-phase systems 525
12.9 pspice for three-phase circuits 529
12.10 tapptications 534
12.11 summary 543
chapter 13 magically coupled circuits 555
13.1 introduction 556
13.2 mutual inductance 557
13.3 energy in a coupled circuit 564
13.4 linear transformers 567
133 ideal transformers 573
13.6 idealautotransformers 581
13.7 tthree-phase transformers 584
13.8 pspiceanatysis of magically coupled circuits 586
13.9 applications 591
13.10 summary 597
chapter 14 frequency response 613
14.1 introduction 614
14.2 transfer function 614
14.3 tthe decibel scale 617
14.4 bode plots 619
14.5 series resonance 629
14.6 parallel resonance 634
14.7 passive filters 637
14.8 active filters 642
14.9 scaling 648
14.10 frequencyresponse using pspice 652
14.11 putation using matlab 655
14.12 applications 657
14.13 summary 663
part 3 advanced circuit analysis 674
此处删去原书第15.16章。
chapter 17 the fourier series 755
17.1 introduction 756
17.2 trigonometric fourier series 756
17.3 symmetry considerations 764
17.4 circuit applications 774
17.5 average power and rms values 778
17.6 exponential fourier series 781
17.7 fourier analysis with pspice 787
17.8 tapplications 793
17.9 summary 796
此处删去原书第18章。
chapter 19 two-port works 849
19.1 introduction 850
19.2 impedance parameters 850
19.3 admittance parameters 855
19.4 hybrid parameters 858
19.5 transmission parameters 863
19.6 trelationships between
19.7 interconnection of works 871
19.8 puting two-port parameters using pspice 877
19.9 tapplications 880
19.10 summary 889
appendix a simultaneous equations and matrix inversion a
appendix b plex numbers a-9
appendix c mathematical formulas a-16
appendix d pspice for windows a-91
appendix e matlab a-46
appendix f kcide for circuits a-65
appendix g answers to odd-numbered problems a-75
bibliography b-1

作者介绍

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文摘

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序言

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《电工技艺：从原理到实践》 本书旨在为广大电子技术爱好者、初学者以及希望系统性夯实电学基础的从业人员提供一本全面、易懂且兼具实践指导性的入门读物。它并非直接讲解某一特定教材的章节内容，而是从更广阔的视角出发，勾勒出电学知识的整体图景，并为读者搭建起一座从理论走向实践的桥梁。 第一章：电的奥秘——电流、电压与电阻的本质 本章将带领读者深入探索电学的基石：电流、电压和电阻。我们将从宏观现象入手，比如点亮灯泡、驱动电动机，再逐步深入到微观层面，理解电荷的移动是如何产生电流的。电压将被形象地比喻为驱动电荷前进的“压力”，而电阻则被解释为对电流流动的“阻碍”作用。我们会通过直观的类比和简单的实验演示，帮助读者建立起对这三个基本概念的深刻认知。 电荷的舞蹈： 什么是电荷？正负电荷的相互作用是怎样的？我们将从原子结构出发，理解电荷的来源，以及在导体中自由移动的电子是如何形成电流的。 驱动的力量——电压： 电压的本质是什么？它与电位差的关系如何？我们将探索不同电源（如电池、发电机）产生电压的原理，并理解电压在电路中的关键作用。 流动的阻碍——电阻： 什么是电阻？它受哪些因素影响？我们将介绍电阻的定义、单位，以及导体的材料、长度、横截面积和温度对其电阻值的影响。 欧姆定律的启示： 这一基本定律是如何将电流、电压和电阻这三个概念联系起来的？我们将通过实例，展示欧姆定律在分析简单电路中的强大威力。 电阻的分类与应用： 除了基本的固定电阻，我们还将介绍可变电阻（如电位器、滑动变阻器）的结构和工作原理，以及它们在电路中实现参数调节的功能。 第二章：电路的语言——串联、并联与混合电路分析 掌握了基本概念后，本章将聚焦于如何将这些元件连接起来，形成功能各异的电路。我们将系统地介绍串联、并联以及混合电路的连接方式，并教授分析这些电路的基本方法。理解这些电路的特性，是进一步学习更复杂电路的基础。 串联的奥秘： 在串联电路中，电流、电压和电阻是如何分配的？我们将通过清晰的图示和计算示例，阐述串联电路的特点，例如电流处处相等，电压逐个分压，总电阻等于各电阻之和。 并联的智慧： 并联电路又有怎样的独特之处？电流、电压和电阻是如何在并联分支中流动的？我们将解析并联电路的特性，如电压处处相等，电流分流，总电阻的倒数等于各电阻倒数之和。 混合电路的挑战： 实际电路往往是串联和并联的组合。本章将引导读者如何将复杂的混合电路分解为基本的串联和并联部分，并运用前面学到的知识逐步分析。 基尔霍夫定律的通用法则： 除了欧姆定律，基尔霍夫定律（电流定律和电压定律）为分析复杂电路提供了更普适的工具。我们将详细讲解这两个定律的含义、应用场景以及如何结合使用它们来求解电路中的未知量。 功率的计算与损耗： 电流做功的功率是电路分析的重要方面。本章将介绍电功率的计算公式，并探讨电阻元件在电路中产生的热量损耗，以及如何优化电路设计以减少不必要的能量消耗。 第三章：变化的魅力——交流电的产生与特性 与我们日常生活中使用的交流电相比，直流电的概念更为基础。本章将转而探讨交流电的独特之处，包括其产生方式、基本参数（如频率、幅值、相位）以及与直流电在电路分析上的差异。 交流电的诞生： 交流电是如何通过发电机产生的？我们将简要介绍电磁感应原理，以及旋转线圈在磁场中产生周期性变化电压和电流的过程。 理解交流电的“波形”： 交流电的瞬时值不断变化，我们如何描述它？本章将详细介绍正弦交流电的波形，以及其关键参数：周期、频率、振幅（或峰值）和有效值。 有效值的重要性： 为什么交流电的有效值与直流电的等效效果相同？我们将解释有效值的概念，并介绍如何计算交流电的有效值，以及它在功率计算中的应用。 相位与相位的关系： 当两个或多个交流信号同时存在时，它们的相位关系至关重要。我们将引入相位的概念，并讲解同相、反相以及存在相位差的交流信号在电路中的行为。 电感与电容在交流电路中的表现： 电感器和电容器在交流电路中会表现出与直流电路截然不同的特性——电抗。本章将初步介绍电感和电容对交流电的阻碍作用，以及它们在滤波、振荡等电路中的应用。 第四章：拓展电世界的边界——电磁感应与电磁波 电与磁之间存在着密不可分的联系。本章将带领读者走进电磁感应的世界，理解变化的磁场如何产生电流，以及电磁波是如何产生的，并揭示它们在我们生活中的广泛应用。 法拉第的发现： 电磁感应现象是如何被发现的？我们将深入讲解法拉第电磁感应定律，理解变化的磁通量为何能在线圈中感应出电动势。 楞次定律的“反抗”： 感应电流的方向是如何确定的？我们将介绍楞次定律，理解感应电流总是倾向于阻碍引起它的磁通量的变化。 电磁感应的应用： 发电机、变压器等核心电力设备的原理是什么？本章将结合实际设备，展示电磁感应在电力传输和转换中的重要作用。 电磁波的诞生： 加速变化的电荷如何产生电磁波？我们将概述麦克斯韦方程组的意义，理解电场和磁场的相互激发是如何形成电磁波并以光速传播的。 电磁波的家族： 从无线电波到X射线，电磁波谱的组成是什么？我们将介绍不同波段的电磁波的特性和应用，例如通信、医疗、观测等领域。 第五章：走向复杂——半导体器件与基础逻辑门 现代电子技术离不开半导体器件。本章将为读者打开通往微电子世界的大门，介绍最基础的半导体器件——二极管和三极管，并引入数字电路中的基本逻辑门，为理解更复杂的电子系统打下基础。 半导体的神奇之处： 什么是半导体？为什么它比导体和绝缘体更特别？我们将介绍硅、锗等半导体材料的特性，以及掺杂技术如何改变它们的导电性能。 二极管——单向导电的守护者： 二极管的基本结构和工作原理是什么？我们将重点讲解 PN 结的形成，以及它如何实现电流的单向导通，并介绍二极管在整流、稳压等方面的应用。 三极管——电子的“开关”与“放大器”： 三极管（或称晶体管）是现代电子技术的核心。我们将介绍 BJT（双极结型晶体管）和 MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）的基本结构和工作原理，理解它们如何作为开关控制电流，以及如何放大微弱的信号。 逻辑的基石——逻辑门： 数字电路是如何工作的？本章将介绍最基本的逻辑门电路：与门 (AND)、或门 (OR) 和非门 (NOT)，以及它们对应的逻辑关系和真值表。 组合逻辑的初步探索： 通过组合这些基本逻辑门，我们可以实现更复杂的逻辑功能。我们将简要展示如何构建简单的组合逻辑电路，为后续学习数字电路设计打下基础。 第六章：电路的实践——常用电子元件与测量方法 理论知识需要通过实践来检验和巩固。本章将介绍一些常用的电子元件，并教授读者如何使用万用表等基本测量工具来检测电路和元件的参数，强调安全用电的重要性。 电阻家族的细分： 除了普通碳膜、金属膜电阻，我们还将介绍线绕电阻、精密电阻、压敏电阻等特种电阻，以及它们在电路中的特殊用途。 电容的储存功能： 电容是如何储存电荷的？我们将介绍不同类型的电容器，如电解电容、陶瓷电容、薄膜电容，以及它们在滤波、耦合、旁路等电路中的作用。 电感的能量存储： 电感器在磁场中储存能量的原理是什么？我们将介绍空心电感、铁芯电感等，以及它们在滤波、振荡、变压器等电路中的应用。 二极管与三极管的实践辨认： 如何从外观上识别不同类型的二极管和三极管？我们将提供一些实用的辨认技巧。 万用表的妙用： 万用表是电子工程师必备的工具。本章将详细讲解如何使用万用表测量直流/交流电压、直流/交流电流、电阻，以及如何进行二极管的通断测试。 安全用电的守护： 在进行任何电路实验或维修之前，了解基本的安全用电知识至关重要。我们将强调安全操作规程，如断电操作、绝缘保护、接地等，确保读者的安全。 传感器简介： 简要介绍几种常见的传感器，如温度传感器、光敏传感器、霍尔传感器等，以及它们如何将物理量转换为电信号，实现对环境的感知。 第七章：电路的调试与故障排除 即使是经验丰富的工程师，也难免会遇到电路不工作的情况。本章将提供一套系统性的思路和方法，帮助读者有效地找出和解决电路中的问题。 从“眼观”到“手测”： 在进行测量之前，养成仔细观察电路的习惯，寻找明显的虚焊、短路、元器件损坏等迹象。 分段排查的策略： 如何将复杂的电路分解成更小的功能模块，逐个排查？本章将介绍系统化的分段调试方法。 运用测量工具定位问题： 如何利用万用表、示波器（若有）等工具，通过测量电压、电流、波形来 pinpoint 故障点。 常见故障类型分析： 总结和分析电路中常见的故障原因，例如开路、短路、虚焊、元件参数漂移、电源问题等。 实验与仿真结合： 鼓励读者在实验过程中，结合电路仿真软件（如 Proteus, LTspice 等），对比实验结果与仿真结果，加深对电路工作原理和故障原因的理解。 解决问题的心态： 强调耐心、细致和逻辑思维在故障排除中的重要性。 本书的特色： 概念清晰，循序渐进： 从最基本的电学概念出发，逐步深入到更复杂的电路和器件，确保读者能够轻松掌握。 理论联系实际： 结合大量的实例和实际应用场景，让读者了解电学知识的价值和作用。 强调实践能力： 鼓励读者动手实践，通过实验加深对理论的理解，并掌握基本的测量和调试技能。 语言通俗易懂： 避免使用过于专业和晦涩的术语，力求用最直观、最易于理解的方式进行讲解。 培养科学思维： 引导读者形成分析问题、解决问题的科学方法和逻辑思维。 本书的编写旨在为所有对电学感兴趣的人提供一个坚实而全面的入门基础。无论您是想在家中搭建一些简单的小装置，还是希望为未来深入学习电子工程打下坚实的基础，本书都将是您不可或缺的向导。让我们一起开启这段激动人心的电学探索之旅吧！

评分☆☆☆☆☆

这本《电路基础（第4版）》真是我近期翻阅过的最让人头疼的教材了，简直是用“晦涩难懂”四个字来形容都不为过。我作为一个初学者，怀揣着对电工世界的好奇心，满心期待地打开了它，结果却像掉进了一个知识的迷宫，找不到任何方向。书中充斥着各种符号和公式，但对它们的由来、推导过程几乎是只字不提，直接就给出了结论。更令人抓狂的是，那些图示和例题，乍一看似乎是那么回事，但当你试图自己动手去演算一遍时，就会发现各种细节上的坑。比如，某个电阻的数值标注得模糊不清，连接线的粗细也没有明确的区分，导致我经常在理解电路图时产生歧义。而且，书中大量的术语都是直接搬用，没有给出通俗易懂的解释，我需要一遍遍地查阅字典或者搜索其他资料才能勉强理解一小段内容。这种编写方式，对于没有一点基础的读者来说，简直是巨大的打击，让人怀疑自己是不是根本不适合学这个专业。我已经把它放了很久了，每次看到它就觉得压力山大，希望下一本能找一本更友好的入门书籍。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，这本书的排版和设计风格，让我觉得有些过时了，也影响了阅读的体验。字体大小和行间距的搭配，总让我觉得文字显得有些拥挤，长时间阅读下来眼睛会比较疲劳。而且，书中插图的质量参差不齐，有些电路图的线条过于细致，一些关键的节点或者符号在打印出来后就不太清晰，需要凑得很近才能辨认。更让我感到困惑的是，一些重要的概念和公式，并没有得到特别的强调，比如说用粗体字或者不同的颜色来突出显示。这样一来，我很难在快速翻阅或者回顾的时候，抓住重点。我更喜欢那种图文并茂，而且重点清晰的书籍，能够让我快速地浏览，并且能够及时地捕捉到核心信息。这本书在这方面做得确实不够理想，让我在学习过程中，不得不花费更多的时间在“寻找”和“辨认”上，而不是专注于“理解”和“消化”。

评分☆☆☆☆☆

这本书在概念的引入和逻辑的推进上，总感觉像是少了那么一环，或者说是跳跃得太快了。我尤其是在学习了“戴维南定理”和“诺顿定理”之后，这种感受尤为强烈。作者在介绍完这些定理后，并没有花足够的时间去解释它们是如何从基尔霍夫定律等更基础的原理推导出来的，而是直接给出了计算公式和应用场景。这让我觉得，我只是在死记硬背一些工具，而并没有真正理解它们背后的思想。当我尝试着去解决一些稍微复杂一点的电路问题时，就很容易卡壳，因为我不知道在什么情况下应该选择哪种方法，或者在计算过程中出现了错误，也不知道该如何定位问题。书中的例题虽然数量不少，但很多都是比较“教科书式”的，一旦遇到稍微变形或者涉及到实际应用中的一些“不完美”情况，就显得束手无策了。我希望能看到更多的针对实际应用的分析，比如某个元器件的选型是怎么考虑的，或者某个电路的参数选择有什么依据，而不仅仅是理论公式的堆砌。

评分☆☆☆☆☆

我之前在学习“电感”和“电容”相关的章节时，遇到的困难是真的不小。书本上对这两个基本元件的介绍，虽然涵盖了它们的定义和基本特性，但对于它们在实际电路中的作用和工作原理的阐述，总感觉隔靴搔痒，不够深入。比如，在讲到RLC串联电路的瞬态分析时，书中的推导过程非常简洁，对于初学者来说，很多数学上的跳跃是难以理解的。我反复看了几遍，仍然无法完全掌握那个微分方程是如何求解的，也无法清晰地理解电感和电容是如何储存和释放能量的。我更希望能够看到一些更形象的比喻，或者通过模拟电路的演示来辅助理解。此外，书中对不同类型电容（如陶瓷电容、电解电容）的特性差异和适用场景的介绍也比较笼统，这对于实际的电路设计和故障排查来说，是远远不够的。我需要的是能够指导我如何去“用”这些元件，而不是仅仅知道它们“是什么”。

评分☆☆☆☆☆

读完这本书，我感觉自己在理论知识的掌握上，似乎并没有得到质的提升。书中大量篇幅都在介绍各种电路分析方法，比如节点电压法、网孔电流法，还有各种定理。这些方法确实是解决电路问题的“工具”，但我总觉得，我只是学会了如何“使用”这些工具，而并没有真正“理解”它们背后的哲学。就像我在学习“叠加定理”的时候，虽然能够套用公式计算，但我并不能很直观地理解为什么可以将各个独立电源产生的效应“叠加”起来。书中对于这些方法的起源和发展历程，以及它们各自的优劣势的比较，也显得比较单薄。我更希望看到一本能够引发思考的书，能够让我不仅仅是记住公式，而是能够理解“为什么是这样”。这本教材在这方面，可能更侧重于知识的“灌输”，而非“启发”，这让我感觉在学习结束后，我的知识体系仍然有些“空泛”，缺乏深度和广度。