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刘庆玲 著

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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121286193

商品编码：29578741006

包装：平装

出版时间：2016-07-01

基本信息

书名：电路基础实验教程

定价：25.00元

作者：刘庆玲

出版社：电子工业出版社

出版日期：2016-07-01

ISBN：9787121286193

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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1）针对电路基础实验课程开发。2）介绍了实验的基本信息和基础知识，以及各电路基础实验项目。3）探讨了实验中可能出现的问题。4）针对性强，延展性宽，实物验证，仿真研究，由浅入深。5）不受限于特定的实验平台。6）适用于电子信息类的初学者和实践者。

内容提要

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本书是为适应课程教学改革的需要，针对新开设“电路基础实验”课程开发的对应教材。全书通过借鉴知名院校课程建设的经验，参考国外同类实验教程的经典模式，国家电工电子实验教学基地的实验室环境和先进实验室仪器仪表的硬件设施，严格按照新大纲的实验项目，精心撰写、选编而成。全书分两部分，共10章：部分为实验的基本信息及基础知识，主要介绍基本常识和常用元器件、电量测量技术及数据分析基础、实验室常用的电路仿真软件；第二部分为电路基础实验项目，重点介绍该课程开设的各实验项目，从基本必做实验到研究型进阶实验，从直流电路到交流电路，从稳态响应到动态电路，从定理验证到网络电路设计，后是实验中出现的问题延展，包括思考与讨论。同时，附录中介绍了实验所需的仪器、仪表和设备的使用说明与注意事项，以及实验室守则。本书适用于本科院校电子信息类及相关理工科专业的学生、电学理论的初学者和实践者、培训班的学员。

目录

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作者介绍

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刘庆玲，哈尔滨工程大学讲师，本科生主讲教师，三育人先进工作者，实验课 《电工基础》实验课负责人。

文摘

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序言

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《电磁波的奥秘与应用》 第一章：电磁波的诞生与传播 1.1 麦克斯韦方程组：理论的基石 本章将深入剖析詹姆斯·克拉克·麦克斯韦于19世纪提出的著名方程组，这是理解电磁波一切现象的理论基石。我们将从高斯定律（电场）入手，回顾电荷如何产生电场，以及电场线的性质。接着，我们将探讨高斯定律（磁场），理解磁单极子为何不存在，磁感线总是闭合环路的根源。随后，我们将重点解析法拉第电磁感应定律，阐释变化的磁场如何产生电场，这是电磁波产生的核心机制之一。最后，我们将深入理解安培-麦克斯韦定律，不仅包含电流产生磁场，更重要的是麦克斯韦引入的“位移电流”概念，它如同“电流”一样能够产生磁场，填补了原有安培定律的逻辑漏洞，并揭示了电磁波产生的另一半关键。我们将以清晰的数学推导和直观的物理图像，展现这四个方程如何精妙地联系在一起，预示着电磁扰动的独立传播。 1.2 电磁波的形成：振荡的交响曲 一旦理解了麦克斯韦方程组，我们便能自然地推导出电磁波的形成。本节将详细阐述，当电荷做加速运动时，会产生变化的电场和磁场。这些变化的电场和磁场会相互激发，如同涟漪般在空间中传播开来。我们将解释为何电场和磁场总是相互垂直，并且都垂直于传播方向，从而形成“横波”的特性。我们将通过分析电磁波在真空中的传播速度，引出光速常数 c，并揭示光本身就是一种电磁波的伟大发现。本节还将探讨电磁波的能量守恒，以及能量是如何在电场和磁场之间不断转换和传递的。 1.3 电磁波谱：从无线电到伽马射线 电磁波的传播速度在真空中是恒定的，但其频率（或波长）却是千变万化的。本节将带领读者进入广阔的电磁波谱世界。我们将从频率最低、波长最长的无线电波开始，介绍其产生方式（如振荡电路）及其在通信、广播、雷达等领域的广泛应用。随后，我们将认识微波，了解其在雷达、卫星通信、微波炉等设备中的作用。接着，我们将聚焦于我们赖以生存的光，即红外线（热辐射、遥感）、可见光（视觉、照明、光学仪器）、紫外线（杀菌、荧光、皮肤晒黑）等不同颜色光波的特性和应用。再往高频方向，我们将探讨X射线（医学成像、材料分析）的穿透能力，以及伽马射线（放射性衰变、天体物理）的极高能量和穿透力。本节将通过对比不同电磁波段的频率、波长、能量以及它们与物质的相互作用，描绘出一幅壮丽的电磁波全景图。 第二章：电磁波的性质与行为 2.1 波动现象：反射、折射与衍射 电磁波并非仅仅直线传播，它还会展现出其固有的波动性。本章将深入分析电磁波在遇到界面时发生的反射现象。我们将探讨反射定律（入射角等于反射角），并解释镜面反射与漫反射的区别，以及它们在生活中的应用，如镜子、光滑物体表面等。接着，我们将详细解析折射现象，当电磁波从一种介质传播到另一种介质时，其传播方向会发生偏折。我们将介绍折射定律（斯涅尔定律），并解释折射率的概念，理解不同介质对电磁波的弯曲程度。我们将通过棱镜、水杯中的筷子等生动实例，阐释折射的原理及其在透镜、光纤等光学器件中的核心作用。最后，我们将认识衍射现象，当电磁波遇到障碍物或通过小孔时，会发生弯曲传播的现象。我们将解释衍射的条件，以及它如何解释声音能够绕过墙角传播，或者光通过狭缝后形成明暗相间的条纹。 2.2 干涉与偏振：光的叠加与方向性 干涉是电磁波另一项重要的波动性质。本节将深入探讨相干光源的概念，以及当两个或多个相干的电磁波叠加时，会产生增强（相长干涉）或减弱（相消干涉）的现象。我们将通过双缝干涉实验，直观地展示干涉条纹的形成，并解释其与波长、缝间距、屏距的关系。我们将探讨干涉在薄膜干涉（肥皂泡的色彩、油膜彩色现象）和迈克尔逊干涉仪等应用中的原理。 偏振则揭示了电磁波的横波特性。本节将详细解释电磁波的振动方向，以及如何通过偏振片来选择特定方向振动的电磁波。我们将介绍自然光和偏振光的区别，以及线偏振光、圆偏振光、椭圆偏振光等不同类型的偏振光。我们将重点阐述偏振在液晶显示器（LCD）、3D电影、太阳眼镜、光学仪器等领域的关键应用。 2.3 电磁波与物质的相互作用：吸收、散射与色散 电磁波在传播过程中，会与物质发生复杂的相互作用。本节将探讨吸收现象，当电磁波照射到物质上时，其能量可以被物质吸收，转化为热能或其他形式的能量。我们将解释不同物质对不同频率电磁波的吸收特性，以及这在红外探测、光谱分析等方面的应用。 散射是指电磁波在传播过程中遇到介质中的微小粒子而改变传播方向的现象。我们将区分瑞利散射（如天空为何是蓝色的）和米氏散射，并解释散射在气象学、遥感等领域的重要性。 色散是指介质的折射率随电磁波频率（或波长）变化的现象。本节将详细解释色散的原理，以及它如何导致白光通过棱镜时会分解成彩虹般的颜色。我们将探讨色散在光学系统设计和光谱分析中的影响。 第三章：电磁波的应用领域 3.1 通信的基石：无线电波与微波 本章将聚焦于电磁波在现代社会不可或缺的应用。我们将从无线电波在通信领域的广泛应用开始。我们将介绍调幅（AM）和调频（FM）广播的原理，以及它们的优缺点。我们将深入探讨无线通信系统，包括手机通信、Wi-Fi、蓝牙等技术，阐述信息如何通过电磁波被编码、传输和解码。 接着，我们将深入微波的应用。我们将详细介绍雷达系统的工作原理，包括脉冲雷达和连续波雷达，以及其在目标探测、测距、导航等方面的作用。我们将阐述微波通信，如卫星通信和地面微波中继，如何实现远距离信息传输。此外，我们还将提及微波炉的加热原理，以及微波在工业加热、医学治疗（如微波消融）等领域的应用。 3.2 照明与视觉：可见光与红外线 可见光是我们赖以生存和感知世界的基础。本节将从照明技术出发，回顾白炽灯、荧光灯、LED灯等不同光源的发光原理，以及它们的能效和光谱特性。我们将探讨光学器件，如透镜、反射镜、棱镜等，如何利用可见光进行成像、放大、聚焦和分光。我们将深入研究显示技术，包括CRT、LCD、OLED等显示器的工作原理，以及色彩还原和图像质量的科学。 红外线虽然不可见，但却扮演着重要的角色。我们将探讨红外线作为热辐射的本质，以及它在热成像技术中的应用，如夜视仪、红外探测器、工业设备故障诊断等。我们将介绍红外通信（如电视遥控器），以及红外光谱分析在化学物质鉴定、环境监测等领域的应用。 3.3 科技前沿与未来展望：X射线、伽马射线与其他新兴应用 本章将引领读者探索电磁波在高能物理、医学和新兴技术领域的尖端应用。我们将详细介绍X射线在医学成像中的重要作用，包括X光片、CT扫描等技术，解释其穿透人体组织成像的原理，以及辐射安全问题。我们将探讨X射线在材料科学、工业探伤、安检等领域的应用。 伽马射线因其极高的能量，在核物理、天文学和癌症治疗（如伽马刀）等领域发挥着独特作用。我们将介绍其产生来源，以及其强穿透力带来的挑战和机遇。 最后，本节将展望电磁波的未来应用，包括激光技术的精密加工、医疗美容、光通信等，以及太赫兹波在无损检测、生物成像、安全检查等方面的潜力。我们将讨论新一代通信技术（如6G）对电磁波频率和应用范围的拓展，以及电磁波在新能源、量子计算等前沿领域的探索。 《电磁波的奥秘与应用》旨在为读者构建一个系统、深入的电磁波知识体系，从基础理论到实际应用，带领读者领略电磁波这一无处不在的物理现象所蕴含的无穷魅力，并激发读者对科学探索的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

这本书真的能让人感觉到一种“润物细无声”的学习过程。我一直觉得电路这种东西是需要天赋的，但这本书让我发现，原来只要方法对了，每个人都能学好。它没有上来就用很复杂的概念轰炸你，而是从最基础的物理定律开始，比如欧姆定律、基尔霍夫定律，并且用非常直观的比喻来解释它们，让我一下子就明白了。比如，把电流比作水流，电压比作水压，电阻比作管道的粗细，这样一联想，电路的运行机制就变得生动形象了。而且，这本书的排版也做得非常好，图文并茂，每一个电路图都画得清晰规范，元件的标注也非常醒目，让我能够准确地识别。我特别喜欢它在讲解每个新概念时，都会立刻配上一个小小的、易于理解的例子，这样我就可以马上把新学的知识点和实际应用联系起来，加深理解。书中的语言风格也很亲切，不像有些教科书那样生硬死板，读起来让人感觉很舒服，甚至有点像在听一位经验丰富的老工程师在给你传授经验。对于我这种之前对电路感到恐惧的人来说，这本书就像一束光，照亮了我学习电路的道路，让我变得越来越自信。

评分☆☆☆☆☆

我必须说，这本书在内容的深度和广度上都超出了我的预期，虽然我一开始只是想找一本能帮我应付期末考试的资料。但读下来才发现，它提供的知识点非常扎实，并且具有很强的理论指导意义。书中的每一章节都像一个独立的小模块，但又相互关联，能够构建起一个完整的知识体系。我尤其欣赏它对一些关键理论的推导过程，虽然有些公式看起来有点吓人，但作者通过详细的步骤和清晰的解释，让我能够理解这些公式的来龙去脉，而不是死记硬背。比如，在讲解叠加定理和戴维南定理时，作者不仅给出了公式，还通过多个实际电路例子来验证这些定理的有效性，并分析了它们在不同电路分析中的应用场景。这对于我这种喜欢刨根问底的人来说，简直是福音。而且，书中的例题设计也非常有代表性，涵盖了各种不同类型的电路问题，并且提供了详细的解题思路和步骤，这让我在做习题时少走了很多弯路。我还会时不时地翻看书中的附录，那里收集了不少重要的公式和电路符号，非常方便检索。总而言之，这本书不仅是一本实验教程，更是一本能够帮助我建立起扎实电路理论基础的宝贵参考书。

评分☆☆☆☆☆

这本书真是让我大开眼界！我之前对电子电路的了解几乎为零，感觉那些专业术语和各种元件就像天书一样。但这本书的出现，彻底改变了我的看法。它从最基础的概念讲起，比如电阻、电容、电感是什么，它们在电路中扮演什么角色，一点一点地引导我认识这些“小零件”。我最喜欢的是它的实验部分，简直是太贴心了！不是那种干巴巴的理论堆砌，而是真正动手去搭建电路，观察现象。书里提供的每一个实验都设计得非常巧妙，从简单的串联、并联电路，到后面稍微复杂一点的稳压电源、放大器，每一步都清晰明了。即使是初学者，跟着书中的步骤，小心翼翼地接线，打开电源，看到LED亮起来，或者测量到预期的电压电流，那种成就感是难以言喻的。而且，书中对于实验结果的分析也做得很到位，会解释为什么会出现这样的现象，以及可能出现的误差原因，让我不仅仅是“照猫画虎”，而是真的理解了背后的原理。我特别喜欢它对一些常见故障的排查方法的讲解，这在实际操作中太有用了！感觉这本书就像一位耐心十足的老师，带着我一步一步地走进奇妙的电子世界，让我从一个门外汉，逐渐变成了一个能自己动手解决一些简单电路问题的小行家。

评分☆☆☆☆☆

如果你想真正理解电路，而不是仅仅记住一些公式，那么这本书绝对是你的首选。它非常注重培养读者的分析能力和解决问题的能力，而不是教你死记硬背。我特别欣赏书中对电路故障分析部分的讲解，这部分内容通常在很多基础教程中会被忽略，但对于实际应用来说却至关重要。书中通过列举各种常见的电路故障现象，然后一步一步地分析可能的原因，并给出相应的排查方法，让我学会了如何像一个侦探一样去诊断电路问题。我还会经常翻看书中的一些“疑难解答”环节，里面收集了一些在实验过程中读者可能遇到的典型问题，并且给出了详细的解答，这让我觉得作者真的非常了解初学者的困惑。而且，这本书的逻辑结构也非常清晰，章节之间的过渡自然流畅，让你能够循序渐进地掌握电路知识。我还会时不时地对照着书中的内容，去思考一些实际生活中的电子设备是如何工作的，这极大地激发了我对电子技术的好奇心和学习热情。总而言之，这是一本能够让你从“小白”蜕变成“高手”的实用型教材。

评分☆☆☆☆☆

这绝对是一本能让你“玩转”电路的书！我曾经尝试过一些其他的电路学习资料，但总是感觉缺少了点什么，要么过于理论化，要么实验部分太简略。但这本《电路基础实验教程》却完全不同。它非常强调动手实践的重要性，每一个理论知识点都紧跟着相应的实验。而且，实验的设置非常人性化，考虑到了初学者可能遇到的各种问题。书里详细列出了所需的元器件清单，甚至对一些元器件的参数选择也给出了建议。最让我赞叹的是，它不仅告诉你怎么做实验，还会引导你去思考实验的意义和结果。比如，在做一个关于二极管特性的实验时，书中不仅仅是让你测量正向和反向的电压电流，还会引导你分析二极管的单向导电性是如何产生的，以及它在实际电路中的应用。这种“知其然，更知其所以然”的学习方式，真的让我受益匪浅。我还会经常参考书里提供的各种实验电路图，它们涵盖了从基础的信号发生器到简单的滤波器等多种实用电路，让我能够把学到的知识快速应用到实际项目中，体验到电路设计的乐趣。