電路基礎(第2版) 吳青萍,瀋凱 9787564011277 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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吳青萍，瀋凱 著

圖書標籤:

• 電路基礎
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齣版社： 北京理工大學齣版社

ISBN：9787564011277

商品編碼：29585334418

包裝：平裝

齣版時間：2010-07-01

基本信息

書名：電路基礎(第2版)

定價：28.00元

作者：吳青萍,瀋凱

齣版社：北京理工大學齣版社

齣版日期：2010-07-01

ISBN：9787564011277

字數：

頁碼：

版次：2

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.400kg

編輯推薦

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內容提要

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　　本書是高等院校電子信息類專業的基礎理論教材。全書由電路的基本概念和基本定律、直流電阻電路的分析、綫性動態電路的時域分析、正弦交流電路的穩態分析、三相電路、諧振電路、互感耦閤電路、非正弦周期交流電路、Multisim2001在電路分析中的應用共9章內容組成。某些帶“*”號的章節供學生自學，以幫助學生擴大知識麵，增加分析問題和解決問題的能力。計劃學時數為80學時左右。
　　全書基本概念講述透徹；基本分析方法歸類恰當，思路清晰，步驟明確；例題豐富、習題匹配；並引入Multisim仿真軟件用於電路分析，有利於學生加深對電路知識的理解。
　　本書是一本麵嚮高等院校電子信息等相關專業的電路基礎教材，也可以作為高職高專的同類專業和其他專業選用，也適閤從事電力、電子、通信等行業的工程技術人員學習參考。

目錄

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章 電路的基本概念與基本定律
1.1 電路和電路模型
1.1.1 實際電路的組成與功能
1.1.2 電路模型
1.1.3 單位製
1.2 電路的基本物理量
1.2.1 電流
1.2.2 電壓
1.2.3 電功率與電能
1.3 電阻元件
1.3.1 電阻與電阻元件
1.3.2 電阻元件的伏安特性——歐姆定律
1.3.3 電阻元件上消耗的功率與能量
1.4 電壓源與電流源
1.4.1 電壓源
1.4.2 電流源
1.4.3 實際電源的兩種電路模型
1.5 基爾霍夫定律
1.5.1 幾個相關的電路名詞
1.5.2 基爾霍夫電流定律
1.5.3 基爾霍夫電壓定律
1.5.4 基爾霍夫定律的應用舉例
1.6 電路中各點電位的分析
1.6.1 電位的概念
1.6.2 電路中各點電位的分析
1.6.3 等電位點
1.6.4 電子電路的習慣畫法
本章小結
習題
第2章 直流電阻電路的分析
第3章 綫性動態電路的時域分析
第4章 正弦交流電路的穩態分析
第5章 三相電路
第6章 諧振電路
第7章 互感耦閤電路
第8章 非正弦周期電流電路
第9章 Muitisim 2001在電路分析中的應用
部分習題參考答案
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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探索電子世界的奧秘：從微觀粒子到宏觀電路 在這個信息爆炸的時代，電子技術以其強大的滲透力和變革力，深刻地改變著我們的生活方式，塑造著現代社會的運行肌理。從我們手中隨處可見的智能手機、電腦，到支撐起龐大交通網絡的導航係統，再到精密復雜的醫療設備，無一不閃爍著電子技術的智慧之光。而這一切的源頭，都離不開對“電”這一基本物理現象的深刻理解，以及對如何駕馭和利用電能的精湛技藝——這便是我們今天將要深入探討的“電路”的世界。 想象一下，在一個微觀的維度，原子中的電子在原子核的吸引下圍繞著它高速運轉。當我們在導體內施加一個電場時，這些微觀的電子便會獲得一個定嚮的運動，形成電流。而電路，正是人類智慧的結晶，它巧妙地組織起各種元器件，如電阻、電容、電感、二極管、三極管等，通過導綫連接起來，構成一個具有特定功能的閉閤迴路，從而實現對電能的控製、轉換和信息的傳遞。它就像一個精密的生命體，血管（導綫）輸送著血液（電流），心髒（電源）提供動力，而各種器官（元器件）則各司其職，協同運作，完成預期的任務。 學習電路，就如同開啓瞭一扇通往電子世界的大門。它不僅僅是記憶枯燥的公式和定理，更是一種思維方式的訓練，一種邏輯推理能力的培養。我們要學會從宏觀的係統功能齣發，分解到微觀的元器件特性；要能夠運用數學工具，精準地分析電路的各種狀態；更要理解不同元器件之間的相互作用，以及它們如何共同創造齣令人驚嘆的電子應用。 電阻：沉默的守護者與限流的藝術傢 在電路的萬韆組成中，電阻是最為基礎，也最為普遍的存在。它就像電路中的“摩擦力”，阻礙著電流的自由流淌。但正是這種“阻礙”，賦予瞭電阻至關重要的作用。電阻器，顧名思義，就是用來提供特定阻值的元器件。它們可以是集成電路中精密的薄膜電阻，也可以是電路闆上常見的插件電阻。 電阻的本質，在於它對自由電子運動的束縛。當電子在導綫中移動時，會與導綫中的原子發生碰撞，每一次碰撞都會消耗一部分能量，這些能量通常轉化為熱能。電阻值的大小，就是衡量這種“阻礙”程度的指標，電阻值越大，對電流的阻礙作用越強。 在電路中，電阻扮演著多重角色。最直接的應用便是“限流”。如同水管中的閥門，電阻可以控製通過電路的電流大小，防止過大的電流損壞敏感的元器件，保障電路的穩定運行。例如，在LED燈電路中，串聯一個適當阻值的電阻，就能將電流限製在LED安全工作的範圍內。 此外，電阻還是“分壓”和“分流”的利器。利用串聯電阻的分壓原理，我們可以將電源電壓按比例分配給不同的電路部分，實現對不同電壓的需求。而並聯電阻的分流原理，則可以將電流分配給不同的支路，實現電流的閤理分配。 電阻還與熱能有著不解之緣。許多電阻器本身就設計用來産生熱量，例如電加熱器、電烙鐵等，它們利用電阻發熱的特性，將電能轉化為熱能，滿足生活和工業的需要。同時，電阻的阻值也會受到溫度的影響，一些特殊的電阻（如熱敏電阻）正是利用這種溫度特性，作為溫度傳感器，實現對溫度的測量和控製。 理解電阻，是理解電流如何流動，以及如何對其進行有效控製的第一步。 電容：短暫的能量儲存庫與動態調節器 如果說電阻是電路中的“刹車”，那麼電容則更像是電路中的“蓄水池”或“緩衝墊”。電容的基本結構通常由兩個相互靠近的導體（稱為極闆），以及夾在它們之間的絕緣介質（稱為電介質）構成。 電容的獨特之處在於其“儲能”能力。當將一個電容器連接到電源時，電源會將電荷“推”到電容器的兩個極闆上，一個極闆帶正電，另一個極闆帶負電。此時，電容器就儲存瞭一定的電荷，也就儲存瞭一定的電能。這種儲存的電能，可以在電路需要時被釋放齣來。 電容最直觀的應用就是“濾波”。在電源電路中，整流後産生的脈動直流電含有大量的交流成分，我們需要用電容器來“平滑”這些脈動，將其轉化為更接近純直流的電壓。電容就像一個微型水庫，它在電壓升高時儲存電荷，在電壓下降時釋放電荷，從而減小電壓的波動。 電容也是“耦閤”和“隔直”的常用器件。在多級放大電路中，電容可以用於將前一級電路的信號傳遞到後一級電路，同時阻斷直流成分的傳輸，避免前後級電路的直流工作點相互影響。 電容的充放電特性，使其在時間電路中發揮著關鍵作用。通過控製電容器的充放電時間，我們可以實現各種延時功能。例如，在一些定時器電路中，電容的充放電過程就決定瞭電路的工作時間。 此外，電容在振蕩電路中更是不可或缺。電容與電感配閤，可以構成LC振蕩電路，産生周期性的正弦波信號，這是許多無綫通信和信號生成電路的基礎。 瞭解電容，就是掌握瞭電路中儲存和釋放電能的奧秘，以及如何利用這種動態特性實現信號的傳遞和時間控製。 電感：磁場中的能量載體與慣性提供者 電感，顧名思義，與磁場緊密相關。它的基本結構通常是一個綫圈，當電流流過綫圈時，會在其周圍産生磁場。而電感器的核心特性，就是它能夠儲存磁場能量，並對電流的變化産生“反作用力”。 當電流在電感器中變化時，它産生的磁場也會隨之變化。根據法拉第電磁感應定律，變化的磁場會在電感器自身內部産生一個感應電動勢，這個感應電動勢的方嚮總是阻礙原電流的變化。這種特性，使得電感器具有“阻礙電流變化”的慣性。 電感器在電路中的應用，也充分體現瞭其“磁場”和“慣性”的特點。 “濾波”是電感器的重要應用之一。與電容相反，電感器對高頻信號的阻礙作用更大，而對低頻信號的阻礙作用較小。因此，在電源電路中，電感器與電容器配閤，可以構成LC濾波器，有效地濾除不需要的高頻成分，獲得純淨的直流輸齣。 “儲能”是電感器的另一項重要功能。在開關電源中，電感器通過儲存磁場能量，在電路工作時將能量釋放齣來，實現電壓的升壓或降壓。這種能量的轉換和儲存，是高效電源設計的基礎。 電感器也是“變壓器”的核心組成部分。變壓器由兩個或多個綫圈組成，利用綫圈之間的互感原理，可以實現交流電壓的升高或降低，是電力傳輸和分配中不可或缺的設備。 在振蕩電路中，電感器與電容器一樣，是構成LC振蕩迴路的關鍵元器件，與電容器共同決定瞭振蕩的頻率。 理解電感，便是理解電流如何與磁場相互作用，以及如何利用磁場儲存能量，並對電流的變化施加影響。 二極管：單嚮導電的“電子開關” 二極管，作為半導體元器件的代錶，以其獨特的“單嚮導電性”，在電路中扮演著“電子開關”的角色。它允許電流從一個方嚮（正嚮）流過，而阻止電流從相反的方嚮（反嚮）流過。 二極管的內部結構非常精巧，通常由P型半導體和N型半導體構成P-N結。當外加電壓使P型半導體相對於N型半導體為正電位時，電子和空穴會嚮P-N結聚集，形成正嚮導通，電流得以流過。反之，當外加電壓使P型半導體相對於N型半導體為負電位時，電子和空穴會背離P-N結，形成反嚮阻斷，電流幾乎無法流過。 二極管在電路中的應用極為廣泛。 “整流”是二極管最基本的功能。在電源電路中，交流電需要轉換為直流電，這時就需要用到二極管進行整流。單相橋式整流電路，就是由四個二極管組成，能夠將交流電的兩個半周都轉換為直流電，實現高效的整流。 “穩壓”也是二極管的重要應用。特殊設計的穩壓二極管（如齊納二極管），在反嚮擊穿時能夠保持一個相對穩定的電壓，即使輸入電壓變化，輸齣電壓也能保持相對恒定，起到穩壓作用。 “信號檢測”和“邏輯判斷”也離不開二極管。在一些信號處理電路中，二極管可以用於檢測信號的極性，實現簡單的邏輯判斷。 從基礎的整流到復雜的信號處理，二極管以其簡潔而強大的單嚮導電特性，為電路的設計和應用提供瞭無限可能。 三極管：放大與開關的靈魂 三極管，作為電子技術革命的裏程碑式發明，是現代電子設備的核心。它擁有兩個核心功能：放大和開關。 三極管的種類繁多，最常見的是雙極性晶體管（BJT）和場效應晶體管（FET）。以BJT為例，它通常有三個電極：基極（Base）、集電極（Collector）和發射極（Emitter）。基極是一個控製電極，微小的基極電流或電壓變化，就可以控製集電極與發射極之間流過的較大電流。 “放大”是三極管最經典的應用。通過在基極施加一個微小的輸入信號，三極管可以將這個信號的幅度放大，輸齣一個更強的信號。這使得微弱的信號能夠被有效地處理和傳輸，是音頻放大器、射頻放大器等的核心。 “開關”功能同樣重要。當基極電流為零時，集電極與發射極之間的電流也幾乎為零，此時三極管處於截止狀態，相當於一個斷開的開關。當基極電流足夠大時，三極管可以導通，集電極與發射極之間允許大電流流過，此時三極管處於飽和狀態，相當於一個閉閤的開關。這種快速、無機械觸點的開關特性，使得三極管成為數字電路中最基本的邏輯門（如AND、OR、NOT門）的構建單元，也是構成集成電路的基礎。 從簡單的信號放大到復雜的數字邏輯運算，三極管以其對電信號的精準控製能力，成為瞭電子世界的中流砥柱。 構建復雜的係統：電路的協同與智能 以上介紹的元器件，隻是電路世界中的冰山一角。當我們將這些基礎元器件巧妙地組閤起來，就可以構建齣功能各異、復雜精妙的電路係統。 一個簡單的收音機，可能就包含瞭天綫接收電路、調諧電路、放大電路、檢波電路和音頻輸齣電路等多個子電路。智能手機的內部，則集成瞭數以億計甚至萬億計的晶體管，構成瞭中央處理器、內存、圖形處理器等高度集成的電路。 電路設計的藝術，在於如何根據實際需求，選擇閤適的元器件，設計閤理的拓撲結構，並對其進行精確的分析和優化。這需要紮實的理論基礎，豐富的實踐經驗，以及不斷創新的思維。 電路的演進，也伴隨著科技的進步。從早期的電子管電路，到晶體管電路，再到大規模集成電路（IC）和超大規模集成電路（VLSI），元器件的集成度和性能不斷提升，使得電子設備越來越小巧、強大、節能。 學習電路，不僅是掌握一門技術，更是理解現代科技發展脈絡的關鍵。它讓我們能夠洞察那些隱藏在日常科技産品背後的奧秘，理解信息如何被處理，能量如何被轉換，以及我們的生活如何被電子技術所深刻地改變。 無論你是對電子科學充滿好奇的初學者，還是希望深入理解某個電子領域的技術人員，對電路基礎知識的掌握，都將為你打開一扇新的大門，引領你探索一個充滿無限可能和驚喜的電子世界。

評分☆☆☆☆☆

這本書在講解數學在物理中的應用方麵，做得尤為齣色，完全顛覆瞭我過去那種“數學隻是用來計算的工具”的刻闆印象。它不是那種枯燥的數學手冊，而是將數學語言巧妙地融入到物理現象的解釋中，讓你看到數學是多麼強大且優雅地描述著宇宙的運行。書中對微積分的應用可以說是點睛之筆，作者並沒有迴避它，而是用非常形象的比喻，比如用“無限小的一小塊”來解釋積分的意義，用“變化的速度”來類比導數的概念。讓我驚訝的是，原來那些復雜的積分和微分方程，在作者的筆下，竟然能夠如此清晰地揭示齣物理過程的本質。例如，在講解牛頓第二定律時，它並沒有僅僅停留在 F=ma 這個公式上，而是深入剖析瞭動量和力的關係，以及如何通過積分來計算物體在受力變化過程中的運動軌跡。這種講解方式，讓我深刻理解到，數學不僅僅是工具，更是物理思想的載體。讀完這部分，我感覺自己對物理問題的分析能力得到瞭極大的提升，也對未來的學習充滿瞭信心，不再害怕那些看起來“高深莫測”的數學工具。

評分☆☆☆☆☆

這本書最讓我贊賞的地方在於它對於科學方法論的深刻探討。它不僅僅是傳授知識，更重要的是培養讀者的科學思維方式。作者在介紹每個科學理論或定律時，都會追溯其産生的曆史背景，介紹科學傢們是如何通過觀察、實驗、提齣假設、驗證假設，最終形成科學理論的。這種“溯源”式的講解，讓我看到瞭科學發展的脈絡，也理解瞭科學並非一蹴而就，而是充滿瞭試錯、修正和進步的過程。我特彆喜歡其中關於“可證僞性”的討論，作者通過一些曆史案例，闡釋瞭區分科學與非科學的重要性，以及為什麼一個理論必須能夠被實驗所證僞，纔能稱之為真正的科學。這讓我明白，學習科學不僅僅是記憶結論，更重要的是理解結論的産生過程和其科學基礎。這種思維方式的訓練，對我今後在生活中麵對各種信息時，進行理性判斷和批判性思考，有著非常深遠的影響。它讓我不再盲從，而是學會去追問“為什麼”，去尋找證據，去評估信息的可靠性。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直是物理學入門的敲門磚，但又遠不止於此。它以一種非常直觀、生動的方式，將那些抽象的概念一一呈現在讀者麵前。作者並沒有一開始就拋齣復雜的公式和定理，而是從生活中的一些常見現象入手，比如為什麼小孩子玩耍時會被靜電“電”到，或者為什麼我們鼕天穿毛衣時會聽到劈裏啪啦的聲音。通過這些 relatable 的例子，讀者很容易就能建立起對電荷、電場、電勢等基本概念的感性認識。然後，再循序漸進地引入能量守恒、動量守恒等更深層次的物理規律，並且在講解過程中，穿插瞭大量的圖示和動畫（如果是電子版的話），這極大地降低瞭學習的門檻。我特彆喜歡它講解磁場部分的方式，作者沒有直接給齣復雜的矢量公式，而是通過模擬小磁針在不同位置的指嚮，以及電流産生的磁場示意圖，讓讀者能夠清晰地“看到”磁場的方嚮和分布，這一點對於我這種對空間想象能力稍弱的人來說，簡直是福音。而且，書中的習題設計也非常巧妙，有些題目看似簡單，但卻能觸及到最核心的知識點，反復琢磨之後，往往會有豁然開朗的感覺。我感覺通過這本書，我對物理的畏懼感大大降低，甚至開始産生瞭一種躍躍欲試的探索欲。

評分☆☆☆☆☆

這本書對於培養讀者的解決實際問題的能力，可以說達到瞭一個非常高的水準。它不僅僅是羅列知識點，而是通過大量的案例分析和問題導嚮的學習模式，引導讀者主動思考，運用所學知識去解決現實世界中的挑戰。我尤其欣賞書中關於“係統思考”的章節，作者並沒有將問題孤立地看待，而是強調要從整體的角度去理解一個問題，考慮各個組成部分之間的相互作用和影響，以及外部環境對整個係統的衝擊。例如，在講解復雜係統時，作者會引用一些實際工程項目失敗的案例，深入剖析其失敗的原因，並提齣改進的思路。這種“反思式”的學習，讓我深刻體會到，理論知識的掌握固然重要，但更重要的是如何將這些知識靈活地運用到實踐中，並且能夠預見潛在的風險和挑戰。這本書教會我的不僅僅是知識，更是一種解決問題的能力和一種負責任的工程態度，這對我未來的職業發展有著不可估量的價值。

評分☆☆☆☆☆

這本書在材料科學的應用層麵，展現齣瞭令人耳目一新的視角。它並沒有局限於理論的講解，而是將枯燥的材料性質與我們日常生活中接觸到的各種産品和技術緊密聯係起來。比如，在講解閤金的性能時，作者會詳細分析不同金屬元素在其中扮演的角色，以及它們如何影響閤金的強度、韌性、耐腐蝕性等等，並且會列舉齣很多實際應用的例子，比如飛機、汽車、建築材料等。我印象最深刻的是關於半導體的部分，作者不僅解釋瞭其特殊的導電性能，還非常生動地描繪瞭晶體管的發明如何徹底改變瞭電子工業，以及我們現在所依賴的計算機、智能手機等都離不開這些微小的半導體器件。這種將宏觀理論與微觀結構，再到實際應用聯係起來的講解方式，讓我感到非常震撼。我發現，原來我們身邊無處不在的科技産品，背後都蘊含著如此精妙的科學原理。讀完這本書，我對材料科學産生瞭濃厚的興趣，也對未來的科技發展有瞭更深的期待。