电路分析基础(第3版) 9787121305993 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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刘原 著

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• 9787121305993
• 第3版

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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121305993

商品编码：29637652024

包装：平装-胶订

出版时间：2017-01-01

基本信息

书名:电路分析基础(第3版)

定价：45.00元

售价：32.9元,便宜12.1元,折扣73

作者:刘原

出版社：电子工业出版社

出版日期：2017-01-01

ISBN：9787121305993

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版次：3

装帧：平装-胶订

开本：16开

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编辑推荐

内容提要

本书是根据教育部高等学校电子信息科学与电气信息类基础课程教学指导委员会颁布的'电路分析基础” 课程教学基本要求而编写的。 主要内容有： 电路的基本概念、定律、定理及分析方法、动态电路的分析、正弦稳态电路、含耦合电感的电路分析、三相电路、非正弦周期电流电路的分析、网络函数、二端口网络、网络图论基础、状态方程和非线性电阻电路。 本书内容简明扼要，深入浅出，便于自学，同时注意实际应用能力的培养。 可作为高等学校电气类、电子类、自动化类、计算机类以及其他相近专业的基础教材，也可供从事电子技术工作的工程技术人员学习参考。

目录

目 录��
章 电路的基本概念、定律、定理和一般分析方法
1.1 电路的基本概念
1.1.1 电路的组成和功能
1.1.2 电路中常见的元器件及电路模型
1.1.3 电路的基本物理量
1.2 电路的基本定律
1.2.1 欧姆定律
1.2.2 基尔霍夫定律
1.2.3 基尔霍夫第二定律
1.3 等效电路
1.3.1 电路等效的一般概念
1.3.2 电阻的串联与并联等效
1.3.3 电压源、电流源等效及其互换等效
1.3.4 受控源及含受控源电路的等效
1.3.5 电阻△形、Y形电路互换等效
1.4 电阻电路的一般分析方法
1.4.1 2b法
1.4.2 b法
1.4.3 网孔法
1.4.4 节点法
1.5 电路的基本定理
1.5.1 叠加定理和齐次定理
1.5.2 替代定理
1.5.3 戴维南定理与诺顿定理
1.5.4 大功率传输定理
1.5.5 互易定理
1.6 本章小结及典型题解
1.6.1 本章小结
1.6.2 典型题解
习题1
第2章 动态电路的分析
2.1 引言
2.1.1 动态电路的暂态过程
2.1.2 动态电路的方程及阶数
2.1.3 暂态过程的分析方法
2.2 动态元件
2.2.1 电容
2.2.2 电感
2.2.13 电容、电感的串联和并联
2.3 动态电路初始条件的确定
2.3.1 初始条件
2.3.2 换路定则
2.3.3 初始条件的计算方法
2.4 动态电路的时域分析法
2.4.1 一阶电路的响应
2.4.2 二阶电路的响应
2.5 动态电路的复频域分析法
2.5.1 拉普拉斯变换
2.5.2 拉普拉斯变换的基本性质
2.5.3 用部分分式展开法求拉普拉斯反变换
2.5.4 用运算法求解暂态过程
2.6 本章小结及典型题解
2.6.1 本章小结
2.6.2 典型题解
习题2
第3章 正弦稳态电路
3.1 正弦量的基本概念
3.1.1 正弦量的三要素
3.1.2 正弦电流、电压的有效值
3.1.3 同频率正弦电流、电压的相位差
3.2 正弦量的相量表示法及相量图
3.2.1 复数及其运算
3.2.2 正弦量的相量表示法
3.2.3 相量图
3.2.4 相量的有关运算
3.3 正弦稳态下的电阻、电感、电容元件
3.3.1 电阻元件
3.3.2 电感元件
3.3.3 电容元件
3.4 阻抗和导纳的串联与并联
3.4.1 二端网络阻抗和导纳的定义
3.4.2 阻抗（导纳）的串联和并联
3.4.3 正弦交流电路的性质
3.5 电路定律的相量形式
3.5.1 电路定律的相量形式
3.5.2 电路的相量模型
3.6 正弦稳态电路的分析与计算
3.6.1 正弦稳态电路的分析方法
3.6.2 正弦稳态电路的分析计算
3.7 正弦稳态电路的功率
3.7.1 瞬时功率、有功功率、无功功率和视在功率
3.7.2 功率因数及功率因数的提高
3.7.3 复功率
3.7.4 大功率传输定理
3.8 谐振电路
3.8.1 正弦交流电路的频率特性
3.8.2 串联谐振电路
3.8.3 并联谐振电路
3.9 本章小结及典型题解
3.9.1 本章小结
3.9.2 典型题解
习题3
第4章 含耦合电感的电路分析
4.1 耦合电感元件
4.1.1 耦合电感的电压、电流关系
4.1.2 同名端
4.2 含有耦合电感电路的分析
4.2.1 耦合电感的串联
4.2.2 耦合电感的并联
4.2.3 去耦等效电路
4.3 空心变压器
4.3.1 原边等效电路
4.3.2 副边等效电路
4.4 理想变压器
4.4.1 理想变压器的特性方程
4.4.2 理想变压器变换阻抗的性质
4.5 本章小结及典型题解
4.5.1 本章小结
4.5.2 典型题解
习题4
第5章 三相电路
5.1 三相电压
5.2 对称三相电路的电压、电流和平均功率
5.3 不对称三相电路的分析
5.3.1 有中线时不对称三相电路的分析
5.3.2 无中线时不对称三相电路的分析
5.4 三相电路功率的测量
5.5 本章小结及典型题解
5.5.1 本章小结
5.5.2 典型题解
习题5
第6章 非正弦周期电流电路的分析
6.1 非正弦周期性电压、电流
6.2 周期函数的傅里叶级数展开式及频谱
6.2.1 周期函数的傅里叶级数展开式
6.2.2 非正弦周期函数的频谱
6.3 非正弦周期性电压和电流的有效值、平均值和平均功率
6.3.1 有效值
6.3.2 平均值
6.3.3 平均功率
6.4 非正弦周期性稳态电路的计算
6.5 本章小结及典型题解
6.5.1 本章小结
6.5.2 典型题解
习题6
第7章 网络函数
7.1 网络函数的定义和分类
7.1.1 网络函数的定义
7.1.2 网络函数的分类
7.2 网络函数的极点和零点及其与冲激响应的关系
7.2.1 网络函数的极点和零点
7.2.2 极零点与冲激响应的关系
7.3 网络函数的极点和零点与频率响应的关系
7.4 本章小结及典型题解
7.4.1 本章小结
7.4.2 典型题解
习题7
第8章 二端口网络
8.1 双口网络
8.2 双口网络的方程和参数
8.2.1 Z参数
8.2.2 Y参数
8.2.3 T参数
8.2.4 H参数
8.2.5 双口网络参数间的关系
8.3 双口网络的等效电路
8.3.1 Z参数等效电路
8.3.2 Y参数等效电路
8.4 双口网络的连接
8.4.1 双口网络的串联
8.4.2 双口网络的并联
8.4.3 双口网络的级联
8.5 双口网络的输入阻抗、输出阻抗与特性阻抗
8.5.1 双口网络的输入阻抗、输出阻抗
8.5.2 传输网络函数
8.5.3 特性阻抗
8.6 回转器和负阻抗变换器
8.6.1 回转器
8.6.2 负阻抗变换器
8.7 本章小结及典型题解
8.7.1 本章小结
8.7.2 典型题解
习题8
第9章 网络图论基础
9.1 网络图论的基本概念
9.2 关联矩阵、回路矩阵、割集矩阵和KCL、KVL方程的矩阵形式
9.2.1 关联矩阵A
9.2.2 回路矩阵B
9.2.3 割集矩阵Q
9.2.4 矩阵表示的KCL和KVL方程
9.3 典型支路及其电压电流约束（VCR）方程的矩阵形式
9.4 结点电压法的矩阵形式
9.5 割集电压方程的矩阵形式
9.6 回路电流方程的矩阵形式
*9.7 列表法
9.8 本章小结及典型题解
9.8.1 本章小结
9.8.2 典型题解
习题9
0章 状态方程
10.1 状态变量和状态方程
10.1.1 状态变量
10.1.2 状态方程
10.1.3 输出方程
10.2 状态方程的列写方法
10.2.1 观察法
10.2.2 叠加法
10.2.3 拓扑法
10.3 本章小结及典型题解
10.3.1 本章小结
10.3.2 典型题解
习题10
1章 非线性电阻电路
11.1 非线性电阻元件
11.2 非线性电阻的串联与并联
11.2.1 非线性电阻的串联
11.2.2 非线性电阻的并联
11.3 非线性电阻电路的图解法
11.4 非线性电阻电路的分段线性化
11.5 非线性电阻电路的小信号分析法
11.6 本章小结及典型题解
11.6.1 本章小结
11.6.2 典型题解
习题11
附录 习题参考答案
参考文献

作者介绍

刘原，南华大学副教授。毕业湘潭大学物理系电子学专业，湖南大学控制工程专业研究生。长期从事一线教学工作，曾任课《模拟电子技术》、《电路原理》，在电工电子教学中心指导大学生电子设计大赛。出版教材2本。

文摘

序言

《电路原理：理论与应用》（第四版） 概述 《电路原理：理论与应用》（第四版）是一本深入探讨交流与直流电路分析理论、方法以及实际应用的重要教材。本书以清晰的逻辑、严谨的数学推导和丰富的实例，旨在为读者构建坚实的电路理论基础，并引导他们掌握解决工程实际问题的能力。本书内容覆盖了电路分析的各个关键方面，从基础概念到高级主题，理论与实践相结合，力求让读者在理解原理的同时，也能体会到电路知识在现代科技中的重要作用。 内容详述 第一部分：直流电路分析 第一章：电路的基本概念与定律 本章将从最基本的概念入手，介绍电荷、电流、电压、电阻、电导、功率和能量等基本物理量。我们将深入理解欧姆定律，它是分析直流电路的基石，并探讨其在不同材料和条件下的适用性。此外，还将详细讲解焦耳定律，阐述电流通过导体时产生的热效应及其重要性。本章还引入了电路的两种基本连接方式——串联和并联，并分析了它们的特性和等效电路的计算方法。最后，本章会初步介绍电路图符号和基本电路元件的标识，为后续学习打下坚实的基础。 第二章：电路的基本分析方法 在掌握了基本定律后，本章将介绍解决复杂电路的通用方法。我们将深入剖析基尔霍夫电压定律（KVL）和基尔霍夫电流定律（KCL），这是分析任何电路（包括非线性电路）的基础。基于这些定律，我们将详细讲解节点电压法和网孔电流法，这两种方法能够系统地将电路的拓扑关系转化为一组代数方程，进而求解电路中的未知量。本章还将介绍戴维南定理和诺顿定理，它们是简化复杂线性电路的强大工具，能够将任意线性二端网络等效为一个简单的电压源或电流源与电阻的组合，极大地简化了分析过程。此外，为了理解电路的动态特性，本章还会引入叠加定理，它允许我们在线性电路中分别分析各个独立电源的作用，然后将结果叠加，从而求解总响应。 第三章：电容与电感元件 本章将引入电路中两个至关重要的动态储能元件：电容和电感。我们将详细讲解电容的构成、电容的定义、电容的特性以及电容器在电路中的作用。我们将推导电容器的电压-电流关系，并探讨电容器的串联和并联等效。接着，我们将深入分析电感元件，包括其物理结构、电感量的定义、电感器的特性以及电感器在电路中的作用。我们将推导电感器的电压-电流关系，并分析电感器的串联和并联等效。这两个元件是描述动态过程的关键，它们的存在使得电路能够储存能量，并产生随时间变化的响应，为后续学习RL、RC和RLC电路打下基础。 第二部分：交流电路分析 第四章：正弦稳态分析 本章将把分析的重点转向交流电路，特别是正弦稳态下的电路分析。我们将介绍正弦信号的表示方法，包括幅值、角频率、初相位等关键参数。为了简化正弦稳态下的计算，我们将引入相量（phasor）的概念，将时域的正弦函数转化为复数域的相量，从而将微分方程转化为代数方程，大大简化了分析过程。本章将推导电阻、电感和电容元件在正弦稳态下的阻抗和导纳，并基于这些概念，将直流电路的分析方法（如节点电压法、网孔电流法）推广到交流电路。我们将详细讲解如何计算交流电路中的电压、电流和功率。 第五章：交流电路中的功率 本章将深入探讨交流电路中的功率概念。我们将区分瞬时功率、平均功率（有功功率）和无功功率，并讲解功率因数的概念及其重要性。我们将推导并分析有功功率、无功功率和视在功率之间的关系，并介绍功率因数校正的方法，这对提高电力系统的效率和稳定运行至关重要。本章还将介绍复功率的概念，它将有功功率、无功功率和功率因数统一在复数域中进行表示和计算，为工程实践提供了方便的工具。 第六章：三相电路 本章将重点介绍三相电路，这是现代电力系统中应用最广泛的电路形式。我们将分析三相电源的产生和特性，包括星形连接（Y）和三角形连接（Δ）两种基本连接方式。我们将详细推导星形连接和三角形连接下的相电压、线电压、相电流和线电流之间的关系，并分析两种连接方式下的功率计算。本章将深入探讨对称三相负载和不对称三相负载的分析方法，以及不平衡三相负载的功率计算。我们将重点讲解三相功率的测量方法，并强调三相电路在电力传输和分配中的优势。 第三部分：动态电路分析 第七章：一阶和二阶电路的瞬态响应 本章将开始分析电路的动态行为，即瞬态响应。我们将首先深入研究包含一个储能元件（电容或电感）的一阶电路（RC和RL电路），并详细推导其在直流和交流激励下的响应。我们将学习如何求解一阶电路的零输入响应（自由响应）和零状态响应（强迫响应），以及总响应。接着，我们将转向包含两个储能元件（电容和电感）的二阶电路（RLC电路），并分析其在不同阻尼情况下的响应：过阻尼、临界阻尼和欠阻尼。我们将详细推导二阶电路的微分方程，并学习求解其瞬态响应的方法。本章的重点在于理解电路如何响应电压或电流的变化，以及储能元件在其中扮演的角色。 第八章：拉普拉斯变换在电路分析中的应用 本章将介绍一种强大的数学工具——拉普拉斯变换，用于简化动态电路的分析。我们将详细讲解拉普拉斯变换的定义、性质以及反拉普拉斯变换的方法。我们将推导电容和电感元件在拉普拉斯域的阻抗表示，并将时域的微分方程转化为代数方程。通过拉普拉斯变换，我们可以将复杂的瞬态分析问题转化为在复数域进行代数运算，从而更方便地求解电路的响应。本章将展示如何利用拉普拉斯变换求解含有初始条件的RL、RC和RLC电路的瞬态响应，以及如何分析电路在阶跃、冲激等激励下的行为。 第四部分：高级电路分析与应用 第九章：稳态响应的频率响应 本章将研究电路对不同频率正弦信号的响应特性，即频率响应。我们将分析RC、RL和RLC电路在高频和低频下的行为，特别是截止频率、带宽等重要参数。我们将引入滤波器（滤波器）的概念，并详细介绍低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器的工作原理和设计思路。我们将使用频率响应函数来描述电路在不同频率下的增益和相位特性，并介绍波特图（Bode plot）作为可视化频率响应的工具。本章将揭示电路对不同频率信号的选择性和衰减特性。 第十章：耦合电感与理想变压器 本章将深入探讨耦合电感元件，特别是理想变压器。我们将详细讲解互感和耦合系数的概念，并推导耦合电感的电压-电流关系。我们将深入分析理想变压器的原理，包括其电压、电流和阻抗的变换关系。本章将重点讨论理想变压器在升压、降压以及阻抗匹配方面的应用，并探讨变压器在电力系统和电子设备中的重要作用。 第十一章：非正弦周期信号的分析 本章将将分析的范围扩展到非正弦但周期性的信号，如方波、锯齿波等。我们将引入傅里叶级数（Fourier series）的概念，将任意周期信号分解为一系列正弦和余弦信号的叠加。我们将学习如何计算信号的傅里叶级数系数，并分析电路对这些非正弦信号的响应。本章将揭示傅里叶分析在信号处理和系统分析中的重要性，并展示如何利用傅里叶级数来理解电路在复杂信号激励下的行为。 第十二章：电路的暂态分析与稳态分析的统一 本章将对前面学到的动态和稳态分析方法进行一个有机的统一。我们将进一步强调拉普拉斯变换在处理不同类型激励（包括瞬态和稳态）下的电路响应中的强大能力。本章将通过更复杂的例子，展示如何运用拉普拉斯变换从一个统一的框架下求解电路的总响应，从而更好地理解电路在各种工作状态下的行为。 第五部分：非线性电路与电路的建模 第十三章：二极管和三极管（BJT）电路 本章将初步介绍非线性电路元件，如二极管和双极结型晶体管（BJT）。我们将讲解二极管的伏安特性、整流电路和稳压电路等基本应用。我们将详细介绍BJT的结构、工作原理和电特性，并分析BJT在放大和开关电路中的应用。本章将为读者理解更复杂的电子电路打下基础。 第十四章：运算放大器（Op-Amp）及其应用 本章将重点介绍运算放大器（Op-Amp），一种极其重要的集成电路元件。我们将讲解理想运放的模型和基本性质，以及其在反相、同相放大器、加法器、减法器、积分器、微分器等基本电路中的应用。本章还将介绍运放的实际应用，如滤波器、信号发生器等，展示运放作为通用构建模块的强大能力。 第十五章：电路的建模与仿真 本章将介绍电路建模和仿真的重要性。我们将讨论如何根据电路的物理特性建立数学模型，并介绍常用的电路仿真软件（如SPICE系列）的使用方法。通过仿真，我们可以验证理论分析的结果，预测电路的性能，并进行电路设计和优化。本章将强调仿真在现代电路设计流程中的不可或缺的作用。 特色与亮点 理论与实践并重： 本书在讲解理论知识的同时，穿插了大量的工程实际应用案例，帮助读者理解理论知识的实际价值。 清晰的逻辑结构： 内容组织严谨，由浅入深，循序渐进，便于读者逐步掌握电路分析的精髓。 丰富的例题与习题： 配备了大量精选的例题，每章末尾均附有不同难度和类型的习题，帮助读者巩固所学知识，提高解题能力。 先进的分析方法： 引入了相量法、拉普拉斯变换等现代分析工具，使读者能够更有效地解决复杂电路问题。 面向工程应用： 强调电路在现代科技中的实际应用，如通信、电力、控制等领域，激发读者的学习兴趣。 目标读者 本书适合高等院校电子工程、电气工程、自动化、通信工程、计算机科学与技术等相关专业的本科生、研究生作为教材使用，也适合从事相关工程技术工作的工程师作为参考书。 结论 《电路原理：理论与应用》（第四版）是一本全面、深入、实用的电路分析教材，它不仅能够帮助读者构建扎实的理论基础，更能培养他们解决实际工程问题的能力，为读者在电子和电气工程领域的学习和职业发展奠定坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

我对这本书的物理图像构建能力印象深刻。在学习交流稳态分析，特别是三相电路部分时，我以前总是在“相量”和“对称性”之间感到困惑。是直接用相量计算方便，还是利用对称性简化问题更高效？《电路分析基础（第3版）》巧妙地解决了这个认知上的冲突。它首先用相量法详细推导了Y联结和Δ联结的平衡条件，然后引入了“星形-三角形等效变换”的概念，并用一个复杂的工业配电系统例子来展示如何利用这种等效变换迅速求出线电流和相电压。这种由具体到抽象，再由抽象回到具体应用的教学路径，使得理论不再是空中楼阁。我个人认为，对于初学者而言，理解电路中的能量流动和功率分配比死记硬背功率因数矫正公式重要得多。这本书在这方面投入了大量的篇幅，详细解释了视在功率、有功功率和无功功率之间的关系，并且通过绘图清晰地展示了功率三角形的含义。这种对物理本质的挖掘，让电路分析不再是一门纯粹的数学课程，而是一门充满逻辑美感的工程科学。

评分☆☆☆☆☆

我必须承认，我是一个非常注重“跨学科连接”的学习者。如果一本书只局限在纯粹的电路领域，对我吸引力就会打折扣。然而，这本《电路分析基础（第3版）》在这方面给我带来了惊喜。它在讲解系统的时域响应和频域特性时，自然而然地引入了傅里叶级数和拉普拉斯变换的必要性，并且没有回避这些数学工具与控制系统、信号处理的紧密联系。虽然它不是一本专门的信号处理书，但它为后续学习这些高级课程提供了极其平滑的过渡。例如，在讨论非正弦周期激励下的响应时，作者引入了周期性的方波和三角波，并展示了如何用傅里叶级数进行分解。这种处理方式，让读者能够清晰地看到，那些看似复杂的信号，其实是由一系列简单的正弦波叠加而成的。这种“化繁为简”的思维方式，是工程思维的核心。这本书的严谨性保证了计算的准确性，而其前瞻性的内容布局，则确保了读者能够站在更高的视野上理解电路的本质——信息和能量的传输载体。对我来说，这本书是一次非常值得的投资。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我手头有不少电路分析的教材，但很多要么过于注重数学推导的严谨性，导致阅读起来枯燥乏味，要么就是过于简化，很多关键的物理图像没有建立起来。而这本第三版《电路分析基础》在这方面做得非常出色，它成功地找到了一个平衡点。我尤其欣赏它对“暂态分析”那部分的讲解。处理微分方程在很多教材里都是一个令人头疼的环节，但这里的处理方式，引入了自然响应和阶跃响应的概念，并通过RC和RL电路的经典案例，将时域和频域的联系解释得非常直观。它不是简单地给出拉普拉斯变换的结论，而是先用建立一阶和二阶微分方程的方法来引导学生理解为什么需要更强大的数学工具。这种“先有问题，后给工具”的教学思路，极大地激发了我探索的兴趣。我记得有一次在设计一个简单的电源滤波电路时遇到了困难，回头翻看书中的阻尼系数和自然频率的讨论，立刻就找到了问题的症结所在。这本书更像是一位循循善诱的导师，它教会你如何“看透”电路的行为，而不是仅仅记住“如何计算”它的结果。

评分☆☆☆☆☆

作为一名自学的电子爱好者，我最大的困扰就是找不到一本能跟上我学习进度的参考书。很多大学教材的进度对我来说实在太快，或者章节结构不符合我的自学逻辑。这本《电路分析基础（第3版）》的结构设计非常符合现代工程教育的理念。它没有固守陈旧的章节顺序，而是非常自然地将“工具箱”——比如节点电压法和网孔电流法——放在了基础定律之后，然后立刻引入这些工具在解决实际网络问题中的应用。更值得称赞的是，它对于二端口网络理论的介绍，清晰明了，S参数、Z参数的定义和转换过程，作者都用图示和表格进行了详尽的对比，这对于后续学习通信系统和射频电路的学生来说，简直是巨大的福音。我感觉自己不是在啃一本教科书，而是在跟着一个经验丰富的工程师学习项目分析的套路。书中的附录部分也很有价值，提供了常用的数学公式和单位换算，非常方便查阅，大大减少了我频繁切换软件或工具的次数。总而言之，这是一本实用性极强的工具书，它的价值远远超出了“基础”二字所能概括的范畴。

评分☆☆☆☆☆

这本书绝对是工程类学生和专业人士的案头必备良品！我刚开始接触电路理论的时候，感觉那些公式和概念简直是天书，各种定律混在一起，让人头疼不已。但是自从翻开了这本《电路分析基础（第3版）》，我的学习体验简直是翻天覆地。作者的叙述方式非常清晰，从最基础的欧姆定律和基尔霍夫定律开始，循序渐进地引入更复杂的概念，比如戴维南定理、诺顿定理，直到最后对交流电路的深入剖析。最让我印象深刻的是书中的例题和习题设计，它们不仅仅是简单的套用公式，而是巧妙地结合了实际应用场景，让我真正理解了这些理论在现实世界中是如何发挥作用的。比如，讲解叠加定理时，它会用一个双源电路的例子，一步步拆解，每一步的物理意义都解释得非常到位，让人恍然大悟。而且，排版做得也非常好，图示清晰，数学推导过程详略得当，就算是初学者，只要肯下功夫，也能跟上节奏，不会被那些复杂的数学符号吓倒。这本书的深度和广度拿捏得恰到好处，既能满足入门需求，又能为后续更高级的课程打下坚实的基础，绝不是那种空泛的理论堆砌，而是真正教会你“如何思考”电路问题的宝典。