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吴青萍，沈凯 著

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出版社： 北京理工大学出版社

ISBN：9787564011277

商品编码：29729910905

包装：平装

出版时间：2010-07-01

基本信息

书名：电路基础(第2版)

定价：28.00元

作者：吴青萍,沈凯

出版社：北京理工大学出版社

出版日期：2010-07-01

ISBN：9787564011277

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.400kg

编辑推荐

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内容提要

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　　本书是高等院校电子信息类专业的基础理论教材。全书由电路的基本概念和基本定律、直流电阻电路的分析、线性动态电路的时域分析、正弦交流电路的稳态分析、三相电路、谐振电路、互感耦合电路、非正弦周期交流电路、Multisim2001在电路分析中的应用共9章内容组成。某些带“*”号的章节供学生自学，以帮助学生扩大知识面，增加分析问题和解决问题的能力。计划学时数为80学时左右。
　　全书基本概念讲述透彻；基本分析方法归类恰当，思路清晰，步骤明确；例题丰富、习题匹配；并引入Multisim仿真软件用于电路分析，有利于学生加深对电路知识的理解。
　　本书是一本面向高等院校电子信息等相关专业的电路基础教材，也可以作为高职高专的同类专业和其他专业选用，也适合从事电力、电子、通信等行业的工程技术人员学习参考。

目录

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章 电路的基本概念与基本定律
1.1 电路和电路模型
1.1.1 实际电路的组成与功能
1.1.2 电路模型
1.1.3 单位制
1.2 电路的基本物理量
1.2.1 电流
1.2.2 电压
1.2.3 电功率与电能
1.3 电阻元件
1.3.1 电阻与电阻元件
1.3.2 电阻元件的伏安特性——欧姆定律
1.3.3 电阻元件上消耗的功率与能量
1.4 电压源与电流源
1.4.1 电压源
1.4.2 电流源
1.4.3 实际电源的两种电路模型
1.5 基尔霍夫定律
1.5.1 几个相关的电路名词
1.5.2 基尔霍夫电流定律
1.5.3 基尔霍夫电压定律
1.5.4 基尔霍夫定律的应用举例
1.6 电路中各点电位的分析
1.6.1 电位的概念
1.6.2 电路中各点电位的分析
1.6.3 等电位点
1.6.4 电子电路的习惯画法
本章小结
习题
第2章 直流电阻电路的分析
第3章 线性动态电路的时域分析
第4章 正弦交流电路的稳态分析
第5章 三相电路
第6章 谐振电路
第7章 互感耦合电路
第8章 非正弦周期电流电路
第9章 Muitisim 2001在电路分析中的应用
部分习题参考答案
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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《精通电力系统分析：理论、方法与应用》 内容简介： 本书旨在为电气工程领域的学生、研究人员和工程师提供一个全面而深入的电力系统分析理论和实践指南。本书不仅涵盖了电力系统分析的基础概念，更在高级主题上进行了深入的探讨，并结合了实际工程应用案例，以帮助读者构建扎实的理论基础，掌握先进的分析方法，并能灵活应用于解决复杂的电力系统问题。 第一部分：电力系统基础理论回顾与拓展 在深入探讨复杂分析之前，本书首先对电力系统的基本构成要素进行系统性的回顾与拓展。我们将从最基础的电磁场理论出发，简要回顾麦克斯韦方程组在电力系统中的应用，重点阐述其如何指导我们理解电流、电压、电场和磁场在电力传输和分布中的相互作用。 接着，本书将详细介绍三相电力系统的基本原理。我们将深入分析三相不平衡系统中的负序和零序分量，并解释它们在故障分析、谐波传播和继电保护中的重要性。这将超越简单的三相平衡系统概念，为理解实际系统中存在的各种复杂现象打下基础。 导纳矩阵和阻抗矩阵的建立与应用是电力系统分析的核心工具。本书将不仅介绍如何根据实际电网结构构建这些矩阵，更会详细分析其物理意义，包括节点电压方程、潮流方程的导出过程，以及如何利用这些矩阵进行初步的系统状态评估。我们将探讨不同建模方式（如集中参数模型、分布式参数模型）对矩阵构建的影响。 第二部分：稳态潮流分析 稳态潮流分析是电力系统运行的基础，本书将提供多种先进的潮流计算方法。我们将从经典的牛顿-拉普森法（Newton-Raphson method）入手，详细解析其算法流程、收敛性条件以及在大型电力系统中的应用。在此基础上，本书将介绍改进型牛顿-拉普森法、PQ分解法、Gauss-Seidel法等，并对各种方法的优缺点、适用范围进行比较分析。 为了更有效地处理大型电力系统的潮流计算，本书还将深入讲解稀疏矩阵技术和并行计算方法在潮流分析中的应用。读者将了解如何利用稀疏技术优化矩阵存储和计算效率，以及如何通过并行处理来加速大型电力系统的潮流计算，这对于实时分析和控制至关重要。 本书还将重点关注潮流分析中的实际问题，如潮流计算的收敛性问题、电压稳定裕度分析、潮流的灵敏度分析等。我们将通过算例分析，指导读者如何识别和解决潮流计算中的常见难题，并如何从潮流计算结果中提取有用的运行信息。 第三部分：故障分析与短路计算 故障分析是电力系统安全运行的基石。本书将系统地介绍不同类型故障（三相短路、单相接地短路、两相短路、两相接地短路）的计算方法。我们将深入探讨对称分量法在故障分析中的核心地位，详细讲解正序、负序、零序网络的构建和连接方式，并推导各种故障下的故障电流计算公式。 除了经典的故障分析方法，本书还将介绍基于相量量测单元（PMU）等实时量测数据的故障识别和定位技术。读者将了解如何利用这些先进的技术，快速准确地诊断故障类型和位置，为快速恢复供电提供支持。 本书还将深入探讨故障对电力系统稳定性的影响。我们将分析故障过程中电压和频率的动态变化，以及故障切除后系统恢复的机理。同时，我们将介绍故障录波器（DR）的数据分析技术，以及如何从故障录波数据中提取故障信息和系统动态特性。 第四部分：暂态稳定分析 暂态稳定分析是研究电力系统在受到扰动后能否维持同步运行的关键。本书将从基本理论出发，详细介绍同步发电机和同步电机的数学模型，包括一阶、二阶、三阶模型的建立和应用。我们将深入分析功角方程和电磁暂态过程，并解释这些过程如何影响系统的稳定性。 本书将重点介绍多种暂态稳定分析方法。我们将详细讲解欧姆定律、牛顿-拉普森法等在暂态分析中的应用。在此基础上，本书将介绍更先进的分析技术，如李雅普诺夫稳定性理论在电力系统暂态稳定分析中的应用，以及基于能量函数的方法。 为了应对大规模电力系统暂态稳定性评估的挑战，本书还将探讨分布式计算和模型降阶技术在暂态稳定分析中的应用。读者将了解如何将复杂的系统模型分解到多个计算节点进行并行分析，以及如何通过模型降阶来减小计算量，提高分析效率。 本书还将通过大量的实际案例，包括不同类型扰动（如负荷变化、线路跳闸、发电机失步）下的系统响应分析，来帮助读者理解暂态稳定性的概念，并学习如何评估系统的稳定性裕度。 第五部分：电压稳定与动态无功功率补偿 电压稳定是电力系统安全可靠运行的重要保障。本书将深入探讨电压稳定性的机理，包括静态电压稳定性和动态电压稳定性。我们将分析负荷特性、发电机励磁系统、无功功率补偿装置对电压稳定性的影响。 本书将详细介绍不同类型的无功功率补偿设备，包括静止无功补偿器（SVC）、统一潮流控制器（UPFC）等，并分析它们的工作原理、控制策略以及在提高电压稳定性和限制潮流方面的作用。我们将通过仿真和实际应用案例，展示这些设备如何有效地解决电压不稳定问题。 本书还将探讨如何利用先进的优化算法来设计和控制无功功率补偿系统，以实现最优的电压控制和潮流调度。 第六部分：电力系统经济调度与优化 经济调度是电力系统运行的另一个重要方面，旨在以最低的成本满足电力需求。本书将从基本原理出发，介绍递减法、增量成本法等传统的经济调度方法。 在此基础上，本书将深入讲解基于优化的经济调度算法，包括线性规划、非线性规划、混合整数规划等在经济调度中的应用。我们将探讨如何处理发电成本、输电损耗、机组启停约束、环保约束等多种复杂因素，以实现最优的经济调度方案。 本书还将关注实时经济调度和电能量市场中的应用。读者将了解如何根据实时市场价格和系统运行状态，进行动态的经济调度决策。 第七部分：电力系统保护与控制 电力系统保护是防止设备损坏、维持系统稳定的关键。本书将系统介绍不同类型的保护原理和装置，包括过流保护、距离保护、差动保护等。我们将详细分析各种保护的动作特性、整定原则以及在不同故障场景下的应用。 本书还将深入探讨智能电网背景下的新型保护与控制技术。我们将介绍基于通信和信息技术的保护方案，如全数字式保护、分布式保护等，以及如何利用模型预测控制（MPC）等先进控制策略，实现电力系统的精细化运行和管理。 第八部分：现代电力系统中的新挑战与发展 随着可再生能源的快速发展和电网的智能化升级，现代电力系统面临着新的挑战。本书将探讨这些新挑战，包括： 可再生能源并网分析： 详细分析风电、光伏等间歇性电源并网对系统稳定性的影响，以及相应的接入技术和控制策略。 智能电网技术： 介绍智能电网的架构、关键技术（如智能计量、需求侧响应、微电网）以及它们对电力系统运行的影响。 电力电子技术在电力系统中的应用： 探讨高压直流输电（HVDC）、柔性交流输电系统（FACTS）等电力电子技术在提高输电能力、改善电能质量和增强系统稳定性方面的作用。 大数据与人工智能在电力系统分析中的应用： 介绍如何利用大数据分析、机器学习、深度学习等技术，对电力系统运行数据进行挖掘和分析，以实现预测性维护、故障诊断和优化控制。 本书特色： 理论深入，方法全面： 既有扎实的理论基础，又包含多种先进的分析方法。 实践导向，案例丰富： 结合大量工程实例和仿真算例，帮助读者理解理论在实际工程中的应用。 技术前沿，紧跟发展： 关注现代电力系统的新技术和新挑战，为读者提供前瞻性的知识。 结构清晰，逻辑严谨： 从基础到高级，循序渐进，使读者能够系统地掌握电力系统分析的知识体系。 语言专业，表达准确： 使用严谨的专业术语，确保内容的准确性和可靠性。 本书适合作为高等院校电气工程专业本科生和研究生的教材，也可作为电力系统领域的研究人员和工程师的参考书，帮助他们提升专业技能，应对日益复杂的电力系统挑战。

评分☆☆☆☆☆

这本书在处理现代电路分析工具和软件集成方面，显得异常的落后和保守。在这个时代，电路分析早已不再局限于手摇计算器和纸笔的时代了。即便是基础理论的学习，也应该与时俱进，适当地引入如 SPICE 仿真等工具来验证理论计算的正确性，并直观展示电路行为。然而，在这本厚厚的书里，你几乎找不到任何与主流仿真软件接轨的实例或指导。所有的分析，无论是直流、交流稳态还是暂态响应，都要求读者严格按照解析解的方法来处理，这无疑是为那些刚刚接触电路理论的学生徒增了许多不必要的运算负担和潜在的计算错误。我尝试将书中的一个振荡电路的参数输入到仿真软件中进行验证，发现理论曲线和实际仿真结果在某些非线性效应的影响下存在明显差异，但书中对此类“理论与实践的鸿沟”只字未提。这种脱离实际工程环境的理论灌输，使得学习成果的转化率大打折扣。如果不能教会读者如何利用现代工具来处理现实中的电路问题，那么再详尽的理论推导也显得有些空洞和过时了。

评分☆☆☆☆☆

我必须指出，这本书在绪论和历史背景的介绍上，显得过于冗长和学究气了。在开篇的几章，作者花了大量的篇幅去追溯欧姆定律、基尔霍夫定律等基本定律的发现历程，以及各位先驱学者的生平事迹。诚然，了解历史有助于培养对学科的敬畏之心，但对于一本定位为“基础”的教材而言，过度的历史叙事会严重挤占用于讲解核心概念和解题技巧的空间。读者，尤其是那些时间紧迫的学生，更关心的是“如何用”而不是“谁发现的”。这种不分主次的结构安排，使得全书的节奏感非常差。刚进入正题，就被一大堆背景知识和哲学思考所包围，让人很难迅速进入学习状态。此外，书中在术语的定义上也显得不够统一和规范化，有时候同一个物理量在不同的章节中会使用略微不同的符号或描述方式，这对于需要建立精确思维的读者来说，是一个不小的困扰。整体来看，这本书更像是某个资深教授在学术会议上发表的一篇论文集，而非精心打磨过的、旨在普及基础知识的教学读物。它拥有深度，但完全缺乏应有的“亲和力”。

评分☆☆☆☆☆

这本书的作者似乎对“深度”有着近乎偏执的追求，结果就是把“基础”这个词的含义给彻底模糊化了。我拿到这本书，是希望快速建立起对电路理论的整体框架认知，掌握核心分析方法，但翻开目录后我就心凉了半截。它似乎试图把所有可能涉及到的电路知识点都塞进来，导致每一部分的讲解都显得浅尝辄止，缺乏聚焦。比如，在讲解理想元件模型时，它花了大篇幅去探讨各种极限情况下的数学边界，但对于最基本、最常用的基尔霍夫定律的实际应用场景，却只是蜻蜓点水般地带过。这就像是教人游泳，却直接从如何设计专业救生圈开始讲起，而忽略了如何在浅水区保持平衡。对于需要快速上手解决实际问题的工程师而言，这本书的实用性大打折扣。我更倾向于那些结构清晰、逻辑分明的教材，它们会明确告诉你哪些是核心，哪些是扩展，让学习路径一目了然。这本书的知识点排列似乎更多是按照学科发展的历史脉络，而不是学习的认知规律来组织的，这使得知识的吸收效率非常低下。每一次阅读都像是在迷宫里摸索，很难形成一个坚固的知识体系。如果能精简掉一些过于偏门的探讨，把重点放在核心概念的彻底阐释上，这本书的价值会高出不止一个档次。

评分☆☆☆☆☆

不得不提一下这本书的习题设计，简直是一场灾难性的体验。我通常认为，一本优秀的教材，其习题是检验和巩固所学知识的绝佳途径。然而，这本书的课后习题数量多得惊人，但质量却参差不齐到了令人发指的地步。大量的题目只是对公式的简单代入和机械重复，做完之后除了让你的笔尖磨钝以外，对理解原理几乎没有实质性的帮助。更要命的是，对于那些真正需要动脑筋、结合多个知识点进行综合分析的难题，答案解析部分往往是“一笔带过”，或者干脆就是空缺。我花了一个下午试图解开其中一道关于多端口网络分析的习题，结果在对照了提供的大致步骤后，发现作者的推导过程充满了隐藏的假设和跳跃的步骤，完全没有起到“引导”的作用，反而更像是一种“剧透”的答案。这种习题设置，不仅打击了读者的学习积极性，更重要的是，它没有教会我们如何面对真实世界中那些复杂且不规则的电路问题。一本好的教材应该提供“脚手架”，帮助我们搭建知识结构，而这本书的习题更像是散落一地的砖头，等着你自己去琢磨怎么用。对于自学者来说，这一点是致命的缺陷。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版实在是太让人头疼了，拿到手就感觉像是在啃一本厚厚的、布满密密麻麻文字的教科书。内容本身我本来是抱着很大期望的，毕竟是经典教材的再版，总以为能看到一些与时俱进的革新或者更清晰的逻辑梳理。然而，实际阅读下来，感觉作者似乎没有太花心思去优化读者的体验。很多基础概念的引入，还是老一套的硬邦邦的定义堆砌，没有足够的直观例子来辅助理解。特别是对于初学者来说，面对那些复杂的数学推导，如果缺乏生动的图示或者现实生活中的类比，很容易就会迷失在公式的海洋里。我记得有几章关于暂态分析的部分，讲解得过于跳跃，从一个公式到下一个公式的过渡显得非常生硬，搞得我不得不频繁地去翻阅其他辅导材料才能勉强跟上思路。说真的，如果不是为了应付考试，我真想直接跳过那些晦涩难懂的部分。印刷质量倒是中规中矩，纸张的触感尚可，但装帧设计上显得过于保守和沉闷，完全没有吸引力，让人望而生畏。总而言之，这本书更像是一份严谨的、面向专业研究人员的参考手册，而非一本真正能引导门外汉入门的“基础”读物。希望下一版能多考虑一下读者的阅读感受，让晦涩的理论变得更容易亲近一些。