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电路分析基础(第4版)
丛   书   名: 普通高等教育“十一五”国家级规划教材  教育部高等学校电工电子基础课程教学指导分委员会推荐教材
作   译   者:俎云霄 等 出 版 日 期:2025-01-01
出   版   社:电子游戏官网网站 维   护   人:凌毅 
书   代   号:G0491090 I S B N:9787121491092

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本书主要介绍电路的基本概念、基本定律和定理及电路的基本分析方法。本书主要包含三大部分内容——直流电阻电路、直流动态电路(动态电路的瞬态分析)和正弦稳态电路(动态电路的稳态分析)。直流电阻电路部分共4章,主要介绍电路的基本变量和几种基本元件,电路的基本分析方法、基本定律和定理,简单非线性电阻电路。直流动态电路部分有2章,主要介绍电容、电感这两种动态元件和忆阻器,分析由动态元件构成的一阶电路和二阶电路的瞬态过程。正弦稳态电路部分共6章,主要介绍正弦稳态电路、三相电路、非正弦周期稳态电路和耦合电感电路,以及电路的频率特性和二端口网络。另外,本书的最后一章介绍电路仿真软件Multisim,并给出仿真示例;在各章中还穿插了一些扩展阅读、工程应用及本课程涉及的科学家简介。本书可作为高等院校理工科“电路”及相关课程的教材,也可供科研与工程技术人员自学参考。
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    内容简介

    本书主要介绍电路的基本概念、基本定律和定理及电路的基本分析方法。本书主要包含三大部分内容——直流电阻电路、直流动态电路(动态电路的瞬态分析)和正弦稳态电路(动态电路的稳态分析)。直流电阻电路部分共4章,主要介绍电路的基本变量和几种基本元件,电路的基本分析方法、基本定律和定理,简单非线性电阻电路。直流动态电路部分有2章,主要介绍电容、电感这两种动态元件和忆阻器,分析由动态元件构成的一阶电路和二阶电路的瞬态过程。正弦稳态电路部分共6章,主要介绍正弦稳态电路、三相电路、非正弦周期稳态电路和耦合电感电路,以及电路的频率特性和二端口网络。另外,本书的最后一章介绍电路仿真软件Multisim,并给出仿真示例;在各章中还穿插了一些扩展阅读、工程应用及本课程涉及的科学家简介。本书可作为高等院校理工科“电路”及相关课程的教材,也可供科研与工程技术人员自学参考。

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    ISBN:9787121491092
    开 本:16(185*260)
    页 数:356
    字 数:598

    本书目录

    绪论
    第1章  电路模型和电路元件
    1.1  电路和电路模型
    1.2  电路变量
    1.3  基尔霍夫定律
    1.4  电阻元件
    1.5  电压源
    1.6  电流源
    1.7  受控源
    1.8  电阻的等效变换、输入电阻
    1.9  电源的等效变换
    1.10  工程应用
    扩展阅读:电压、电流源、受控源
    习题
    第2章  电阻电路的基本分析方法
    2.1  图论的初步知识
    2.2  支路电流法
    2.3  完备的独立电路变量
    2.4  节点电压法
    2.5  网孔电流法
    2.6  回路电流法
    2.7  运算放大器及其外部特性
    2.8  含运算放大器的电阻电路
    2.9  工程应用
    习题
    第3章  电路的基本定理
    3.1  齐性定理
    3.2  叠加定理
    3.3  替代定理
    3.4  戴维南定理和诺顿定理
    3.5  最大功率传输定理
    3.6  特勒根定理
    3.7  互易定理
    3.8  对偶关系
    3.9  工程应用
    扩展阅读:最大功率传输与阻抗匹配
    习题
    第4章  简单非线性电阻电路
    4.1  非线性电阻电路
    4.2  图解法
    4.3  分段线性化法
    4.4  小信号分析法
    4.5  工程应用
    习题
    第5章  一阶电路
    5.1  电容元件
    5.2  电感元件
    5.3  忆阻器
    5.4  换路定则及初始值的确定
    5.5  一阶电路的零输入响应
    5.6  一阶电路的零状态响应
    5.7  一阶电路的全响应
    5.8  一阶电路的三要素法
    5.9  一阶电路的阶跃响应
    5.10  微分电路和积分电路
    5.11  工程应用
    扩展阅读:电感元件
    习题
    第6章  高阶电路
    6.1  二阶电路的微分方程
    6.2  RLC并联电路的零输入响应
    6.3  RLC并联电路的零状态响应和全响应
    6.4  RLC串联电路
    6.5  一般二阶电路和高阶电路
    6.6  工程应用
    习题
    第7章  正弦稳态电路
    7.1  正弦量
    7.2  正弦量的相量、相量法
    7.3  基尔霍夫定律和R、L、C元件VCR的相量形式
    7.4  阻抗和导纳
    7.5  正弦稳态电路的相量法分析
    7.6  正弦稳态电路的等效
    7.7  正弦稳态电路的功率
    7.8  复功率
    7.9  正弦稳态最大功率传输定理
    7.10  工程应用
    扩展阅读:电力系统储能技术概述
    习题
    第8章  三相电路
    8.1  三相电源
    8.2  对称三相电路的计算
    8.3  不对称三相电路的概念
    8.4  三相电路的功率
    8.5  工程应用
    习题
    第9章  非正弦周期稳态电路
    9.1  非正弦周期信号、有效值、平均值
    9.2  非正弦周期稳态电路的分析
    9.3  非正弦周期稳态电路的功率
    9.4  工程应用
    习题
    第10章  电路的频率特性
    10.1  网络函数及频率特性
    10.2  RC电路的频率特性
    10.3  RLC串联电路的谐振
    10.4  RLC并联电路的谐振
    10.5  工程应用
    扩展阅读:波特图与频率简介
    习题
    第11章  耦合电感电路
    11.1  互感、互感电压
    11.2  耦合电感的电压、电流关系
    11.3  耦合电感的去耦
    11.4  含耦合电感电路的分析
    11.5  线性变压器电路的分析
    11.6  全耦合变压器
    11.7  理想变压器的VCR及特性
    11.8  工程应用
    扩展阅读:同名端的确定方法
    习题
    第12章  二端口网络
    12.1  二端口网络概念
    12.2  二端口网络的VCR及参数
    12.3  二端口网络各参数间的关系
    12.4  互易二端口和对称二端口
    12.5  二端口网络的等效电路
    12.6  有端接的二端口网络
    12.7  二端口网络的特性阻抗
    12.8  二端口网络的连接
    12.9  工程应用
    习题
    第13章  Multisim使用指南及仿真应用
    13.1  电路仿真简介
    13.2  一个简单的例子
    13.3  部分菜单栏简介
    13.4  工具栏简介
    13.5  常用仪器仪表的使用
    13.6  仿真示例
    习题
    附录A  特勒根定理的证明
    附录B  复数及其运算
    附录C  常见信号的傅里叶级数展开式
    附录D  磁场和磁路
    部分习题参考答案
    参考文献
    
    展开

    前     言

    电路课程是电气与电子信息类专业学生必修的学科基础课,也是学生接触的第一门学科基础课。通过本课程的学习,可掌握电路的基本概念、基本理论、基本分析方法和基本仿真方法,培养科学思维能力、分析计算能力和理论联系实际的工程观念,为后续课程的学习准备必要的电路知识。
    基于以上理念和目标,本书在编写过程中注重以下几个方面:
    (1) 在教学内容上符合教育部高等学校电工电子基础课程教学指导分委员会制定的“电路分析基础”基本教学要求。在内容安排上,从符合普遍认知规律考虑,先介绍直流电阻电路,然后介绍直流动态电路,最后介绍正弦稳态电路。
    (2) 注意为后续课程——“模拟电子电路”和“数字电子电路”打好基础,在内容上适当介绍有关晶体管、MOS管的知识,以及电路知识在电子电路中的运用。
    (3)注意理论知识与工程实际的结合及知识的拓展。在每章的开始都简单介绍与本章内容相关的工程背景或知识背景,在每章的最后一节都介绍本章知识在实际工程中的应用,由此激发学生的学习兴趣,并让学生了解电路知识在各工程领域中的应用概况。此外,在部分章的结尾,提供了与本章内容相关的拓展内容——扩展阅读,以让学生更深入地了解相关知识。
    (4)引入计算机仿真。计算机仿真已经成为实验教学和科学研究有用且必要的手段,在教学中引入仿真不仅可以加强学生对问题的理解,而且还可激发学习兴趣,培养创新意识。本书在最后一章专门介绍了目前最常用的一种电路仿真软件——Multisim,除介绍其部分功能和基本仿真方法外,还给出了覆盖课程基本内容的仿真示例。
    (5)注意学科新知识的引入。在介绍了常规的电阻、电容、电感3种基本电路元件后,还介绍了第4种基本电路元件——忆阻器。忆阻器的概念首先由美国的华裔科学家蔡少棠在1971年提出,但直到2008年5月才由惠普实验室宣布找到了这种元件。
    本书第1版是普通高等教育“十一五”国家级规划教材,并于2011年被评为北京市精品教材。经过几年的教学使用,并听取了其他院校使用者的意见和建议,同时根据高等教育应注重理论与实践相结合的发展理念,我们进行了修订再版工作,于2014年出版了第2版。第2版在第1版的基础上,加强了工程应用部分,并补充了一些有难度的习题;同时,对忆阻器进行了更为深入的介绍,包括其结构、电路模型和数学模型。2014年,第2版获评全国电子信息类优秀教材一等奖。遵循教育部关于“推进现代信息技术与教育教学深度融合,形成‘互联网+高等教育’新形态”的指示精神,以及进行“一流课程”建设的新形势,我们对教材再次进行修订,于2020年出版了第3版。第3版进一步加强了工程应用部分,同时对某些章节增加了“扩展阅读”,以附录形式补充了磁场和磁路内容。更重要的是,提供了重要知识点的讲解视频、例题讲解视频和仿真演示视频,以及第1~12章的思维导图。由此为读者提供更丰富的学习资源。
    本次修订,深入贯彻党的二十大精神,以立德树人、为党育人、为国育才为根本目标,强化了教育的数字化建设,致力于培养高素质的创新型人才。在第3版的基础上,不仅增加了一些扩展阅读内容,而且增加了电学发展简史、电力发展简介及我国电力发展概况、无线通信简介及我国无线通信发展概况,以便让读者更好地了解与课程相关的行业发展,更重要的是了解我国在这些行业的发展以及我国所取得的成就,增强民族自豪感,激发建设祖国、为国奉献、实现中华民族伟大复兴的信心和决心。
    本书的编写工作由俎云霄、李巍海、侯宾和张勇完成。其中,俎云霄编写了第2~7、10章,附录A和附录D,电学发展简史,部分绪论,部分电力发展简介及我国电力发展概况,无线通信简介及我国无线通信发展概况;李巍海编写了第1、8、9、12、13章,附录B、附录C,第1、5、7、11(部分)章的扩展阅读;侯宾编写了第11章和部分章节的工程应用及第10章的扩展阅读;张勇编写了部分绪论和第3、11(部分)章的扩展阅读;俎云霄和侯宾完成了思维导图的构思与制作工作。
    北京邮电大学电子工程学院信号、电路与系统教研中心以及“电路分析基础”课程团队多年坚持的教学研讨对本书的内容结构形成起到了重要的作用。俎云霄在2006年秋赴英国伦敦帝国理工学院电气电子工程系进行的半年教学访问,也对本书的内容结构形成具有非常重要的帮助作用。在制作思维导图过程中,得到了吴帆老师的支持;在编写附录D的过程中,得到了课程团队成员张金玲和李宁老师以及清华大学朱桂萍老师的帮助,在此表示感谢!
    本书第1版由北京邮电大学解月珍教授审阅。另外,清华大学的郑君里教授提出了许多宝贵意见和建议。第2版和第3版由北京邮电大学吕玉琴教授审阅。第4版由清华大学于歆杰教授、上海交通大学张峰教授和北京邮电大学吕玉琴教授审阅。在此向他们表示衷心的感谢!
    在本书的编写过程中,我们听取了使用者的建议和意见,在此向他们表示衷心的感谢!同时参阅了许多专家的教材、著作和论文,在此表示衷心的感谢!
    本书提供配套的电子课件,可登录电子游戏官网网页
    www.www.crosscctv.com,注册后免费下载。基于本书,高等教育出版社出版了“电路分析基础”数字课程,其内容非常丰富,不仅包含课件、几乎所有内容的视频,还有仿真示例及部分仿真演示视频、总的知识结构图和第1~12章的思维导图。读者可到高等教育出版社网站上查阅学习。
    由于作者水平所限,难免存在错漏之处,恳切希望同行专家、学者和读者提出宝贵意见,以便今后改进、提高。作者联系方式如下:
    俎云霄,北京邮电大学94信箱,100876,zuyx@bupt.edu.cn;
    李巍海,北京邮电大学94信箱,100876,liweihai@bupt.edu.cn;
    侯宾,北京邮电大学94信箱,100876,13810642231@139.com;
    张勇,北京邮电大学94信箱,100876,yongzhang@bupt.edu.cn。
    
    
    展开

    作者简介

    俎云霄,教授,博士生导师,北京邮电大学电子工程学院信号、电路与系统教研中心主任,北京市教学名师,北京市师德先锋,北京学联“我心目中的大先生”,从事电子信息类专业基础课的教学工作和智能信息处理、大数据、认知无线网络、电工理论与新技术等方面的研究工作。
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