电路与电子学实验教程

电路与电子学实验教程 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:
作者:蔡良伟
出品人:
页数:200
译者:
出版时间:2012-8
价格:21.00元
装帧:
isbn号码:9787560628431
丛书系列:
图书标签:
  • 电路
  • 电路实验
  • 电子实验
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具体描述

蔡良伟主编的《电路与电子学实验教程》从培养学生的实践动手能力出发,详略得当地介绍了电路分析实验、数字电路实验、模拟电路实验的方法、步骤和过程,旨在加深学生对相应课程的理解和兴趣。全书共六章,包括基本测量仪器、实验报告的撰写、电路分析实验、数字电路实验、模拟电路实验和电子学设计性实验附录中介绍了相关实验箱等内容。

《电路与电子学实验教程》简明易懂,可操作性强,可作为高等院校电子、通信、计算机、软件类及相关专业电路分析、数字电路、模拟电路课程的实验教材,也可作为从事电子技术研究和开发的工程技术人员以及广大电子爱好者的参考书。

理论的基石,实践的阶梯——《电磁场与电磁波基础》深度导读 前言:超越“电路”的视界,直抵“场”的本质 本书旨在为读者构建一个坚实而全面的电磁学理论框架,它不侧重于具体元件的连接与测量(如电路实验),而是深入探索电磁现象背后的基本物理规律。我们相信,对电磁场的深刻理解,是所有电子、通信、电力工程领域的终极基石。因此,本书聚焦于麦克斯韦方程组的推导、阐释及其在各种复杂介质和动态环境中的应用。 第一部分:静电场的精深剖析与矢量分析的引入 本卷首先从库仑定律出发,细致阐述电荷分布产生的静电场。我们不仅仅停留在场强和电势的计算,而是引入了至关重要的矢量微积分工具——散度(Divergence)和旋度(Curl)。 高斯定律的物理意义的再审视: 不仅仅是计算电荷量,更关键在于理解通量与源密度的内在联系。我们详细讨论了在不同边界条件(如导体、绝缘体表面)下,电场和电势的分布特性,包括静电场的唯一性定理。 电位形而上学: 深入探究电势的物理内涵,并结合泊松方程和拉普拉斯方程,解决三维空间中复杂的静电势分布问题,特别是对于具有非均匀介质或特定边界条件的区域。拉普拉斯方程在解决无源区域电势问题中的地位被置于核心。 介质中的场行为: 详细区分了电位移矢量 $mathbf{D}$ 与电场强度 $mathbf{E}$ 在电介质中的区别。我们分析了电极化强度 $mathbf{P}$ 的微观本质,讨论了线性、各向同性、各向异性介质的本构关系,以及电介质界面处的边界条件,这对于理解高频设备中的信号传播至关重要。 第二部分:静磁场与麦克斯韦方程组的奠基 静磁场部分是理解电磁感应和动态场变化的前提。本书强调了从安培定律到毕奥-萨伐尔定律的系统性推导过程。 安培定律的现代解读: 在引入位移电流之前,我们严格考察安培环路定理在稳恒电流下的应用。随后,麦克斯韦对该定律的修正——位移电流密度的引入,被视为统一电与磁的关键一步,本书花费大量篇幅阐释为何 $ abla imes mathbf{H} = mathbf{J} + frac{partial mathbf{D}}{partial t}$ 才是普适的。 磁介质与磁化强度: 类似于电介质,本书详细分析了磁场强度 $mathbf{H}$、磁感应强度 $mathbf{B}$ 和磁化强度 $mathbf{M}$ 之间的关系,探讨了顺磁、抗磁和铁磁材料的磁化特性,并引入了磁滞回线的物理意义。 麦克斯韦方程组的统一性展现: 在这一部分结束时,读者将完整掌握四组麦克斯韦方程组的微分形式和积分形式,理解它们如何共同描述了电场和磁场的相互激发与演化,这是所有电磁现象的数学纲领。 第三部分:时变场的动态演化——电磁波的诞生 这是本书最具挑战性也最核心的部分,它带领读者从静态的束缚走向自由空间的动态传播。 波动方程的导出: 通过对麦克斯韦方程组进行巧妙的组合(利用旋度的旋度关系),我们系统地推导出了电磁场在无源、无损介质中的亥姆霍兹方程(频域)和波动方程(时域)。 平面波的特性分析: 我们聚焦于最基本的电磁波形态——均匀平面波。详细分析了其横波特性($mathbf{E}, mathbf{H}, mathbf{k}$ 三者相互垂直)、传播方向、相位关系以及波阻抗的概念。波阻抗 $eta = sqrt{mu / epsilon}$ 不仅是数学上的比值,更是能量传输效率的关键指标。 坡印廷矢量与能量流: 为了量化电磁波的“行为”,本书引入了坡印廷矢量 $mathbf{S} = mathbf{E} imes mathbf{H}$,解释了它如何精确描述电磁能量的瞬时流向和平均功率密度,这是评估信号传输能力的基础。 第四部分:边界条件与传播介质的复杂性 本部分将理论应用于实际工程问题,探讨电磁波在不同材料界面上的反射、折射与透射。 菲涅耳公式的推导与应用: 详细推导了电磁波以任意角度入射到理想导体、理想电介质和有耗介质界面时的反射系数和透射系数。这包括了垂直极化(TE)和水平极化(TM)的完整分析。对布鲁斯特角(全透射)和临界角(全反射)现象的物理机制进行了深入剖析。 导波理论的初步探索: 引入了导波的概念,特别是在平行板波导(Parallel Plate Waveguide)中的电磁场分布。解释了传输线本质上是电磁波在特定约束下的特定传播模式(TEM, TE, TM 模式),并讨论了截止频率 $omega_c$ 的物理意义,即电磁波在波导中传输所需的最低工作频率。 结论: 《电磁场与电磁波基础》提供了一条清晰、严谨的路径,从静止的电荷和电流出发,最终抵达描述光速传播、无线通信和天线辐射的核心理论。它需要的不是简单的“动手操作”,而是对数学工具的熟练运用和对物理概念的深度洞察。本书是为那些渴望理解电磁现象“为什么”会如此发生,而非仅仅关注“如何测量”的进阶学习者和研究人员量身打造的理论深度指南。

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读后感

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用户评价

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对于那些希望快速掌握电子测量和调试技巧的学习者来说,这本书无疑是一笔宝贵的财富。我之前在进行电路调试时,总是显得有些手足无措,不知道该从何下手。但通过学习《电路与电子学实验教程》中的相关章节,我学会了如何正确使用万用表、示波器、信号发生器等常用的电子测量仪器,并理解了不同测量模式下的意义和操作方法。书中对各种典型电路故障的分析和诊断方法也讲解得非常到位,让我能够快速定位问题所在。例如,在分析一个直流电源不稳定问题时,书中详细列举了可能的原因,如滤波电容失效、稳压管损坏等,并提供了相应的测量步骤,让我能够有条不紊地进行排查。这种实用的技能指导,对于任何希望在电子领域有所建树的人来说都至关重要。它让我摆脱了过去那种“瞎猫碰死耗子”式的调试方式,而是能够运用科学的方法,高效地解决问题,这对于我后期的项目开发和工作效率都有了显著的提升。

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作为一名对电子世界充满好奇的初学者,我一直渴望找到一本能够系统引导我入门的教材,能够将理论与实践完美结合。当我翻开这本《电路与电子学实验教程》时,我几乎立刻就被它深深吸引了。这本书的编排方式非常巧妙,它不像很多理论书籍那样堆砌枯燥的公式和定义,而是将枯燥的理论知识巧妙地融入到一系列循序渐进的实验项目中。每一个实验都清晰地阐述了其目的、所需器材以及详细的操作步骤,让我能够一步一步地跟随,亲手搭建电路,观察现象,理解原理。更令我惊喜的是,书中对实验结果的分析和讨论部分,引导我思考实验过程中遇到的问题,并尝试从理论上解释观察到的现象。这种“边学边做”的学习方式,极大地提升了我对电路与电子学知识的掌握程度。我不再是那个只能在书本上“看”理论的旁观者,而是成为了一个能够亲自动手、探索奥秘的实践者。书中提供的丰富图示和规范的实验报告模板,也为我后续的学习和研究打下了坚实的基础,让我能够更自信地迎接未来更复杂的电子学习挑战。

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作为一个在电子技术领域摸爬滚打多年的工程师,我总是对那些能够真正提升动手能力和解决实际问题的教材情有独钟。这本《电路与电子学实验教程》无疑是此类教材中的佼佼者。书中提供的实验项目设计得非常贴近实际应用,涵盖了从最基础的直流电路分析到复杂的模拟电路和数字电路的构建。每一个实验的设计都充分考虑到了实际操作的便利性和安全性,并且为我们提供了详细的元器件清单和电路图。让我印象深刻的是,书中在讲解每一个实验时,都会预设一些可能遇到的问题,并给出相应的排查和解决思路,这对于提升我们的故障排除能力非常有帮助。更重要的是,书中鼓励我们进行创新和优化,在完成基本实验后,还提供了一些拓展性的实验项目,让我们能够根据自己的兴趣和需求,进一步探索和学习。这种开放式的实验设计,不仅锻炼了我们的独立思考能力,也激发了我们的创新潜能,让我感觉不仅仅是在学习知识,更是在培养解决实际工程问题的能力。

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这本书给我最大的震撼在于它对基础概念的深入浅出解读。我之前接触过一些电子类的书籍,但总是感觉在概念的理解上隔靴搔痒,总觉得少了点什么。而这本《电路与电子学实验教程》恰恰弥补了这一点。作者在每一个实验的开头,都会用非常通俗易懂的语言,对相关的基本概念进行详细的阐释,并结合生活中的实例来帮助我们理解。例如,在讲解电阻时,作者并非简单地给出一个公式,而是通过类比水流通过不同粗细管道的比喻,让我一下子就明白了电阻的本质。书中对电容、电感、二极管、三极管等核心元件的讲解也是如此,层层递进,由浅入深。尤其值得称赞的是,书中在介绍每一个新概念时,都会紧接着设计一个与之相关的实验,让我能够立即将理论知识应用到实践中,亲身体验其特性和工作原理。这种理论与实践的紧密结合,让我在学习过程中不再感到迷茫,而是能够清晰地看到每一个概念是如何在实际电路中体现的。这种学习体验,让我对电子学的理解不再是零散的知识点,而是形成了一个完整而有机的体系。

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坦白说,我在阅读这本《电路与电子学实验教程》之前,对电子学领域一直抱有一种敬畏但又有些望而却步的态度。我担心晦涩难懂的公式和抽象的理论会让我望而却步。然而,这本书以其独特的叙事方式和清晰的逻辑结构,彻底改变了我的看法。作者仿佛是一位经验丰富的老师,用一种非常友善和鼓励的语气,引导我一步步走进电子学的奇妙世界。书中的语言简洁明了,避免了过多的专业术语,即使是初学者也能轻松理解。而且,书中穿插了许多历史故事和行业应用案例,让我能够感受到电子学在现代科技发展中的重要作用,这极大地激发了我学习的兴趣和动力。当我亲手搭建出一个能够工作的电路,看到LED亮起,听到扬声器发出声音时,那种成就感是无与伦比的。这本书不仅仅是一本教材,更像是一扇通往新世界的大门,让我看到了一个充满创造力和可能性的未来。

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