Basic Engineering Circuit Anal [IMPORT] Paperback pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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isbn號碼:9780023599415

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• 基礎電子學
• 電氣工程
• 教科書
• 大學教材
• Basic Engineering Circuit Analysis
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《電路理論基礎與應用》：探尋現代工程的基石 圖書簡介 《電路理論基礎與應用》是一本旨在為讀者係統、深入地介紹現代電子和電氣工程領域核心理論——電路理論的專業教材。本書的撰寫目標是為工程技術人員、科研工作者以及高等院校相關專業學生提供一個堅實且全麵的理論框架，同時強調理論與實際工程應用的緊密結閤。本書內容覆蓋瞭從最基礎的電路元件性質、電路定律，到復雜的交流穩態分析、暫態響應，直至應用廣泛的電路網絡分析技術，力求構建一個邏輯嚴密、覆蓋麵廣的知識體係。 第一部分：基礎概念與定律的奠基 全書的開篇部分聚焦於構建分析電路係統的基本要素和規則。我們首先詳細闡述瞭電荷、電流、電壓的物理意義及其測量方法，這是理解所有電路現象的起點。隨後，本書深入探討瞭電阻、電容和電感這三種基本無源元件的特性。對電阻的歐姆定律及其在功率和能量計算中的應用進行瞭詳盡的數學推導和實例演示。電容和電感部分，不僅介紹瞭它們的靜電和磁場存儲能量的原理，更重要的是，闡述瞭它們在時間維度上對電流和電壓變化的“惰性”影響，為後續理解暫態過程埋下伏筆。 在此基礎上，本書係統性地介紹瞭分析電路的基石——基爾霍夫定律（KCL 和 KVL）。我們通過大量的圖示和算例，清晰地展示瞭如何運用這些定律來建立復雜電路的方程組。為瞭簡化這類方程的求解過程，本書引入瞭電路分析中的兩種重要方法：節點電壓法和網孔電流法。這兩種方法被視為連接理論與求解實踐的橋梁，本書在講解時特彆注重區分兩者的適用場景和解題步驟的規範化，確保讀者能夠熟練掌握在不同拓撲結構的電路中選擇最優分析策略的能力。 第二部分：高級電路分析技術 在掌握瞭基本定律和初級分析方法後，本書進入瞭電路分析的高級階段，重點關注如何應對包含多個獨立源和復雜拓撲結構的綫性電路。本章深入講解瞭電路等效變換的藝術，包括戴維寜等效電路和諾頓等效電路的構建與應用。這兩種工具的強大之處在於能將一個復雜的綫性網絡簡化為一個易於分析的二端網絡，極大地提高瞭分析效率。 接著，我們係統性地闡述瞭電路分析中的兩大核心定理：疊加定理和最大功率傳輸定理。疊加定理的講解不僅限於綫性電路，還擴展到其在處理含有非綫性元件的電路時，如何進行近似分析的思路。最大功率傳輸定理則將理論分析引嚮實際工程問題，探討瞭信號源與負載匹配的優化問題。 為瞭應對大規模電路，本書引入瞭圖論在電路分析中的應用。我們將電路的拓撲結構抽象為圖，定義瞭樹、支路、割集和迴路等概念，並演示瞭如何利用這些圖論概念來快速構建電路的方程組，這對於利用計算機輔助設計（CAD）進行電路仿真具有不可替代的意義。 第三部分：動態電路分析——暫態響應 電路分析的復雜性顯著增加，當電路中包含儲能元件（電容和電感）時，電路的電壓和電流將隨時間變化，即進入暫態過程。本書的這一部分緻力於揭示動態電路的行為規律。 首先，我們對一階電路（RC 和 RL 電路）進行瞭深入的分析。通過微分方程的求解，清晰地展示瞭電容充電/放電過程和電感電流建立/衰減過程的指數規律。時間常數 $ au$ 的概念被詳細剖析，它是衡量電路響應速度的關鍵物理量。 隨後，本書將分析擴展到二階電路（RLC 串聯和並聯電路）。二階電路的暫態響應錶現齣更豐富的特性，如臨界阻尼、過阻尼和欠阻尼三種情況。我們詳細分析瞭這些不同響應對係統性能的影響，特彆是欠阻尼情況下可能齣現的振蕩現象，這直接關係到許多控製係統和濾波器設計的穩定性。本章強調瞭利用拉普拉斯變換（Laplace Transform）作為統一工具來求解這些微分方程的強大優勢，它能將時域的微分運算轉化為頻域的代數運算，極大地簡化瞭求解過程。 第四部分：正弦穩態交流電路分析 現代電力係統和通信技術幾乎完全依賴於交流電。本部分將分析的重點從時域轉移到頻域，聚焦於周期性正弦激勵下的電路穩態響應。 我們首先介紹瞭相量（Phasor）的概念，這是一種用復數錶示正弦量幅值和相位的方法，它使得交流電路的分析方法在形式上幾乎與直流電路分析一緻。在此基礎上，本書導齣瞭交流電路中的復數阻抗（Impedance）和導納（Admittance）。 係統的分析內容包括在正弦穩態下應用 KVL、KCL、節點電壓法和網孔電流法。特彆地，本書詳盡講解瞭交流電路中的功率概念，包括瞬時功率、平均功率（有功功率）和無功功率，並引入瞭功率因數的概念及其重要性，同時對復功率三角形進行瞭清晰的圖示說明。為瞭解決實際供電係統中功率因數校正的需求，本書還專門討論瞭如何通過並聯電容或電感進行功率因數補償。 第五部分：耦閤電路與網絡函數 在更復雜的係統中，元件之間的相互影響不容忽視。本書後續章節引入瞭互感元件的概念，詳細分析瞭互感對電路暫態和穩態行為的影響，並解釋瞭能量如何在兩個或多個耦閤綫圈之間傳輸。 最後，本書通過引入雙端口網絡（Two-Port Networks）的概念，將電路分析提升到一個抽象的係統層麵。我們介紹瞭描述雙端口網絡的各種參數集，包括 Z 參數、Y 參數、H 參數和傳輸參數（ABCD 參數）。每種參數集都有其特定的應用場景和優缺點。通過這些參數，工程師可以便捷地將復雜電路模塊化，從而專注於係統級的設計和集成，而不必每次都深入到每個子模塊的細節中去。網絡函數（Transfer Function）和頻率響應分析的概念被引入，為後續學習控製係統和濾波器設計提供瞭必要的數學工具。 總結 《電路理論基礎與應用》不僅是一本描述“是什麼”的教科書，更是一本教導讀者“如何思考”和“如何解決問題”的指南。本書始終貫穿著從基本定律到復雜應用的遞進邏輯，通過大量的工程實例和循序漸進的數學推導，確保讀者能夠真正掌握分析和設計現代電子電氣係統的核心能力。

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