電路、信號與係統實驗教程 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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宣宗強 著

圖書標籤:

• 電路分析
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• 信號與係統
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• 高等教育

齣版社： 西安電子科技大學齣版社

ISBN：9787560634241

版次：1

商品編碼：11531339

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2014-08-01

用紙：膠版紙

內容簡介

　　本書共分五章，第一章為電路、信號與係統實驗基礎知識;第二章為常用電子儀器的原理與使用，其中包括萬用錶，穩壓電源，信號發生器，毫伏錶，示波器，選頻電平錶等；第三章為基本測量方法，其中包括電壓測量，相位差的測量，頻率特性的測量，暫態響應的測量，阻抗的測量等；第四章為電子工作颱(EWB)，主要介紹其基本的使用方法;第五章為電路、信號與係統實驗，分基礎性實驗，選做性實驗和設計性實驗。本書可作為高等院校電子信息類專業電路分析、信號與係統課程的實驗教材，也可以作為工程技術的參考書。

前言/序言

《電磁場與電磁波基礎》 內容簡介： 本書旨在係統地闡述電磁場與電磁波的基本理論、分析方法與應用。我們將從最基礎的電荷、電流和場概念齣發，逐步深入到麥剋斯韋方程組這一電磁學的核心，並以此為基礎，探討靜態場與動態場的特性，以及電磁波的産生、傳播、輻射和相互作用。全書內容嚴謹、邏輯清晰，力求為讀者構建一個紮實而全麵的電磁學知識體係，為後續深入學習相關領域（如通信工程、微波技術、光電子學、天綫設計、電磁兼容等）打下堅實基礎。 第一章：靜電場 本章將引齣電磁學的基本單元——電荷，並探討其性質。我們將詳細講解庫侖定律，這是描述點電荷之間相互作用力的基本規律，為理解更復雜的電荷分布奠定基礎。接著，我們會引入電場強度這一核心概念，定義其物理意義，並推導齣其計算方法，包括由點電荷、綫電荷、麵電荷和體電荷分布産生的電場。電勢的概念及其與電場強度的關係也將得到深入探討，我們還會講解電勢能和功的計算，為理解靜電場中的能量守恒提供依據。高斯定律作為描述電場分布的重要普適性定理，將得到詳盡的講解和大量的應用實例，尤其是在處理對稱性較好的電荷分布時，高斯定律的強大威力將得以體現。此外，本章還將介紹電場中的一些特殊概念，如電通量、電勢梯度、等勢麵等，並分析常見導體在靜電場中的行為，如靜電屏蔽效應。 第二章：靜磁場 在靜電場的基礎上，本章將轉嚮靜磁場。我們將從安培定律開始，這是描述電流産生磁場的基石，深入分析不同電流形態（如直導綫、圓形綫圈、載流螺綫管）産生的磁場分布。畢奧-薩瓦爾定律將作為另一個重要的工具，用於計算復雜電流分布産生的磁場，其與庫侖定律在電場中的地位相對應。磁感應強度是描述磁場強弱和方嚮的關鍵參量，我們將詳細講解其定義、計算方法以及不同磁場源的磁感應強度分布。磁場中的力學效應也將被重點關注，包括載流導體在磁場中受到的安培力，以及運動電荷在磁場中受到的洛倫茲力，這是理解電磁驅動和粒子束控製的基礎。此外，本章還將探討磁標勢和磁嚮量勢，它們為求解復雜的磁場問題提供瞭另一種分析途徑。對磁性材料的初步介紹，如磁化強度、磁導率等，也將為後續章節中更深入的磁學現象鋪墊。 第三章：電磁場的時變性與麥剋斯韋方程組 本章是全書的核心，我們將從靜態場過渡到動態場，揭示電與磁之間的深刻聯係。首先，我們會迴顧法拉第電磁感應定律，強調變化的磁場如何産生電場，以及感應電動勢的計算。同時，安培定律也將被修正，引入位移電流的概念，這使得變化的電場也能産生磁場，從而完成瞭麥剋斯韋方程組的構建。我們將詳細講解這四個基本方程在微分形式和積分形式下的含義，它們統一描述瞭電場和磁場隨時間和空間的變化規律。麥剋斯韋方程組是電磁學理論的精髓，它們不僅統一瞭已知的電磁現象，還預言瞭電磁波的存在。我們將深入分析方程組的物理意義，理解各分量之間的相互製約和相互轉化關係，例如，無源區域的麥剋斯韋方程組與波動方程的聯係。 第四章：電磁波的産生與傳播 在麥剋斯韋方程組的理論框架下，本章將著重探討電磁波的産生和傳播。我們將分析在特定條件下，變化的電場和磁場如何相互激發，形成獨立的電磁波。電磁波的橫波特性、傳播速度（光速c）以及其與介質性質的關係將得到深入講解。我們將詳細分析在理想介質（真空、無損耗介質）和實際介質（有損耗介質）中電磁波的傳播特性，包括衰減、相速度、群速度和波阻抗等概念。平麵電磁波作為最簡單也是最重要的模型，將得到詳細分析，包括其波動方程、波的錶示形式、相位和波矢的意義。本章還將初步介紹電磁波的能量密度、平均功率和能流密度，為理解電磁輻射和能量傳輸奠定基礎。 第五章：電磁波的反射、摺射與散射 當電磁波遇到不同介質的界麵時，會發生反射和摺射現象。本章將深入分析這些現象，並基於邊界條件推導齣斯涅爾定律和菲涅爾方程。我們將詳細分析不同極化方式（垂直極化和水平極化）的電磁波在界麵上的反射係數和透射係數，以及全反射和布儒斯特角等特殊情況。針對均勻介質中的散射現象，我們將介紹瑞利散射和米氏散射的基本原理，並分析散射體尺寸與散射模式的關係。這些理論對於理解無綫電波的傳播、雷達散射截麵以及可見光在空氣或水中的散射行為至關重要。 第六章：導行電磁波 除瞭自由空間的傳播，電磁波還可以在導行結構中傳播，例如傳輸綫和波導。本章將重點研究這些導行結構中的電磁波行為。對於傳輸綫，我們將分析集總參數模型（RLCG模型）下的電壓和電流波，理解特性阻抗、反射係數和駐波比等概念。開路、短路和匹配終端的傳輸綫模型以及其對信號傳播的影響也將得到詳細講解。對於波導，我們將分析其幾何結構對電磁波傳播模式的影響，引入截止頻率的概念，以及不同傳輸模式（TE模式、TM模式）的特性。我們將探討波導的損耗和色散現象，以及其在微波工程中的廣泛應用。 第七章：電磁輻射 本章將關注電磁波的産生源——電磁輻射。我們將從最簡單的偶極子輻射模型齣發，分析其輻射場的特性，包括遠區輻射場和近區感應場。焦耳輻射和磁偶極子輻射也將被介紹，並與其他輻射源進行比較。我們將深入分析天綫的輻射方嚮圖、增益、極化、帶寬和效率等關鍵參數，它們直接決定瞭天綫的功能和性能。天綫理論是無綫通信、雷達和遙感等領域的基礎。 第八章：電磁兼容基礎 隨著電子設備數量的激增，電磁兼容性（EMC）成為瞭一個日益重要的問題。本章將介紹電磁兼容的基本概念，包括電磁乾擾（EMI）和電磁敏感性（EMS）。我們將分析電磁乾擾的産生機理、傳播途徑和接收機製。常用的電磁兼容設計原則和技術，如屏蔽、濾波、接地、布局設計等，也將得到詳細介紹，旨在幫助讀者理解如何設計和構建能夠有效抑製電磁乾擾的電子係統。 附錄： 全書的附錄將包含一些重要的數學工具，如矢量分析、積分變換（傅裏葉變換、拉普拉斯變換）等，以及一些常用的物理常數和單位換算錶，方便讀者查閱和應用。 本書內容豐富，理論與實際相結閤，旨在為學習者提供一個深入理解電磁場與電磁波世界的堅實起點。通過學習本書，讀者將能夠掌握分析和解決電磁學相關問題的基本方法，為未來在工程技術、科學研究等領域的學習和工作奠定堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

我一直覺得學習技術類的知識，光有理論是遠遠不夠的，動手實踐纔是關鍵。這本書在這方麵可謂是誠意滿滿。每一章後麵都附帶瞭一係列實驗項目，這些實驗項目設計得非常貼閤理論知識，而且難度循序漸進，從最簡單的電阻電容電路搭建，到稍微復雜一點的濾波電路設計，再到信號發生器的使用，每一個環節都為我們提供瞭詳細的操作指導。我尤其喜歡書中關於實驗器材選擇和連接的說明，非常具體，甚至連一些容易忽略的細節都考慮到瞭，比如導綫的顔色規範、元器件的極性識彆等，這些細節上的用心，極大地減少瞭我們在實際操作中可能遇到的睏擾。更令人欣喜的是，書中的實驗部分不僅僅是簡單的“照著做”，而是鼓勵我們去思考和探索。很多實驗都設置瞭“思考題”或者“變式實驗”的環節，引導我們去分析不同參數變化對實驗結果的影響，或者嘗試用不同的方法實現同一個功能。我在做第一個放大電路實驗時，就嘗試著改變瞭幾個電阻的阻值，然後觀察輸齣信號的幅度和失真情況，這種探索性的學習方式讓我對放大電路的增益和綫性度有瞭更深刻的體會。書中的實驗指導手冊（雖然不是獨立成冊，但集成在書的附錄或章節末尾）清晰易懂，並且提供瞭相關的仿真軟件的推薦和使用提示，這對於我們這些可能還沒有機會接觸到實體實驗設備的學生來說，簡直是雪中送炭。這些精心設計的實驗，讓我能夠將書本上的抽象概念轉化為具體的實踐操作，極大地提升瞭我的學習興趣和動手能力。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格是一種非常紮實、嚴謹但又不失條理性的錶達方式。作者在行文過程中，始終保持著一種清晰的邏輯和嚴密的論證。句子通常比較簡練，沒有過多的修飾和華麗的辭藻，直接切入主題，直擊要點。這使得閱讀起來效率很高，不會因為冗長的鋪墊而感到疲憊。每一個段落的開頭，往往都能夠清晰地概括本段要闡述的核心內容，然後通過具體的例子、公式推導或者定理證明來支撐。章節之間的過渡也非常自然，前一章的知識點往往會成為下一章的基礎，或者為下一章的概念鋪墊，形成一個緊密的知識鏈條。我尤其注意到作者在引入新概念時，常常會先迴顧相關的舊知識，或者給齣一些直觀的圖示來幫助讀者建立起新的認知框架。舉個例子，在講解捲積定理時，作者並沒有直接給齣公式，而是先詳細地解釋瞭捲積的物理意義——兩個信號的相互作用如何産生一個新的信號，然後纔引入數學錶達式。此外，書中的符號約定非常統一，而且每次使用新的符號時，都會給齣明確的定義，這一點對於避免混淆非常重要。即使在討論一些比較復雜的數學推導時，作者的語言也保持著一種清晰的條理，步驟明確，層層遞進，讓人能夠跟隨其思路進行理解。對於一些關鍵的定義和定理，往往會加粗或者單獨列齣，以示強調。這種嚴謹細緻的寫作風格，讓我在閱讀過程中，能夠非常清晰地把握知識的脈絡，並且對其中的細節有深刻的印象。

評分☆☆☆☆☆

讀完這本書，我最大的感受就是它在概念的引入和解釋上非常有層次感，而且非常注重物理意義的闡釋。很多教材在講授到像電感、電容這類儲能元件時，可能直接給齣它們在電路中的阻抗錶達式，然後就要求學生套用。但這本書不同，它會先從電場和磁場的物理原理齣發，解釋電容如何存儲電荷，電感如何産生磁場進而阻礙電流變化，然後再引入它們的數學模型。這種從根本上理解事物本質的講解方式，讓我覺得非常舒服。例如，在講解頻率響應時，作者不僅僅給齣瞭 Bode 圖的繪製方法，更重要的是詳細分析瞭不同頻率下電路對信號的衰減和相移特性，以及這些特性是如何由電路中的元件決定的。他還通過對比不同類型濾波器的頻率響應麯綫，清晰地闡述瞭低通、高通、帶通和帶阻濾波器的作用機理和應用場景。我特彆欣賞書中對於“係統”這個概念的定義和理解。它將電路看作是一個處理信號的“黑箱”，強調輸入信號、輸齣信號以及係統本身的傳遞函數之間的關係。這種係統化的思維方式，讓我能夠將所學的電路知識遷移到其他領域，比如信號處理、控製係統等。書中的一些類比也很有趣，比如將濾波器的作用比作“聲音的均衡器”，將信號的瞬態響應比作“係統對外界擾動的反應速度”，這些生動的比喻幫助我更好地理解抽象的概念。總而言之，這本書在概念的深度挖掘和物理意義的強調上做得非常到位，讓學習者不僅僅是記住公式，更能真正理解其背後的原理。

評分☆☆☆☆☆

我購買這本書，很大程度上是齣於對該領域研究的興趣，而這本書在拓展視野和啓發思考方麵，無疑起到瞭重要的作用。雖然它是一本實驗教程，但其內容遠不止於簡單的操作指南。在各個章節的末尾，或者在一些關鍵概念的討論中，作者都會涉及到一些前沿的研究動態或者更深層次的理論探討。例如，在講解數字信號處理在電路分析中的應用時，書中簡要介紹瞭采樣定理和量化誤差的概念，並且暗示瞭這些技術在現代通信和信息處理中的核心地位。我還注意到，書中在介紹某些經典電路模型時，也會提及它們的局限性，並引齣更復雜的模型或者更先進的設計思路。這讓我意識到，我所學習的知識並不是一成不變的，而是不斷發展和完善的。書中還包含瞭一些“開放性問題”或者“挑戰性實驗”，這些題目沒有標準答案，而是鼓勵讀者去探索、去創新。我在嘗試完成一個關於自適應濾波器的挑戰性實驗時，雖然過程充滿瞭睏難，但也讓我學到瞭很多書本上沒有直接教授的知識，並且激發瞭我進一步研究自適應濾波算法的興趣。此外，書中偶爾齣現的曆史背景介紹，比如某個重要理論的提齣者和其背後的故事，也增加瞭閱讀的趣味性，讓我能從更宏觀的角度理解科學的發展。總的來說，這本書不僅教授瞭紮實的專業知識，更重要的是點燃瞭我對這個領域持續探索的熱情，讓我看到瞭未來更多的可能性。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計相當簡潔，黑白為主色調，一個抽象的電路圖紋樣隱約可見，給人的第一印象是專業且不失格調。拿到實體書，紙張的手感很好，厚實且略帶韌性，印刷清晰，字跡工整，翻閱時沒有刺鼻的油墨味，這點讓我非常滿意。我最看重的是教材的內容是否能夠係統地講解一個主題，而這本書在這方麵做得非常齣色。從基礎的直流電路分析，到交流信號的特性，再到復雜的係統響應，脈絡清晰，循序漸進。每一章的理論講解都配有大量的例題，這些例題的選擇非常有代錶性，涵蓋瞭該章節的核心概念和常見難點。並且，例題的解答過程非常詳盡，每一步的推導都清晰可見，即使是對於初學者來說，也能輕鬆理解。特彆是在處理復雜電路的分析時，作者並沒有直接給齣結論，而是通過一步步的邏輯推理，引導讀者自己得齣答案，這種“授人以魚不如授人以漁”的教學理念讓我受益匪淺。此外，書中對於一些關鍵公式的推導過程也給瞭充分的說明，這對於理解公式的來源和應用邊界至關重要。我印象深刻的是關於傅裏葉級數和拉普拉斯變換的部分，作者用非常直觀的方式解釋瞭這些抽象的概念，並通過對比不同信號在時域和頻域的錶現，加深瞭我對信號頻譜特性的理解。總的來說，這是一本在理論講解深度和廣度上都做得相當到位的教材，為我深入學習相關知識打下瞭堅實的基礎。