电路分析基础实验 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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霍丽华 编

图书标签:

• 电路分析
• 基础实验
• 电子技术
• 电路原理
• 实验教学
• 高等教育
• 理工科
• 模拟电路
• 实验指南
• 大学教材

出版社： 哈尔滨工程大学出版社

ISBN：9787566111029

版次：1

商品编码：11895437

包装：平装

丛书名： 电工电子实验系列教材

开本：16开

出版时间：2015-08-01

用纸：胶版纸

页数：193

字数：250000

正文语种：中文

内容简介

　　《电路分析基础实验》共分三编，一编主要介绍电测量的基本知识、电测量指示仪表的知识、常用仪器仪表的使用和常用元器件的介绍。二编主要介绍电路实验，共15个实验，每个实验都给出明确的实验目的和要求，给出实验原理和实验步骤的说明，实验内容由浅人深，由易到难，使学生的学习有一个循序渐进的过程；同时，每个实验都设有思考题，用以开阔学生思路，培养学生独立思考和创新的精神。三编主要介绍本实验中心引进的开放式虚拟仿真实验平台的使用，使学生能够利用实验平台来辅助实验课程的学习，实验平台的特点是学生可以用实物的形式来搭建虚拟仿真实验电路，而不是只认识电路符号；实验平台的使用，很方便地用于实验的预习教师课堂教学的组织和实验课后学生的扩展学习。

目录

绪论
第一编 电气测量的基本知识
第一章 电气测量的基本知识
第一节 测量仪器的测量方法的分类
第二节 电气测量指示仪表的误差及准确度
第三节 测量误差及其消除方法
第四节 测量结果的处理
第二章 常用电工仪表的基本知识
第一节 电气测量指示仪表的主要技术性能
第二节 电气测量指示仪表的分类
第三节 电气测量指示仪表的正确使用
第三章 实验室常用仪器、仪表
第一节 数字万用表
第二节 直流稳压电源
第三节 低频信号发生器
第四节 数字合成函数信号发生器／计数器
第五节 示波器
第四章 常用元器件的标识及测量
第一节 电阻元件
第二节 电容元件
第三节 电感元件
第四节 半导体二极管
第五节 半导体三极管

第二编 电路基础实验
实验一 电路中电位的研究
实验二 伏安特性的测试
实验三 基尔霍夫定律和叠加原理
实验四 线性有源二端网络的测量
实验五 RC一阶电路的响应测试
实验六 二阶电路过渡过程实验
实验七 元件参数的测量
实验八 正弦交流电路中的电阻、电感和电容
实验九 并联谐振电路的研究
实验十 并联谐振电路的研究
实验十一 RC选频网络实验
实验十二 RL和RC串联电路实验
实验十三 RC电路时域响应的应用
实验十四 改善功率因数实验
实验十五 三相电路及功率的测量

第三编 虚拟仿真实验
引言 为什么要使用开放式网上虚拟实验室
第一章 开放式网上虚拟实验室概述
第二章 实验操作平台
第一节 器材栏
第二节 实验台
第三节 属性栏
第四节 菜单栏
第三章 系统角色及权限
第一节 系统管理员
第二节 教务人员
第三节 教师
第四节 学生
第四章 开放式网上虚拟实验室使用流程
第五章 注意事项及常见问题

《电路基础：理论与实践指南》 内容简介 在现代科技飞速发展的浪潮中，电路无处不在，它们是连接我们与信息、能源以及无数创新技术的关键。从智能手机的微小芯片到庞大的电力系统，每一个电子设备的核心都离不开精心设计的电路。《电路基础：理论与实践指南》正是为理解和掌握这一核心技术而生。本书深入浅出地剖析了电路分析的基础理论，并辅以大量详实的实验指导，旨在为初学者构建坚实的电路知识体系，同时为有一定基础的读者提供进一步深化的平台。 本书的编写风格力求严谨与易懂并存，将抽象的电路概念具象化，并通过实际操作帮助读者将理论知识转化为解决实际问题的能力。我们相信，只有在理论指导下进行充分的实践，才能真正领悟电路的奥妙，并具备设计、分析和调试复杂电路的能力。 第一章：引言——踏入电路的世界 本章是读者踏入电路分析领域的入门砖。我们将从宏观角度介绍电路在日常生活中的重要性，并勾勒出电子技术的发展脉络。随后，我们将引入一些基本概念，如电荷、电压、电流、电阻等，这些都是构成一切电路的基石。通过对这些基本概念的清晰阐述，读者将建立起对电路最直观的认识。我们将解释电荷的流动如何形成电流，电势差如何驱动电荷移动产生电压，以及电阻如何阻碍电流的流通。此外，本章还将简要介绍电路的基本组成单元，例如电源、导线和负载，并初步展示一个简单电路的构成图。 第二章：电路中的基本元件——电阻、电容与电感 本章是本书的核心内容之一，我们将详细介绍电路中最基本也是最重要的无源元件：电阻、电容和电感。 电阻 (Resistor)：我们将深入探讨电阻的定义、单位（欧姆）及其在电路中的作用。通过分析不同材质、不同阻值的电阻器，理解其伏安特性——欧姆定律。本章将详细阐述欧姆定律 ($V=IR$) 的数学表达和物理意义，以及如何通过电阻来控制电流的大小。我们还将介绍电阻的功率消耗，以及相关的安全注意事项。实验部分将指导读者如何使用万用表测量电阻值，如何搭建简单的串联和并联电阻电路，并验证欧姆定律。 电容 (Capacitor)：我们将介绍电容的定义、单位（法拉）及其储能的特性。电容是通过两个导体板之间绝缘介质构成的。我们将解释电容的构成原理，以及电荷在电容器两极板上的积累过程。本章将重点分析电容的伏安特性，即电流与电压的变化关系 ($i(t) = C frac{dv(t)}{dt}$) ，理解电容的“隔直流，通交流”的特性，以及它在滤波、耦合和储能方面的应用。实验部分将指导读者如何测量电容值，如何搭建简单的RC电路，并观察电容的充放电过程。 电感 (Inductor)：与电容类似，电感也是重要的储能元件，但它储存的是磁场能。我们将介绍电感的定义、单位（亨利）及其原理。电感通常由导线绕制而成，当电流流过时会产生磁场。本章将分析电感的伏安特性，即电压与电流变化率的关系 ($v(t) = L frac{di(t)}{dt}$) ，理解电感对电流变化的阻碍作用，以及它在储能、滤波和振荡电路中的作用。实验部分将指导读者如何测量电感值，如何搭建简单的RL电路，并观察电感在电路中的响应。 第三章：电路分析的基本定律——基尔霍夫定律 本章将聚焦于分析复杂电路的关键工具——基尔霍夫定律。这些定律是电路分析的基石，能够帮助我们系统地求解电路中的电压和电流。 基尔霍夫电流定律 (Kirchhoff's Current Law, KCL)：又称节点电流定律，它阐述了在电路的任何一个节点上，流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和，即 $sum I_{in} = sum I_{out}$。本章将通过图示和实例，清晰地讲解KCL的物理意义，并指导读者如何应用KCL分析多节点电路。 基尔霍夫电压定律 (Kirchhoff's Voltage Law, KVL)：又称回路电压定律，它指出在电路的任何一个闭合回路中，所有支路电压的代数和为零，即 $sum V = 0$。本章将详细阐述KVL的应用，包括如何选择回路，如何确定电压的极性，以及如何利用KVL求解复杂电路的电压和电流。 通过本章的学习，读者将掌握一种系统性的方法来分析包含多个元件和多个回路的电路。实验部分将提供一些包含多个电阻和电源的电路，指导读者利用KCL和KVL来预测和验证电路的实际行为。 第四章：电阻电路的分析方法——串联、并联与混联电路 本章将深入探讨电阻电路的分析技巧，并重点讲解串联、并联和混联电路的特点和计算方法。 串联电路 (Series Circuit)：我们将分析串联电路中各元件电压、电流和电阻的关系。在串联电路中，电流处处相等，总电阻等于各电阻之和，总电压等于各部分电压之和。本章将提供详细的计算公式和应用实例。 并联电路 (Parallel Circuit)：我们将分析并联电路中各元件电压、电流和电阻的关系。在并联电路中，电压处处相等，总电流等于各支路电流之和，总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和。本章将重点讲解并联电阻的计算方法，以及其在分流中的作用。 混联电路 (Combination Circuit)：本章将教会读者如何将复杂的混联电路分解为若干个串联和并联的子电路，并逐步进行分析。通过结合串联和并联电路的分析方法，读者将能够应对各种复杂度的电阻电路。实验部分将提供多种不同结构的串联、并联和混联电路，让读者亲手搭建并测量，加深对电路特性的理解。 第五章：直流电源与电路——受控源与等效变换 本章将聚焦于直流电源在电路中的作用，并引入更高级的分析工具。 直流电源 (DC Power Source)：我们将详细介绍理想电压源和理想电流源的概念，以及它们在电路中的模型和特性。同时，也将介绍实际电源的模型，如带内阻的电压源。 受控源 (Dependent Source)：本章将引入受控电压源和受控电流源的概念，它们是描述某些电子器件（如晶体管）特性的重要模型。我们将讲解不同类型的受控源（电压控制电压源VCVS、电流控制电压源CCVS、电压控制电流源VCCS、电流控制电流源CCCS）及其在电路分析中的应用。 等效变换 (Equivalent Transformation)：本章将介绍戴维宁等效电路和诺顿等效电路的概念。这些等效变换能够将复杂的线性电阻电路简化为等效的电压源或电流源电路，极大地简化了电路的分析过程。我们将详细讲解如何求解等效电压源（戴维宁电压）、等效电阻（戴维宁电阻）以及等效电流源（诺顿电流）。实验部分将引导读者通过实验验证等效变换的有效性，并应用等效变换来分析复杂电路。 第六章：交流电路基础——正弦稳态分析 随着电子技术的广泛应用，交流电已成为我们生活中不可或缺的一部分。本章将为读者打开通往交流电路分析的大门。 正弦交流电 (Sinusoidal AC)：我们将介绍正弦波的定义、参数（幅值、频率、相位）及其在时域的表示。通过分析正弦波的波形，读者将理解其周期性和变化规律。 相量法 (Phasor Method)：为了简化交流电路的分析，我们将引入相量法。相量法将时域的正弦函数转化为复数，使得电路分析的运算过程转化为复数的运算，极大地简化了计算。本章将详细讲解如何将时域的正弦信号转换为相量，以及如何进行相量加减、乘除运算。 交流电路中的阻抗 (Impedance)：我们将介绍交流电路中电阻、电容和电感对电流的阻碍作用，并用复数阻抗来统一描述。电阻的阻抗是实数，而电容和电感的阻抗是虚数。本章将详细分析不同元件在交流电路中的阻抗特性，以及它们的串并联组合。 交流电路的功率 (Power in AC Circuits)：我们将介绍有功功率、无功功率和视在功率的概念，以及功率因数的概念及其重要性。理解功率的计算和分配对于交流电路的设计和运行至关重要。实验部分将指导读者搭建简单的RLC交流电路，并测量电压、电流的幅值和相位，计算阻抗和功率。 第七章：RLC电路的瞬态响应 本章将深入研究RLC电路在开关动作或输入信号变化时的动态行为，即瞬态响应。 一阶电路的暂态响应 (First-Order Transient Response)：我们将重点分析RL和RC电路的零输入响应和零状态响应。通过求解微分方程，我们将推导出电压和电流随时间变化的表达式，并分析其衰减过程。 二阶电路的暂态响应 (Second-Order Transient Response)：我们将分析RLC电路的暂态响应，包括过阻尼、临界阻尼和欠阻尼三种情况。我们将讲解不同阻尼状态下电路响应的特点，以及这些响应在实际应用中的意义。实验部分将引导读者通过观察示波器上的波形，直观地理解不同一阶和二阶电路的瞬态响应过程，并与理论计算进行对比。 第八章：电路的傅里叶分析与拉普拉斯变换 为了处理非正弦周期信号和更一般的信号，本章将引入傅里叶分析和拉普拉斯变换这两种强大的数学工具。 傅里叶级数 (Fourier Series)：我们将介绍傅里叶级数，它能够将任何周期信号分解为一系列正弦和余弦分量的叠加。本章将讲解傅里叶级数的数学表达式，以及如何求解周期信号的傅里叶系数，并应用傅里叶级数来分析非正弦周期信号在电路中的响应。 傅里叶变换 (Fourier Transform)：我们将介绍傅里叶变换，它将非周期信号分解为连续的频率分量。傅里叶变换是傅里叶级数的推广，对于分析非周期信号的频谱特性至关重要。 拉普拉斯变换 (Laplace Transform)：拉普拉斯变换是一种更为通用的信号分析工具，它能够将时域的微分方程转化为频域的代数方程，极大地简化了复杂电路的分析。本章将介绍拉普拉斯变换的基本性质，以及如何利用拉普拉斯变换求解包含微分方程的电路问题，特别是在瞬态分析和系统稳定性分析中。实验部分将通过仿真软件，展示如何对不同类型的信号进行傅里叶分解，以及如何利用拉普拉斯变换分析复杂电路的响应。 第九章：电路的基本定理与应用 本章将总结和深化之前介绍的电路分析方法，并介绍一些重要的电路定理。 叠加定理 (Superposition Theorem)：对于线性电路，叠加定理指出，在包含多个独立电源的电路中，任意支路的电流或电压等于各个独立电源单独作用时，该支路电流或电压的代数和。本章将详细讲解叠加定理的应用，以及其局限性（仅适用于线性电路）。 最大功率传输定理 (Maximum Power Transfer Theorem)：本章将阐述最大功率传输定理，它指出当负载电阻等于电源内阻时，电源向负载传输的功率最大。我们将分析这一定理的物理意义，以及它在电源设计和匹配中的应用。 互易定理 (Reciprocity Theorem)：互易定理适用于双端口线性网络，它描述了激励和响应之间的对称性。本章将介绍互易定理，并分析其在双端口网络分析中的应用。 画图法分析 (Graphical Analysis)：本章还将介绍一些基于图示的分析方法，例如利用元件的伏安特性曲线进行分析，这对于理解非线性电路的某些特性非常有帮助。实验部分将提供一些包含多个电源的线性电路，让读者运用叠加定理和戴维宁/诺顿等效电路进行分析，并对比结果。 第十章：多端口网络与网络参数 本章将引入多端口网络的分析方法，这对于理解更复杂的电子系统至关重要。 二端口网络 (Two-Port Network)：我们将介绍二端口网络的模型，以及常见的网络参数，如阻抗参数 (z-parameters)、导纳参数 (y-parameters)、混合参数 (h-parameters) 和传输参数 (ABCD-parameters)。我们将详细讲解这些参数的定义、计算方法以及它们之间的相互转换关系。 级联与并联连接 (Cascade and Parallel Connection)：本章将介绍如何分析多个二端口网络的级联和并联连接，以及如何求解整体网络的网络参数。 应用实例 (Application Examples)：我们将通过一些实际的二端口网络应用实例，如放大器、滤波器等，来展示网络参数分析的实用性。实验部分将通过仿真软件，对一些典型的二端口网络进行参数测量和分析。 附录：实验仪器与安全操作指南 在本书的最后，我们将提供一个附录，详细介绍进行电路实验时常用的仪器设备，如直流稳压电源、信号发生器、函数发生器、示波器、万用表、电子负载等。我们将讲解每种仪器的基本原理、使用方法和注意事项。同时，我们将强调电路实验中的安全操作规范，包括如何安全地连接电路、如何处理电源、如何避免短路和过载等，以确保读者在实验过程中的人身安全和设备安全。 总结 《电路基础：理论与实践指南》不仅仅是一本教科书，更是一本帮助您掌握电路分析核心技术的得力助手。通过对本书理论知识的深入学习和实践内容的认真操作，您将能够： 深刻理解电路的基本原理：从最基础的电荷流动到复杂的动态响应，都将了然于心。 熟练掌握电路分析的各种方法：能够独立分析各种直流和交流电路，并解决实际问题。 具备初步的电路设计与调试能力：为进一步学习更高级的电子技术奠定坚实基础。 培养严谨的科学思维和实验能力：在实践中不断探索和创新。 无论您是电气工程、电子工程、自动化等相关专业的学生，还是对电子技术充满兴趣的业余爱好者，《电路基础：理论与实践指南》都将是您探索电路世界、开启无限可能性的理想选择。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容设计，简直可以称得上是一场精心策划的知识冒险。它没有一开始就扔给读者一堆令人头晕目眩的公式，而是巧妙地将理论知识融入到一个又一个引人入胜的“实验场景”中。我发现，书中的每一个“实验”，都不仅仅是为了验证某个理论，更像是解开一个生活中的小谜团。比如，书中在讲解电阻串并联时，就设计了一个简单的“小夜灯”电路，让你亲手去感受不同电阻值对亮度的影响。这种“在玩中学”的方式，让我对电路的理解不再是死记硬背，而是充满了生动的体验和鲜活的感知。作者还非常注重培养读者的实际操作能力，书中提供的实验步骤清晰明了，哪怕是对实验器材一窍不通的新手，也能照着步骤完成。每一次成功的实验，都给我带来了巨大的成就感，也让我更加渴望去探索更复杂的电路。

评分☆☆☆☆☆

阅读体验非常棒，这本书在理论讲解上，力求做到既严谨又不失趣味性，这对于许多枯燥的工程书籍来说，实属难得。作者在阐述每一个概念时，都尽可能地使用通俗易懂的语言，避免了过多的专业术语堆砌，即便是我这种非科班出身的爱好者，也能轻松理解。而且，书中对于公式的推导过程，讲解得非常细致，每一步的逻辑都衔接得天衣无缝，让人能够跟随作者的思路，完全理解公式的来源和意义。最让我印象深刻的是，书中还设计了一些引导性的思考题，鼓励读者主动去分析和解决问题，而不是被动地接受知识。这种互动式的学习方式，极大地提升了我的学习效率和独立思考的能力。每次读完一个章节，我都会尝试着去做书中的例题，并且在遇到困难时，回头重新梳理一遍相关的理论，这种反复练习的过程，让我对知识的掌握更加牢固。

评分☆☆☆☆☆

这本书最让我惊喜的是其对“为什么”的深入挖掘。它不仅仅是告诉你“怎么做”，更重要的是，它花费了大量篇幅去解释“为什么会这样”。很多时候，我会在阅读其他资料时感到困惑，为什么某个公式是这样的？为什么电路会呈现出这样的特性？而在这本书中，我找到了满意的答案。作者并没有回避那些复杂的问题，而是循序渐进地进行分析，一步步揭示出现象背后的本质。它鼓励读者去质疑，去探究，而不是盲目接受。我尤其喜欢书中关于“电路的鲁棒性”以及“容错设计”的章节，这些内容让我看到了电路分析的更高层次，也让我认识到，一个好的电路设计，不仅要能够正常工作，更要能够抵御各种干扰和意外。这本书，让我从一个仅仅是“知道怎么用”的初学者，开始向一个“理解为什么”的学习者转变。

评分☆☆☆☆☆

不得不说，这本书的语言风格真的非常独特，它没有那种一本正经的教科书的严肃感，反而带着一种邻家大哥哥般的亲切和幽默。作者在讲解一些比较难懂的概念时，常常会穿插一些生动形象的比喻，比如用“水流”来类比电流，用“水管的粗细”来比喻电阻，这些通俗的比喻一下子就把我拉进了情境，让原本抽象的电子学概念变得具体可感。而且，书中在一些关键的地方，还会用一些俏皮的语气来提醒读者注意容易出错的地方，或者强调某个重点，这种轻松的氛围，让我在阅读过程中不会感到疲惫，反而是一种享受。我甚至会不自觉地跟着书中的节奏，时不时地在脑海中模拟一下那些电路的运行过程，感觉就像在和一个经验丰富的工程师在聊天，学习效率自然而然就提高了。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出现，简直就像在电子工程的浩瀚星海中点亮了一盏指路明灯，对于像我这样刚刚踏足电路分析这片未知领域的初学者来说，它带来的不仅仅是知识，更是一种信心的注入。书的编排逻辑非常清晰，从最基础的概念入手，循序渐进地引导读者理解电阻、电容、电感这些“老朋友”的特性，再到基尔霍夫定律、叠加定理等核心分析方法，每一步都走得扎实而稳健。我尤其欣赏书中丰富的插图和清晰的图示，这使得原本抽象的电路图变得直观易懂，仿佛作者亲手在旁边手把手教学一般。而且，书中穿插的许多生活中的实际应用案例，让我深刻体会到电路分析并非空中楼阁，而是与我们息息相关的技术，这种理论与实践的结合，极大地激发了我深入学习的兴趣。毫不夸张地说，它为我打下了坚实的基础，让我不再畏惧那些错综复杂的电路图，而是充满好奇地想要去探索它们背后的奥秘。