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美亚历山大 著

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出版社： 科学出版社

ISBN：9787030320124

商品编码：29564718169

包装：平装

出版时间：2011-08-01

基本信息

书名：电路基础(第4版)

定价：109.00元

作者：(美)亚历山大

出版社：科学出版社

出版日期：2011-08-01

ISBN：9787030320124

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：1.362kg

编辑推荐

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内容提要

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《电路基础(第四版)(英文版)》讲述了电路课程的基础知识，分为三个部分：部分是直流电路，括基本定律和定理、无源元件及有源元件。第二部分是交流电路，括相量、正弦稳态分析、功率、有效值、三相电路和频率响应。第三部分括拉普拉斯变换、傅里叶级数、傅里叶变换和二端口网络分析。本书以电路的基础知识、分析方法为主体，并在此基础上适当地做了有创意的延伸与发展，加强了它与新技术的联系。
　　《电路基础(第四版)(英文版)》 可作为电类各专业课程的双语教材或参考书，也可供工程技术人员参考。

目录

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preface xi
acknowledgments xvi
guided tour xviii
a note to the student xxiii
about the authors xxv
part 1 dc circuits 2
chapter 1 basic concepts 3
1.1 introduction 4
1.2 systems of units 4
1.3 charge and current 6
1.4 voltage 9
1.5 powerand energy 10
1.6 circuit elements 15
1.7 *applications 17
1.8 *problem solving 20
1.9 summary 23
chapter 2 basic laws 29
2.1 introduction 30
2.2 ohm's law 30

.2.3 *nodes, branches, andloops 35
2.4 kirchhoff's laws 37
2.5 series resistors and voltage division 43
2.6 parallel resistors and current division 45
2.7 *wye-detta transformations 52
2.8 *applications 58
2.9 summary 64
chapter 3 methods of analysis 81
3.1 introduction 82
3.2 nodal analysis 82
3.3 nodal analysis with voltage sources 88
3.4 mesh analysis 93
3.5 mesh analysis with current sources 98
3.6 *nodal and mesh analyses by inspection 100
3.7 nodal versus mesh analysis 104
3.8 circuit analysis with pspice 105
3.9 *applications: dc transistor circuits 107
3.10 summary 112
chapter 4 circuit theorems 127
4.1 introduction 128
4.2 linearity property 128
4.3 superposition 130
4.4 source transformation 135
4.5 thevenin's theorem 139
4.6 norton's theorem 145
4.7 *derivations of thevenin's and norton's theorems 149
4.8 maximum power transfer 150
4.9 verifying circuit theorems with pspice 152
4.10 *applications 155
4.11 summary 160
chapter 5 operational amplifiers 175
5.1 introduction 176
5.2 operational amplifiers 176
5.3 ideal op amp 179
5.4 inverting amplifier 181
5,5 noninvertingamplifier 183
5.6 summing amplifier 185
5.7 difference amplifier 187
5.8 cascaded qpamp circuits 191
5.9 op amp circuit analysis with pspice 194
5.10 tapplications 196
5.11 summary 199
chapter 6 capacitors and inductors 215
6.1 introduction 216
6.2 capacitors 216
6.3 series and parallel capacitors 222
6.4 inductors 226
6,5 series and parallel inductors 230
6,6 applications 233
6.7 summary 240
chapter 7 first-order circuits 253
7.1 introduction 254
7.2 thesource-free rccircuit 254
7.3 the source-free rt circuit 259
7.4 singularity functions 265
7.5 step response of an rccircuit 273
7.6 step response of an rt circuit 280
7.7 tfirst-qrder op amp circuits 284
7.8 transient analysis with pspice 289
7.9 applications 293
7.10 summary 299
chapter 8 second-order circuits 313
8.1 introduction 314
8.2 finding initial and final values 314
8.3 the source-free series rtc circuit 319
8.4 the source-free parallel rtc circuit 326
8.5 step response of a series rlc circuit 331
8.6 step response of a parallel rlc circuit 336
8.7 general second-order circuits 339
8.8 second-order op amp circuits 344
8.9 pspice analysis of rtccircuits 346
8.10 *duality 350
8.11 tapplications 353
8.12 summary 356
part 2 ac circuits 368
chapter 11 sinusoids and phasors 369
9.1 introduction 370
9.2 sinusoids 371
9.3 phasors 376
9.4 phasor relationships for circuit elements 385
9.5 impedance and admittance 387
9.6 *kirchhoff's laws in the frequency domain 389
9.7 impedance binations 390
9.8 tapptications 396
9.9 summary 402
chapter 10 sinusoidal steady-state analysis 413
10.1 introduction 414
10.2 nodal analysis 414
10.3 mesh analysis 417
10.4 superposition theorem 421
10.5 source transformation 424
10.6 thevenin and norton equivalent circuits 426
10.7 qp amp ac circuits 431
10.8 ac analysis using pspice 433
10.9 tapptications 437
10.10 summary 441
chapter 11 ac power analysis 457
11.1 introduction 458
11.2 instantaneous and average power 458
11.3 maximum average power transfer 464
11.4 effective or rms value 467
11.5 apparent power and power factor 470
11.6 plex power 473
11.7 tconservation of ac power 477
11.8 power factor correction 481
11.9 tapplications 483
11.10 summary 488
chapter 12 three-phase circuits 503
12.1 introduction 504
12.2 balanced three-phase voltages 505
12.3 balanced wye-wye connection 509
12.4 balanced wye-delta connection 512
12.5 balanced delta-delta connection 514
12.6 balanced delta-wye connection 516
12.7 power in a balanced system 519
12.8 tunbalanced three-phase systems 525
12.9 pspice for three-phase circuits 529
12.10 tapptications 534
12.11 summary 543
chapter 13 magically coupled circuits 555
13.1 introduction 556
13.2 mutual inductance 557
13.3 energy in a coupled circuit 564
13.4 linear transformers 567
133 ideal transformers 573
13.6 idealautotransformers 581
13.7 tthree-phase transformers 584
13.8 pspiceanatysis of magically coupled circuits 586
13.9 applications 591
13.10 summary 597
chapter 14 frequency response 613
14.1 introduction 614
14.2 transfer function 614
14.3 tthe decibel scale 617
14.4 bode plots 619
14.5 series resonance 629
14.6 parallel resonance 634
14.7 passive filters 637
14.8 active filters 642
14.9 scaling 648
14.10 frequencyresponse using pspice 652
14.11 putation using matlab 655
14.12 applications 657
14.13 summary 663
part 3 advanced circuit analysis 674
此处删去原书5.16章。
chapter 17 the fourier series 755
17.1 introduction 756
17.2 trigonometric fourier series 756
17.3 symmetry considerations 764
17.4 circuit applications 774
17.5 average power and rms values 778
17.6 exponential fourier series 781
17.7 fourier analysis with pspice 787
17.8 tapplications 793
17.9 summary 796
此处删去原书8章。
chapter 19 two-port works 849
19.1 introduction 850
19.2 impedance parameters 850
19.3 admittance parameters 855
19.4 hybrid parameters 858
19.5 transmission parameters 863
19.6 trelationships between
19.7 interconnection of works 871
19.8 puting two-port parameters using pspice 877
19.9 tapplications 880
19.10 summary 889
appendix a simultaneous equations and matrix inversion a
appendix b plex numbers a-9
appendix c mathematical formulas a-16
appendix d pspice for windows a-91
appendix e matlab a-46
appendix f kcide for circuits a-65
appendix g answers to odd-numbered problems a-75
bibliography b-1

作者介绍

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文摘

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序言

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《电工技术与技能实训》（第三版） 概述 《电工技术与技能实训》（第三版）是一本旨在系统性地介绍电工技术基础知识，并重点突出实践操作能力的综合性教材。本书理论与实践紧密结合，内容涵盖了从最基本的电工安全规范、常用电工工具的使用，到直流电路、交流电路的基本概念、分析方法，再到电工仪表的使用、常用低压电器的工作原理与应用，以及基本的电机原理与控制，最后延伸至一些电工常用线路的安装与调试。本书语言通俗易懂，图文并茂，力求让读者在掌握理论知识的同时，能够熟练运用电工技能解决实际问题。 内容详解 第一篇：电工基础与安全 第一章 电工基础知识与安全用电 1.1 电的基本概念 详细阐述了电荷、电流、电压、电阻等基本物理量的定义、单位及其相互关系。通过形象的比喻和生动的实例，帮助读者建立对电的直观认识。 深入讲解了欧姆定律（I=U/R）和功率定律（P=UI=I²R=U²/R），这是电工技术中最核心的定律，通过大量的公式推导和应用实例，使读者理解这些定律在电路分析中的重要性。 介绍焦耳-楞次定律，阐述了电流通过导体时产生的热效应及其应用，如电加热器、保险丝等。 1.2 电工安全技术 强调了安全用电的极端重要性，系统介绍了触电的危害、原因和急救措施。 详细讲解了触电的几种主要类型，如直接接触触电、间接接触触电等，并提供了相应的预防方法。 系统阐述了安全电压、安全距离等概念，以及接地、接零、双重绝缘等安全措施的原理和应用。 详细介绍了常用的安全用电器具，如验电笔、绝缘工具、安全网等的使用方法和注意事项。 特别强调了雷电防护的重要性，讲解了防雷接地、等电位连接等技术。 1.3 常用电工工具的使用 全面介绍了电工工作中常用的各类工具，包括但不限于： 手动工具： 螺丝刀（一字、十字）、钳子（尖嘴钳、斜口钳、钢丝钳、剥线钳）、扳手、锤子、锯子等，详细讲解了其构造、用途、正确使用方法、维护保养以及安全注意事项。 电动工具： 电钻、电动砂轮机、电焊机等，重点介绍其工作原理、操作规程、安全防护措施，以及常见故障的排除方法。 测量工具： 万用表（指针式、数字式）、兆欧表、接地电阻表等，详细讲解了其结构、测量原理、档位选择、测量步骤以及读数方法，并提供了实际测量案例。 强调了工具的规范使用和维护是保障工作效率和安全的关键。 第二篇：直流电路基础 2.1 直流电源与基本电路元件 详细介绍了直流电源的种类，如干电池、蓄电池、直流发电机、稳压电源等，阐述了它们的特点和应用。 深入讲解了电阻（R）、电容（C）、电感（L）这三种基本无源元件的特性，包括它们的阻值、容值、感值对电路的影响，以及它们在直流电路中的行为。 详细介绍了电阻的串联与并联计算方法，以及它们对总电阻的影响。 介绍了电容在直流电路中的充放电过程，以及其在滤波、耦合等方面的作用。 介绍了电感在直流电路中的特性，以及其在储能、滤波等方面的作用。 2.2 直流电路的分析方法 系统介绍了基尔霍夫定律（电流定律KCL、电压定律KVL）及其在直流电路分析中的应用，通过例题演示如何利用这些定律建立方程组求解电路参数。 详细讲解了节点电压法和网孔电流法，这是两种更系统化的电路分析方法，提供了详细的步骤和实例，帮助读者掌握复杂的电路分析技巧。 介绍了戴维宁定理和诺顿定理，这两种等效变换定理能够简化复杂电路，使分析更加便捷。 提供了大量的直流电路分析实例，涵盖了串联电路、并联电路、混联电路等多种类型，并对解题过程进行详细说明。 第三篇：交流电路基础 3.1 交流电的基本概念 详细阐述了交流电的产生（发电机原理）、周期、频率、振幅、瞬时值、最大值、有效值等基本概念。 重点讲解了交流电的有效值和它的计算方法，以及为什么在实际应用中常用有效值来衡量交流电的大小。 详细介绍了正弦交流电的相量表示法，这是分析交流电路的重要工具，通过相量图演示了相量在电路分析中的应用。 3.2 交流电路的元件特性 深入分析了电阻、电感、电容在交流电路中的特性： 电阻： 在交流电路中，电阻的阻值不随频率变化，其电压和电流同相位。 电感： 介绍了感抗（XL = 2πfL），阐述了感抗随频率和电感值的变化规律，以及电感电压超前电流90°的相位关系。 电容： 介绍了容抗（XC = 1/(2πfC)），阐述了容抗随频率和电容值的变化规律，以及电容电流超前电压90°的相位关系。 详细讲解了RLC串联电路和并联电路的阻抗、功率因数、谐振等重要概念。 重点分析了功率因数及其提高的方法，如安装补偿电容器，这对工业用电节能降耗具有重要意义。 3.3 谐振电路 详细阐述了串联谐振和并联谐振的条件、特点及其应用，如调谐电路、滤波器等。 第四篇：电工仪表与测量 4.1 常用电工仪表的原理与使用 万用表： 详细讲解了指针式万用表和数字式万用表的结构、原理、档位选择、使用方法，包括测量直流/交流电压、直流/交流电流、电阻、二极管等。特别强调了测量前的校零和量程选择。 钳形电流表： 介绍了钳形电流表的测量原理和使用方法，特别适合非接触式测量交流大电流。 兆欧表（绝缘电阻表）： 讲解了其工作原理和使用方法，用于测量电气设备和线路的绝缘电阻，是判断绝缘性能的重要仪表。 接地电阻表： 介绍了其测量原理和使用方法，用于测量电气设备的接地电阻，确保安全接地。 示波器： 简要介绍了示波器的基本原理和功能，演示如何观察和测量交流信号的波形、幅值、频率等参数。 4.2 测量误差与注意事项 分析了测量过程中可能出现的各种误差，如仪表误差、接线误差、读数误差等，并提出了减小误差的措施。 强调了正确的接线方法和安全操作规程，确保测量结果的准确性和安全性。 第五篇：常用低压电器 5.1 常用低压电器的分类与作用 系统介绍了断路器、熔断器、接触器、继电器、按钮、限位开关、行程开关、行程开关、各种传感器（如光电、接近、温度、压力传感器）等常用低压电器的种类、结构、工作原理、技术参数及主要用途。 详细讲解了它们的选型原则和安装使用注意事项。 5.2 常用低压控制电路 提供了大量的实际低压控制电路图，并进行详细解析，包括： 照明电路： 单控、双控、多控开关电路，声控、光控延时开关电路等。 电机控制电路： 电机的直接启动、反向启动、Y-Δ降压启动、二级启动等。 自动控制电路： 利用各种传感器和逻辑元件组成的简单自动控制系统，如液位控制、温度控制、时间控制等。 强调了识读电气图纸的重要性，并指导读者如何根据电路图进行接线和故障排除。 第六篇：电机基础 6.1 直流电机 介绍了直流电机的基本组成（定子、转子、换向器、电刷），阐述了电磁感应原理和电磁力原理在电机中的应用。 详细讲解了直流电机的种类（他励、并励、串励、复励），以及它们的调速原理和特性。 6.2 交流电机 三相异步电动机： 重点介绍了三相异步电动机的结构、工作原理、等效电路、转矩-转速特性曲线。 单相异步电动机： 介绍了单相异步电动机的种类（电容启动、分相式等）及其工作原理。 同步电动机： 简要介绍了同步电动机的工作原理和应用。 6.3 电机的主要参数与选用 讲解了电机的额定功率、额定电压、额定转速、功率因数、效率等主要参数的含义，以及如何根据负载特性选择合适的电机。 第七篇：电工基本线路安装与调试 7.1 线路敷设与接线 详细介绍了电线电缆的种类、规格、敷设方式（明敷、暗敷、穿管敷设等），以及线路连接（压接、焊接、螺钉连接）的方法和要求。 重点讲解了导线截面积与载流量的关系，以及选择合适导线的重要性。 阐述了各种连接盒、插座、开关的安装方法。 7.2 配电箱（柜）的安装与接线 介绍了配电箱（柜）的结构、组成元件（断路器、电容补偿装置、计量装置等），以及配电箱（柜）的安装流程和安全要求。 详细演示了配电箱（柜）的接线方法，包括进线、出线、接地线等的连接。 7.3 电气设备及线路的调试与故障排除 提供了详细的电气设备及线路的调试步骤，包括： 通电前检查： 绝缘测试、接地测试、短路检查等。 空载试运行： 检查设备的运行状态、声音、发热情况。 带载试运行： 检查设备在实际负载下的运行参数。 系统归纳了电工常见的故障现象，并提供了相应的分析方法和排除思路，如： 断路故障： 熔断器熔断、断路器跳闸、导线断裂等。 短路故障： 相间短路、对地短路等。 接触不良故障： 接头松动、开关触点烧蚀等。 过载故障： 负载过大、电机堵转等。 绝缘损坏故障： 导线绝缘层破损、设备外壳带电等。 提供了故障诊断的常用技巧，如利用万用表进行导通性、绝缘性、电压、电流测量，以及听、看、闻等感官判断。 实践环节 本书的每一章节都配有相应的实训项目，旨在让读者将理论知识转化为实践技能。实训项目涵盖了： 基础工具使用训练： 熟练掌握各种常用工具的正确使用方法。 电路元件识别与连接： 准确识别电阻、电容、电感等元件，并按照电路图进行连接。 直流/交流电路的搭建与测量： 亲手搭建简单的直流/交流电路，并使用万用表等仪表进行测量。 常用低压电器的安装与调试： 模拟安装开关、插座、接触器等，并进行简单控制线路的搭建。 电机控制电路的实训： 学习和搭建简单的电机启停、正反转控制电路。 安全用电模拟演练： 在安全的环境下，模拟处理常见电气故障，学习应急处理流程。 本书特点 理论精炼，重点突出： 紧密围绕电工技术的实际应用，提炼核心理论知识，避免过于深奥的数学推导。 实践导向，技能为王： 大量穿插实例、操作步骤和实训项目，强调动手能力培养。 图文并茂，易于理解： 大量采用清晰的电路图、设备图片和流程图，化繁为简，提高学习效率。 安全意识，贯穿始终： 将安全用电的知识和操作贯穿于全书的各个章节，培养读者良好的安全习惯。 循序渐进，难度适中： 内容安排由浅入深，符合初学者的认知规律，逐步建立扎实的电工基础。 适用对象 本书适合于从事电力、电气设备安装、维修、运行、管理等工作的技术人员，以及各职业技术学校、技工学校、高等院校相关专业的学生，同时也可作为电工技能爱好者的自学教材。通过学习本书，读者能够掌握电工必备的理论知识和实践技能，为从事相关工作打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的版式设计和插图质量，是市面上很多教材望尘莫及的。阅读体验是学习效率的一个隐形杀手，而这本书在这方面做得很出色。首先，字体和行距的排布非常适中，长时间阅读也不会感到眼睛疲劳。其次，电路图的绘制采用了统一的、清晰的工程制图标准，元件符号一目了然，线路连接清晰，几乎没有歧义。更值得称赞的是，对于那些关键性的数学推导过程，作者使用了不同颜色或背景框进行高亮强调，使得读者在快速浏览时也能迅速捕捉到核心的公式和定理。这种视觉上的友好度，极大地降低了初学者面对大量技术内容时的畏难情绪。它更像是一本精心编排的参考手册，而不是一本厚重的、难以翻阅的教科书，这对于需要随时查阅和复习的工程师来说，是一个巨大的优势。

评分☆☆☆☆☆

这本书的物理学基础部分简直是为我这种理论功底不太扎实的读者量身定制的。它没有直接堆砌那些晦涩难懂的公式，而是花了大量的篇幅来阐述电磁场的基本概念，比如电荷、电流、电压这些核心要素是如何相互作用的。我尤其欣赏作者在解释“电势”和“等势面”时那种庖丁解牛式的清晰度，通过大量生活化的类比，比如将电势比作山谷的高度，成功地将抽象的物理概念具象化了。以前我总是在解题时记住了公式却不理解其背后的物理意义，这本书彻底改变了我的学习路径。它耐心地引导我们从宏观现象出发，逐步深入到微观层面的粒子运动规律，确保读者在接触到基尔霍夫定律之前，已经对回路中的能量守恒有了深刻的体会。这种循序渐进的教学方式，让我在面对复杂的电路分析时，不再仅仅是套用模板，而是能真正地思考电流的流向和电压的分配逻辑。它强调了物理直觉的培养，而不是死记硬背，这一点对于打牢电子工程的基础至关重要。

评分☆☆☆☆☆

关于元器件特性的描述，这本书展现出了极高的工程实用性。它不仅仅是罗列电阻、电容、电感这些基本元件的符号和参数定义，而是深入剖析了这些元件在不同工作状态下的非理想化表现。例如，书中对电容的等效串联电阻（ESR）和等效串联电感（ESL）的讨论就非常到位，这在处理高频电路或开关电源设计时是不可或缺的知识点。作者在介绍半导体器件时，选择了最经典、最核心的PN结理论作为切入点，但讲解方式非常注重实际应用。他们没有过度纠缠于复杂的量子力学推导，而是集中火力讲解二极管的反向击穿机制和三极管的放大区工作原理，并配有大量的I-V特性曲线图，这些图表清晰地展示了晶体管是如何从截止态平滑过渡到饱和态的，这对于初学者理解放大电路的工作点设置提供了极大的便利。这种务实和深入结合的风格，让这本书在工具书的层面上也毫不逊色。

评分☆☆☆☆☆

在谈到瞬态响应和交流分析时，这本书巧妙地引入了复数和相量（Phasor）的概念，解决了从直流到交流分析思维模式转换的难题。作者没有直接抛出拉普拉斯变换的复杂性，而是先通过相量法展示了如何在频域内将微分方程转化为代数方程，这是一种非常平滑的过渡。对于RLC电路的瞬态响应，书中详细分析了“过阻尼”、“欠阻尼”和“临界阻尼”三种情况的特性曲线，并配以图形对比，让读者直观地理解系统对阶跃输入的反应差异。这种对动态过程的详尽剖析，远超出了很多基础教材的深度。它不仅教会了我们“如何计算”，更重要的是解释了“为什么会这样振荡或衰减”，这种对物理现象背后数学模型的深刻挖掘，是真正区分优秀教材和平庸教材的关键所在。

评分☆☆☆☆☆

这本书在电路分析方法论上的构建堪称系统而严谨。它并没有急于展示那些复杂的网络定理，而是从最基本的回路电流法和节点电压法入手，并通过大量的实例逐步增加难度。我特别喜欢它对“戴维南/诺顿等效电路”的讲解，作者用了一种非常巧妙的方式，将复杂的线性有源网络简化成一个电压源或电流源与一个等效电阻的组合，这极大地简化了我们对大型网络分析的计算负担。更重要的是，书中对叠加定理的引入和运用，清晰地阐述了线性系统在多源激励下的行为特性，避免了很多人在多源分析时出现的符号错误。整个分析部分的逻辑链条非常完整，从最简单的串并联简化到更复杂的网孔分析，每一步都有明确的数学依据和清晰的物理意义阐释，使得原本枯燥的代数运算过程变得有迹可循，极大地增强了读者的解题信心。