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王长江 著

图书标签:

• 电路分析
• 电路原理
• 模拟电路
• 电子技术
• 实践
• 实验
• 高等教育
• 工程技术
• 电路设计
• 基础电子学

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121299759

版次：1

商品编码：11985503

包装：平装

开本：16开

出版时间：2016-09-01

用纸：胶版纸

页数：212

字数：339200

正文语种：中文

内容简介

本书共有六个学习项目，三十二个学习任务，十二个技能训练，涵盖了电路基本物理量和基本定律、电路基本分析方法、单相交流电路、三相交流电路、互感电路、线性动态电路等内容，实现了知识、能力和素质的有机融合。"学习指南”引导学生明确学习目标；"特别提示”"想一想”"练一练”环节，激发学生学习兴趣，使学生易学、想学、会学；"学习总结”"自我评价”环节，学生可以自我测评学习效果，查找学习中存在的问题，并及时解决，有助于提高学习质量，完成学习目标。

作者简介

王长江，四川职业技术学院电子电气学院骨干教师，副教授，多年来从事一线教学工作，拥有扎实的教学实践经验。

目录

项目一　学习电路基本物理量和基本定律 1
学习指南 1
任务一　建立电路模型 2
一、实际电路 2
二、电路模型 2
三、电路的分类 3
任务二　认识电流和电压 4
一、电流及其参考方向 4
二、电压及其参考方向 5
三、关联参考方向 6
任务三　计算电路功率 7
一、电功率 8
二、电能 9
三、电气设备额定值 9
任务四　认识电源 10
一、电压源 10
二、电流源 11
三、受控源 12
任务五　探究基尔霍夫定律 14
一、基尔霍夫电流定律 15
二、基尔霍夫电压定律 16
三、支路电流法 18
技能训练一　基尔霍夫定律的实验探究 20
巩固练习一 21
学习总结 25
自我评价 26
项目二　探究电路基本分析方法 28
学习指南 28
任务六　分析求解电路的等效变换法 29
一、等效电路的概念 29
二、电阻电路的等效变换 29
三、实际电源模型的等效变换 32
任务七　分析求解电路的网孔电流法 37
一、网孔电流方程的一般形式 37
二、网孔电流法的一般步骤 38
三、含电流源电路的网孔电流法 38
任务八　分析求解电路的节点电位法 41
一、节点电位方程的一般形式 41
二、节点电位法的一般步骤 42
三、含电压源电路的节点电位法 43
任务九　分析求解电路的叠加定理法 45
一、叠加定理的内容 45
二、叠加定理法的一般步骤 45
任务十　分析求解电路的戴维南定理法 47
一、戴维南定理的内容 47
二、戴维南定理法的一般步骤 48
技能训练二　叠加定理的实验探究 50
技能训练三　戴维南定理的实验探究 52
技能训练四　直流电路的仿真分析 54
巩固练习二 56
学习总结 62
自我评价 63
项目三　分析测试单相交流电路 65
学习指南 65
任务十一　认识正弦交流电的三要素 66
一、正弦交流电的基本概念 66
二、正弦交流电的三要素 66
三、正弦交流电的相位差 67
四、正弦交流电的有效值 68
任务十二　学习正弦交流电的相量表示法 71
一、复数及其运算 71
二、正弦量的相量表示 72
任务十三　分析单一参数的正弦交流电路 75
一、纯电阻交流电路 75
二、纯电感交流电路 77
三、纯电容交流电路 80
任务十四　探究基尔霍夫定律的相量表示 83
一、相量形式的基尔霍夫电流定律 83
二、相量形式的基尔霍夫电压定律 84
任务十五　认识电路的阻抗和导纳 86
一、电路的阻抗 86
二、阻抗的串联与并联 89
三、电路的导纳 92
任务十六　计算交流电路的功率 95
一、交流电路的功率 95
二、功率因数提高 97
任务十七　分析RLC串联谐振电路 99
一、串联谐振的条件 99
二、串联电路谐振时的基本特征 100
三、串联谐振电路的选择性和通频带 102
任务十八　分析RLC并联谐振电路 105
一、并联谐振条件 105
二、并联谐振电路的基本特征 106
任务十九　分析非正弦周期电流电路 108
一、非正弦周期电流 108
二、非正弦周期量的有效值、平均值、平均功率 108
三、分析非正弦周期电流电路 111
技能训练五　日光灯电路及其功率因数的提高 113
技能训练六　RLC串联谐振电路的实验探究 115
技能训练七　谐振电路的仿真分析 117
巩固练习三 118
学习总结 121
自我评价 122
项目四　分析测试三相交流电路 124
学习指南 124
任务二十　认识对称三相电源 125
一、三相电源 125
二、三相电源的星形（Y形）连接 126
三、三相电源的三角形（△形）连接 127
任务二十一　分析负载星形联结的三相电路 129
一、三相负载的连接原则 129
二、负载星形联结的三相电路 130
任务二十二　分析负载三角形联结的三相电路 133
一、相电压与相电流的关系 133
二、线电流与相电流的关系 134
任务二十三　计算三相电路的功率 136
一、三相电路的功率 136
二、三相电路功率的测量 138
技能训练八　三相电路电流、电压的测量 140
技能训练九　三相交流电路的仿真分析 142
巩固练习四 144
学习总结 147
自我评价 148
项目五　分析测试互感电路 150
学习指南 151
任务二十四　认识磁场的基本物理量 151
一、磁场基本物理量 151
二、电磁感应定律 152
任务二十五　认识互感与互感电压 154
一、互感现象 154
二、互感电压 154
三、互感系数与耦合系数 154
任务二十六　判断互感线圈的同名端 156
一、同名端的概念 156
二、影响同名端变化的因素 157
任务二十七　学习互感线圈的连接 158
一、互感线圈端钮电压、电流关系 158
二、互感线圈的连接 160
任务二十八　探究理想变压器的原理 162
一、理想变压器的电流、电压关系 163
二、理想变压器的阻抗变换作用 164
技能训练十　变压器同名端的测定 166
巩固练习五 167
学习总结 169
自我评价 171
项目六　分析测试线性动态电路 172
学习指南 172
任务二十九　计算动态电路的初始值 173
一、电路的动态过程 173
二、换路定律 173
三、电流、电压的初始值 174
任务三十　求解一阶电路的三要素法 176
一、一阶电路的三要素公式 176
二、一阶电路的三要素法 176
任务三十一　分析一阶电路的动态响应 181
一、一阶电路的零状态响应 181
二、一阶电路的零输入响应 182
三、一阶电路的全响应 182
任务三十二　认识RC微分与积分电路 185
一、RC微分电路 185
二、RC积分电路 186
技能训练十一　一阶电路动态过程的仿真分析 187
技能训练十二　RC微分与积分电路的测试 189
巩固练习六 190
学习总结 194
自我评价 195
参考答案 196
参考文献 199

前言/序言

本书以教育部《关于推进中等和高等职业教育协调发展的指导意见》（教职成[2011]9号）为指导思想，致力于中等职业技术教育与高等职业技术教育在课程、教材衔接上的探索与实践。根据中高职衔接应用电子技术专业课程建设的需求，结合高职学生的认知规律，对接国家职业技术标准，按照中高职衔接应用电子技术专业人才培养目标，经过系统化设计，在明确中高职课程各自教学重点后编写的高等职业院校的专业教材。

本书可以作为高职和中高职衔接的应用电子技术、电子信息工程技术、电气自动化、机电一体化等专业的教材和教学参考书。本书具有如下特点：

突出中高职衔接，设计教学内容；

参照学习指南，明确学习目标；

搭建仿真平台，激发学习热情；

融入技能训练，培养职业能力；

借助学习测评，评价学习质量；

创新结构体系，实现一书多能。

全书共有六个学习项目，项目一由四川职业技术学院王长江编写，项目二由四川职业技术学院赵国华编写，项目三由四川职业技术学院蒋从元编写，项目四由安居高级职业中学程静编写，项目五由四川职业技术学院梁彦编写，项目六蓬溪县中等职业技术学校雷玉和编写，技能训练由射洪县中等职业技术学校李建勋编写。

本书由四川职业技术学院王长江副教授、安居高级职业中学程静担任主编，王长江负责全书的总体规划和定稿统稿工作。四川大学电气信息工程学院刘俊勇教授和四川职业技术学院何军教授担任主审。

本书在编写过程中参考了大量的文献资料，谨向文献作者表示衷心的感谢。在编写过程中，遂宁市应用电子技术教育理事会成员单位给予了大力支持，四川职业技术学院电子电气工程系同行提出了很多宝贵的意见和建议，在此表示诚挚的谢意。

由于编者水平有限，书中难免有错漏与不足之处，恳请读者批评指正。

《电子世界探索：从基础元件到高级系统》 内容梗概： 本书旨在带领读者踏上一场引人入胜的电子世界探索之旅，从最基础的电子元件的原理与特性出发，逐步深入到复杂电子系统的构建与应用。我们不追求对特定学科（如电路分析）进行理论上的穷尽式讲解，而是更侧重于勾勒出电子技术发展的脉络，揭示不同技术领域之间的联系，以及它们如何共同驱动着我们现代科技的进步。读者将在这本书中发现，电子技术并非遥不可及的学科，而是充满逻辑性、创造性，并与我们的日常生活息息相关的迷人领域。 第一部分：电子世界的基石——基础元件的奥秘 这一部分将深入剖析构成现代电子产品的最基本单元。我们不把它们视为抽象的公式或图表，而是从它们实际的物理构成、工作原理以及在不同场景下的行为表现出发。 电阻： 我们将从电阻的本质——对电流流动的阻碍作用——开始。通过类比生活中的摩擦力，解释电阻为何存在。我们将探讨不同类型的电阻器（如碳膜电阻、金属膜电阻、精密电阻、可变电阻等）的材料特性、制造工艺以及它们在电路中的具体功能。了解电阻的功率耗散、温度系数、噪声等重要参数，以及它们如何影响电路的稳定性和性能。例如，我们会讨论在设计高精度仪器时，为何需要选择低温度系数的精密电阻。 电容： 电容的本质是储存电荷的能力。我们将通过类比水库蓄水来理解其概念。重点介绍不同电介质材料（如陶瓷、电解液、薄膜等）对电容特性的影响。详细讲解电容的耐压值、漏电流、等效串联电阻（ESR）、等效串联电感（ESL）等关键参数，并阐述这些参数在实际应用中的重要性。我们会分析电容在滤波、耦合、退耦、定时电路中的作用，例如，如何选择合适的电容来实现有效的电源滤波，防止高频噪声干扰。 电感： 电感是利用电磁感应原理储存能量的元件。我们将从电磁学的基本原理出发，解释为何线圈会产生电感。深入探讨不同线圈结构（如空心线圈、铁芯线圈）以及磁芯材料对电感值的影响。分析电感的饱和电流、直流电阻、品质因数（Q值）等重要参数。读者将了解电感在储能、滤波、变压、振荡电路中的应用，例如，探讨在开关电源中，电感如何扮演能量缓冲的角色。 二极管： 二极管作为最基本的半导体器件，我们将从 PN 结的形成及其导通与截止特性讲起。重点介绍不同类型的二极管，如整流二极管、稳压二极管（齐纳管）、发光二极管（LED）、光电二极管等。我们将详细阐述它们的正向压降、反向击穿电压、漏电流以及响应时间等关键参数。本书将重点展示二极管在整流、限幅、稳压、信号指示等方面的实际应用，例如，解释稳压二极管如何在一个范围内保持恒定的输出电压。 晶体管： 晶体管是现代电子学的灵魂。我们将从其作为“电子开关”和“放大器”的功能出发。深入解析双极结型晶体管（BJT）和场效应晶体管（FET）的基本结构、工作原理（如电流控制、电压控制）。详细介绍它们的各种参数，如电流增益（β）、跨导（gm）、阈值电压（Vth）、漏电流（Idss）等，并探讨它们在放大、开关、逻辑门等方面的应用。我们将通过实例说明，如设计一个简单的音频放大器，如何选择合适的晶体管并配置偏置电路。 第二部分：构建信息流动的桥梁——信号处理与处理 本部分将关注如何利用基础元件构建更复杂的电路，实现对信息的采集、处理和传递。 放大电路： 放大是电子技术的核心功能之一。我们将从最简单的单级放大电路出发，逐步引入多级放大电路的设计。探讨不同放大组态（共射、共集、共基）的特点和适用场景。重点讲解放大电路的电压增益、电流增益、输入阻抗、输出阻抗以及频率响应等性能指标。我们将展示如何通过选择合适的元件和配置偏置电路，来获得预期的放大效果，例如，设计一个能够放大微弱传感器信号的预放大器。 滤波电路： 滤波是去除信号中不需要成分的关键技术。我们将从低通、高通、带通、带阻滤波器这四种基本类型入手。深入讲解它们的幅频特性和相频特性。介绍有源滤波器和无源滤波器的区别，以及它们在不同应用中的优势。我们将通过实例展示，如如何设计一个滤波器来去除电源中的高频噪声，或者从嘈杂的音频信号中提取出特定的频率成分。 振荡电路： 振荡器是产生周期性电信号的电路。我们将从LC振荡器、RC振荡器等基本类型开始。深入分析正弦波振荡器和非正弦波振荡器的产生原理。讲解振荡频率的确定、振荡幅度的稳定以及振荡器的品质因数。我们将展示振荡器在信号发生器、通信系统、时钟电路中的重要作用，例如，探讨晶体振荡器如何提供高精度的时钟信号。 数模与模数转换： 随着数字技术的普及，理解数模（DAC）和模数（ADC）转换至关重要。我们将介绍这些转换器的基本原理和不同类型（如逐次逼近型、Σ-Δ型）。重点讲解分辨率、采样率、量化误差等关键参数。本书将阐述它们在音频、视频处理、数据采集等领域的广泛应用，例如，解释手机如何将模拟的声音信号转换成数字信号进行处理。 第三部分：集成与智能——系统化思考与应用 这一部分将超越单个元件和基本电路，将目光投向更宏观的电子系统，以及它们如何实现更复杂的功能。 集成电路（IC）的革命： 我们将简要回顾集成电路的发展历程，并重点介绍不同类型的集成电路，如模拟集成电路（运算放大器、定时器）和数字集成电路（逻辑门、微处理器、存储器）。解释集成电路如何将大量元件集成在一个芯片上，极大地提高了电子设备的性能和集成度。 电源管理： 任何电子系统都需要稳定可靠的电源。我们将探讨线性稳压器和开关稳压器的原理与设计。介绍电源管理单元（PMU）的功能，以及它们在提高能源效率、延长电池寿命方面的作用。例如，分析智能手机的电源管理芯片如何协同工作，为不同模块提供适量的电力。 传感器技术概览： 传感器是电子系统感知外部世界的“眼睛”和“耳朵”。我们将介绍各类传感器的基本原理，如温度传感器、压力传感器、光传感器、加速度传感器等。讨论传感器信号的采集、调理和数字化过程。 通信基础： 现代社会高度依赖通信。我们将简要介绍模拟通信和数字通信的基本概念。探讨调制解调、信道编码、多路复用等技术。本书将为读者勾勒出无线通信（如Wi-Fi, 蓝牙）和有线通信（如以太网）的基本框架。 嵌入式系统入门： 嵌入式系统是现代智能设备的核心。我们将介绍微控制器（MCU）的基本架构和工作原理。探讨如何通过编写程序来控制硬件，实现特定的功能。将以一个简单的实例，如控制一个LED闪烁，来展示嵌入式系统的基本开发流程。 本书特点： 循序渐进，由浅入深： 从最基础的元件开始，逐步构建复杂的概念。 注重理解，而非死记硬背： 通过类比和实例，帮助读者深刻理解电子元件和电路的工作原理。 强调联系，贯穿全局： 展示不同电子技术之间的内在联系，以及它们如何共同构成庞大的电子技术体系。 面向应用，启发思考： 介绍各种技术的实际应用，激发读者对电子技术在未来发展中的潜力的思考。 语言通俗，避免专业术语堆砌： 尽可能使用易于理解的语言，让非专业读者也能领略电子世界的魅力。 《电子世界探索：从基础元件到高级系统》将是一本集知识性、趣味性和启发性于一体的读物，适合所有对电子技术充满好奇的读者，无论您是初学者，还是希望拓展视野的从业者，都能从中获得宝贵的知识和启发。我们将共同揭开电子世界的神秘面纱，感受科技进步带来的无限可能。

评分☆☆☆☆☆

这本书，我得说，完全是颠覆了我对“电路”这个概念的认知。我一直以为它就是一堆冷冰冰的符号和公式，枯燥乏味得不行。结果翻开这本书，我才发现原来电路的世界可以如此生动有趣！作者的语言就像一位经验丰富的老师，娓娓道来，没有丝毫的卖弄，却能把最复杂的概念讲得清晰透彻。他没有一开始就丢给我们一堆数学推导，而是循序渐进，从最基本的电学原理讲起，比如电压、电流、电阻这些我们生活中也能接触到的概念，然后慢慢引申到串联、并联电路的分析。最让我惊喜的是，书中穿插了大量的实际应用案例，比如手机充电器的工作原理，家里的照明系统是如何设计的，甚至还有一些简单的电子小制作的指导。这让我觉得学习电路不再是纸上谈兵，而是与我们的生活息息相关。我特别喜欢书中关于“虚短”、“虚断”这些概念的讲解，以前觉得它们高不可攀，现在感觉就像找到了打开某些复杂电路的“钥匙”。而且，这本书的排版也很舒服，图文并茂，大量的插图和表格让我更容易理解和记忆。阅读过程中，我常常会停下来，思考作者提出的问题，尝试自己去分析书中的例子，感觉脑子里那些模糊的概念一点点清晰起来。这本书的价值，在于它不仅仅是传授知识，更是在培养一种解决问题的思维方式。

评分☆☆☆☆☆

这本书绝对是那种“相见恨晚”的类型。我之前在学习电路的时候，总是觉得概念和公式之间缺乏联系，学习起来非常吃力。但是，当我在《电路分析与实践》中看到了作者是如何将那些看似独立的知识点串联起来的时候，我才真正领略到了电路分析的魅力。作者在书中非常善于运用图示和流程图，将复杂的分析过程可视化，让我能够一目了然地理解。比如，在讲解如何进行电路简化的时候，他会一步步地展示如何应用戴维宁等效和诺顿等效，每一个步骤都清晰明了。我特别欣赏作者在分析交流电路时的处理方式。他没有直接上来就讲相量法，而是先从傅里叶级数和拉普拉斯变换的引入讲起，让读者对信号的频谱和瞬态响应有一个初步的认识，然后再过渡到相量法，这样就避免了死记硬背，而是理解了背后的原理。书中还包含了一些关于电路仿真软件的应用介绍，比如使用Multisim进行电路仿真和验证，这对于我来说非常有帮助，让我可以在电脑上进行实验，节省了时间和成本。总而言之，这本书不仅是知识的宝库，更是一本能够激发学习热情，培养独立分析能力的优秀教材。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我一开始对这本书的期望并没有很高，毕竟市面上关于电路的书籍实在太多了，很难找到一本真正能打动我的。然而，《电路分析与实践》这本书却给了我一个巨大的惊喜。它的内容编排非常巧妙，从最基础的直流电路入手，逐步深入到交流电路、暂态分析、以及一些更高级的电路元件和模型。我尤其欣赏作者在讲解过程中所展现出的严谨性和深度。他不仅仅停留在“是什么”，更深入地探讨了“为什么”，并且会解释不同分析方法之间的联系和区别。书中很多地方都引用了实际的工程案例，例如分析滤波电路在音响系统中的应用，或者介绍运算放大器在信号处理中的作用，这些都极大地激发了我学习的兴趣，让我看到了理论知识的实际价值。不得不提的是，作者在讲解一些经典电路的分析方法时，比如基尔霍夫定律、节点分析法、网孔分析法，都用了非常详细的步骤演示，并且会给出一些实用的解题技巧和注意事项，这对于我这种初学者来说，简直是福音。我感觉作者非常了解学习者的痛点，总是能恰到好处地提供帮助。书中的习题也很有代表性，涵盖了各种题型，并且难度循序渐进，做完之后，我感觉自己对电路的理解又上了一个台阶。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的感觉，就像是在经历一场精彩的探险。我原本以为自己对电子技术了解得差不多了，但翻开《电路分析与实践》之后，才发现还有那么多有趣的领域等着我去发掘。作者的叙述方式非常独特，他没有采用那种枯燥的教科书式的语言，而是用一种非常“接地气”的方式来讲解。他会在讲解过程中穿插一些生动有趣的类比，比如把电流比作水流，电压比作水压，电阻比作管道的粗细，这些生动的比喻让我一下子就抓住了核心概念。而且，作者非常注重理论与实践的结合。书中不仅有详细的理论讲解，还提供了大量的实验电路设计和分析。这些实验并不是那种死板的教科书上的实验，而是更贴近实际应用，比如如何设计一个简单的LED驱动电路，或者如何构建一个基础的音频放大器。我甚至按照书中的指导，自己动手做了一些简单的电路，看着LED亮起来，或者听到放大的声音，那种成就感是无与伦比的。这本书还让我认识到，电路分析不仅仅是计算，更是一种思维方式。作者鼓励读者去思考“为什么”，去探索不同电路的优缺点，去寻找最优的解决方案。这种启发式的教学方式，让我觉得学习的过程充满乐趣，而不是一种负担。

评分☆☆☆☆☆

老实说，我是一个对电子工程领域一知半解的爱好者，一直以来都觉得电路分析是一门非常高深的学科，难以入门。但是，《电路分析与实践》这本书彻底改变了我的看法。作者的写作风格非常平易近人，他用一种非常生动有趣的方式来讲解复杂的概念，让我感觉就像在听一个经验丰富的朋友分享他的知识。他没有使用太多晦涩难懂的术语，而是尽量用生活中的例子来解释，比如他会用“水管”来比喻电路，用“压力”来比喻电压，用“流量”来比喻电流，这些形象的比喻让我很快就理解了核心原理。更重要的是，这本书不仅仅是理论讲解，更注重实践。书中提供了大量非常实用的电路设计案例，从最简单的LED闪烁电路，到稍微复杂一些的电源模块，作者都给出了详细的设计步骤和注意事项。我甚至按照书中的指导，自己动手组装了一些简单的电路，看着它们成功运行，那种喜悦感真的无法用言语形容。这本书让我看到了电路分析的实际应用价值，也让我对电子工程产生了浓厚的兴趣。它不仅仅是一本教材，更是一本能够激发我学习热情，引导我进入电子世界的大门。