电路原理/高等学校应用型特色规划教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

编辑推荐

　　·在内容选材上立足于“加强基础、优化内容、突出重点、精选例题”，在论述风格上力求简洁明了、通俗易懂。
　　·在重要或难懂之处，皆辅之以适当的例题，其中有些例题还采用了-题多解的方法，以求读者更好地掌握分析电路的基本思路。

内容简介

　　《电路原理/高等学校应用型特色规划教材》以现代电工技术的基本知识、基本理论为主线，以培养应用能力为目的，较为系统地介绍了电路的基本概念、基本理论和分析方法。全书共12章，各章的主要内容包括电路的基本概念与定律、电阻电路的等效变换、电路分析的基本方法、电路的基本定理、电容与电感、动态电路的时域分析、正弦稳态交流电路、三相电路、耦合电感电路、动态电路的复频域分析、双口网络、非线性电阻电路等。
　　《电路原理/高等学校应用型特色规划教材》适于作为普通高等院校电气、电子、自动化、通信、计算机、自控等相关专业的教科书，也可作为成人教育和继续教育的教材，还可供科技人员参考。

内页插图

目录

第1章 电路的基本概念与定律
1.1 电路及电路模型
1.1.1 电路的组成
1.1.2 电路模型
1.2 电路分析的基本物理量
1.2.1 电流及其参考方向
1.2.2 电压及其参考方向
1.2.3 电功率
1.3 基尔霍夫定律
1.3.1 相关概念
1.3.2 基尔霍夫电流定律
1.3.3 基尔霍夫电压定律
1.4 理想电路元件
1.4.1 理想电阻元件
1.4.2 理想电压源
1.4.3 理想电流源
1.5 受控源
1.5.1 受控源的定义
1.5.2 受控源的分类
本章小结
习题1

第2章 电阻电路的等效变换
2.1 二端电路等效的概念
2.1.1 二端电路
2.1.2 电路等效的概念
2.2 电阻串、并联电路的等效变换
2.2.1 串联电阻电路的等效变换
2.2.2 并联电阻电路的等效变换
2.2.3 混联电阻电路的等效变换
2.3 电阻三角形连接与星形连接的等效变换
2.3.1 电阻的两种连接方式
2.3.2 三角形连接电路变换为星形连接电路
2.3.3 垦形连接电路变换为三角形连接电路
2.4 含独立电源电路的等效变换
2.4.1 电压源的串、并联及等效电路
2.4.2 电流源的并、串联及等效电路
2.4.3 两种实际电源模型的等效变换
2.5 含受控源电路的等效变换
本章小结
习题2

第3章 电路分析的基本方法
3.1 网络拓扑的基本知识
3.1.1 图的概念
3.1.2 树的概念
3.1.3 回路与基本回路
3.1.4 割集与基本割集
3.2 支路电流法
3.2.1 KCL和KVL的独立方程数
3.2.2 支路电流法方程
3.2.3 支路电流法举例
3.3 网孔电流法
3.3.1 网孔电流
3.3.2 网孔电流法方程
3.3.3 网孔电流法举例
3.4 节点电压法
3.4.1 节点电压
3.4.2 节点电压法方程
3.4.3 节点电压法举例
3.5 回路分析法和割集分析法
3.5.1 回路分析法
3.5.2 割集分析法
3.6 含有运算放大器的电路分析
3.6.1 运算放大器模型
3.6.2 含理想运放的电路分析
本章小结
习题3

第4章 电路的基本定理
4.1 叠加定理和齐次定理
4.1.1 叠加定理
4.1.2 齐次定理
4.2 替代定理
4.3 戴维南定理和诺顿定理
4.3.1 戴维南定理
4.3.2 诺顿定理
4.4 最大功率传输定理
4.5 特勒根定理
4.5.1 特勒根定理一
4.5.2 特勒根定理二
4.6 互易定理
4.6.1 互易定理一
4.6.2 互易定理二
4.6.3 互易定理三
本章小结
习题4

第5章 电容与电感
5.1 电容元件
5.1.1 电容元件的基本性质
5.1.2 电容元件的伏安关系
5.1.3 电容的功率和储能
5.2 电感元件
5.2.1 电感元件的基本性质
5.2.2 电惑元件的伏安关系
5.2.3 电感的功率和储能
5.3 电容与电感的对偶关系
本章小结
习题5

第6章 动态电路的时域分析
6.1 换路定律和电路初始值的计算
6.1.1 换路
6.1.2 换路定律
6.1.3 初始值及其计算
6.2 一阶电路的零输入响应
6.2.1 RC电路的零输入响应
6.2.2 RL电路的零输入响应
6.3 一阶电路的零状态响应
6.3.1 RC电路的零状态响应
6.3.2 RL电路的零状态响应
6.4 一阶电路的全响应及其分解
6.4.1 全响应
6.4.2 全响应的两种分解
6.5 一阶电路的三要素法
6.6 一阶电路的阶跃响应
6.6.1 阶跃函数
6.6.2 阶跃响应
6.7 一阶电路的冲激响应
6.7.1 冲激函数
6.7.2 冲激响应
6.8 一阶RC微分电路和积分电路
6.8.1 微分电路
6.8.2 积分电路
6.9 二阶电路的动态过程
6.9.1 RLC串联电路微分方程的建立
6.9.2 二阶RLC串联电路的零输入响应
6.9.3 二阶RLC串联电路的零状态响应
……
第7章 正弦稳态交流电路
第8章 三相电路
第9章 耦合电感电路
第10章 动态电路的复频域分析
第11章 双口网络
第12章 非线性电阻电路

前言/序言

《电路通识：从基础到应用》 概述 《电路通识：从基础到应用》是一本旨在为广大读者，尤其是初学者和对电子技术充满好奇的人们，系统性地介绍电路基本概念、原理及应用的书籍。本书力求摆脱枯燥的理论堆砌，以清晰易懂的语言、生动形象的比喻和贴近生活的实例，引领读者逐步深入电路的世界。从最基础的电流、电压、电阻概念讲起，逐步过渡到复杂的电路分析方法和实际应用，旨在培养读者初步的电路分析能力和解决问题的能力，为进一步学习更深入的电子技术打下坚实的基础。本书不仅适用于高等院校非电子专业学生、职业技术学院学生，也同样适合对电子电路感兴趣的业余爱好者、初创企业技术人员等。 内容详解 第一部分：点亮认知——电路的基础脉络 第一章：什么是电路？——电流的“能量之旅” 引入： 我们身边无处不在的电子设备，它们是如何工作的？答案就在于“电路”。 核心概念： 电荷： 物质最基本的属性之一，可以被吸引或排斥。 电流（I）： 电荷的定向移动，就像水流一样，是电路工作的动力。我们用安培（A）来衡量它的大小。 电压（U）： 驱动电荷移动的“推力”，就像水压一样，是电路中能量的来源。我们用伏特（V）来衡量它的大小。 电阻（R）： 电流通过导体时受到的阻碍，就像水管的粗细会影响水流速度一样。我们用欧姆（Ω）来衡量它的大小。 基础元件初探： 电源： 提供电压和电流的装置，例如电池、发电机。 导体： 允许电流轻松通过的材料，如铜、铝。 绝缘体： 阻止电流通过的材料，如橡胶、塑料。 负载： 消耗电能的元件，将电能转化为其他形式的能量，如灯泡、电动机。 电路的组成： 任何一个能够让电流持续流动的闭合路径，都构成了一个电路。 生活中的例子： 手电筒为什么会亮？电风扇为什么会转？这些简单的现象背后都蕴含着电路的原理。 本章小结： 建立对电流、电压、电阻三个基本概念的直观认识，理解它们之间的相互关系，为后续学习奠定基础。 第二章：欧姆定律——电路世界的“黄金法则” 引言： 如果说电流、电压、电阻是电路的“三大支柱”，那么欧姆定律就是连接它们的“金桥”。 欧姆定律的表述： 在同一电路中，通过一个导体的电流跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比。 数学表达式： $I = U / R$ （以及 $U = I R$ 和 $R = U / I$） 图形化理解： 通过“三兄弟”的比喻，生动形象地展示欧姆定律的三个公式之间的关系。 实践应用： 计算： 根据已知两个量，计算第三个量。例如，已知一个灯泡的电阻和电压，计算通过它的电流。 选择元件： 在设计电路时，如何根据所需的电流和电压选择合适的电阻值。 故障诊断： 当电路出现异常时，如何利用欧姆定律分析可能的原因。 拓展： 线性电阻与非线性电阻： 区分电阻值是否恒定的情况。 电阻的串联与并联： 串联： 电阻首尾相连，电流路径只有一条。总电阻等于各电阻之和。 并联： 电阻分支连接，电流有多条路径。总电阻的倒数等于各电阻倒数之和。 图解演示： 通过简单的电路图展示串联和并联的连接方式，并推导相应的总电阻公式。 本章小结： 熟练掌握欧姆定律及其在串联、并联电路中的应用，能够进行基本的电路参数计算。 第三章：电功率与电能——“能量的消耗与储存” 引言： 电路不仅有“流动”，更有“消耗”和“转化”。 电功率（P）： 电流做功的快慢，就像汽车的功率决定了它加速的快慢。我们用瓦特（W）来衡量。 电功率公式： $P = U I$ （结合欧姆定律，还可以推导出 $P = I^2 R$ 和 $P = U^2 / R$） 生活中的功率： 不同功率的电器对家庭用电的影响。 电能（E）： 电功率在一段时间内做的功，是我们实际支付电费的依据。我们用焦耳（J）或千瓦时（度）来衡量。 电能公式： $E = P t$ 功率与热效应： 电流通过电阻时会产生热量，这是许多电器（如电炉、电热毯）的工作原理，但也是线路损耗的原因。 安全用电： 过载保护： 保险丝、断路器的作用，防止电流过大引起火灾。 短路： 电流绕过负载直接形成回路，造成电流急剧增大，危险！ 本章小结： 理解电功率和电能的概念，掌握相关的计算公式，并了解安全用电的重要性。 第二部分：洞悉机理——电路的分析之道 第四章：基尔霍夫定律——“电路的血液循环规则” 引言： 当电路变得复杂，包含多个电源和多个节点时，欧姆定律的直接应用就显得捉襟见肘。这时，基尔霍夫定律便发挥了关键作用。 基尔霍夫电流定律（KCL）： 任何一个节点上，所有流入该节点的电流之和等于所有流出该节点的电流之和。这是电荷守恒定律在电路中的体现。 基尔霍夫电压定律（KVL）： 沿任何一个闭合回路，所有电源电动势（电压）之和等于所有电压降（电阻上的电压）之和。这是能量守恒定律在电路中的体现。 应用方法： 节点法： 利用KCL列出方程组。 回路法： 利用KVL列出方程组。 实例分析： 通过一个包含两个电源和三个电阻的复杂电路，演示如何运用KCL和KVL求解各支路电流和各元件电压。 重要性： 这是分析复杂电路的基石，能够帮助我们理解电流在复杂网络中的分布和电压的分配。 本章小结： 掌握基尔霍夫两定律的物理意义和数学表达，并能够运用它们来分析和求解含有多个支路和节点的复杂电路。 第五章：电路的暂态响应——“从平静到活跃的瞬间” 引言： 电路在连接或断开电源的瞬间，元件中的电压和电流并不是瞬间达到稳定值，而是有一个变化的“过程”，这个过程被称为暂态响应。 电容（C）： 储存电荷的元件，就像一个小水库。 电感（L）： 阻碍电流变化的元件，具有“磁场记忆”的特性，就像一个飞轮。 RL电路的暂态响应： 充电过程： 电容电压如何从零逐渐上升到电源电压。 放电过程： 电容电压如何从初始值逐渐下降。 时间常数（τ）： 描述充放电快慢的关键参数（$τ = R C$）。 RC电路的暂态响应： 电流变化： 电感电流如何从零开始逐渐增大，直到稳定。 时间常数（τ）： 描述电流建立快慢的关键参数（$τ = L / R$）。 重要性： 解释许多动态现象： 如闪光灯的充电，电子开关的响应速度。 设计滤波器： 允许特定频率的信号通过，阻止其他频率的信号。 本章小结： 理解电容和电感的基本特性，掌握RL和RC电路的暂态响应过程，并了解时间常数的作用。 第三部分：实践出真知——电路的应用范畴 第六章：基础电子元器件——“电路的积木块” 引言： 除了电阻，电路中还有许多神奇的“积木块”，赋予电路更强大的功能。 二极管： “单行道”元件，只允许电流单方向通过。 整流作用： 将交流电变为直流电的基础。 稳压作用： 稳压二极管的应用。 三极管（BJT）： “电流放大器”，微小的基极电流可以控制较大的集电极电流。 开关作用： 实现信号的“通”与“断”。 放大作用： 将微弱信号放大。 场效应管（FET）： 另一种重要的半导体器件，控制方式不同于三极管。 集成电路（IC）： 将大量分立的电子元件集成在一块小芯片上，是现代电子设备的核心。 运算放大器： 通用的模拟信号处理单元。 微处理器： 电子设备的大脑。 其他常用元件： 传感器、电位器、电容器、电感器的详细介绍及其在电路中的作用。 本章小结： 认识和了解各种基础电子元器件的结构、工作原理和主要功能，为理解更复杂的电路打下基础。 第七章：电路在生活中的应用——“科技改变生活” 引言： 电路无处不在，它们默默地支撑着我们现代生活的方方面面。 家用电器： 照明系统： 从简单的白炽灯到智能LED，电路的演变。 通讯设备： 手机、电脑、路由器等信号的产生、传输和处理。 影音娱乐： 电视、音响等信号的放大和还原。 家电控制： 微波炉、洗衣机、空调等智能控制系统。 工业领域： 自动化生产线： 电路控制着机械臂的运动，传感器的信号采集。 电力系统： 发电、输电、配电和用电的整个链条。 医疗设备： 心电图仪、B超、CT扫描等精密测量和成像设备。 交通出行： 汽车电子： 发动机控制单元、车载娱乐系统、安全气囊控制。 轨道交通： 信号系统、动力驱动系统。 新能源与环保： 太阳能发电系统： 光伏板的电能转换和并网。 电动汽车： 电池管理系统、电机驱动系统。 本章小结： 通过丰富的实例，展示电路原理在不同领域的实际应用，激发读者对电路学习的兴趣，并体会科技进步带来的便利。 第八章：简单的电路设计与实践——“从理论到动手” 引言： 学习电路的最终目的是为了应用。本章将引导读者进行简单的电路设计和实验。 电路设计的基本步骤： 需求分析： 明确需要实现的功能。 方案构思： 选择合适的元件和电路结构。 原理图绘制： 用标准符号绘制电路图。 元件选型： 确定元件的规格和参数。 仿真验证（可选）： 使用软件模拟电路的运行。 焊接与制作： 将元件连接成实际电路。 测试与调试： 验证电路是否正常工作，并进行必要的调整。 常用工具介绍： 万用表： 测量电压、电流、电阻的必备工具。 示波器： 观察电信号波形的神器。 焊台与焊接工具： 连接元件的重要工具。 面包板： 方便搭建和修改电路的实验板。 经典实验项目： LED指示灯电路： 学习串联电阻的计算，控制LED亮度。 简单的开关控制电路： 理解开关的断开与闭合。 RC延时电路： 利用电容充放电实现简单的延时功能。 晶体管开关电路： 实现用小电流控制大电流的开关。 安全提示： 强调实验过程中的安全注意事项，如断电操作、防止短路等。 本章小结： 通过实际动手操作，将理论知识转化为实践能力，培养读者的创新精神和解决实际问题的能力。 总结 《电路通识：从基础到应用》是一本集理论性、趣味性和实践性于一体的电路入门读物。它不仅为读者构建了一个扎实的电路理论基础，更重要的是，它通过鲜活的实例和引导性的内容，让读者感受到电路的魅力，激发对电子技术更深层次的探索欲望。无论您是学生、爱好者还是从业者，相信本书都能为您打开一扇通往精彩电路世界的大门。