电路理论：基础篇 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

内容简介

　　本套教材分为《电路理论：基础篇》和《电路理论：基础篇》。
　　《电路理论：基础篇》共13章，包含电路模型与基本定律，电阻电路等效变换，电路分析方程，电路定理，含运算放大器的电路，非线性电阻电路，电容、电感及动态电路，一阶电路的暂态分析，二阶电路的暂态分析，正弦稳态分析，正弦稳态电路的功率，三相正弦稳态电路，含磁耦合的电路。
　　《电路理论：基础篇》共8章，包含正弦稳态电路的频率响应、周期性非正弦稳态电路、二端口网络、暂态过程的复频域分析法、暂态过程的状态变量分析法、电路的计算机辅助分析基础、均匀传输线的正弦稳态分析、均匀传输线的暂态分析。
　　《电路理论：基础篇》主要面向电气、电子、信息、自动化等工程专业教学，将基础理论、思维方法与工程应用三者结合。适合于讨论式、翻转课堂和传统课堂教学模式。全书有270道例题，285道紧随例题的目标检测题，588道按节内容综合运用的习题，116道按章内容综合运用的检测题，48个拓展与应用问题。采用提出问题、展开分析、归纳总结、例题应用、目标检测、综合检测、工程应用的教学思路，对知识合理分层，既不失去其逻辑性与完整性，又便于根据不同层次的对象选取教学内容。
　　《电路理论：基础篇》特别适合作为大专院校电路理论课程教材，也非常适合自学，对于高校教师、相关工程技术人员都是非常适合的参考书。

作者简介

　　颜秋容，工学博士，华中科技大学电气与电子工程学院教授。
　　1985年本科毕业于华中工学院（现华中科技大学）电力系统及其自动化专业，从事电工基础理论教学与相关研究近30年。
　　现为“电路理论”（网络教育）国家精品课程和精品资源共享课程负责人、华中科技大学电气大类“电路理论”课程责任教授、教育部高等学校电工电子基础课程教学指导委员会委员，高等学校电路和信号系统教学与教材研究会常务理事。
　　曾获宝钢教育基金会优秀教师奖、华中科技大学教学名师、湖北省教学成果一等奖、华中科技大学教学质量优秀一等奖和教学竞赛一等奖、铁道学会科技进步二等奖、湖北省科技进步三等奖。
　　研究方向为电力系统可靠性、电气化铁路供电技术、电力设备状态监测。

内页插图

目录

前言/序言

　　电路理论是电气、电子、信息、自动化类工程专业重要的基础理论。工程技术人才的专业素养主要体现于学习能力、思维能力、解决工程问题的能力。本套教材主要面向电气、电子、信息、自动化等工程专业教学，将基础理论、思维方法、工程应用三者结合。便于开展讨论式教学、翻转课堂教学，有利于建构系统的理论体系、形成科学的思维方法、培养解决复杂工程问题的能力。
　　1.特色
　　先有全局，再看细节。每章的第1节为概述，承上启下，提出新问题，分析问题的背景，明确学习目标，指出学习难点。
　　内容论述兼顾思维方法和知识掌握效率。对知识合理分层，既不失逻辑性与完整性，又便于根据不同层次的对象选取内容。采用双色印刷，用恰当的逻辑主线，章内按三级标题分层次展开。
　　·用色彩、边框突出重点和不能忽视的细节。
　　·用花边框总结概念、归纳方法。
　　·用逻辑主线引导思维。
　　·用归纳和总结提升知识掌握效果。
　　·用步骤化方式降低学习难度。
　　对学习效果进行层次化检测。全书贯彻“提出问题、展开分析、归纳总结、例题应用、目标检测、综合检测、工程应用”的教学思路。
　　·知识点由问题引出，知识应用由例题示范，紧随例题的目标检测题（附答案）起着模仿知识运用的作用。
　　·习题分为按节内容综合运用与按章内容综合检测。本套教材共有270道例题、285道目标检测题、588道按节内容综合运用习题、116道按章内容综合检测习题、48个拓展与应用问题。
　　·许多例题与习题设计成多问形式，用逐步追问的方式引导分析复杂问题，并培养结果正确性自我验证习惯。
　　·知识运用由模仿例题开始，按节内容综合运用习题加深理解，按章内容综合检测习题训练灵活运用，拓展与应用问题引导创新。
　　满足工程专业培养目标中解决复杂工程问题能力培养的要求。每章末有1-7个拓展与应用问题，内容贴近工程实际、题材广泛。包含从最简单的安全用电，到复杂的脉冲反射法电缆故障测距原理。一些拓展与应用问题来自于作者的科学研究项目，它们既能展示电路理论的应用，又能体现解决工程问题的方法。
　　特别针对讨论式、翻转课堂教学模式。讨论式教学、翻转课堂教学，是把课堂变为对学生自主学习效果检验的场所，它有效地将学习主动权转移到学生。此时，构建知识体系、提升思维能力的任务必须由教材来承担。本套教材力求用符合逻辑的知识分层与分步、恰当的总结与归纳、递进式的效果检测、引导式的综合运用来配合教学方法改革，消除因知识碎片化、学习方式零散化导致的知识掌握不系统、综合运用不足、逻辑思维能力提升不够等隐忧。从精品课程建设、到精品资源共享课程建设，再到MOOC建设，这些改革的重点是教学方式与手段，虽然知识的呈现形式变得丰富多样，但经过多年各类教学资源的建设与使用，作者还是认为教材是知识的核心载体，具有不可替代的地位。教材是串起碎片化知识与零散化学习方式的主线，教学视频和课件等是围绕主线的辅助手段。掌握理论知识、培养思维方式、学习工程问题解决方法三者结合则是教学的目标。用简单、直接的方式，将常用的数学知识融入与之相关的内容中。对线性代数方程组求解、一阶和二阶微分方程求解、三角函数运算、傅里叶级数、拉普拉斯变换等数学知识，从应用的角度进行论述，不仅为不具备或没有掌握好这些知识的读者提供方便，也会逐渐提高读者用数学语言严密阐述工程问题的意识和能力。内容体系本套教材分为《电路理论——基础篇》和《电路理论——高级篇》，基础篇可以单独使用。具体内容如下表。

洞见万象：探索现代科技的基石——电磁世界 这本书并非一部枯燥的教科书，而是一次引人入胜的旅程，带领读者深入探索那些塑造我们现代生活、隐藏在日常设备背后的神秘力量——电磁现象。从孩童时期好奇地摆弄磁铁，到成年后惊叹于智能手机的便捷，我们无时无刻不被电磁世界所包围。这本书正是为了揭示这些现象的本质，理解其背后的深刻原理，从而开启对科技更深层次的认知。 我们生活的世界，从宏观的星系运转到微观的原子结构，都离不开电磁力的作用。电力驱动着我们的城市，信息通过无线电波传递，光线照亮了我们的眼睛，这一切都源于电荷的运动和相互作用。本书将循序渐进地剖析这些基础概念，确保即使是初次接触的读者也能建立起坚实的理解。 一、电荷的律动：宇宙的基本积木 故事始于最基本的单元——电荷。我们将一起认识到，电荷并非虚无缥缈的概念，而是物质固有的属性，如同质量一般。正电荷和负电荷之间的相互吸引与排斥，构成了电磁现象的驱动力。我们会探讨电荷的守恒性，理解为什么在任何孤立系统中，总电荷量保持不变，这如同物质守恒定律一样，是自然界的基本法则。 本书将深入研究电荷的分布，理解为何有些物质能够自由传递电荷（导体），而有些则严密阻碍电荷的流动（绝缘体）。我们会揭示电子、质子等基本粒子的角色，以及它们在原子结构中的排列如何决定物质的导电特性。更进一步，我们将触及电荷的微观量子特性，为理解更复杂的现象打下基础。 二、电场与势：无形的力量之网 一旦有了电荷，便有了电场。电场是一种看不见但真实存在的力场，它无时无刻不在影响着周围的电荷。本书将形象地描绘电场线，将它们比作无形的“力之网”，直观地展示电场力的方向和强度。我们会学习如何通过数学工具来计算和预测电场，理解点电荷、线电荷、面电荷以及体电荷所产生的电场特性。 电场概念的延伸是电势。我们可以将电势理解为电荷在空间中“拥有”的能量。电势的差异驱动着电荷的定向移动，这便是我们熟知的电流。本书将详细讲解电势的概念，以及电势差（电压）在驱动电荷流动中的关键作用。我们将通过一系列实际例子，例如电池内部的电势分布，来生动地解释电势的意义，并揭示其与电场之间的深刻联系。 三、电流的海洋：能量流动的脉搏 当电荷在导体中定向移动时，电流便产生了。本书将深入探讨电流的本质，不仅仅是数值上的大小，更重要的是理解电流的流动方向、速度以及其携带的能量。我们将认识到，电流是构成我们现代社会运转的血液。 我们将研究不同类型的电流，包括直流电（DC）和交流电（AC）。理解直流电的稳定流动，以及交流电周期性的方向改变，并探讨它们各自的优劣及应用场景。本书将详细分析电流在电阻中的行为，引入欧姆定律这一基石，揭示电压、电流与电阻之间的定量关系。我们将通过计算实例，帮助读者掌握如何分析简单的电阻电路，理解能量如何在电阻中转化为热量。 四、电阻的阻碍与功耗：能量的转化与损耗 任何导电材料都存在一定的电阻，它阻碍着电流的流动，并在此过程中将电能转化为其他形式的能量，通常是热能。本书将深入剖析电阻的成因，理解材料的导电性、尺寸以及温度如何影响其电阻值。我们将探讨电阻的串联与并联，学习如何计算复杂电路的总电阻，并理解它们对电流和电压分布的影响。 电阻上的能量损耗，即焦耳热，虽然有时是不希望的，但也是许多电器工作原理的基础，例如电热器、灯泡等。本书将详细分析电阻消耗的功率，揭示功率的计算公式，并讨论如何在电路设计中权衡能量损耗与效率。 五、电容的蓄积与释放：能量的暂存器 电容是一种能够储存电荷的元件，它如同一个微型的“能量蓄水池”。本书将深入研究电容器的结构和工作原理。我们会理解电容器为何能在两个导体之间储存电荷，以及介质材料在其中扮演的角色。 我们将探讨电容器的充放电过程，理解电荷如何在电场的作用下不断积聚，又如何在电路断开后逐渐释放。这在许多电子设备中至关重要，例如数字电路的时序控制、电源滤波以及能量的瞬间输出。本书将通过实例，展示电容器在各种应用中的作用，例如闪光灯的瞬间放电，手机屏幕的点亮等。 六、电感的神奇：对抗变化的磁场 电感是与电容器相对应的另一个基本元件，它在电路中扮演着“惯性”的角色，抵抗电流的变化。本书将揭示电感器的工作原理，理解线圈中的电流如何在自身周围产生磁场，以及变化的磁场又如何反过来阻碍电流的变化，产生感应电动势。 我们将深入探讨电感与磁场之间的关系，学习如何计算电感值，并分析电感在电路中的作用。电感在许多应用中不可或缺，例如用于振荡电路、滤波电路以及无线通信系统中。本书将通过生动的例子，解释电感如何“平滑”电流的变化，以及它在储存磁场能量方面的独特能力。 七、交织的信号：交流电路的动态舞步 在现代电力系统中，交流电占据着主导地位。本书将带领读者深入交流电路的世界。我们将认识到，交流电的电压和电流随时间呈周期性变化，这带来了与直流电截然不同的分析方法。 我们将学习如何描述正弦波形，理解频率、幅度和相位等重要参数。本书将引入复数阻抗的概念，这是一种强大的数学工具，能够将电阻、电容和电感的效应统一起来，从而简化交流电路的分析。我们将通过计算实例，演示如何分析包含电容和电感的交流电路，以及它们如何影响电路的响应。 八、互联互通：电路的分析与设计 理解了基本元件后，我们将把它们组合起来，构建出更为复杂的电路。本书将系统地介绍电路分析的基本方法和原则。我们将学习如何运用基尔霍夫定律，这如同电路分析的“交通规则”，帮助我们理解电流和电压在复杂网络中的分配。 本书将介绍节点分析法、网孔分析法等系统性的分析技术，帮助读者能够有条不紊地解决复杂的电路问题。我们还将触及一些重要的电路定理，例如叠加定理、戴维宁定理等，它们能够极大地简化电路的分析过程。 九、实际的启示：从理论到应用 理论的最终目的是为了指导实践。本书的最后一章将把我们所学的知识应用于实际的科技领域。我们将探讨电流、电压、电容、电感等基本概念如何在收音机、电视机、电脑、手机等我们日常接触到的设备中发挥作用。 我们将简要介绍一些重要的应用领域，例如传感器技术、电源管理、信号处理等，并指出这些领域是如何建立在电磁理论的基础之上的。本书的目的并非培养出电路工程师，而是希望通过知识的传递，点燃读者对科学探索的热情，让他们能够以更敏锐的视角观察世界，理解那些驱动现代科技进步的“看不见的手”。 这本书旨在提供一个清晰、严谨且引人入胜的电磁世界导论。它将帮助您理解“为什么”和“如何”——为什么电流会流动，如何利用电荷的运动来创造出改变世界的技术。它是一扇通往更广阔科学殿堂的门，等待着您去探索和发现。