電路學原理與應用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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本書為大學課程「電路學」之專用教科書，前六章主要闡述電路的基本原理與分析技術，接著介紹兩種重要的應用，包括第七章的相量法及第八章的頻率響應，其中相量法可用來分析交流電力係統或單頻電路，頻率響應則是濾波器設計的基本概念，熟悉這兩種應用技術後，便可輕鬆地銜接與電子學相關的專業課程。 本書除瞭各種原理的詳細介紹外，還加入相關的範例，並利用詳解來說明所使用的分析技巧，也在範例之後附加練習題，讓學生有機會經由自我訓練去體驗各種重要的分析方法。在各章後麵都附有習題，可做為學生作業之用。

本書特色

　　1.本書前六章主要闡述電路的基本原理與分析技術，接著介紹兩種重要的應用，包括第七章的相量法及第八章的頻率響應。
　　2.本書除瞭各種原理的詳細介紹外，還加入相關的範例，並利用詳解來說明所使用的分析技巧，也在範例之後附加練習題，讓學生有機會經由自我訓練去體驗各種重要的分析方法。
　　3.本書在各章後麵都附有習題，可做為學生作業之用。

《電磁場與波：理論基礎與工程實踐》 前言：穿越時空的連接——電磁學的宏偉敘事 自邁剋爾·法拉第發現電與磁的深刻聯係，再到詹姆斯·剋拉剋·麥剋斯韋將其提升至統一的數學框架，電磁學便以其無與倫比的普適性，成為瞭現代物理學和信息技術基石。本書《電磁場與波：理論基礎與工程實踐》旨在為讀者構建一個紮實、嚴謹且具有強烈應用導嚮的電磁學知識體係。我們深知，電磁現象的復雜性往往使初學者望而卻步，因此，本書采用瞭一種“由簡入繁，由理論到實踐”的遞進式教學策略，確保讀者不僅能掌握麥剋斯韋方程組的深奧內涵，更能熟練運用這些原理解決實際工程問題。 本書內容涵蓋瞭靜電場、靜磁場理論的嚴格推導，以及時變場中電磁波的産生、傳播與接收的全過程。我們聚焦於經典理論的精確性，並輔以大量的工程實例和前沿技術背景介紹，以期培養齣具備深厚理論功底和強大問題解決能力的工程師與科研工作者。 --- 第一部分：靜電場的精確描繪 (Static Electric Fields) 本部分是理解所有電磁現象的起點。我們從最基本的電荷概念和庫侖定律齣發，係統地構建靜電場的分析工具箱。 第一章：電荷、場強與電位 庫侖定律的嚮量形式與疊加原理： 詳細闡述瞭點電荷間相互作用的定量關係，並引入瞭電場強度的概念，強調其作為矢量場的特性。 連續電荷的計算： 針對綫電荷、麵電荷和體電荷分布，係統地推導瞭電場強度積分公式，並使用實例（如均勻帶電環、無限長帶電綫）演示如何運用高斯定律進行簡化計算。 電勢的概念與性質： 引入標量電勢，解釋瞭電勢與電場強度之間的微分關係（$mathbf{E} = - abla V$），並討論瞭等勢麵的物理意義。 第二章：高斯定律與靜電場的約束條件 高斯定律的深入解讀： 不僅僅停留在公式層麵，更深入探討瞭電通量在封閉麯麵上的物理含義，並將其作為求解具有高度對稱性電場問題的核心工具。 靜電場的環路積分定理： 闡述瞭保守場的性質，證明瞭靜電場是保守場，即 $oint_L mathbf{E} cdot dmathbf{l} = 0$。 導體在靜電場中的行為： 詳盡分析瞭平衡狀態下導體內部電場為零、電荷分布於錶麵的現象，並推導瞭導體錶麵電荷密度與錶麵電場強度的關係。 第三章：靜電場的邊界條件與應用 電介質與極化現象： 引入電介質材料，詳細解釋瞭宏觀上的電極化強度 $mathbf{P}$ 和電位移矢量 $mathbf{D}$。 靜電場的兩個基本邊界條件： 嚴格推導齣電場切嚮分量連續和電位移正交分量連續的邊界條件，這是分析多層介質結構（如電容器）的關鍵。 拉普拉斯與泊鬆方程： 在無源區域，電勢滿足泊鬆方程（$ abla^2 V = - ho/epsilon$）；在無電荷區域，則滿足拉普拉斯方程（$ abla^2 V = 0$）。本書通過求解二維拉普拉斯方程的實例，介紹分離變量法和共形映射法在解決復雜幾何電場問題中的應用。 --- 第二部分：穩恒電流與靜磁場 (Steady Currents and Magnetostatics) 本部分將引入電流的概念，並分析穩定電流所産生的磁場。 第四章：穩恒電流與歐姆定律的微觀基礎 電流密度與連續性方程： 定義瞭電流密度 $mathbf{J}$，並從電荷守恒的角度推導齣穩恒電流的連續性方程 $ abla cdot mathbf{J} = 0$。 歐姆定律的微分形式： 探討瞭材料的本構關係，如 $mathbf{J} = sigma mathbf{E}$，並引入電導率 $sigma$ 和電阻率 $ ho$ 的概念。 焦耳熱效應與能量： 分析瞭電流通過導體時産生的熱耗散功率密度 $mathbf{J} cdot mathbf{E}$。 第五章：靜磁場的基本定律 畢奧-薩伐爾定律 (Biot-Savart Law)： 作為産生磁場的源項，詳細推導瞭電流元産生磁感應強度 $mathbf{B}$ 的積分形式。 安培環路定律 (Ampère's Circuital Law)： 類似於高斯定律，是求解具有較高對稱性磁場分布的強大工具。本書重點分析瞭長直導綫、無限長螺綫管和有限電流片的磁場分布。 磁矢量位 $mathbf{A}$： 引入磁矢量位，使得磁場可以錶示為 $mathbf{B} = abla imes mathbf{A}$，從而簡化瞭復雜的磁場計算，尤其是在處理復雜電流分布時。 第六章：磁性材料與磁場的邊界條件 磁場強度 $mathbf{H}$ 與磁感應強度 $mathbf{B}$： 引入磁場強度 $mathbf{H}$，解釋其與磁化強度 $mathbf{M}$ 的關係。 磁性材料的分類： 詳述抗磁性、順磁性和鐵磁性的微觀機理及其宏觀磁導率 $mu$ 的性質。 磁場的邊界條件： 導齣磁場中的兩個基本邊界條件：磁感應強度的法嚮分量連續和磁場強度的切嚮分量不連續（由錶麵電流決定）。 --- 第三部分：時變電磁場與麥剋斯韋方程組 (Time-Varying Fields & Maxwell’s Equations) 這是本書的核心與高潮部分，將靜電學和靜磁學統一到動態的、隨時間變化的電磁場框架中。 第七章：法拉第電磁感應定律與麥剋斯韋引入 法拉第定律的積分與微分形式： 深入分析感應電動勢的産生機理，解釋瞭時變磁通量如何産生渦鏇電場（$oint mathbf{E} cdot dmathbf{l} = -frac{partial}{partial t} iint mathbf{B} cdot dmathbf{S}$）。 麥剋斯韋的位移電流： 詳細闡述瞭麥剋斯韋為修正安培定律、保證電荷守恒在時變場中的一緻性，所引入的“位移電流”概念 ($mathbf{J}_D = epsilon frac{partial mathbf{E}}{partial t}$)。 麥剋斯韋方程組的完整形式： 匯集前述所有定律，形成描述整個電磁現象的四組偏微分方程。 第八章：電磁波的産生與傳播 無源均勻介質中的波動方程： 基於麥剋斯韋方程組，推導齣電場 $mathbf{E}$ 和磁場 $mathbf{H}$ 的齊次波動方程。 平麵電磁波的特性： 分析瞭在理想導體、無損耗介質（如真空）中傳播的平麵波，重點討論瞭波速、波長、波數、傳播常數、相位常數和本徵阻抗等關鍵參數。 坡印廷矢量與能量流： 引入坡印廷矢量 $mathbf{S} = mathbf{E} imes mathbf{H}$，定量描述電磁場的能量傳輸密度和方嚮，並推導瞭平均功率的計算方法。 第九章：電磁波的邊界反射與透射 平麵波在兩種介質界麵上的行為： 係統分析瞭電磁波垂直入射和斜入射時，在不同邊界條件下的反射係數和透射係數。 菲涅耳公式： 詳細推導瞭橫電（TE）波和橫磁（TM）波在界麵上的精確反射與透射關係，討論瞭布儒斯特角、全內反射等重要現象。 --- 第四部分：導引波與輻射基礎 (Guided Waves and Radiation Fundamentals) 本部分將理論應用於實際的傳輸係統和輻射器件中。 第十章：傳輸綫理論基礎與導引波 集總電路與分布電路的過渡： 從集總參數模型過渡到分布參數模型，引入傳輸綫的單位長度電容 $C'$ 和電感 $L'$。 特勒根（Telegrapher's）方程： 基於分布參數模型，推導描述電壓和電流沿綫傳播的波動方程。 特性阻抗與功率匹配： 深入討論特性阻抗 $Z_0$ 的概念，以及如何利用史密斯圓圖（作為輔助工具）實現阻抗匹配，最大化功率傳輸。 第十一章：簡單輻射體與天綫基礎 矢量磁位與輻射場： 利用矢量磁位，分析瞭遠場（輻射區）的電磁場分布，闡明瞭電磁波是如何從振蕩源嚮外輻射的。 理想偶極子天綫： 詳細分析瞭半波長偶極子天綫（$lambda/2$）的電流分布、遠場輻射方嚮圖和輸入阻抗，作為所有天綫設計的基石。 有效麵積與增益： 引入天綫的重要性能指標，如有效接收麵積 $A_{eff}$ 和天綫增益 $G$，解釋瞭這些參數在通信係統中的實際意義。 --- 總結：電磁學的工程哲學 本書強調，電磁學不僅僅是物理定律的集閤，更是一套強大的工程設計範式。從微觀粒子間的靜電力，到宏觀的無綫通信，電磁場與波的理論無處不在。通過對麥剋斯韋方程組的深入掌握和對邊界值問題的熟練求解，讀者將能夠自信地應對從高頻電路設計、微波器件開發到電磁兼容性分析等各類挑戰。我們希望本書能成為讀者通往電磁學殿堂的堅實階梯，激發對電磁世界更深層次的探索欲望。

第一章 電路基本概念
第二章 電阻電路分析
第三章 電路基本原理
第四章 一階電路分析
第五章 二階電路分析
第六章 一般電路分析─拉氏轉換
第七章 交流電路分析─相量法
第八章 頻率響應─濾波器

评分☆☆☆☆☆

老實說，我對《電路學原理與應用》這本書的期待並沒有很高，畢竟電路這門學科聽起來就有點枯燥乏味。然而，當我翻開它的時候，就被書中豐富的內容和巧妙的講解方式深深吸引瞭。它不像我之前看過的很多教材那樣，上來就是一大堆公式和定理，而是以一種更具故事性的方式來展開。比如，在介紹電感和電容的特性時，作者用瞭幾個非常形象的比喻，將抽象的概念變得生動有趣。我尤其喜歡其中關於“動態電路”的章節，作者通過分析不同類型的濾波器和振蕩電路，讓我對電路在時間和頻率上的響應有瞭更深刻的理解。更讓我驚喜的是，書中還穿插瞭一些關於電路設計曆史上重要裏程碑的介紹，比如電子管的齣現、集成電路的革命等等，這些內容不僅增長瞭我的見識，也讓我感受到瞭電路技術發展的魅力。這本書的排版也非常用心，大量的插圖和圖錶清晰明瞭，大大降低瞭閱讀難度。我甚至覺得，這本書不僅僅是一本技術手冊，更像是一本關於電路世界的百科全書，讓人愛不釋手。

评分☆☆☆☆☆

這本書簡直是我近期閱讀體驗中的一股清流！作為一名工程領域的研究生，我接觸過不少技術書籍，但《電路學原理與應用》給我帶來的驚喜是顯而易見的。首先，它的編排邏輯非常清晰，從最基礎的電荷、電流概念入手，循序漸進地講解瞭歐姆定律、基爾霍夫定律等核心原理。我尤其欣賞的是，書中並沒有止步於理論的羅列，而是花瞭相當大的篇幅來闡述這些原理在實際電路設計中的應用。例如，在講到串並聯電路時，作者不僅給齣瞭清晰的公式推導，還配以瞭非常生動的圖示和實際案例，像是分析傢用電器的功率分配，或者介紹如何設計簡單的穩壓電路。這一點對於我這種需要將理論知識轉化為實踐技能的學生來說，簡直太有幫助瞭！閱讀過程中，我感覺自己就像是在與一位經驗豐富的導師對話，他耐心細緻地引導我理解每一個概念，並告訴我如何在實際操作中運用它們。這本書的語言風格也很接地氣，不會使用過於晦澀難懂的術語，即使是初學者也能輕鬆理解。總而言之，這本書不僅鞏固瞭我的理論基礎，更重要的是點燃瞭我對電路設計的熱情，讓我對未來的學習和研究充滿瞭信心。

评分☆☆☆☆☆

這本書，我隻能說，它是一本“有料”的書！“有料”在我看來，不僅僅是包含大量知識點，更是指這些知識點是如何被組織和呈現齣來的。它讓我對“電路”這個曾經遙不可及的學科，産生瞭一種全新的認識。《電路學原理與應用》這本書，它非常擅長將那些復雜的概念，比如“瞬態響應”、“頻率特性”之類的，用一種極其簡潔明瞭的方式錶達齣來。我不喜歡那種堆砌公式、不給解釋的書，而這本書就恰恰相反，它會在引入每一個公式之前，先解釋清楚這個公式的意義和它所描述的物理現象。我特彆喜歡書中的“故障排除”部分，作者列舉瞭一些常見的電路故障，並詳細分析瞭可能的原因和解決方法。這對於我們在實際操作中遇到問題時，提供瞭非常寶貴的指導。這本書的深度和廣度都讓我感到驚嘆，它既有紮實的理論基礎，又有貼近實際的應用案例，而且信息量巨大，閱讀過程中我常常會發現一些之前從未考慮過的角度。

评分☆☆☆☆☆

我原本以為《電路學原理與應用》會是一本偏重理論、學習起來略顯吃力的書，沒想到它給我的感受完全是另一迴事。它更像是為那些想要“上手”的學生量身打造的。書中的實例分析非常到位，從簡單的電阻分壓器到稍微復雜的放大電路，每一個例題都講解得十分透徹，而且提供瞭詳細的計算過程和結果分析。我尤其欣賞的是，書中不僅講解瞭“如何做”，還深入探討瞭“為什麼這麼做”，解釋瞭每一個設計決策背後的原理和權衡。例如，在講解晶體管放大電路時，作者詳細分析瞭不同偏置方式對電路性能的影響，以及如何通過調整元件參數來優化輸齣信號。這對於我這個喜歡刨根問底的學生來說，簡直是福音。此外，書中的實踐環節也設計得相當巧妙，提供瞭許多可以動手驗證的實驗，讓我能夠將理論知識與實際操作相結閤，加深理解。這本書讓我感覺自己不再是被動地接受知識，而是主動地探索和解決問題，這種學習方式非常有成就感。

评分☆☆☆☆☆

我之前對電路這門學科的印象，就是各種枯燥乏味的公式和抽象的圖錶，直到我讀瞭《電路學原理與應用》。這本書，它真的顛覆瞭我對電路學習的認知。首先，它的語言風格非常活潑，不像很多教科書那樣嚴肅呆闆。作者在講解原理的時候，常常會穿插一些生動有趣的例子，甚至是一些生活中的小竅門，讓我覺得電路並不是那麼遙不可及。我特彆喜歡書中關於“非綫性元件”的章節，作者用一種非常通俗易懂的方式解釋瞭二極管和三極管的工作原理，還舉瞭很多實際應用，比如LED燈的設計、開關電源的原理等等。這些內容讓我覺得，電路不僅僅是學問，更是實實在在解決問題的工具。這本書的篇幅也不算短，但閱讀起來一點也不枯燥，因為作者總是能巧妙地將知識點串聯起來，形成一個完整的知識體係。讀完這本書，我感覺自己對電路的理解，已經上升到瞭一個新的高度，不僅僅是知道“是什麼”，更是懂得“為什麼”和“怎麼用”。