Mathematics for Electricity and Electronics

Mathematics for Electricity and Electronics pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:McGraw-Hill College
作者:NEWMAN
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:1995-1
价格:$ 80.23
装帧:Pap
isbn号码:9780028012629
丛书系列:
图书标签:
  • 数学
  • 电子学
  • 电学
  • 电路
  • 工程数学
  • 应用数学
  • 电气工程
  • 电子工程
  • 技术数学
  • 高等数学
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具体描述

This workbook was written as a math refresher to help your students with the required math in the dc/ac course. The material is presented in a concise, relevant form beginning with the fundamentals of applied mathematics, algebra, trigonometry, and logarithms. As each topic is introduced, examples are given to help students master the manipulative skills and provide them with a better understanding of the mathematical concepts. Hundreds of drill problems are presented sing a unique three column format so students can see the math problem worked out traditionally and how the same problem is solved using a calculator.

好的,这是一份关于一本名为《Electricity and Electronics Fundamentals: A Practical Approach》的图书简介,内容力求详实且不包含任何关于您提到的《Mathematics for Electricity and Electronics》的内容。 图书简介:《Electricity and Electronics Fundamentals: A Practical Approach》 核心聚焦:理论与实践的完美结合 《Electricity and Electronics Fundamentals: A Practical Approach》是一本专为电气工程、电子技术、机械自动化以及相关技术领域学生和初级工程师设计的深度教材。本书旨在弥合纯理论学习与真实世界应用之间的鸿沟,通过结构化的叙述、详尽的案例分析和大量的实践指导,确保读者不仅理解“是什么”(What),更能掌握“如何做”(How)。 本书的核心理念在于:现代电子和电气系统的复杂性要求从业者必须具备扎实的理论基础,同时能够熟练地运用这些知识解决实际问题。因此,我们精心设计了模块化的章节,从最基础的直流电路原理入手,逐步过渡到复杂的数字逻辑和微控制器应用,每一步都紧密结合工业标准和现代技术要求。 第一部分:直流与交流电的基础:构建坚实的地基 (DC & AC Foundations) 本书的第一部分致力于为读者打下无可动摇的电气科学基础。我们摒弃了纯粹的数学推导堆砌,转而采用物理直觉和实际应用的视角来阐述基本定律。 直流电路分析 (DC Circuit Analysis) 我们将从电荷、电流、电压和电阻这四个基本物理量入手,深入探讨欧姆定律的实际意义。重点不仅在于公式 $ ext{V} = ext{IR}$ 的应用,更在于理解电阻在不同材料、温度下的行为变化。 关键内容剖析: 串联与并联电路: 详细解析如何利用基尔霍夫电压定律 (KVL) 和基尔霍夫电流定律 (KCL) 分析复杂的网状电路。我们提供了一系列针对性的“故障排查”小节,模拟实际工作中遇到的短路、开路以及不平衡负载情况下的分析步骤。 功率与能量: 讲解电功率的产生、传输和耗散。在探讨电热效应(焦耳定律)时,会引入热管理(Heat Sinking)的基本概念,这是电子设备可靠性设计中的关键一环。 储能元件: 对电容和电感进行深入剖析。电容的充放电过程不再是抽象的曲线,而是与实际电源(如开关电源的滤波环节)紧密关联。电感的特性则在变压器和电磁感应章节中得到进一步的深化。 交流电路基础 (AC Circuit Basics) 交流电是现代电力系统的核心。本部分将重点区分理想交流与实际交流的特性。 正弦波的描述: 深入讲解周期、频率、相位和有效值 (RMS)。通过示波器(Oscilloscope)的实际操作指南,读者可以直观地看到这些参数在波形上的体现。 RLC电路与阻抗 (Impedance): 我们引入复数概念(但强调其在电路分析中的实用性而非纯粹的数学美感),详细解释阻抗三角形的概念。重点聚焦于谐振现象(Series and Parallel Resonance)在滤波器设计中的应用,例如如何设计一个抑制特定频率干扰的陷波电路。 三相电源系统: 针对工业应用,本书详细介绍了星形(Y)和三角形($Delta$)连接的原理、线电压与相电压的关系,以及三相功率的计算,为后续的电机驱动章节做好准备。 第二部分:半导体与器件:电子世界的基石 (Semiconductors and Devices) 从宏观的电力系统过渡到微观的信号处理,本部分聚焦于现代电子技术的心脏——半导体器件。 二极管的应用 (Diodes and Rectification) 我们从P-N结的形成原理开始,解释二极管的单向导电性。 整流电路: 全波、半波及桥式整流电路的构建与分析,并详细对比它们在纹波系数和效率上的差异。特别增加了一章关于齐纳二极管(Zener Diode)作为稳压元件的实际应用案例,这在所有需要稳定工作电压的系统中至关重要。 特殊二极管: 概述光电二极管、发光二极管(LED)驱动电路的安全设计规范,以及瞬态电压抑制(TVS)二极管在保护敏感电路中的作用。 晶体管:开关与放大 (Transistors: Switching and Amplification) 晶体管是实现所有现代电子功能的基础。本书对BJT(双极结型晶体管)和FET(场效应晶体管)的讲解力求平衡。 BJT工作区与放大: 侧重于晶体管作为放大器的“有源区”工作状态。通过图表演示跨导(Transconductance)的概念,并给出共射极、共基极、共集电极三种基本组态的适用场景分析。 MOSFET与开关: 详细阐述MOSFET在数字逻辑和功率控制中的优越性。重点分析其阈值电压($V_{th}$)和导通电阻($R_{DS(on)}$)对效率的影响,这是设计高效开关电源和电机驱动器的关键参数。 晶体管电路的偏置设计: 提供了一套实用的、基于参数范围的偏置电路设计流程,帮助读者避免因参数漂移导致的电路失效问题。 第三部分:模拟电路与信号处理:信息的构建 (Analog Circuits and Signal Processing) 本部分将理论知识应用于信息捕获、处理和输出的环节。 运算放大器 (Operational Amplifiers - Op-Amps) 运算放大器被视为电子学的“瑞士军刀”。本书将重点讲解其理想模型与实际限制的对比。 基本组态: 反相、同相放大器、电压跟随器、加法器和减法器的设计与增益计算。 有源滤波器 (Active Filters): 摒弃抽象的波特图,直接展示如何利用运算放大器和RC网络构建一阶和二阶的低通、高通和带通滤波器,以实现对特定频率信号的选择性提取。 比较器与非线性应用: 讲解施密特触发器(Schmitt Trigger)在消除噪声和实现波形整形中的关键作用。 振荡器与调制 (Oscillators and Modulation) 信号的产生和传输是通信和控制系统的核心。 振荡原理: 分析LC振荡器(如Clapp, Colpitts)和RC振荡器(如文氏桥)的工作机制,并强调起振条件(Barkhausen Criterion)的物理意义。 信号处理基础: 简要介绍AM和FM的基本调制原理,侧重于这些调制方式在抗干扰能力上的差异,而非深入复杂的通信理论。 第四部分:数字电子学与微控制器接口:现代控制的核心 (Digital Electronics and Microcontroller Interfacing) 本部分将读者带入现代嵌入式系统和自动化控制的世界。 逻辑门与组合/时序电路 (Logic Gates and Digital Circuits) 布尔代数与逻辑设计: 从基本的AND, OR, NOT门开始,讲解德摩根定律在简化电路中的应用。 组合逻辑: 重点分析编码器、译码器、多路选择器(MUX)和数据比较器。 时序逻辑: 对触发器(Flip-Flops,如SR, JK, D型)的建立时间和保持时间进行实际的参数解读,并讲解锁存器、计数器和移位寄存器的构建。 微控制器基础与输入/输出 (Microcontroller Basics and I/O) 我们选择一个典型的、广泛应用的微控制器架构作为案例(而非特定型号的深度编程手册),讲解其核心概念。 架构概述: 中央处理器(CPU)、内存(RAM/ROM)和外设(Peripherals)的组织方式。 模拟信号数字化: 详细讲解模数转换器(ADC)的量化误差、有效位数(ENOB)以及采样率对信号保真的影响。 脉冲宽度调制 (PWM): PWM在电机速度控制、LED亮度调节中的关键应用。本书会提供详细的定时器配置指南,以生成稳定且可控的PWM信号。 接口协议: 对常用的串行通信协议如UART, SPI, I2C进行深入的物理层和数据帧结构解析,旨在让读者能够正确地选择和配置这些接口进行数据交换。 实践导向的特色 本书的每一章都嵌入了以下实践模块: 1. “实验室挑战” (Lab Challenges): 提供电路图、所需元件清单和预期的测试结果,要求学生亲手搭建并验证理论。 2. “故障排除案例” (Troubleshooting Scenarios): 描述一个实际发生的电路故障(例如,一个放大器输出的直流偏移量过大),引导读者运用所学的知识,通过电压、电流测量点逐步隔离问题源头。 3. “仿真与验证” (Simulation & Verification): 鼓励使用行业标准的仿真软件(如LTSpice或Multisim)来验证设计,特别是对于复杂RLC电路和晶体管偏置电路,以减少硬件调试时间。 《Electricity and Electronics Fundamentals: A Practical Approach》不仅仅是一本教科书,它是一份通往实际工程应用的路线图,旨在培养具备扎实理论根基和卓越问题解决能力的未来技术人才。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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这本书的结构布局给人一种强烈的“拼凑感”,像是将一本通用的初级代数教材和一本八十年代的入门电路科普读物强行缝合在了一起,而且缝合的工艺极其粗糙。我的主要关注点在于“Electricity”领域,特别是关于交流电理论中正弦波的表示和分析。我非常期待看到如何使用欧拉公式来处理交流电路中的阻抗,或者如何应用三角函数恒等式来简化功率因数计算。但是,这本书在提及正弦波时,仅仅是画了一个优美的波形图,然后用 $A sin(omega t + phi)$ 这样的表达式带过,接着就跳到了如何计算这个波形的平均值和有效值,而这个计算过程,又回到了基础的积分和代数运算上,没有将这些基础工具与电路的实际物理意义(比如能量传输效率)建立起实质性的联系。我甚至在书中寻找关于矩阵代数在多回路分析中的应用的章节,但完全没有找到,取而代之的是关于如何使用尺规作图来解二次方程的详细步骤。这种对内容相关性的严重错位,让我对作者的意图产生了深深的困惑。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的感觉就像是走进了一个空旷的大教堂,四周的声学效果极佳,但里面却空无一物。它的装帧和排版是无可挑剔的,字体选择优雅,页边距宽敞,阅读起来视觉舒适度非常高,这无疑是它最大的优点之一。但是,内容上的空洞感实在令人难以忍受。我本来想找一些关于傅里叶分析在交流电路分析中的实际应用案例,或者至少是关于拉普拉斯变换在瞬态响应分析中的具体推导过程。然而,书中关于“数学”的部分,严格来说,只是对基础代数和三角函数概念的浅尝辄止的回顾。它提到了“电感”和“电容”这两个词,但对它们如何与复数运算结合,如何定义相移和相位角,完全避而不谈,仿佛那是什么禁忌话题。更令人费解的是,它花了大量的篇幅去介绍一些历史上的数学家和他们的生活轶事,这些内容对于提升我的专业技能毫无助益。如果这是一本历史传记,我可以理解,但作为一本声称是“为电力和电子设计”服务的数学书籍,这种内容比例简直是荒谬的。我读完后,对于如何使用欧姆定律以外的任何高级数学工具来解决实际的电路问题,依然一无所知。

评分☆☆☆☆☆

如果非要说这本书有什么闪光点,那可能就是它对“严谨性”的追求——只不过这种严谨性用错了地方。它对基础数学概念的定义一丝不苟,比如对“数域”的划分,对“公理化体系”的介绍,花费了大量的笔墨。然而,这种学院派的、纯粹的数学讨论,与“电力和电子”这个应用性极强的领域几乎是绝缘的。在我看来,一个合格的工程数学教材应该在讲解数学工具的同时,不断地通过电路的例子来固化读者的理解。例如,讲解偏微分方程时,应该立即关联到传输线模型或者热扩散问题。这本书则完全是两张平行的轨道,数学轨道笔直地向前延伸,应用轨道则远远地落在后面,两者从未交汇。我试图从中提取出任何可以用于仿真软件脚本编写的数学逻辑,或者可以用于故障诊断的数理模型,但一无所获。它更像是一本为数学系新生准备的“沉闷导论”,而非为工程师准备的实用工具书,让人感觉像是被一本披着科技外衣的哲学读物给愚弄了。

评分☆☆☆☆☆

说实话,这本书的定价与它提供的实际价值之间存在着巨大的鸿沟。我购买它是冲着书名中“Electronics”这个关键词去的,心中暗自盘算着,也许里面会包含一些关于数字逻辑电路中布尔代数运算的深入讲解,或者至少是对二极管、晶体管等基本元件的数学模型进行分析。结果呢?它对数字逻辑的提及少得可怜,布尔代数也仅仅是草草地提了一下“与、或、非”这几个基本概念,完全没有涉及到卡诺图化简或者逻辑门电路的实现。至于电子元件,它似乎更倾向于用非常宏观的、非数学性的语言来描述它们的功能。例如,它描述电阻“限制电流”,电容“储存电荷”,但这都是高中物理知识范畴内的描述,完全没有涉及电流随时间变化的微分方程,也没有给出任何可以用来进行精确计算的公式。整本书读下来,我感觉自己像是在进行一场盛大的“概念性”的散步,风景很美,但没有带回任何有用的工具箱。对于希望通过这本书提升工程计算能力的人来说,这绝对是一个陷阱。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计得非常有时代感,那种略带磨损的质感,仿佛能闻到油墨和旧纸张混合的味道。我原本期待它能深入探讨一些经典电路理论在电力系统中的应用,毕竟书名里提到了“Electricity and Electronics”。然而,当我翻开目录时,那种期望值就开始直线下降了。这本书的大部分篇幅似乎都聚焦于一些非常基础的、甚至可以说是小学水平的数学概念,比如分数、小数的运算,以及一些简单的代数方程的解法。如果我是一个刚刚接触电路的学生,或许会觉得有些帮助,但对于一个已经掌握了微积分和线性代数,试图理解复杂阻抗匹配或高频信号处理的人来说,这些内容简直是浪费时间。我印象最深的是其中一章花了大量的篇幅来解释如何进行百分比的计算,这在现代工程软件中完全是自动化处理的步骤。更别提那些插图了,线条粗糙得像是用铅笔随便画的草稿,完全没有专业教材应有的严谨性和清晰度。总而言之,如果期待从这本书中学到任何关于现代电力电子设备设计或高级数学建模的知识,那无疑是南辕北辙的体验。它更像是一本为完全的初学者准备的算术指南,而非一本面向电子电气工程领域的专业参考书。

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