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出版者:McGraw Hill Higher Education

作者:William H. Hayt

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2006-03-01

价格:USD 65.69

装帧:Paperback

isbn号码:9780071109376

丛书系列:

图书标签:

• 电路分析
• 工程电路
• 电路理论
• 电子工程
• 电气工程
• 高等教育
• 教科书
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• 电路设计
• 仿真分析

《电工学基础：电路分析与应用》 图书简介 本书是一本全面而深入的电工学入门教材，旨在为读者系统地构建扎实的电路分析理论基础，并在此基础上引导读者掌握电路在实际工程中的应用。本书内容涵盖了电工学中最核心的概念、原理和方法，从最基础的电路元件出发，逐步引导读者理解复杂的电路行为。 第一部分：电路基本概念与元件 本书伊始，我们将从最根本的层面入手，介绍电路分析所必需的基本概念。这包括电荷、电流、电压、电阻、电导、功率和能量等。我们将清晰地阐述这些物理量的定义、单位以及它们之间的相互关系，并辅以生动形象的比喻和实例，帮助初学者建立直观的理解。 随后，本书将详细介绍构成电路的基本元件： 电阻器（Resistors）： 我们将深入探讨电阻的定义、欧姆定律（Ohm's Law）及其在不同材料和条件下的应用。从理想电阻到实际电阻的制造工艺和影响因素，都将一一解析。 电容器（Capacitors）： 电容器是储存电能的关键元件。本书将详细讲解电容器的结构、电容的定义、电场与电势差的关系，以及充放电过程的动力学特性。我们将探索不同类型电容器的特点及其在滤波、耦合等电路中的作用。 电感器（Inductors）： 电感器是储存磁场能的元件。本书将深入剖析电感器的结构、电感量的定义、互感与自感现象，以及与电流变化相关的感应电动势。我们将研究电感器在振荡电路、储能电路等方面的应用。 独立电源（Independent Sources）： 包括恒定电压源和恒定电流源。我们将介绍它们在电路分析中的作用，以及如何用符号和数值表示。 受控电源（Dependent Sources）： 包括电压控制电压源（VCVS）、电流控制电压源（CCVS）、电压控制电流源（VCCS）和电流控制电流源（CCCS）。我们将阐述这类特殊电源的工作原理，以及它们在模拟电路建模中的重要性。 第二部分：电路分析的基本方法 掌握了基本电路元件后，本书将进入电路分析的核心部分，介绍一系列强大的分析工具和方法： 基尔霍夫定律（Kirchhoff's Laws）： 包括基尔霍夫电流定律（KCL）和基尔霍夫电压定律（KVL）。我们将详细讲解这两个定律的物理意义，并提供大量的例题，演示如何利用它们来分析节点和回路。 节点分析法（Nodal Analysis）： 这是一种系统性的方法，通过选择节点电压作为未知数来求解电路。本书将分步讲解节点电压方程的建立过程，以及如何处理受控电源和各种类型的节点。 网孔分析法（Mesh Analysis）： 与节点分析法相对应，网孔分析法以网孔电流作为未知数。我们将详细介绍网孔电流方程的建立，以及如何在不同拓扑结构的电路中应用此方法。 支路电流法（Branch Current Method）： 作为节点分析法和网孔分析法的补充，支路电流法可以处理更广泛的电路问题，虽然计算量可能较大。本书将介绍其基本原理和应用场景。 叠加定理（Superposition Theorem）： 该定理适用于线性电路，它允许我们将复杂电路的响应分解为各个独立电源单独作用时的响应之和。本书将详细解释叠加定理的条件和应用步骤。 戴维宁定理（Thevenin's Theorem）与诺顿定理（Norton's Theorem）： 这两个定理是简化复杂线性电路的重要工具。我们将深入讲解如何将一个复杂的线性电路等效为一个简单的戴维宁等效电路（一个电压源和一个串联电阻）或诺顿等效电路（一个电流源和一个并联电阻），极大地简化了对电路特定部分的分析。 最大功率传输定理（Maximum Power Transfer Theorem）： 本定理是优化电源向负载传输功率的关键。我们将推导该定理的结论，并分析在何种条件下才能实现最大功率传输。 第三部分：交流电路分析 随着对直流电路分析的深入理解，本书将进一步拓展到更为普遍的交流电路分析。 相量（Phasors）： 为了简化正弦稳态分析，我们将引入相量的概念。相量可以将时域的正弦函数转化为频域的复数表示，使得电路分析的数学处理更加便捷。 阻抗（Impedance）与导纳（Admittance）： 我们将定义电阻、电抗（感抗和容抗）以及它们的组合——阻抗。阻抗是交流电路中衡量电流对电压阻碍作用的复数。导纳作为阻抗的倒数，同样具有重要的分析意义。 RLC 串联和并联电路（RLC Series and Parallel Circuits）： 我们将深入分析由电阻、电感和电容器组成的串联和并联电路在交流信号下的行为。这包括电压、电流的幅值和相位关系，以及功率因数等重要概念。 谐振（Resonance）： 谐振是 RLC 电路中一个非常重要的现象，在特定频率下，电路表现出特殊的特性，例如阻抗最小或最大，电压或电流出现极大值。我们将详细讲解串联谐振和并联谐振的条件、特点及其在通信、滤波等领域的应用。 交流功率（AC Power）： 我们将区分视在功率、有功功率和无功功率，并引入功率因数的概念。本书将指导读者如何计算交流电路中的功率，以及如何改善功率因数。 第四部分：暂态分析 除了稳态分析，本书还将探讨电路在信号变化瞬间的动态行为，即暂态分析。 一阶电路（First-Order Circuits）： 主要针对只包含一个储能元件（电容或电感）以及电阻的电路。我们将学习如何求解电容电压或电感电流的自然响应和阶跃响应，理解电容的充电和放电过程，以及电感的充磁和退磁过程。 二阶电路（Second-Order Circuits）： 涉及同时包含两个储能元件（电感和电容）以及电阻的电路。我们将分析二阶电路的无阻尼、临界阻尼和过阻尼响应，理解不同阻尼状态下电路的行为特点。 第五部分：其他重要主题 为了使读者获得更全面的电工学知识，本书还将涵盖一些其他重要的主题： 电路的频率响应（Frequency Response of Circuits）： 分析电路输出信号幅值和相位随输入信号频率变化的特性。这在滤波器设计、信号处理等领域至关重要。 滤波器（Filters）： 介绍低通、高通、带通和带阻等基本滤波器类型的工作原理及其在信号处理中的应用。 非正弦稳态分析（Non-Sinusoidal Steady-State Analysis）： 讲解如何利用傅里叶级数将非正弦周期信号分解为一系列正弦分量，并对每个分量进行稳态分析，从而得到整个电路的响应。 本书特色 循序渐进的教学方法： 从基本概念到复杂分析，内容组织合理，易于学习和理解。 丰富的例题与习题： 大量精心设计的例题贯穿全文，帮助读者巩固所学知识。每章末尾配有大量习题，包含不同难度级别，供读者练习和提高。 清晰的数学推导： 所有重要的公式和定理都提供了严谨的数学推导过程。 注重实际应用： 在讲解理论知识的同时，强调其在实际工程中的应用，激发读者的学习兴趣。 目标读者 本书适合于高等院校理工科专业的本科生、专科生，以及从事电子、电气、自动化等相关领域的工程技术人员。对于希望系统学习电路分析知识的自学者，本书也是一个理想的选择。 通过学习本书，读者将能够深入理解电路的工作原理，熟练掌握各种电路分析方法，并为进一步学习更高级的电子工程和电气工程课程打下坚实的基础。

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读书至今，这是唯一一本能让我从头笑到尾的教科书。作者极佳的幽默感使读这样一本大部头作品不再成为一种负担。 反观中文版，用词同样的严谨，内容同样的翔实，只是翻译过程中这些笑料被一一剔除，可惜得很。 如果有什么最佳教科书评选，我的那一票一定属于它。

评分☆☆☆☆☆

玩电路也玩了有两年了，虽然一直都是属于在尘土里打滚的水平，不过也感觉挺好。 但是一直深感自己基础不够，也是，我本来就非电专业的，我开始打滚，所有基础基本都来源于当初一个寒假自学了一本模电一本数电的课本。 后来上课，上了一门 电子电工学，少学时的，现在想起来，当...  

评分☆☆☆☆☆

读书至今，这是唯一一本能让我从头笑到尾的教科书。作者极佳的幽默感使读这样一本大部头作品不再成为一种负担。 反观中文版，用词同样的严谨，内容同样的翔实，只是翻译过程中这些笑料被一一剔除，可惜得很。 如果有什么最佳教科书评选，我的那一票一定属于它。

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读书至今，这是唯一一本能让我从头笑到尾的教科书。作者极佳的幽默感使读这样一本大部头作品不再成为一种负担。 反观中文版，用词同样的严谨，内容同样的翔实，只是翻译过程中这些笑料被一一剔除，可惜得很。 如果有什么最佳教科书评选，我的那一票一定属于它。

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Bible for the first course to any student who aims to embark on circuit-design work in the future. It's really worth reading verbatimly for a rookie. And it's also a useful handbook for those have been wooking with circuits for not a short period of time...  

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我必须承认，这本书的理论构建是严谨的，那种对物理定律的微观层面和数学抽象层面的深度剖析，确实体现了作者深厚的学术功底。然而，从一个期望通过它来快速掌握电路分析技能的“用户”角度来看，它的可用性极低。书中的插图设计，如果用“简陋”来形容都算是客气的了，很多重要的概念图，例如波特图的绘制，其坐标轴的标注和频率点的表示都模糊不清，需要借助外部资料才能准确解读。更别提在某些关键的推导过程中，作者会突然引入一个“我们知道……”或者“根据前文的结论……”的表述，而这个“前文的结论”往往需要读者在前面几百页的书页中进行地毯式搜索，浪费了大量宝贵的时间。这本书似乎更侧重于“证明”为什么电路会这样工作，而非“指导”我们如何去设计和分析一个实际的电路。它像是一座固若金汤的理论堡垒，但内部的通道布局复杂，工具箱里装的都是锤子和凿子，而不是现代化的工程软件。对于一个想快速上手的工程师或学生而言，这本书带来的压迫感远远大于帮助感，它更像是放在书架上用作身份象征的镇宅之宝，而不是一本可以随时翻阅、解决实际疑惑的工具书。

评分☆☆☆☆☆

这本书的习题部分，简直是一场智力上的“酷刑折磨”。我敢肯定，出题人的意图绝对不是为了巩固基础概念，而是为了检验读者是否具备成为一名顶尖数学家的潜力。习题的难度跨度之大，令人咋舌。前五题可能还停留在基础的KVL/KCL应用，但第六题开始，突然就跃升到了需要多变量微积分和复数域分析的复杂网络，中间的过渡环节完全缺失。很多题目甚至需要读者自行“发现”隐藏的对称性或者独特的解耦技巧，这些技巧在正文的讲解中从未被明确提及，仿佛作者期待读者能够通过某种心灵感应将这些高阶技巧默会于心。我记得有道关于叠加定理的习题，涉及到四个独立电源和两个受控源，光是画出那八种不同组合的电路图，就已经耗费了我将近一个小时，更别提后续的计算了。这种设计，无疑会将大部分希望通过练习来建立信心的学习者彻底击垮。它筛选的不是对电路原理的理解，而是对繁琐代数运算的耐受力，这完全背离了现代工程教育中强调的“清晰、高效解决问题”的初衷。读完这部分内容，我感受到的不是知识的充实，而是智力被过度榨取的疲惫。

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我花了整整一个周末的时间，试图攻克书中关于暂态响应那一章节。说实话，这个版本在理论深度上绝对是无可挑剔的，它对微分方程在电路分析中的应用进行了详尽到近乎病态的阐述。每一根电阻、电容、电感元件的特性，都被拆解成了最基础的物理定律，然后层层递进地构建起完整的数学模型。作者对于线性代数在矩阵分析中的应用简直是痴迷，书中花了大量的篇幅去论证矩阵求逆和特征值分解在求解高阶电路网络时的效率与优雅性，这种钻研精神值得称赞，但对于我这种急需解决实际问题的人来说，简直是牛饮“理论的海洋”。举个例子，当介绍RLC串联电路的过阻尼和欠阻尼情况时，书中的图示非常抽象，线条之间几乎没有留白，黑白分明的印刷风格让图形的区分度极低，需要眯着眼睛仔细辨认哪个是电流波形，哪个是电压响应。此外，作者对“理想元件”这个前提条件似乎有一种近乎偏执的坚持，所有分析都建立在这个假设之上，对于现实世界中元件的非线性效应、温度漂移等实际干扰因素，则是一笔带过，仿佛这些都不值得作为讨论的重点。这种过度理想化的处理方式，虽然保证了数学上的简洁性，却使得我们将理论应用于实际电路板时，感受到的知识与现实之间的巨大鸿沟难以弥合。这本书更像是一座理论的高塔，它矗立在那里，宏伟壮观，但你想要攀爬上去，却需要极强的毅力和极高的门槛。

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关于这本书的“经典”地位，我持保留意见。它确实是某些老牌工科院校的指定教材，但这或许更多是历史的惯性使然，而非内容本身的优越性。在阅读过程中，我发现书中对现代电路分析技术，比如利用Spice仿真软件进行参数验证和曲线拟合的讨论，几乎是寥寥无几，仿佛时间停滞在了上个世纪八十年代。所有的分析都依赖于手工计算，那种繁复到让人手心冒汗的步骤，在如今这个计算能力爆炸的时代，显得格外格格不入。更令人困惑的是，本书对不同分析方法的介绍缺乏一个明确的优劣对比和适用场景划分。例如，当面对一个复杂的节点电压法问题时，书中会同时展示两种不同的求解路径，但并不会清晰地告诉读者，在某类特定拓扑结构的电路中，为什么选择A方法比B方法更节省时间或更不容易出错。它只是机械地罗列了这些方法，要求读者自己去领悟其中的玄妙。这种“授人以渔不如授人以鱼，而我偏偏只给你鱼却不告诉你怎么吃”的教学模式，极大地增加了学习的试错成本。对于那些追求效率和实践应用的学习者来说，这本书的阅读体验堪比在没有GPS导航的时代，去阅读一本厚厚的古老地图集——信息量巨大，但定位和导航能力极差。

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这本号称是电路分析的权威教材，我抱着极大的期待翻开了它。然而，首先映入眼帘的是那排版密密麻麻的公式，感觉就像是在阅读一份加密文件。每一页都充斥着我从未见过的符号和数学推导，仿佛作者故意设置了重重障碍，以彰显其深奥。对于一个初学者来说，这简直是一场灾难。我试图从目录中寻找一些清晰的脉络，希望能够理清学习的路径，但目录本身也如同迷宫一般复杂，章节之间的逻辑跳跃性极大，让人摸不着头脑。例如，在介绍完基本的基尔霍夫定律后，下一章直接就跳到了复杂的拉普拉斯变换，中间缺少了最关键的过渡和铺垫，使得我感觉自己像是在半空中被猛地推了一把，完全没有抓手。书中的例题设计也极其不友好，它们往往从一个看似简单的初始条件出发，但求解过程却需要一系列繁琐且晦涩的代数运算，每一步的逻辑推演都隐藏得极深，非得我对照着参考答案，逐字逐句地去揣摩，才能勉强跟上作者的思路。更别提那些晦涩的文字解释，它们总是在用一种高高在上的学术腔调描述概念，缺乏任何生活化的比喻或直观的图解来帮助理解。阅读体验无疑是压抑且挫败的，它更像是一本写给同行、用来炫耀学识的学术论文集，而不是一本真正旨在传授知识的教学工具书。我不得不承认，如果不是为了应付考试，我真想立刻把它束之高阁，转而寻找那些更接地气的学习资料。

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