Fundamentals of Electrical Engineering pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Rizzoni, Giorgio

出品人:

页数:736

译者:

出版时间:2008-2

价格:$ 194.64

装帧:

isbn号码:9780073380377

丛书系列:

图书标签:

• 建筑
• 电气工程
• 电路分析
• 电磁场
• 电力系统
• 电子技术
• 信号与系统
• 控制系统
• 电工基础
• 工程数学
• 高等教育

《电工基础：理论与实践》 本书旨在为初学者和希望系统巩固电工基础知识的读者提供一个全面、深入的学习平台。我们相信，对电气工程基本原理的扎实掌握是理解和创新现代电力系统、电子设备以及自动化控制的关键。因此，本书着重于构建坚实的理论基础，并与实际应用紧密结合，帮助读者建立清晰的逻辑思维和解决实际问题的能力。 核心内容涵盖： 第一部分：电学基本概念与定律 电荷、电场与电势： 从最基本的电荷概念出发，深入探讨电荷的性质、电荷间的相互作用。我们将详细介绍电场强度、电场分布及其叠加原理，以及电势、电势差（电压）的定义和计算。通过对电势能的理解，为后续电路分析奠定基础。 电流与电阻： 讲解电流的形成、方向和测量方法，以及电流密度等概念。电阻作为电路中最基本的元件，我们将详细阐述其定义、影响因素（如材料、长度、截面积、温度）以及欧姆定律。此外，还会介绍电阻的串联和并联计算，为复杂的电路分析做准备。 电路基本定律： 详细介绍基尔霍夫电压定律（KVL）和基尔霍夫电流定律（KCL），这两个定律是分析任何电路的基础。通过大量的例题，演示如何运用这些定律来求解电路中的电压和电流。 电功率与焦耳定律： 阐述电功率的定义、计算方法以及功率的守恒性。深入讲解焦耳定律，解释电流通过导体时产生的热效应，并探讨其在电气设备中的应用与影响。 电容与电感： 介绍电容的结构、工作原理、电容的定义和单位，以及电容器在电路中的充放电过程。同样，详细讲解电感的定义、单位、感抗以及电感在电路中的储能作用。这部分将为后续学习交流电和时变电路打下坚实基础。 第二部分：直流电路分析 电阻电路的分析方法： 除了欧姆定律和基尔霍夫定律，我们将引入节点分析法、网孔分析法等更系统化的电路分析技术。这些方法能够帮助读者应对更复杂的直流电路，并能有效地求解电路中的任意支路电流和节点电压。 等效变换： 介绍电阻的串联、并联等效变换，以及更强大的戴维宁定理和诺顿定理。这些定理能够将复杂的线性电路简化为等效的电压源或电流源模型，极大地简化了电路的分析过程。 电源及其模型： 详细区分理想电压源、实际电压源、理想电流源和实际电流源，并介绍它们的等效模型。理解电源的特性对于正确分析电路至关重要。 电容器和电感器在直流电路中的行为： 探讨电容器和电感器在直流稳态下的行为，例如直流稳态时电容器相当于开路，电感器相当于短路。 第三部分：交流电路基础 交流电的基本概念： 介绍交流电的产生（发电机原理）、周期、频率、振幅、瞬时值、平均值、有效值（RMS值）。重点讲解正弦交流电的数学描述，包括相位和相角。 相量法： 引入相量这一强大的数学工具，将复杂的正弦交流量转化为复数，从而将微分方程求解转化为代数方程求解，大大简化了交流电路的分析。 阻抗与导纳： 详细讲解电阻、感抗和容抗的概念，并将它们统一在阻抗的概念下。介绍交流电路中的复阻抗、导纳及其计算。 RLC串联与并联电路： 深入分析RLC串联和并联电路在正弦交流电下的特性，包括电压、电流的关系，以及电路的相位关系。 功率在交流电路中的概念： 讲解有功功率、无功功率和视在功率，以及功率因数的重要性。介绍功率因数校正的方法。 谐振现象： 阐述RLC电路中的串联谐振和并联谐振条件、特点及应用。 第四部分：电磁学与电磁场 磁场与磁通： 介绍磁场的产生（电流、永磁体）、磁力线、磁感应强度（磁场强度）等概念。讲解磁通、磁通密度以及磁通的测量。 电磁感应定律： 详细阐述法拉第电磁感应定律和楞次定律，解释感应电动势的产生和方向。 电感与互感： 再次深入探讨电感的性质，并引入互感概念，解释耦合电感的工作原理。 变压器原理： 基于电磁感应原理，详细介绍变压器的工作原理、结构、漏磁、损耗等，以及变压器在电力系统中的作用。 第五部分：电机与发电机简介 直流发电机： 介绍直流发电机的工作原理、结构、分类（他励、并励、串励、复励）以及其外特性。 直流电动机： 介绍直流电动机的工作原理、结构、启动、调速以及其基本类型。 交流发电机（同步发电机）： 介绍交流发电机的基本原理，包括三相发电机的工作方式。 交流电动机（感应电动机）： 重点介绍感应电动机的工作原理、旋转磁场、转子电流、转矩的产生以及其结构和分类。 变压器（本章会更侧重于其作为电气设备的应用层面，与第四部分的原理讲解形成互补）。 本书的特色： 由浅入深，逻辑清晰： 内容编排遵循从基础到进阶的逻辑顺序，确保读者能够循序渐进地掌握知识。 理论联系实际： 每章都配有大量的实际工程应用案例和生活中的电气现象分析，帮助读者理解理论知识的价值和应用场景。 丰富的例题与习题： 提供精心设计的例题，引导读者掌握解题方法；同时配有不同难度的习题，供读者巩固和提升。 语言通俗易懂： 避免使用过于晦涩的术语，力求用清晰、准确的语言解释复杂的概念。 强调概念理解： 鼓励读者深入理解每个概念背后的物理意义，而非死记硬背公式。 通过学习本书，您将能够： 掌握电学基本概念、定律和定理，为后续深入学习电气工程的各个分支打下坚实基础。 熟练运用各种方法分析直流和交流电路，解决实际电路问题。 理解电磁现象的本质，以及其在电机、变压器等设备中的应用。 初步了解各种常用电工设备的工作原理和基本特性。 本书是您开启电气工程学习之旅的最佳起点。无论您是工程专业的学生，还是对电力、电子技术感兴趣的爱好者，都能从中获益良多。

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这本书的结构安排充满了逻辑上的连贯性，仿佛是一条精心铺设的轨道，引导读者从最简单的概念逐步走向复杂的系统分析。在完成了基础的直流和交流电路分析之后，作者顺理成章地引入了网络定理部分，比如叠加定理、戴维南定理和诺顿定理。这些定理的介绍方式极具启发性：它们不是作为孤立的工具箱被呈现出来，而是被放在了解决特定问题的背景下进行讲解。比如，在分析一个多源复杂网络时，作者强调了叠加定理如何简化了对单个独立源贡献的计算，而戴维南定理又如何将一个庞大复杂的线性网络等效为一个“电压源加一个串联电阻”的模型，极大地简化了后续的负载匹配分析。这种“以问题驱动”的章节设置，让我能清楚地意识到为什么要学习这些工具，它们在实际工程中的效用何在。此外，书中对三相平衡系统的阐述也极为清晰，从星形连接到三角形连接的电压和电流关系推导，辅以优美的几何图形，使得原本抽象的旋转矢量概念变得具体可见。

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我必须说，这本书在电路理论基础的严谨性上，几乎达到了无可挑剔的程度，但这也带来了一点点挑战性——对于那些数学基础薄弱的读者来说，可能需要投入额外的时间去消化。尤其是在处理瞬态分析和二阶系统响应时，微分方程的运用显得非常频繁和直接。例如，在分析RL电路和RC电路的瞬态响应时，书中直接给出了二阶线性常系数微分方程的标准解法，并且清晰地阐述了过阻尼、临界阻尼和欠阻尼这三种情况下的自然响应曲线形态差异。我花了几乎一整晚才把欠阻尼情况下那个带有振荡项的解彻底弄明白，但一旦理解了，那种豁然开朗的感觉是无与伦比的。作者在这些关键的数学推导过程中，几乎没有跳过任何中间步骤，每一个符号的出现都有其明确的物理或数学依据。这对于那些渴望真正掌握底层原理，而非仅仅停留在应用层面的学习者来说，是极其宝贵的财富。它培养了一种严谨的、追根溯源的工程思维习惯，让你在面对复杂问题时，不会轻易满足于一个近似解。

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与其他一些注重现代应用，如数字电路或电力电子的教材相比，这本书极其扎实地奠定了“经典”电气工程的基石。它对磁场的介绍虽然没有深入到麦克斯韦方程组的精妙细节，但对磁路分析（磁通量、磁阻、磁通密度）的讲解，非常到位地为后续理解变压器和电机的基本工作原理做好了铺垫。特别是关于变压器部分的阐述，作者详细区分了理想变压器和带有漏磁、励磁阻抗的实际变压器的模型差异，并用匝数比和阻抗变换的概念，解释了为什么变压器是连接不同电压等级电网的关键元件。这本书的价值在于其“不变性”——电路的基本定律和分析方法，即便技术飞速发展，这些核心知识依然是理解一切后续高级主题的基石。对于想要从事电力系统、电机驱动或射频前端设计等领域的人来说，这本书提供的底层认知框架，比任何最新的应用手册都要可靠得多，它让你知道“为什么”会发生，而不是仅仅知道“如何”做。

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这本书的封面设计得相当朴实，米白色的背景上印着深蓝色的书名，给人一种经典教材的感觉。我是在准备一个重要的专业考试时偶然接触到它的，原本以为它会是一本枯燥的理论堆砌，但翻开第一页后，我的看法就彻底改变了。作者在开篇部分并没有急于深入复杂的数学公式，而是花了相当大的篇幅来勾勒整个电气工程领域的宏观蓝图，这一点非常关键。他非常巧妙地将直流电路分析的基础，比如基尔霍夫定律和节点分析法，融入到了一些非常贴近实际的例子中，比如家用电器的基本供电回路。我印象特别深的是他对“电阻”这个基本概念的阐述，他不仅给出了欧姆定律的定义，还引入了材料科学的视角，解释了不同导体电阻率的微观成因，这使得我对这个看似简单的概念有了更深层次的理解，而不是死记硬背公式。随后的章节对电容和电感的介绍也做得极其到位，特别是利用水流比喻来解释电感器如何“抵抗电流变化”，这种生动的类比在后续学习交流电路的瞬态响应时，起到了奠基石的作用。阅读体验上，排版清晰，图示的质量很高，即便是复杂的电路图也能一目了然，这大大减少了我在理解几何结构时的认知负担。总而言之，它为我构建了一个扎实、直观且具有画面感的电气工程初级知识体系。

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这本书的行文风格有一种沉稳而严谨的学者风范，但又不失对初学者友好的耐心。我当时对傅里叶分析在交流电路中的应用感到非常头疼，认为这是从直流世界跳跃到高阶分析的巨大鸿沟。然而，作者在引入相量法（Phasor Analysis）时，采取了一种渐进式的教学策略。他首先回顾了正弦波在复平面上的旋转特性，将时间域的微积分运算转化成了代数运算，这个“桥梁”搭得非常漂亮。书中详尽地推导了为什么我们可以用复数来简化正弦稳态分析，而不是直接抛出结论。更值得称道的是，书中对RLC串并联谐振的分析部分，作者不仅计算了谐振频率，还细致地讨论了品质因数（Q Factor）对带宽和选择性的影响，这已经超出了很多入门教材的深度。通过几个实际的调谐电路案例，我明白了为什么在无线电通信领域，对谐振电路的精确控制是多么重要。此外，书中对功率因数校正的讨论也相当深入，它不仅仅停留在理论计算上，还涉及到了工业现场中如何选择合适的电容组来优化电网效率，这种理论与工程实践的无缝衔接，让人感觉自己学到的知识是“活的”，而不是书本上的僵死文字。

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