电路基础(原书第6版·精编版)
作者 : [美] 查尔斯·K. 亚历山大(Charles K. Alexander) 马修·N. O. 萨迪库(Matthew N. O. Sadiku)著
译者 : 段哲民 周巍 尹熙鹏 译
出版日期 : 2018-12-27
ISBN : 978-7-111-61733-4
定价 : 79.00元
教辅资源下载
扩展信息
语种 : 简体中文
页数 : 359
开本 : 16
原书名 : Fundamentals of Electric Circuits,Sixth Edition
原出版社: McGraw-Hill
属性分类: 教材
包含CD : 无CD
绝版 :
图书简介

本书第6版延续了第5版内容简明易懂的风格。介绍了六步解决问题的方法,并在实践中的问题和实践问题,结合了超过468个新的或改变家庭作业问题。第6版涵盖了最全面的线性电路分析的方法,并保留了“设计一个问题”的功能,这有助于学生发展他们的设计技能,有学生发展的问题,以及解决方案。本书中有100多个“设计问题”习题集。

图书特色

图书前言

本书之前的版本经常采用航天器的图片作为封面,为了延续这一传统,第6版选用了美国国家航空航天局(NASA)的旅行者号探测器。原因在于,在任何航天器中,都有许多具有关键性功能和作用的电路。1977年8月20日和1977年9月5日,美国先后发射了旅行者2号和旅行者1号。这两架探测器都是从美国宇航局位于佛罗里达州的肯尼迪航天中心发射的。旅行者1号以更快的轨道发射,因此它最终成为第一个冲出太阳系的人造物体。关于它是否真的离开了太阳系尚有一些争论,但它肯定会在某个时间点离开。旅行者2号和两架先驱者号探测器也将在某个时间点离开太阳系。
现在,旅行者1号仍然在正常工作并向地球发回数据,这对NASA的工程师来说确实是一项伟大的成就。使得旅行者号能够长期可靠运行的设计过程,就是基于本书中讨论的基本原理。不过,太空是浩瀚无垠的,旅行者1号还将飞掠太阳系的其他行星;但它真正接触到某个行星的可能性是如此之小,以至于它可能会永远在宇宙中飞行!有关旅行者1号的更多信息请访问NASA的网站:www.nasa.gov/。
特色
本版新增内容
我们在每章的开头添加了“学习目标”,明确指出每一章中最为重要的内容。这样,你在学习的过程中会更加清楚应当重点关注哪些内容。
章末有大量新增或修订的习题,同之前的版本一样,我们试图使这些题目尽可能更加贴近实践应用。
从之前版本保留的特色
学习电路分析课程或许是学生第一次接触电气工程。通过这门课程,学生可以强化日后设计电路所需的技能。“设计问题”是本书的重要部分,通过这些问题所强化的能力将会在以后的设计实践中发挥作用。但是,只学习电路基础课程不可能充分提升设计能力,若想全面提升设计能力,学生通常需要在大四那一年积累设计经验。但这并不意味着有些技能无法通过电路课程得到培养和锻炼。本书中包含帮助学生提高创新能力的开放性问题,这是学习电路设计的一个重要部分。之前版本已有一些开放性问题,在这一版中,我们希望在这个重要方面增加更多内容并且已经开发出一种实现方法。对于设计类问题,我们的目标是通过解决问题让学生学到更多理论和解决问题的方法。何不让学生跟我们一样设计问题呢?其实这正是我们在每个章节所做的事情。在常规题目里,我们让学生设计问题以帮助其他同学更好地理解概念。这将会带来两个非常重要的结果:第一是学生会对基础理论有更好的理解,第二是学生的基础设计能力会得到加强。通过教学能够更有效地学习课本的内容,并且通常会学得更好。设计问题是教学过程中的关键之一,在适当的情况下,应该鼓励学生自己设计问题,这些问题中的数字可以比较简单并且数学运算也不必太复杂。
本书的一大优势是,书中有大量例题、练习和习题。所有练习和奇数编号的习题都提供答案。
本书第6版的主要目标与前几版一样——以相对于其他课本更清晰、更有趣、更易理解的方式展现电路分析过程,并且帮助学生在工程的入门阶段就看到乐趣。具体方式如下。
●每章开篇
每章以“增强技能与拓展事业”的讨论开篇,内容涉及电气工程的各个子学科,有助于读者成功解决问题并拓展职业生涯。之后的引言介绍当前章节与之前章节的关联和本章目标。
●解决问题的方法学
第1章介绍了解决电路问题的六步式方法,这种方法贯穿全书。
●学生友好型书写风格
所有定律和定理都通过逻辑清晰、层层递进的方式呈现,我们尽可能地避免冗长的叙述及可能会隐藏概念或引起理解障碍的细节。
●加框的公式与关键术语
书中的重要公式均带有方框,以帮助学生分清主次,同时可确保学生清楚地理解关键问题。关键术语均有明确的定义,并用突出的字体表示出来。
●提示
提示可作为补充内容,是书中知识的附加阐述或交叉参考信息。有的提醒读者不要犯一些特定的常见错误,有的提供了解决问题的深刻见解。
●典型例题
每一节的后面都给出了解法详尽的典型例题,它们是本书的重要组成部分。这些例题可以帮助学生更好地理解解题过程,有助于培养学生独立解决问题的信心。部分例题给出了两三种解法,以便学生比较不同的解法,加深对所学内容的理解。
●练习
为了给学生提供实践的机会,紧接典型例题安排了一道提供答案的练习,学生可以按照例题中的步骤来求解练习题,无需从别处查阅或者翻看书末的答案。练习同时还可以检查学生对前述例题的理解程度,从而在学习下一节内容之前进一步掌握本节内容。学生可以通过网站获得练习的完整求解过程。
●设计问题
“设计问题”类习题旨在帮助学生提高设计能力。
●历史珍闻
本书的历史珍闻介绍了电子工程相关领域的重要先驱人物和历史事件。
●运算放大器的讨论
本书在较为靠前的章节中介绍了构成电路的基本元件——运算放大器(op amp)。
●扩展的例题
按照六步解题法介绍的典型例题为学生提供了解题的统一途径,大部分章中都至少有一道例题是以这种方式讲解的。
●EC 2000章节开场白
根据ABET最新技能标准3,各章的开场白专门讨论学生应该如何掌握有效拓展工程师职业生涯所需的技能,这些技能对于学生在校学习和今后工作都是非常重要的,因此这部分内容采用标题“增强技能与拓展事业”。
●课后习题
这版包含大量新增的或修改的章后习题,为学生提供了充分的练习,同时帮助学生掌握关键概念。
●课后习题图标
与工程设计有关的习题以及能够利用PSpice、MultiSim、KCIDE或MATLAB求解的习题均采用图标予以标识。
本书的组织结构
本书可以作为两或三学期的线性电路分析教程的教材,教师也可以选择适当的章节作为一学期课程的教材。全书可以分为两部分。
●第一部分包括第1~8章,主要介绍直流电路,包括电路的基本定律和定理,电路分析方法以及有源元件与无源元件等内容。
●第二部分包括第9~14章,主要介绍交流电路,包括相量、电路的正弦稳态分析、交流功率、交流电的有效值、三相系统以及频率响应等内容。
这两部分所包含的内容已经超出了两学期课程的需要,因此教师应根据需要选择必要的章节。书中带剑号()的内容可以略去不讲或者简要讲解,也可以作为学生的作业,省略这些并不会影响内容的连贯性。各章都安排有按节编排的大量习题,教师可以选择其中一些作为课堂例题,另外一些作为课后作业。如前所述,这一版教材采用三种图标。我们使用图标标识需要利用PSpice求解的习题,这类习题的电路比较复杂,利用PSpice或MultiSim后可以使求解过程变得更加容易。另外,需要利用PSpice和MultiSim验证结果正确性的习题也有的图标。图标标识需要利用MATLAB求解或使用MATLAB求解更有效的复杂习题,以及需利用MATLAB验证结果正确性的习题。最后,图标标识有助于培养学生工程设计技能的习题。难度较大的习题前都标有星号(*)。
对先修课程的要求
作为电路分析的基础课程,在学习本书之前需要先修物理学与微积分。虽然熟悉有关复数的知识对学习本书后半部分的内容有所帮助,但它并不是必须掌握的内容。本书的主要优势在于,学生需要掌握的所有数学公式以及物理基本原理都包括在其中。
补充资源
教师与学生资源
 关于本书教辅资源,只有使用本书作为教材的教师才可以申请,需要的教师可向麦格劳·希尔教育出版公司北京代表处申请,电话010-57997618/7600,传真010-59575582,电子邮件instructorchina@mheducation.com。——编辑注
本书包含许多额外的教师与学生资源。包括所有练习和章末习题的答案、PSpice和MultiSim问题的答案、电子课件和图像文件。此外,教师还可充分利用COSMOS,这是一个完整的在线解决方案组织系统,它允许教师用本书的章末习题创建日常的家庭作业、小测验和考试。
电路集成设计环境KCIDE
KCIDE是由NASA资助、克利夫兰州立大学开发的软件,利用本书中的六步问题求解方法帮助学生学习电路问题。KCIDE电路软件允许学生利用PSpice和MATLAB解决电路问题、跟踪解题过程并存储解题过程供以后参考。另外,该软件可以自动生成Word文件以及PowerPoint演示文稿。KCIDE软件可以免费下载。
希望本书及补充资源能够为教师提供有效组织教学所需的全部教辅工具。
致谢
在本书出版之际,首先要感谢来自我们的妻子(Hannah与Kikelomo)、女儿(Christina、Tamara、Jennifer、Motunrayo、Ann和Joyce)、儿子(Baixi)以及其他家庭成员的鼎力支持。此外,我们还要感谢Richard Rarick悉心地审校了第6版所有新增和修订的习题,确保习题清晰易懂,准确无误。
在麦格劳希尔集团,我们将要感谢以下编辑和工作人员:Raghu Srinivasan,全球品牌经理;Vincent Bradshaw,开发编辑;Nick McFadden,市场经理;还有Melissa Leick,内容项目经理。
第6版得益于那些为前5版的成功做出贡献的杰出评论家和研讨会参与者!特别感谢Nicholas Reeder教授(Sinclair Community College)和Douglas De Boer教授(Dordt College),他们细致的修订和建议使得本书内容更加清晰和完善。另外,以下人员为本书的成功出版做出了重大贡献:
Zekeriya Aliyazicioglu,California State Polytechnic University—Pomona
Rajan Chandra,California State Polytechnic University—Pomona
Mohammad Haider,University of Alabama—Birmingham
John Heathcote,Reedley College
Peter LoPresti,University of Tulsa
Robert Norwood,John Brown University
Aaron Ohta,University of Hawaii—Manoa
Salomon Oldak,California State Polytechnic University—Pomona
Hesham Shaalan,U.S.Merchant Marine Academy
Surendra Singh,University of Tulsa
最后,我们要感谢使用之前版本的教师和学生给我们提供的反馈,希望本书也能得到这样的反馈,读者可随时给我们发送电子邮件,或者直接与出版商联系。Charles Alexander的联系方式是c.alexander@ieee.org,Matthew Sadiku的联系方式是sadiku@ieee.org。

C.K.Alexander与M.N.O.Sadiku

上架指导

电路基础

封底文字

【Chinese Abridgement】
本书是美国乃至国际上非常有影响力的电路教材之一,经过5次版本更新,已成为众多学生和老师心目中的经典教材。本书是精编版,按照国内高校电类专业“电路分析基础”和“电路理论基础”课程的本科教学基本要求对原版进行了删减,以便教学更有针对性。

本书前5版获得了极大的成功,第6版补充了新的研究进展,还新增和修订了大量章后习题,为学生提供了充分的练习,同时帮助学生掌握关键概念。

本书特色
·内容详实,包含直流电路、交流电路两部分,还囊括了学生需要掌握的基本原理。
·利用六步解题法,求解电路问题的六步法贯穿全书,以帮助学生建立起求解问题的系统方法,更好地理解理论并减少计算错误。
·以电路基础知识、电路分析方法为主体,辅以典型例题,并穿插介绍电子工程相关历史人物与知识,旨在改变以往枯燥的电路课程教学。

作者简介
查尔斯·K. 亚历山大(Charles K. Alexander) 现为美国克利夫兰州立大学Washkewicz工程学院电子与计算机工程系教授,并担任电子学与航空航天技术研究中心(CREATE)主任。他是IEEE终身会士,曾任IEEE主席和CEO。他于1984年获得IEEE百年奖章,还曾先后荣获英国工程委员会颁发的杰出工程教育成就奖和杰出工程教育领导力奖。
马修·N. O. 萨迪库(Matthew N. O. Sadiku) 现为美国普雷里维尤农工大学教授,曾在朗讯、波音等公司从事研发工作。他是IEEE会士,IEEE第二区学生活动委员会主席,并担任《IEEE Transactions on Education》的副主编。

译者序

“电路基础”这门课程是研究电路理论的基础课程,通过学习使学生掌握电路的基本概念、基本理论和分析电路的基本方法,为学习后续课程提供必要的理论知识,也为进一步研究电路理论和进行电路设计打好基础。
《Fundamentals of Electric Circuits》是由美国俄亥俄州克利夫兰州立大学的Charles K.Alexander教授和普雷里维尤农工大学的Matthew N.O.Sadiku教授为电类各专业大学生学习电路课程而编写的教科书,被众多国外著名大学选用。该书由McGraw-Hill公司于2000年出版第1版,2016年出版第6版,译者受机械工业出版社委托对该教材第6版进行翻译。
《Fundamentals of Electric Circuits》(Sixth Edition)讲述的是电路理论的基础知识,中文精编版的内容分为直流电路和交流电路两部分。第一部分讲述了电路分析的理论依据,包括电路的基本概念、基本定律和定理、基本分析方法和基本理论。第二部分讲述了交流电路的基本概念和基本分析方法。该教材内容丰富、概念清晰、层次分明、通俗易懂。每章的开始处都有一段题为“增强技能与拓展事业”的内容,介绍了与章节内容有关的工程应用背景,每章中还包括电学发展历史上若干名人的事迹,这些内容可以使读者从不同的侧面得到有益的启示。每一章都包含大量复习题和习题,并提供部分答案,十分有利于自学。总之,本书基本涵盖了电路原理的各个方面,非常适合用作学习电路基本理论的本科生教科书,也适合作为正在从事电路设计的工程人员的参考书。
在本教材中,电路导线之间的连接形式与国家标准有所不同。如果两根或多根导线的交叉处没有跨接(对应国标中两根或多根导线的交叉处有黑点),则表示两根或多根导线之间是有连接的;如果两根或多根导线的交叉处有跨接(对应国标中两根或多根导线的交叉处没有黑点),则表示两根导线之间是没有连接的。另外,本教材中部分元器件的符号与国标符号的表示形式也有所不同,包括:电容、电感、电压源、电流源、受控源、运算放大器、变压器等。特此说明。
本书由西北工业大学电子信息学院的教师段哲民(第1章~第6章)、周巍(前言、第9章~第14章和附录)、尹熙鹏(第7章~第8章)翻译,全书由段哲民审校和统稿,参加翻译的还有李茸、亢润龙、董兵超、张秀、郭龙和陈洋等,在此对他们表示衷心的感谢。由于水平所限,翻译不妥或错误之处在所难免,敬请广大读者批评指正。

译者
2018年11月于西北工业大学

图书目录

出版者的话
译者序
前言
作者简介
第一部分 直流电路
第1章 基本概念2
 1.1 引言2
 1.2 计量单位制3
 1.3 电荷与电流4
 1.4 电压6
 1.5 功率与能量7
 1.6 电路元件10
 1.7 解题方法12
 习题14
第2章 基本定律17
 2.1 引言17
 2.2 欧姆定律17
 2.3 节点、支路与回路21
 2.4 基尔霍夫定律23
 2.5 串联电阻及其分压27
 2.6 并联电阻及其分流28
 2.7 Y△变换33
 习题38
第3章 分析方法45
 3.1 引言45
 3.2 节点分析法46
 3.3 含有电压源电路的节点分析法51
 3.4 网孔分析法54
 3.5 含有电流源电路的网孔分析法58
 习题60
第4章 电路定理68
 4.1 引言68
 4.2 线性性质69
 4.3 叠加定理70
 4.4 电源变换74
 4.5 戴维南定理77
 4.6 诺顿定理82
 4.7 最大功率传输定理85
 习题86
第5章 运算放大器94
 5.1 引言94
 5.2 运算放大器95
 5.3 理想运算放大器97
 5.4 反相放大器99
 5.5 同相放大器100
 5.6 加法放大器102
 5.7 差分放大器103
 5.8 运算放大器的级联电路105
 习题107
第6章 电容与电感116
 6.1 引言116
 6.2 电容117
 6.3 电容的串并联121
 6.4 电感124
 6.5 电感的串并联127
 习题130
第7章 一阶电路137
 7.1 引言137
 7.2 无源RC电路138
 7.3 无源RL电路141
 7.4 奇异函数146
 7.5 RC电路的阶跃响应152
 7.6 RL电路的阶跃响应156
 习题160
第8章 二阶电路167
 8.1 引言167
 8.2 计算初值和终值168
 8.3 无源串联RLC电路171
 8.4 无源并联RLC电路176
 8.5 串联RLC电路的阶跃响应180
 8.6 并联RLC电路的阶跃响应184
 习题185
第二部分 交流电路
第9章 正弦量与相量194
 9.1 引言195
 9.2 正弦信号195
 9.3 相量199
 9.4 电路元件的相量关系204
 9.5 阻抗与导纳206
 9.6 频域中的基尔霍夫定律208
 9.7 阻抗合并208
 习题212
第10章 正弦稳态分析218
 10.1 引言218
 10.2 节点分析法219
 10.3 网孔分析法221
 10.4 叠加定理223
 10.5 电源变换225
 10.6 戴维南等效电路与诺顿等效电路226
 习题229
第11章 交流功率分析237
 11.1 引言237
 11.2 瞬时功率与平均功率238
 11.3 最大平均功率传输241
 11.4 有效值243
 11.5 视在功率与功率因数246
 11.6 复功率248
 习题250
第12章 三相电路256
 12.1 引言256
 12.2 对称三相电压258
 12.3 对称YY联结260
 12.4 对称Y△联结263
 12.5 对称△△联结265
 12.6 对称△Y联结266
 12.7 对称系统中的功率268
 习题272
第13章 磁耦合电路277
 13.1 引言277
 13.2 互感278
 13.3 耦合电路中的能量283
 13.4 线性变压器286
 13.5 理想变压器290
 13.6 理想自耦变压器295
 习题298
第14章 频率响应305
 14.1 引言305
 14.2 传递函数306
 14.3 分贝表示法308
 14.4 伯德图309
 14.5 串联谐振电路318
 14.6 并联谐振电路322
 14.7 无源滤波器324
 14.8 有源滤波器328
 习题333
附录A 奇数编号习题答案338

教学资源推荐
作者: 黄锦安 付文红 蔡小玲
作者: (美)杰夫瑞 S.比斯利(Jeffrey S.Beasley );乔纳森 D.海默(Jonathan D. Hymer);加里 M.米勒(Gary M.Miller)著
作者: (美)Trevor Martin 著
作者: 孙晓华 刘晓晖 乌江编著 刘晔 主审
参考读物推荐
作者: [澳]苏巴斯·钱德拉·穆科霍达耶(Subhas Chandra Mukhopadhyay) [印]塔里库尔·伊斯拉姆(Tarikul Islam )著
作者: [美]兰迪·班克罗夫特(Randy Bancroft) 著
作者: 李潇海 著
作者: [比]保罗·G.A.杰斯珀斯(Paul G. A. Jespers) [美]鲍里斯·默尔曼(Boris Murmann)著