电路基础（原书第6版·精编版）

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*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。

出版者的话
译者序
前言
作者简介
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　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　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

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，因此它终成为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：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”