《電路分析與應用》系統地講述了電路中的基本概念、基本理論、基本分析和計算方法。全書共分7個單元,主要內容有電路的基本認識、電阻電路的等效變換、直流電路的分析、運算放大器的基本認識、動態電路設計、正弦穩態電路分析和平衡三相電路分析。每個單元都圍繞一些具體的應用內容展開,直到分析其應對策略,是一個完整工作任務的分析,且融入了現代計算機仿真技術的應用,充分體現了當代職業教育的特點。
《電路分析與應用》按照循序漸進、理論聯系實際的原則進行編寫,內容適量、實用,敘述簡練,概念清晰,通俗易懂。對于電路的分析求解,步驟清楚,講解透徹。
《電路分析與應用》可作為電子、電氣、通信、自動化、計算機、機電等專業的高職高專電路理論教材使用,也可供電力、電信等行業的]一程技術人員學習參考。
在高職高專院校的課程設置中,電路分析理論課是電子、計算機等專業的專業基礎課。這門課程既要求突出理論教學,同時又要兼顧實踐性。隨著國家對高等職業教育的定位的轉變,即由原來含糊的大專教育轉變為應用技術教育,各門學科向應用技術拓展也成為必然。電路理論課作為專業課程的基礎,教學工作也必須在應用技術上下工夫。.電路分析課程是學生接觸有關電子工程方面知識的第一門課程。為了便于學生學習,本書安排了7個單元的內容,每個單元都包含一個或幾個完整具體的工作任務,這些任務都是與該章知識點緊密相關的應用內容,在介紹了相關知識后,每一章都具體分析了這些包含有2~3個實際應用問題或應對策略。這些應用內容有助于學生運用已學到的概念去處理現實生活中所提出的問題。各單元的引言部分既起到與前面章節的銜接作用,又指出了本章的主要內容。
編寫本書時,我們通過以下多種途徑力圖提供一本闡述得更清楚、更有趣而且更容易理解和掌握,且有自身特點的電路分析教材。
每個單元的引言部分明確了本單元的總體學習目標和工作任務,并將相關知識以框圖的形式表述其相互關系,這樣安排目標明確、任務清晰、知識點層次分明,有助于學生的學習。
每個單元把知識點、技能點的學習融人到每個具體的工作任務中,每個任務按照“任務導人…任務分析。相關知識~任務實施”來具體展開,實現了理論與實踐的結合。這些任務中有的還包括了技能指導、技能訓練、計算機仿真以及課外閱讀,以加強技能訓練和拓寬知識面。
書中所有的原理均以清晰、條理、漸進的方式講解,以避免產生概念模糊,難以理解的問題。
書中的知識點以“適合、夠用”為原則,敘述通俗易懂。同時,對關鍵的術語給予明確的定義并放在突出的位置,以便學生清楚地看到。
每一節給出了一些拓寬思路的例題,并且非常清楚地說明了解題過程。這些實例應該說是教材的重要組成部分,它能使學生更好地理解內容,并且有利于培養學生獨立解決問題的自信心。有些實例有2~3種解法,以便讓學生掌握不同的解題方法,從而加深對知識的理解。
前言
單元一 電路的基本認識
任務一 電路基本模型的構建
任務導人
任務分析
相關知識
1.電路及電路的組成
2.電路種類
3.電路模型
4.國際單位制
任務實施
1.構造手電筒的電路模型
2.依據測量器件端子的特性創造一個電路模型
計算機仿真
任務二 電路基本變量的分析
任務導人
任務分析
相關知識
1.電流
2.電壓
3.電壓與電流的關聯參考方向
4.電功率和能量
任務實施
分析一個簡單的人體模型
技能指導
如何使用模擬萬用表測直流電流、電壓
技能訓練
電路中電位和電壓的測量
計算機仿真
1.電路中電位的仿真測試
2.電路功率的測量
課外閱讀
非地理學的“地
任務三電路基本元件的識別
任務導人
任務分析
相關知識
1.電源
2.電阻元件
任務實施
電源的連接
技能指導
電阻元件的識別與測試
技能訓練
電阻元件的識別與檢測
計算機仿真
電阻元件的伏安特性測試
課外閱讀
線規
任務四電路基本定律的理解
任務導人
任務分析
相關知識
1.節點、支路和回路
2.基爾霍夫定律
任務實施
電路模型的構造
技能訓練
基爾霍夫定律的測試
計算機仿真
1.基爾霍夫電流定律的仿真
2.基爾霍夫電壓定律的仿真
習題
單元二 電阻電路的等效變換
任務一 直流(DC)電表的設計
任務導入
任務分析
相關知識
1.電路等效變換的概念
2.線性電阻的串并聯等效變換
3.電路中的開路和短路
任務實施
計算機仿真
1.串聯電路測試
2.并聯電路測試
任務二 電源建模
任務導入
任務分析
相關知識
1.實際電源的電路模型
2.兩種電源模型的等效變換
3.電壓源與二端元件并聯的等效電路
4.電流源與二端元件串聯的等效電路
5.電源支路的串并聯的等效電路
6.含受控源電路的等效化簡分析
任務實施
電源建模
計算機仿真
1.電源等效變換仿真分析
2.受控源電路分析
任務三電阻測量
任務導人
任務分析
相關知識
1.電橋電路
2.三角形連接和星形連接的等效變換
任務實施
電阻測量
計算機仿真
習題
單元三 直流電路的分析
任務一 直流晶體管電路分析
任務導人
任務分析
相關知識
1.支路電流法
2.網孔電流法
3.節點電壓法
任務實施
直流晶體管電路分析
計算機仿真
任務二數字萬用表分析
任務導人
任務分析
相關知識
1.戴維南定理
2.諾頓定理
3.最大功率傳輸定理
4.疊加定理
任務實施
數字萬用表分析
技能動訓練
1.戴維南定律及負載獲得最大功率的驗證
2.疊加定理實驗
計算機仿真
1.戴維南電路仿真分析
2.線性網絡的疊加原理
習題
單元四 運算放大器的基本認識
任務一 光纖對講機系統的分析
任務導入
任務分析
相關知識
1.運算放大器的發展史
2.運算放大器的結構與符號
3.運算放大器的輸入一輸出特性
4.理想運算放大器的模型
任務實施
任務二 數一模轉換器和張力計量器的分析
任務導人
1.數一模轉換器
2.張力計量器
任務分析
……
單元五 動態電路分析
單元六 正弦穩態電路分析
單元七 平衡三相電路
參考文獻
手電筒作為一個電系統時,其主要組件是電池、燈泡、連接器、容器和開關,現在考慮每一個部件的電路模型。
如果要求的電流不太大,干電池可以認為具有恒定的端電壓。如果干電池工作在限制范圍內,可以用理想電壓源來模擬它。這樣規定的電壓是恒定的,而且等于兩節干電池電壓的和。
燈泡最終輸出光能,當燈泡里的燈絲被加熱到足夠的溫度,會在可見范圍內發光,可以用一個理想的電阻器來模擬燈泡。注意在這種情況下,盡管電阻器說明了電能轉化為熱能,但是無法預測有多少熱能轉化為光能。表示燈泡的電阻器可以預測電池釋放的穩定電流,這是重要的系統特性。在這個模型中,燈泡電阻用符號R。表示。
手電筒中的連接器具有雙重任務。首先,在干電池和容器之間提供一條導電通道。其次,它形成彈簧卷為電池和燈泡之間的接觸提供了機械壓力。機械壓力的目的是提供兩個干電池之間的接觸,以及保持干電池和燈泡之間的接觸。所以,在為連接器選電線的過程中,發現它的機械特性比它的電特性更重要?梢杂美硐腚娮杵鱽砟M連接器,并標記為R。。
容器也有著機械和電的作用。機械方面,容器中裝有所有其他部件并且提供了把手,便于人們使用。電氣方面,它提供了手電筒中其他元件之間的連接。如果容器是金屬的,它在電池和燈泡之間導電;如果是塑料的,容器里面的一條金屬帶連接盤繞的連接器和開關。不管怎么說,可以用R表示理想電阻器模擬由容器提供的電連接。