《从零开始学电路基础》PDF电子书

电路基础是学习电子技术的起步知识。本书就是为使初学者从零开始，快速掌握电路基础知识而编写的。与传统的电路基础教材不同的是，本书摈弃了运用高等数学以及大量的公式计算和定量分析的讲法，注重定性和概念，注重基础知识与实践，并配合计算机仿真软件的仿真实验，使基础知识的学习做到不枯燥、不深奥。本书所介绍的电路基础知识包括：电路的基本定律、定理和基本分析方法，磁场与磁路，交流电路，互感与变压器，电路的过渡过程等内容。
本书可供工矿企业的技术人员、技工、电气工人、家电维修人员以及无线电爱好者阅读，也可作为中专、中技的教材或教学参考书使用。

目录: 

第一章 电路与电场基础知识
第一节 电路及其基本物理量
第二节 电阻及电阻定律
第三节 导体、绝缘体、半导体和超导体
第四节 电荷和电场
第五节 电容器
第二章 电路基本定律
第一节 欧姆定律和焦耳定律
第二节 基尔霍夫电流和电压定律
第三节 电路中电位的计算
第三章 电路的等效变换
第一节 电阻电路的等效变换
第二节 电压源、电流源及其等效变换
第三节 受控源简介
第四章 电路基本分析方法和重要定理
第一节 电路基本分析方法
第二节 电路分析重要定理
第三节 非线性电阻电路的分析
第五章 磁场与磁路基础知识
第一节 磁场和磁感线
第二节 安培力和磁感应强度
第三节 电磁感应
第四节 磁性材料的性能
第五节 磁路及其基本定律
第六章 交流电路
第一节 正弦交流电的产生及变化规律
第二节 正弦交流电的三要素
第三节 正弦交流电的表示法
第四节 电阻、电感和电容交流电路
第五节 功率因数的提高
第六节 RC和LC电路
第七节 迭加法在交流电路中的应用
第八节 复数在交流电路中的应用
第七章 三相交流电路与安全用电
第一节 三相交流电源
第二节 三相电路负载的连接
第三节 三相电路的功率
第四节 供电与用电
第五节 安全用电与建筑防雷
第八章 互感和变压器
第九章 电路的过渡过程
第十章 Edison仿真软件及其在电路基础实验中的应用
参考文献

一、从零开始学电路基础– -“电路”

电路的概念- -电路是指由实际元器件构成的电流的通路。

电路的构成- -电路由电源、负载和中间环节组成。电源是可将其他形式的能量转换成电能、向电路提供电能的装置;负载是可将电能转换成其它形式的能量、在电路中接受电能的设备;中间环节是电源和负载之间不可缺少的连接、控制和保护部件统称为中间环节，如导线、开关及各种继电器等。

电路的功能- -电力系统中的电路可对电能进行传输、分配和转换;电子技术中的电路可对电信号进行传递、变换、储存和处理。

电路模型- -在电路分析中，为了方便于对实际电气装置的分析研究，通常在一定条件下需要对实际电路采用模型化处理，即用抽象的理想电路元件及其组合近似的代替实际的器件，从而构成了与实际电路相对应的电路模型。

理想电路元件- -理想电路元件是实际电路器件的理想化和近似，其电特性唯一、精确，可定量分析和计算。理想电路元件可分为有源和无源两大类，无源二端元件包括电阻元件(只具耗能的电特性)、电感元件(只具有存储磁能的电特性)。电容元件(只具有存储电能的电特性);有源二端元件包括理想电压源(输出电压恒定，输出电流由它和负载共同决定)、理想电流源(输出电流恒定，两端电压由它和负载共同决定)。

为了便于分析电路，应预先在电路图上标示出电压、电流的方向，电路图上的电压、电流方向称为参考方向，原则上可以任意假定。元件究竟是电源还是负载，应由元件上电压、电流的实际方向决定：实际方向关联时，元件是负载;实际方向非关联时，元件是电源。

二、从零开始学电路基础– -电流

电流(强度)- -单位时间内通过导体横截面的电量

电流的大小- – (稳恒直流情况下：I=q/t)

电流的单位及换算- -安培(A)=库仑(C)/秒(s) 1A=103mA=106μA=109nA

电流是一个有方向的物理量，仅指出大小是不够的，规定以正电荷移动的方向为电流的真实方向。列写电路方程时，电压、电流的正、负是以电流图上预先假定的参考方向为依据的，若计算结果为正值，说明电压、电流的真实方向与参考方向相符，否则相反。

为描述和表征电荷和元件间能量交换的规模及大小，引入电路物理量电压、电位和电动势。

三、从零开始学电路基础– -电压、电位和电动势

电压U是反应电场力做功本领的物理量，是产生电流的根本原因，电压的正方向规定由“高”电位指向“低”电位。

电位V是相对于参考点的电压，参考点的电位。

电动势E只存在于电源内部，其大小反映了电源力做功的本领，其方向规定由电源“负极”指向电源“正极”，即电位升高的方向。

四、从零开始学电路基础- -电功和电功率

电功- -电流能使电动机转动、电炉发热、电灯发光，说明电流具有做工的本领。电流做的功称为电功。电流做功的同时伴随着能量的转换，因此电功的大小可以用能量来量度，即W=UIt。

电功的单位- -U(V)*I(A)*t(s)=W(J);U(KV)*I(A)*t(h)=W(KW·J)

电功率- -单位时间内电流做的功称为电功率，用“P”来表示，P=W/t=UIt/t=UI;

用电器铭牌数据上的电压、电流值称为额定值，所谓额定值是指用电器长期、安全工作条件下的最高限值，一般在出厂时标定。其中额定电功率反映了用电器在额定条件下能量转换的本领。例如：“220V 40W”的电灯，说明在它两端加220V电压时，1秒钟内它可将40焦耳的电能转化成光能和热能。

五、从零开始学电路基础- -基尔霍夫定律

1、 几个常用的电路名词：

(1)支路 ：电路中流过同一电流的几个元件串联的分支;

(2)结点：三条或三条以上支路的汇集点(连接点);

(3)回路：由支路构成的、电路中的任意闭合路径;

(4)网孔：指不包括任何支路的单一回路。网孔是回路，回路不一定是网孔。平面电路的每个网眼都是一个网孔。

2、结点电流定律(KCL)

基尔霍夫电流定律(KCL)是用来确定联结在同一结点上的各支路电流之间的关系。根据电流连续性原理，电荷在任何一点均不能堆积(包括结点)。故有：在任一瞬间，流向某一节点电流的代数和恒等于零。数学表达式为： (任意波形的电流); (直流电路中电流)。

推广应用：在任一瞬间通过任一封闭面的电流的代数和也恒等于零。

3、回路电压定律(KVL)

基尔霍夫电压定律(KVL)是用来确定回路中各段电压之间关系的电路定律。根据电位的单值性原理，绕回路一周，电位升高的数值必定等于电位降低的数值。故有：任一瞬间，沿任一回路参考绕行方向，回路中各段电压的代数和恒等于零。数学表达式为： .

推广应用：电路中任意两点间的电压等于两点间任一条路径经过的各元件电压的代数和。