《電路基礎：基於項目導向》是2011年9月1日中南大學出版社出版的圖書，作者是譚立新。本書通過案例，介紹了電風扇裝配與調試、MF-47型機械萬用表組裝調試等相關電路知識。
基本介紹
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
電路基礎是高等學校電類專業一門核心基礎課程，但現有高等院校的教材幾乎全部都是按照知識體系編寫，重理論、輕實踐，重原理、輕套用或者根本與實踐無關。學生學習了一個學期，不知道這個知識在實踐中有什麼作用，為什麼要學習，與今後的工作有什麼聯繫，如何套用等。MF-47型機械萬用表的組裝與調試；HX108-2型調幅收音機裝配與調試；電風扇裝配與調試為典型的工程案例。培養學生的職業能力，是《電路基礎:基於項目導向》探索的主要內容，亦是《電路基礎:基於項目導向》的主要特色。
圖書目錄
項目一 機械式萬用表的組裝與調試
（一）項目描述
（二）知識準備
1 電路和電路模型
1.1 電路的組成
電流流過的迴路叫做電路，又稱導電迴路。最簡單的電路，是由電源、負載、導線、開關等元器件組成。電路導通叫做通路。只有通路，電路中才有電流通過。電路某一處斷開叫做斷路或者開路。如果電路中電源正負極間沒有負載而是直接接通叫做短路，這種情況是決不允許的。另有一種短路是指某個元件的兩端直接接通，此時電流從直接接通處流經而不會經過該元件，這種情況叫做該元件短路。開路（或斷路）是允許的，而第一種短路決不允許，因為電源的短路會導致電源、用電器、電流表被燒壞。
電路（英語：Electrical circuit）或稱電子迴路，是由電器設備和元器件, 按一定方式連線起來，為電荷流通提供了路徑的總體，也叫電子線路或稱電氣迴路，簡稱網路或迴路。如電源、電阻、電容、電感、二極體、三極體、電晶體、IC和電鍵等，構成的網路、硬體。負電荷可以在其中流動。
1.2 電路模型
電路模型是實際電路抽象而成，它近似地反映實際電路的電氣特性。電路模型由一些理想電路元件用理想導線連線而成。用不同特性的電路元件按照不同的方式連線就構成不同特性的電路。
電路模型近似地描述實際電路的電氣特性。根據實際電路的不同工作條件以及對模型精確度的不同要求，應當用不同的電路模型模擬同一實際電路。
這種抽象的電路模型中的元件均為理想元件。
1.3 電路的基本物理量
1.4 電路中的功率和能量
1.5 理想電源
2 基爾霍夫定律
基爾霍夫定律Kirchhoff laws是電路中電壓和電流所遵循的基本規律，是分析和計算較為複雜電路的基礎，1845年由德國物理學家G.R.基爾霍夫（Gustav Robert Kirchhoff，1824～1887）提出。它既可以用於直流電路的分析，也可以用於交流電路的分析，還可以用於含有電子元件的非線性電路的分析。運用基爾霍夫定律進行電路分析時，僅與電路的連線方式有關，而與構成該電路的元器件具有什麼樣的性質無關。基爾霍夫定律包括電流定律（KCL)和電壓定律(KVL)，前者套用於電路中的節點而後者套用於電路中的迴路。
2.1 基爾霍夫第一定律
2.2 基爾霍夫第二定律（迴路電壓定律）
2.3 利用迴路電壓定律解題的步驟
3 電路基本變換
3.1 電阻串聯及其等效電路
3.2 電阻並聯及其等效電路
3.3 電阻混聯電路
3.4 實際電源的等效變換
4 支路電流法
5 電路基本定理
5.1 疊加定理
疊加原理;superposition principle
在數學物理中經常出現這樣的現象：幾種不同原因的綜合所產生的效果，等於這些不同原因單獨產生效果的累加。例如，物理中幾個外力作用於一個物體上所產生的加速度，等於各個外力單獨作用在該物體上所產生的加速度的總和，這個原理稱為疊加原理。疊加原理適用範圍非常廣泛，數學上線性方程，線性問題的研究，經常使用疊加原理。
在物理學與系統理論中，疊加原理（superposition principle），也叫疊加性質（superposition property），說對任何線性系統“在給定地點與時間，由兩個或多個刺激產生的合成反應是由每個刺激單獨產生的反應之和。”
從而如果輸入 A 產生反應 X，輸入 B 產生 Y，則輸入 A+B 產生反應 (X+Y)。
用數學的話講，對所有線性系統 F(x)=y，其中 x 是某種程度上的刺激（輸入）而 y 是某種反應（輸出），刺激的疊加（即“和”）得出分別反應的疊加
此原理在物理學與工程學中有許多套用，因許多物理系統可以線性系統為模型。例如，一個梁可作為一個線性系統，其中輸入刺激是在樑上的結構荷重，而輸出反應是梁的撓度。因為物理系統通常只是近似線性的，疊加原理只是真實物理現象的近似；從這裡可以察知這些系統的操作區域。
疊加原理適用於任何線性系統，包括代數方程、線性微分方程、以及這些形式的方程組。輸入與反應可以是數、函式、矢量、矢量場、隨時間變化的信號、或任何滿足一定公理的其它對象。注意當涉及到矢量與矢量場時，疊加理解為矢量和。
2.點電荷系電場中某點的電勢等於各個點電荷單獨存在時,在該點產生的電勢的代數和,稱為電勢疊加原理.
“在給定地點與時間，由兩個或多個刺激產生的合成反應是由每個刺激單獨產生的反應之和。”
從而如果輸入 A 產生反應 X，輸入 B 產生 Y，則輸入 A+B 產生反應 (X+Y)。
用數學的話講，對所有線性系統 F(x)=y，其中 x 是某種程度上的刺激（輸入）而 y 是某種反應（輸出），刺激的疊加（即“和”）得出分別反應的疊加：
在數學中，這個性質更常被叫做可加性。在絕大多數實際情形中，F 的可加性表明它是一個線性映射，也叫做一個線性函式或線性運算元。
此原理在物理學與工程學中有許多套用，因許多物理系統可以線性系統為模型。例如，一個梁可作為一個線性系統，其中輸入刺激是在樑上的結構荷重，而輸出反應是梁的撓度。因為物理系統通常只是近似線性的，疊加原理只是真實物理現象的近似；從這裡可以察知這些系統的操作區域。
疊加原理適用於任何線性系統，包括代數方程、線性微分方程、以及這些形式的方程組。輸入與反應可以是數、函式、向量、向量場、隨時間變化的信號、或任何滿足一定公理的其它對象。注意當涉及到向量與向量場時，疊加理解為向量和。
5.2 置換定理
5.3 戴維寧定理
戴維南定理（Thevenin's theorem）：含獨立電源的線性電阻單口網路N，就連線埠特性而言，可以等效為一個電壓源和電阻串聯的單口網路。電壓源的電壓等於單口網路在負載開路時的電壓uoc；電阻R0是單口網路內全部獨立電源為零值時所得單口網路N0的等效電阻。
5.4 諾頓定理
諾頓定理與戴維南定理互為對偶的定理。定理指出，一個含有獨立電源線性二端網路N(圖1a), 就其外部狀態而言,可以用一個獨立電流源isc和一個鬆弛二端網路N0的並聯組合來等效(圖1b)。其中，isc是網路N的短路電流，鬆弛網路N0是將網路 N中的全部獨立電源和所有動態元件上的初始條件置零後得到的網路。上述並聯組合稱為諾頓等效網路。在復頻域中等效網路由電流源Isc和運算元阻抗Yi(s)並聯而成（圖2）。Isc(s)是短路電流的拉普拉斯變換，Yi(s)是鬆弛網路N0的入端（策動點）導納。另外，還能導出網路N用於正弦穩態分析和直流分板的等效網路。
求等效電路的關鍵是求出網路N的短路電流和網路N0的入端（策動點）導納。它們均可通過電子計算機求得。
isc稱為短路電流。Ro稱為諾頓電阻，也稱為輸入電阻或輸出電阻。電流源isc和電阻Ro的並聯單口，稱為單口網路的諾頓等效電路。在連線埠電壓電流採用關聯參考方向時，單口的VCR方程可表示為i=u/Ro+ isc
5.5 最大功率傳輸定理
6 常用基本電子元器件
6.1 常用電子元器件及其檢測
6.2 電阻器
6.3 電容器
6.4 電感器和變壓器
6.5 半導體器件
絕大部分二端器件（即晶體二極體）的基本結構是一個PN結。利用不同的半導體材料、採用不同的工藝和幾何結構，已研製出種類繁多、功能用途各異的多種晶體二極，可用來產生、控制、接收、變換、放大信 號和進行能量轉換。晶體二極體的頻率覆蓋範圍可從低頻、高頻、微波、毫米波、紅外直至光波。三端器件一 般是有源器件，典型代表是各種電晶體（又稱晶體三極體）。電晶體又可以分為雙極型電晶體和場效應電晶體兩 類。根據用途的不同，電晶體可分為功率電晶體微波電晶體和低噪聲電晶體。除了作為放大、振盪、開關用的 一般電晶體外，還有一些特殊用途的電晶體，如光電晶體、磁敏電晶體，場效應感測器等。這些器件既能把一些 環境因素的信息轉換為電信號，又有一般電晶體的放大作用得到較大的輸出信號。此外，還有一些特殊器件，如 單結電晶體可用於產生鋸齒波，可控矽可用於各種大電流的控制電路，電荷耦合器件可用作攝橡器件或信息存 儲器件等。在通信和雷達等軍事裝備中，主要靠高靈敏度、低噪聲的半導體接收器件接收微弱信號。隨著微波 通信技術的迅速發展，微波半導件低噪聲器件發展很快，工作頻率不斷提高，而噪聲係數不斷下降。微波半導體 器件由於性能優異、體積小、重量輕和功耗低等特性，在防空反導、電子戰、C（U3）I等系統中已得到廣泛的套用 。
6.6 焊接的基本知識
6.7 焊接的質量分析
6.8 拆焊
（三）任務實現
任務1 MF一47型機械萬用表的認識
1.1 MF一47型萬用表的認識
1.2 使用萬用表注意事項
任務2 MF一47型機械萬用表原理分析
2.1 萬用表原理與安裝實習的目的與意義
2.2 指針式萬用表的結構、組成與特徵
2.3 MF一47型萬用表的工作原理
任務3 MF一47型機械萬用表裝配
3.1 MF一47型機械萬用表安裝步驟
3.2 焊接前的準備工作
3.3 焊接練習
3.4 電池極板的焊接
3.5 機械部分的安裝與調整
3.6 故障的排除
任務4 MF一47型機械萬用表調試
4.1 檢查方法
4.2 校試方法
（四）考核評價
1 電子元器件檢測成績評分標準
1.1 考核辦法
1.2 考核要求
1.3 評分標準
2 焊接、裝配工藝成績評分標準
2.1 考核辦法
2.2 考核要求
2.3 評分標準
3 整機裝配與調試成績評分標準
3.1 考核辦法
3.2 考核要求
3.3 評分標準
（五）拓展提高
項目二 HX108-2型調幅收音機裝調
（一）項目描述
（二）知識準備
1 概述
1.1 無線電發射的基本原理
1.2 收音機原理分析
1.3 輸入電路
1.4 變頻電路
1.5 中頻放大檢波
1.6 音頻放大電路
2 電容器
2.1 學習任務
2.2 模組描述
2.3 電容器的結構和類型、參數特性
3 電感器
3.1 學習任務
3.2 模組描述
3.3 電感器的結構和類型、參數特性
4 電磁感應
4.1 學習任務
4.2 模組描述
4.3 必備知識
5 單相交流電路基本概念
5.1 學習任務
5.2 功能模組描述
5.3 必備知識
5.4 正弦量的相量表示法
5.5 電容元件和電感元件
5.6 三種元件伏安特性的相量形式
5.7 基爾霍夫定律的相量形式
5.8 RLC串聯的交流電路
5.9 RLC並聯電路
5.10 用相量法分析正弦交流電路
5.11 正弦交流電路中的功率
5.12 正弦交流電路中的最大功率
學習重點小結
6 互感耦合電路與諧振電路
6.1學習任務
6.2 功能模組描述
6.3 必備知識
（三）任務實現
（四）考核評價
（五）拓展提高
1 實踐部分
1.1 電子設備整機結構特點和裝配過程
1.2 工藝檔案
1.3 裝配準備工藝
1.4 印製電路板部件裝配工藝
1.5 SMB部件的裝配工藝
1.6 整機裝配工藝（總裝工藝）
1.7 電子設備組裝調試
1.8 靜態測試與調整
1.9 整機性能測試與調整
2 強化習題訓練
項目三 電風扇裝配與調試
（一）項目描述
（二）知識準備
1 單相異步電動機
2 三相交流電
2.1 三相電源的連線
2.2 三相負載的連線
2.3 三相電路的功率
3 低壓電器的認識
3.1 低壓電器的定義
3.2 低壓電器的分類
3.3 刀開關
3.4 轉換開關
3.5 按鈕開關
3.6 低壓斷路器
3.7 熔斷器
3.8 交流接觸器
3.9 繼電器
4 三相異步電動機單向旋轉控制電路基本知識
4.1 單向旋轉控制電路
4.2 電動機正反轉連續運行直接啟動控制電路
（三）任務實現
任務1 認識電風扇電路原理圖及接線圖
任務2 電風扇電路安裝
（四）考核評價
（五）拓展提高
參考文獻
