图书前言

序一

我很高兴应胡薇薇教授之邀,为她的新书《电路分析原理》作序。我在北京大学电子学系讲授“电路分析原理”课二十多年,2002年退休后,由胡老师接班至今。十多年来,我仍关心着这门课程的改革与发展,对胡老师的讲课风格和特色,以及新书成书的过程都有比较清楚的了解。

“电路分析原理”是北大电子学系的一门主干基础课,又是面对外系的大类平台课,努力体现北大“加强基础、遵重选择”的原则。我觉得新书作为相应的教材,继承了北大电子学系几十年来这门课程的理论框架,在《电路分析》和《电路分析方法》两书的基础上,在十多年的教学实践和研究国内外同类优秀教材的过程中,不断发展和创新,逐步形成了比较严格的理论体系,是一本适合北大教学的有特色的优秀教材。

在内容选取和论述方面,新书与诸多教材有不少不同之处,具有比较鲜明的理科特色,例如: 

(1) 注重数学的严密性,几乎所有定理都给出数学证明。

(2) 把数学解析方法与等效电路方法、图式方法对照进行分析,物理概念清楚。

(3) 保持内容的完整性,重视无源电路与有源电路的综合,时域分析与频域分析的结合; 线性电路与非线性电路的结合; 低频电路与高频电路的结合。

(4) 把二极管、三极管、场效应管、运算放大电路的等效电路模型引入电路分析中,扩大了电路分析的应用范围。

(5) 用受控源的概念分析负阻、忆阻、回转器等重要器件的特性,使内容更加深化。

(6) 把阻抗和等效电源概念推广到拉氏变换域中,给出了有初值电感和有初值电容的等效电路,方便地处理这类比较难于计算的电路。

(7) 把戴维南定理,诺顿定理推广到变换域电路中,扩大了应用范围。

(8) 把双口网络分析方法推广到无源传输线电路中,深入分析了入射、反射、匹配、吸收等概念和求阶跃响应的方法,可以容易地求出传输线电路的一些重要性质。

(9) 关于电路Q值、负阻的概念,新书的论述和分析也有新意。

在合理组织教学和引导学生自主学习方面,新书有明显的体现,例如: 

(1) 每章开头都列出相应的提纲; 每章结尾都有精炼的小结,便于学生自主钻研。

(2) 在每个重要概念或方法后都配有精选的例题,帮助学生正确理解和应用。

(3) 在每章中都提出一些富有启发性的“想一想”问题,引导学生深入思考。

(4) 每章附有适量的针对性强的习题,采用“三星分级”并给出部分答案,满足不同程度学生的需要,帮助学生拓宽思路,提高分析问题和解决问题的能力,增强学好本课程的信心。

(5) 书中的许多问题和习题很有新意,是胡老师在十多年的教学过程中,结合讲授、答疑、讨论,精心设计、精心选择的,在提高教学质量方面起到了重要作用。这些问题和习题都是珍贵的资料,很有参考价值。

看了书稿还有两点感想: 

(1) 北大电子学系历来主张,学生不仅要深入研读教材,还要阅读几本不同风格的参考书,了解不同观点和见解,才能开阔思路,深入思考,学好基础课。

北大的教材应该是写作严谨,质量上乘,突显自己的特色和风格,既是适应北大教学要求的优秀指导书,又是能引导学习兴趣、培养正确方法,启发深入思考,激励自主钻研的参考书。胡老师的新书正是努力体现这种写书理念的一本好书。

(2) 要能写出一本好教材,作者的学术背景很重要。教师具有高的科学水平和研究经历,才能对教材内容有深刻的掌握。教师热爱教学、热爱学生,有长期丰富的教学实践,才能对教学方法有灵活体现。胡老师具备了两方面的实力和品格,为她完成新书奠定了坚实基础。

我相信新书的出版对北大电子学系电路分析原理课教学质量的提高会有重要作用。新书对于国内外同行也会有一定的参考价值。我祝贺新书早日问世。

序二

序二

近阅北京大学胡薇薇教授撰写的《电路分析原理》初稿,感到很有特色、与众不同。足见胡教授对书稿是费了不少精力的。最大亮点在习题部分。习题是教材的重要组成部分,关系到教材是否好和这一基本问题。重正文、轻习题,是不少教材的通病!被认为是小问题的,在教学中往往迂到大困难!在这本初稿中,胡教授根据不同要求、难易程度,把习题三星分级。习题有与正文密切配合者,旨在加强对所学基本原理的理解和运用(如习题924); 有从科研课题中提炼而来者(如习题523),旨在拓宽学生思路,联系科研背景; 有一般联系实际者(如习题413),旨在提高学生学习兴趣。可供教师、学生选用。目前,国内外的电路课程教材都注重联系实际问题,方法各异,通过习题来解决不失为一种好办法。自由选用,不致与学生水平、学习内容相差太远。另外,习题中、英文对照也为双语教学提供一条切实可行的道路,不致影响课程的教学任务,值得推广。

书稿的另一特色是它的“亲民(学生)性”,对学生的亲切关心和指导,“体贴入微”,跃然纸上。这对提高学生学习的主动性会起很大作用的。

书稿以不大的篇幅覆盖了从集中参数到分布参数电路、从线性到非线性电路的内容。体现了作者归纳、组织教学内容的能力,稿中还提出一些作者的观点,如“源”的概念、“三大基本分析方法”的概率等,很有见解。

书稿经修改后,业已付梓,即将出版。胡教授是王楚教授、余道衡教授的高足,年富力强、基础雄厚、踏实肯干,可谓是后继有人。均值得祝贺,故乐为之序。

2014年7月20日

前言

Preface

1. 定位

本书配合北京市2008年精品课程、北京大学本科生主干基础课“电路分析原理”课堂教学,是在原教材(王楚、余道衡,《电路分析》,北京: 北京大学出版社,2000年9月; 胡薇薇、陈江,《电路分析方法》,北京大学出版社,2009年4月)基础之上编写的,作为学生学习的配套或辅助教材使用。本书也可作为高等院校电子与信息科学类专业学生的教材或参考书选用,也可供相关专业的研究生、教师及专业技术人员参考。

2. 特点

国内外电路分析的教科书已出版许多,为了使学生们在学习和选择参考书时减少困惑,本书力图提供一本具有如下特点的电路分析教材: 

 以简明、清晰、条理、渐进、渊源的方式说明和强调三基(基本概念、基本方法、基本定理)内容,对比较难理解的概念和原理,以及比较有争议的内容给以特别关注,力图阐述更清楚明了、更容易理解和掌握。

 配合双语教学,书中的标题和一些必要的名词、术语、概念、原理均辅以英文书写,各章练习题以中英文书写。

 习题三星分级,辅以自学自测参考答案。 一颗星“*”表示理解和掌握三基的简单练习; 两颗星“**”表示掌握和运用学习内容的习题,可以检查学生对章节知识的理解程度,增进内容掌握,顺利进入后续学习; 三颗星“***”表示一些拓宽思路或是有一定难度的习题,有些习题的内容可能在章节知识层面上未有涉及,但却是检查学生理解和运用所学原理程度的小“窍门”,有些题目选自高年级学生或研究生的研究课题,读者可以根据自己的兴趣或是不同深度需求去选择,从而拓宽知识、加深对原理的理解。

3. 致谢

特别感谢德高望重的余道衡先生和李翰荪先生,认真、严谨、细致地审阅了初稿全文,提出了非常重要的修改意见和建议,使本书质量得到很大的提升。

余道衡先生: 课程顾问,初稿阅读,问题、意见和建议回馈。

蒋伟: 课程主讲,历年试题共同编写,初稿阅读,问题、意见和建议回馈。

王志军、盖伟新、陈江、马猛、杜朝海、鲁文高: 小班课程主讲,初稿阅读,问题、意见和建议回馈。

陈特: 习题英文翻译。

张诚、杨暐健、杨筱舟、陈特、刘成、徐晓帆、王达、刘永强、马思鸣: 部分三星习题编写。

北京大学信息科学技术学院2009级选课本科生(孙宇翔、薛萍、谈仲伟、潘多、陈佳华)、2010级选课本科生(刘笑尘、侯冠荣、张航、高翔、张泓亮、卢海昌、袁昊琛、张玮、葛大伟、邹恺蘅、张萌、徐袁媛、阮恒心、贾韬、王然、崔一凡、曹萱、牛玉泽、吴俊东)、2011级选课本科生(魏明、刘利俊)、2012级选课本科生(杨雨成、柳毓、任哲学、李琪)、2013级选课本科生(张爽、金纪成、何娴): 初稿阅读,问题、意见和建议回馈。

笔者一直认为有特色的好教材才有编写的必要,应该是好的教学与好的科研合力而为。执笔前曾贪心地希望写一本迄今为止最有特色的电路分析课程教材,为此博览国内外同类优秀教材、追觅现代科技发展脚步,结合在中国科学技术大学、北京大学几十年的教学经验和体会,并潜心听取老师和同学们的建议、意见。然执笔后深感愚心拙笔,限于水平,书中错误或不妥之处在所难免,恳请读者批评指正,来信请寄至北京大学信息科学技术学院(100871)。

胡薇薇

2014年8月于北大燕园