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目 录 1

第一章 基本物理公式及重要物理常数 1

1-1 牛顿第二定律 1

1-2 地球重力 1

1-3 向心力 2

1-4 弹力 2

1-5 功 2

1-6 功率 3

1-7 动能 3

1-8 重力势能 4

1-9 弹性势能 4

1-10 光的波长和频率 4

1-11 光（电磁波）的传播速度 5

1-12 光（电磁波）的能量 5

1-14 质量和能量的联系 6

1-13 质量和速度的关系 6

1-15 重要物理常数 7

第二章 电子现象 9

2-1 电子在电场中受到的作用力 9

2-2 电子在磁场中受到的洛仑兹力 9

2-3 电子在电磁场中的运动方程 10

2-4 示波管中电子束的偏转 10

2-5 电子在磁场中的运动半径 11

2-6 电子在加速电场中的速度 12

2-7 向等位面入射的电子运动 12

2-8 电子运动的电流密度 13

2-9 电子伏特 14

2-10 功函数 15

2-11 金属的热电子发射 15

2-12 热电子发射效率（阴极效率） 16

2-13 光电子的功函数和光子（光电效应） 16

2-15 p型和n型半导体的电导率 17

2-14 本征半导体的电导率 17

2-16 导体的霍尔系数 18

2-17 斯蒂芬－玻尔兹曼定律 19

2-18 电子跃迁辐射 19

2-19 电子的德布罗意波长 20

第三章 静电场 21

3-1 库仑定律 21

3-2 电场强度 21

3-3 电力线和电场强度 22

3-4 电场的迭加 22

3-5 高斯定理（电荷发出的电力线数） 22

3-6 几种简单电场的电场强度 23

1．点电荷的场强 23

2．半径为a的导体球的场强 23

6．无限长同轴线的电场 24

5．无限长直导线的电场 24

3．无限大导电板外的电场 24

4．两块无限大的平行导电板的电场 24

3-7 电位 25

3-8 电场强度和电位的关系 25

3-9 点电荷和电偶极子的电场的电位 26

3-10 电通量密度和电场强度 27

3-11 静电场在两种介质分界面的边值关系和折射定律 27

3-12 球状孤立导体的电容 28

2．球形电容器 29

3-13 几种电容的计算式 29

1．平行板电容器 29

3．圆柱形电容器 30

4．两输电线间的电容 30

5．单根架空线的电容 31

6．三线输电线间的电容 31

3-14 电容的连接 31

3-15 电场能量 32

3-16 从能量表达式计算电场力 33

3-17 静电场的特性 34

第四章 直流电路 36

4-1 欧姆定律 36

1．无源支路的欧姆定律 36

2．有源支路的欧姆定律 36

3．闭合回路（全电路）的欧姆定律 37

4-2 电阻和电阻率 37

4-3 电阻温度系数和电阻值 38

4-4 热敏电阻的阻值 38

4-5 电导和电导率 39

4-6 电阻的串联 39

4-7 电阻的并联 40

4-8 克希霍夫定律 40

4-9 回路电流法 42

4-10 节点电压法 42

4-11 等效电源原理－戴维南定理 43

4-12 电池的串联 44

4-13 电池的并联 45

4-14 星形电路和三角形电路的换算 46

4-15 直流电功率 47

4-16 电功 47

4-17 电流的热效应（焦尔定律） 48

第五章 稳定磁场 49

5-1 磁感应强度 49

5-2 磁力线和磁感应强度 49

5-3 毕奥——沙伐定律 50

5-4 几种简单典型磁场 51

1．无限长直圆截面导线的磁场 51

2．无限长直圆导管的磁场 52

3．有限长直导线的磁场 53

4．N匝均匀密绕的空心长直螺线管的磁场 53

5．圆形电流中心轴线上任一点的磁场 54

6．环形线圈的磁场 55

5-5 磁导率、磁场强度和磁感应强度的关系 55

5-6 磁感应强度和磁场强度、磁化强度的关系 56

5-7 磁场对通电导体的作用力 57

5-8 磁场对运动电荷的作用力 59

5-9 平行导线间的力 59

5-10 磁场对载流线圈的作用力矩 60

5-11 磁场能 61

5-12 磁能密度 61

5-13 磁场在两种介质分界面的边？关系和折射定律 61

5-14 稳定磁场的特性 63

5-15 磁动势、磁压、磁通、磁导 63

5-16 磁阻的串联与并联 64

5-17 磁路的欧姆定律 65

5-18 磁路的克希霍夫定律 65

5-19 显象管中电子束的偏转 67

5-20 电视显象管偏转线圈的计算 68

5-21 磁屏蔽 69

5-22 磁铁的吸引力 69

5-23 直流电磁铁的吸力 70

5-24 交流电磁铁的吸力 71

第六章 电磁感应和交变电磁场 73

6-1 楞次定律 73

6-2 法拉第电磁感应定律 73

4．两线制传输线的电感 73

6-3 匀磁场中运动直导线产生的感应电动势 74

6-4 自感电动势 75

6-5 互感电动势 75

6-6 线圈的互感系数 76

6-7 几种典型电感 77

1．圆截面直导线段的自感 77

2．同轴电缆线的电感 77

3．两平行直导线段的互感 77

5．三线制传输线的电感 78

6．两对输电线间的互感 79

7．圆环的电感 79

9．螺线管的电感 80

8．矩形线圈的自感 80

10．多层绕组线圈的电感 81

6-8 两线圈连接时的总电感 83

6-9 麦克斯韦电磁场方程组 84

6-10 电磁场的能量密度和能流密度 86

6-11 运动电荷在电磁场中所受的力 86

6-12 电磁场在两种介质分界面的情况 87

6-13 反射定律和折射定律 87

6-14 电磁波的传播速度 88

6-15 相速度 89

6-16 电磁波的透入深度（电磁屏蔽） 89

6-17 磁滞损耗功率 90

6-18 涡流损耗功率 91

第七章 正弦交流电和三相交流电 92

7-1 正弦交流电的表示式 92

7-2 正弦交流电的有效值 92

7-3 正弦交流电的平均值 93

7-4 电抗 94

7-5 阻抗 95

7-6 阻抗角 96

7-7 导纳 96

7-8 功率因数 97

7-9 功率因数角 97

7-10 瞬时功率 98

7-11 单相正弦交流电路的有功功率 98

7-12 单相正弦交流电路的无功功率 99

7-13 单相正弦交流电路的视在功率 99

7-14 纯电阻电路的电压和电流 100

7-15 纯电感电路的电压和电流 101

7-16 纯电容电路的电压和电流 101

7-17 RL串联电路的电压和电流 102

7-18 串联电路的电压和电流 103

7-19 RLC串联电路的电压和电流 103

7-20 RLC并联电路的电压和电流 105

7-21 三相交流电压的表示式 106

7-22 电源的星形连接和三角形连接 107

7-23 对称负载星形接法的电压和电流 107

7-24 对称负载三角形接法的电压和电流 108

7-25 三相交流电功率 109

7-26 表示三相交流电的符号法 109

7-27 复数及其表示法 110

7-28 复数的运算规律 111

7-29 极座标和直角座标的变换 112

7-30 复数功率 113

7-31 用电压向量、电流向量表示电功率的方法 113

第八章 非正弦电流 115

8-1 富里叶级数（非正弦周期量的数学分解法） 115

8-2 几种特殊波形展开式的特点 117

8-3 非正弦周期量的有效值 119

8-5 非正弦周期量的平均值和均绝值 120

8-4 图形法求非正弦周期量的有效值 120

8-6 非正弦周期量的波形因数和波顶因数 121

8-7 非正弦周期量的畸变系数 122

8-8 非正弦交流电的功率 122

8-9 非正弦交流电的功率因数 124

8-10 几种常见波形的分析 124

1．矩形波 124

2．全波整流波 124

3．半波整流波 125

4．锯齿波 126

5．三角波 126

6．梯形波 127

第九章 过渡过程 129

9-1 时间常数 129

9-2 一阶线性微分方程的解 129

9-3 RL串联电路的过渡过程 131

1．RL电路的电压方程 131

2．RL电路中，电源短路时的情形 132

3．RL电路接于直流电源的情形 133

9-4 RC串联电路的过渡过程 134

1．RC电路的电压方程 134

2．RC电路接于直流电源的情形 135

3．充电电容通过R放电的情形 135

4．RC电路加上交流电压的情形 136

9-5 RLC串联电路的过渡过程 137

1．RLC电路的电压方程 137

2．RLC电路加直流电压的情形 138

3．电容充电后通过RL放电的情形 139

4．RLC电路加交流电压的情形 141

9-6 过渡过程电路方程的拉普拉斯变换 142

9-7 拉普拉斯逆变换的例子 144

9-8 海维赛德算子法 145

9-9 海氏算子部分公式 146

10-1 无源二端网络的入端阻抗 148

10-2 等效有源二端网络定理 148

第十章 二端和四端网络 148

10-3 RLC串联电路的入端阻抗 149

10-4 串联谐振的频率特性 149

10-5 LC并联电路的入端阻抗 150

10-6 有电阻的LC并联阻抗 151

10-7 倒量网络 151

108 无源四端网络的基本方程式 152

10-9 无源四端网络的基本参数 153

10-10 线性无源四端网络基本方程的矩阵表示 154

10-11 短路阻抗 154

10-12 开路阻抗 155

10-13 无源四端网络参数与短路、开路阻抗的关系 155

10-14 镜象阻抗 156

10-16 固有传输常数和网络参数的关系 158

10-17 电压传输常数和电流传输常数 158

10-15 固有传输常数 158

10-18 四端网络传输效率 159

10-19 阻抗匹配变压器 159

10-20 无源四端网络参数的实例 160

10-21 四端网络的串联 161

第十一章 滤波器和衰减器 163

11-1 定K式滤波器的条件 163

11-2 特征阻抗 163

11-3 通频带条件 164

11-4 截止频率 164

11-5 定K式滤波器的衰减常数 165

11-6 定K武滤波器的相移常数 166

11-7 倒L形滤波器的镜象阻抗（特性阻抗） 166

11-8 定K式低通滤波器 168

11-9 定K式高通滤波器 169

11-10 带通滤波器 170

11-11 带阻滤波器 171

11-12 M式滤波器的衰减无限大频率 172

11-13 M式滤波器的m的值 173

11-14 M式低通滤波器的设计 174

11-15 M式高通滤波器的设计 175

11-16 M式带通滤波器的设计 176

11-17 衰减器的衰减常数 177

11-18 T形电阻衰减器的特性阻抗 178

11-19 T形电阻衰减器的设计 179

11-20 对称T形电阻衰减器的设计 179

11-21 桥T形电阻衰减器 180

12-1 传输线的一次参数 182

第十二章 分布参数电路，波导 182

4．RL电路加上交流电压的情形 183

12-2 传输线的基本方程 184

12-3 传输线方程的解——电流电压波的一般表示式 184

12-4 传播常数 185

12-5 衰减常数 185

12-6 分贝和奈培 186

12-7 相移常数（波长常数） 187

12-8 无畸变线路的传播常数 188

12-9 无耗损线路的传播常数 189

12-10 传输线的特性阻抗 189

12-11 反射系数 190

12-12 传输线的传输效率 191

12-13 无限长线路的传播 191

12-14 线路上距离发送端X处的电压和电流 191

12-15 已知终端电压时，线路上距始端X处的电压和电流 193

12-16 无损耗传输线上的电压和电流 194

12-17 驻波比 194

12-18 终端短路的电压和电流 195

12-19 终端开路的电压和电流 196

12-20 终端是任意阻抗时的电压和电流 197

12-21 传输线的输入阻抗 197

12-22 归一化阻抗 198

12-23 史密斯圆图 198

12-24 用传输线作为谐振回路时的Q值 199

12-25 用作谐振回路的四分之一波长短路线的谐振阻抗和品 200

质因数 200

12-26 通信线路的最佳条件 201

12-27 两相邻线路的串音衰减 202

12-28 同轴电缆的一次参数 203

12-30 同轴电缆的传播速度 205

12-31 同轴电缆的特性阻抗 206

12-32 同轴电缆的衰减常数 207

12-33 载波同轴电缆的线路常数 208

12-34 常用两线式传输线的参数 209

12-35 常用同轴线的参数 209

12-36 常用四线式传输线的参数 210

12-37 波导管尺寸与波长的关系 211

12-38 矩形波导的截止波长 212

12-39 波导波长 213

12-40 群速度 214

12-41 波导内的相速度 215

12-42 波导管的特性阻抗 216

12-43 波导的衰减常数 216

12-44 波导的相移常数 218

13-1 自由空间的波阻抗 219

13-2 高度为h的天线的视线距离 219

第十三章 天线 219

13-3 高h1的发射天线和高h2的接收天线的最大视线距离 220

13-4 地面波的电磁场强度（垂直短天线） 220

13-6 天线的有效长度（有效高度） 222

13-7 环形天线的有效高度 222

13-5 短波的电场强度（垂直短天线） 222

13-8 直立天线产生的电场强度 223

13-9 偶极天线在与天线垂直方向上所产生的电场强度 223

13-10 天线的增益系数 224

13-11 天线的辐射效率 225

13-12 辐射电阻 226

13-13 天线的输入阻抗 226

13-14 微波天线的接收功率 227

13-15 孔径天线的辐射功率 227

13-16 孔径天线的增益 228

13-17 最大接收有效功率 228

13-19 环形天线的感应电势 229

13-20 入射电波的的功率 229

13 18 接收天线的开路电压 229

13-21 天线有效面积 230

13-22 电场强度的分贝数表示法 230

13-23 无源中继的反射器增益 231

14-1 晶体二极管U-I特性表达式 232

14-2 真空二极管的3/2次方定律 232

第十四章 放大电路 232

14-3 晶体三极管的电流放大系数和反向电流 233

14-4 晶体三极管和β的关系 233

14-5 晶体管各极电流的关系 234

14-6 电子管的放大因数、内阻和跨导 234

14-7 电子管中参数μ、Rt、S之间的关系 235

14-8 电子管板极电流和栅极电压的关系 235

14-9 晶体管的基本方程 235

14-10 h参数的意义 236

14-11 晶体管h参数等效电路 237

14-12 三种接地方式h参数的换算 237

14-13 晶体管的输入电阻 239

14-14 单级晶体管放大器的电压放大倍数 239

14-15 稳定系数 240

14-16 单级真空三极管放大器的低频电压放大倍数 240

14-17 单级五极管放大器的低频电压放大倍数 241

14-18 晶体管阻容耦合放大器的放大倍数 241

14-19 电子管RC耦合放大器的放大倍数 242

14-21 谐振放大器的放大倍数 243

14-20 电子管扼流圈耦合放大器的放大倍数 243

14-22 频带宽度（通频带） 244

14-23 增益带宽乘积（BG积） 245

14-24 晶体管变压器耦合放大器的放大倍数 245

14-25 负反馈放大器的放大倍数 246

14-26 晶体管射极输出器的放大倍数 247

14-27 电子管阴极输出器的放大倍数 247

14-28 电子管阴极输出器的输出阻抗 248

14-29 晶体管单管功率放大器的功率和效率 248

14-30 晶体管乙类推挽功率放大器的功率和效率 249

14-31 晶体管功率放大器最大管耗和最大输出功率的关系 250

14-32 用h参数计算低频放大器的主要指标 250

14-33 电子管单管功率放大器的输出功率 251

14-34 板极耗损功率Pa 251

14-36 电子管放大器最大不失真输出功率 252

14-37 乙类推挽电路的板极电流 252

14-35 板极效率 252

14-38 晶体管的噪声系数 253

14-39 电阻的热噪声 254

第十五章 振荡电路 255

15-1 电感线圈的高频特性 255

15-2 电容器的介质损耗和品质因数 256

15-3 单振荡回路 258

15-4 振荡回路的品质因数 259

15-5 RLC串联电路的谐振频率和品质因数 261

15-6 并联谐振电路的谐振频率和品质因数 262

15-7 复杂并联谐振电路的谐振频率 263

2．电子管互感耦合调板振荡器 263

15-8 石英晶体的等效电路 264

15-9 石英晶体振子的振荡频率 265

15-10 耦合电路的耦合系数 265

15-11 几种耦合回路的耦合系数 265

15-12 自激振荡的条件 265

15-13 典型自激振荡器 267

1．晶体管互感耦合振荡器 267

3．晶体管电容三点式振荡器 268

4．电子管电容三点式振荡器 268

5．晶体管电感三点式振荡器 269

6．电子管电感三点式振荡器 270

7．移相武振荡器 270

8．RC桥式振荡器 271

15-14 磁控管的振荡频率 272

16-2 调幅度 273

16-1 调幅（AM）波 273

16-3 载频、上边带和下边带 273

第十六章 调制与解调 273

16-4 调幅波的有效值 274

16-5 调幅波功率，边频带功率 275

16-6 调频波的表示武 276

16-7 调频波的展开式 276

16-9 调幅信号噪声比 277

16-10 调频信号噪声比 277

16-8 调相波的表示式 277

16-12 强信号二极管检波（直线检波） 278

16-11 平方律检波的检波电流 278

16-13 检波效率 279

16-14 平均值检波的检波效率 280

16-15 包络检波的检波效率 281

16-16 板极检波输出电压 281

16-17 栅极检波的输出电压 282

16-18 平方律检波的失真系数 282

16-19 滤波系数 282

第十七章 整流电路 284

17-1 单相半波整流电流 284

17-2 单相半波整流电压 285

17-3 单相半波整流功率 285

17-4 单相半波整流的整流效率 286

17-5 单相半波整流的纹波因数和脉动系数 286

17-6 单相全波整流的电流 287

17-7 单相全波整流的电压 288

17-8 单相全波整流的功率 289

17-9 单相全波整流的效率 290

17-10 单相全波整流的纹波因数和脉动系数 290

17-11 三相半波整流的电流 291

17-12 三相半波整流的纹波因数和脉动系数 293

17-13 半波整流电容滤波的纹波因数 293

17-14 全波整流电容滤波的纹波因数 294

17-15 全波整流电感滤波的纹波因数 295

17-16 全波整流电感输入式倒L形滤波的纹波因数 295

17-17 全波整流电容输入式π形滤波的纹波因数 296

17-18 电压调整率 296

第十八章 自动控制 297

18-1 自动控制术语 297

18-2 拉普拉斯变换 299

18-3 拉氏变换的基本性质 300

18-4 基本环节 301

18-5 串联支路与并联支路的传递函数 302

18-6 自动调节的传递函数 303

18-8 频率特性 304

12-29 同轴电缆的二次参数 304

18-7 频率响应的表达式 304

18-9 拉普拉斯逆变换 305

18-10 用拉普拉斯变换解微分方程 305

18-11 单位阶跃响应的表达式 307

18-12 系统的稳定条件 308

18-13 逻辑代数的基本运算法则 308

18-14 逻辑运算的基本定律 310

18-15 逻辑运算的一些常用公式 312

第十九章 电子测量 314

19-1 标准电池的电动势 314

19-2 标准电感器的电感 314

19-3 动圈式（磁电式）仪表的转动力矩和偏转角 315

19-6 静电式仪表的偏转角 316

19-7 感应式仪表的偏转角 316

19-5 电动式仪表偏转角 316

19-4 动铁式（电磁式）仪表的偏转角 316

19-8 仪表量程的扩大 317

19-9 补偿法测电动势 318

19-10 用电压表和电流表测量电阻 319

19-11 单臂电桥的平衡条件 320

19-12 凯尔文双臂电桥的平衡条件 320

19-13 用半值法测定电池内阻 321

19-14 测定电表的内阻 322

19-15 接地电阻的测定 323

19-16 各种电桥的平衡条件 324

19-17 用交流电桥测定L和R 326

19-18 互感的测定 326

19-19 用电压表和电流表测互感 327

19-20 用电容电桥测定C 327

19-21 用差动电桥测电容 328

19-22 用T形电桥测定导纳 329

19-24 利用电桥测定阻抗的绝对值 330

19-23 用T形电桥测电感 330

19-25 用Q表测定LC回路的品质因数 331

19-26 用Q表测定阻抗 332

19-27 用示波器测定两个等频率信号的相位差 333

19-28 用外差式频率计测定频率（内插法） 334

19-29 用坎贝尔电桥测定频率 335

19-30 用李沙育图形测定频率 335

19-31 用谐振电桥测定频率 336

19-32 用文氏电桥测定频率 336

19-33 双T电桥测频率 337

19-34 用电流表测调幅度 337

19-35 用示波器测量调幅度 338

19-36 晶体管功率增益的测量 338

19-37 根据驻波测定高频功率 339

20-2 直流电动机的转矩 340

20-1 直流电动机的转速 340

第二十章 电机和变压器 340

20-3 直流电动机的输出功率 341

20-4 转速变动率 341

20-5 直流电机的电压变动率 342

20-6 变压器绕组的电动势 342

20-7 匝数比 343

20-8 变压器的电压变动率 343

20-9 变压器的效率 343

20-10 感应电动机的转差率 344

20-11 同步转速 345

20-12 转差率为S时，转子的感应电动势 345

20-13 转差率为S时，转子电流的频率 346

20-14 转差率为S时的转子阻抗 347

20-15 转差率为S时的转子电流（次级电流） 347

20-16 转差率为S时定子电流的负载分量 348

20-17 等效输出电阻 349

20-19 转子输出功率 350

20-18 转子输入功率（电源提供的电磁功率） 350

20-20 感应电动机的方矩 351

第二十一章 常用数学公式 352

21-1 麦克劳林公式 352

21-2 二项式展开 352

21-3 尤拉公式 353

21-4 从复数向极座标的变换 353

21-7 和角和差角的三角函数 354

21-6 三角函数间的基本关系 354

21-5 棣莫弗公式 354

21-8 倍角的三角函数 355

21-9 Asinwt+Bcoswt的迭加 356

21-10 双曲函数 356

21-11 负数的双曲函数 356

21-12 和角和差角的双曲函数及倍角的双曲函数 357

21-19 双曲函数和三角函数的关系 357

21-14 微分法的基本公式 357

21-15 常用微分公式 359

21-16 基本积分公式 360

21-17 常用积分公式 361

21-18 一阶线性微分方程的解 362

21-19 二阶线性微分方程的解 362

21-20 拉普拉斯变换表 363

附表 365

1．导体的电阻率和电阻温度系数 365

3．绝缘体的电阻率 367

2．各金属的电导率 367

4．相对介电系数 368

5．绝缘体的损耗角正切 368

6．热电子发射常数K 369

7．物质的功函数 369

8．光的临界波长 370

9．电离、激发电位 370

10．超导转化温度 370

11．分贝对功率、电压、电流比换算表 371

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