本书注重基本概念，每一章都安排一段概括电气工程概念在其他领域中的应用的文字介绍。本书主要内容包括：基本电路的分析和测量、一阶电路的暂态响应、交流稳态电路、数字逻辑电路、二极管电路、放大电路、场效应管和双极结型晶体管（三极管）电路、运算放大器。

本畅销教材汇总了电气工程领域的几乎所有的基本理论，并提供了详尽的例题和实际应用范例。作者Allan R. Hambley通过讲授电工学原理来激励学生学习，并应用于解决各个工程领域的专门的、或者有趣的问题。本书以易读的写作风格、精心的问题设计、简明的练习和例题而见长。与前3版相比，第4版的内容改动较大，满足了目前相关课程的高校教师和学生的需要。同时，第4版还为教师和学生提供了功能强大的网络信息资源套装，详情请登录培生教育的工程实验室网站http://www.myengineeringlab.com。
我国也有许多所大学采用本书作为本科生“电工学”课程的教材和主要教学参考书，收到了良好的效果。本书基于该书第4版进行改编，保留其中的基本内容，压缩或删除了一些高级内容。本书适用于化工、生物、土木工程等非电专业学生的“电工学”课程，也可以作为电气工程、计算机、自动化等专业学生的专业导论课程的参考教材。

封面图片是一个钓鱼者放置在水面的浮标，等待着游过的鳟鱼。世界各地的鱼类正面临着各种威胁，例如水质污染、栖息地破坏以及捕杀。环境工程师和科学家通过在鱼的身体里植入电子标签来获取鱼类迁徙的准确信息和生活习性。这种电子标签的尺寸大小跟一粒米相同，可随时向溪边的信号接收器发送信息。

编译者序

第一部分电路理论
第1章绪论
11对电气工程的展望
111电气工程的应用领域
112为什么学习电气工程
113本书内容
12电路、　电流与电压
121电路知识
122液体流动模拟　　
123电路
124电流
125电压
126开关
13功率与能量
131关联参考方向
132能量计算
133单位前缀
14基尔霍夫电流定律
141基尔霍夫电流定律的物理基础
142串联电路
15基尔霍夫电压定律
151基尔霍夫电压定律中的能量守恒
152并联电路
16电路元件简介
161导线
162电压源
163电流源
164电阻器和欧姆定律
17电路简介
本章小结
习题第2章电阻电路
21电阻的串联和并联
211电阻的串联
212电阻的并联
213串联和并联电路
22用串并联等效变换进行电路分析
221应用串并联等效变换分析电路
222用串并联热电阻控制功率
23分压和分流电路
231分压原理
232分流原理
24戴维宁等效电路和诺顿等效电路
241戴维宁等效电路
242诺顿等效电路
243分析戴维宁（诺顿）等效电路的步骤
244电源的等效变换
245最大功率传输
25叠加原理
251线性
252用叠加法求解电路
253一种用叠加原理求解含受控源电路的新方法
26惠斯通电桥
本章小结
习题
第3章电感与电容
31电容
311流体模型　
312根据电压计算储存的电荷
313根据电压计算电流
314根据电流计算电压
315储存的能量
32电容的串联与并联
321电容的并联
322电容的串联
33电容器的物理特征
331平行板电容器的电容
332实际电容器
34电感
341流体模型　
342根据电压计算电流
343储存的能量
35电感的串联与并联
36实际电感元件
37互感
本章小结
习题
第4章暂态分析
41一阶RC电路
411电容通过电阻进行放电
412直流电源对电容充电
413三要素分析法
42直流稳态
43一阶RL电路
431RLC电路初始值的计算
432一阶RL电路暂态响应的三要素法分析
本章小结
习题
第5章正弦稳态分析
51正弦电流和电压
511均方根值
512正弦电量的均方根值
513非正弦电压或电流的有效值
52相量
521相量的定义
522用相量计算多个正弦量相加
523正弦量求和运算的步骤
524用旋转矢量表示相量
525相位关系
53复阻抗
531电感
532电容
533电阻
54用相量和复阻抗进行电路分析
541基尔霍夫定律的相量形式
542分析电路
55交流电路的功率
551单个负载的功率
552无功功率的重要性
553一般负载功率的计算
554功率因数校正
56正弦交流电路的戴维宁等效电路和诺顿等效电路
561戴维宁等效电路
562诺顿等效电路
563最大功率传输
57三相对称电路
571YY连接
572△型电源
本章小结
习题
第6章频率响应、　波特图和谐振
61傅里叶分析、　滤波器和传递函数
611傅里叶分析
612滤波器
62一阶低通滤波器
621传递函数
622一阶低通滤波器的应用
623不同频率下的相量用法
63分贝、　级联和对数频率坐标
631二端口网络的串联
632对数频率坐标
64波特图
65一阶高通滤波器
651传递函数的幅频特性和相频特性
652一阶高通滤波器的波特图
653计算机绘制波特图
66串联谐振
67并联谐振
本章小结
习题
第二部分数字系统
第7章逻辑电路
71逻辑电路的基本概念
711数字电子技术的优点
712正逻辑与负逻辑
713电平区和噪声区
714数字字
715数字信息的传输
72二进制数的表示
721二进制数
722十六进制数和八进制数
723二进制编码的十进制数
724格雷码
725补码运算
73组合逻辑电路
731基本门电路
732布尔代数
733与非、　或非和异或门
734电路的与非门和或非门实现
74逻辑电路的综合
741与或式的电路实现
742或与式的电路实现
743译码器和编码器
75逻辑电路的化简
76时序逻辑电路
761触发器
762寄存器
763计数器
本章小结
习题
第8章二极管
81二极管的基本概念
811物理结构简介
812小信号模型
813肖克莱方程
814齐纳二极管（稳压管）
82二极管电路的负载线分析法
83稳压管稳压电路
84理想二极管模型
85分段线性二极管模型
86整流电路
861半波整流电路
862全波整流电路
87波形整形电路
871限幅（削波）电路
872钳位电路
88线性小信号等效电路
881电子电路中电流电压的标记法
882压控衰减器
本章小结
习题
第9章放大器的分类和外部特性
91放大器的基本概念
911公共接地端
912电压放大器模型
92级联放大器
93功率和效率
931功率
932效率
94其他放大器模型
941电流放大器模型
942跨导放大器模型
943互阻放大器模型
95放大器阻抗在不同应用中的重要性
951对输入阻抗的要求
952对输出阻抗的要求
953对特殊阻抗的要求
96理想放大器
97频率响应
971增益的频率响应
972交流耦合与直流耦合
973高频区
974半功率频率与带宽
975宽带与窄带放大器
98线性波形失真
981幅值畸变
982相位失真
983对无失真放大的要求
984增益的再定义
99脉冲响应
910传输特性和非线性失真
911差分放大器
9111共模抑制比
9112CMRR的测量
912失调电压、　偏流和失调电流
9121降低偏流的影响
9122平衡电路
本章小结
习题
第10章场效应晶体管
101NMOS和PMOS晶体管
1011简介
1012工作特性
1013PMOS晶体管
102一个简单NMOS放大器的负载线分析
103偏置电路
104小信号等效电路
1041元件参数和Q点对互导的影响
1042较复杂的等效电路
1043偏微分形式表示的互导和漏极电阻
105共源极放大器
106源极跟随器
107CMOS逻辑门
1071CMOS反相器
1072CMOS与非门
1073CMOS或非门
本章小结
习题
第11章双极结型晶体管
111电流和电压的关系
112共射极特性曲线
113共射极放大器的负载线分析
1131输入电路的分析
1132输出电路的分析
1133非线性失真
114pnp型双极结型晶体管
115大信号直流等效模型
116BJT电路的大信号直流分析
117小信号等效电路
118共射极放大器
119射极跟随器
本章小结
习题
第12章运算放大器
121理想运算放大器
122反相放大器
1221基本反相器
1222“虚短”的概念
1223反相电路的分析
1224正反馈
123同相放大器
124运算放大器线性工作的缺陷
125非线性限制
126直流缺陷
127差分放大器和仪用放大器
128积分器和微分器
本章小结
习题

自2001 年教育部颁发了《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》以来， 国内高等院校不断加大在公共课和专业课教学中推广与普及双语教学的力度， 推动着双语教学的改革与试点。双语教学的开展与普及对于中国高等教育的全球化发展和培养国际化、　高素质的综合性人才具有显著的积极意义。2007年1月， 本书的部分编者开始了“电工学”课程双语教学的改革试点， 通过广泛比较各种相关课程的外文原版教材， 最终选择了由Allan R Hambley编著、　Pearson Education出版的Electrical Engineering Principles and Applications。该教材一直被美国蒙大拿大学、　科罗拉多大学以及加拿大滑铁卢大学等院校的机械、　化学、　环境、　地理甚至计算机等专业选用。
　　从教材的结构与内容来看， 原版教材与国内现行的教学大纲和教学基本要求基本吻合， 所以适合双语教学的需要。该教材的特点是： 对知识点和概念的介绍清晰、　生动， 列举应用电路的实例丰富， 而且文字叙述简明、　生动。同时， 练习题量大， 便于学生自学和复习。从双语教学试点班学生的反馈信息来看，他们对教材的总体评价是易学、　易懂， 本书对培养学生的创造力和想象力有潜移默化的影响。学生对英语专业术语有了一定程度的掌握， 而且逐渐养成用英语思维的习惯， 为未来的专业学习和发展打下了良好的基础。不过， 该教材内容广泛、　篇幅多， 因而教材厚， 而且价格不菲， 即使是影印版教材的价格也不低。另外， 该教材与国内课程学时、　教材内容体系、　教学大纲的内容及难度要求仍然有一定差异。
　　因此， 本书是对原书第4版主要内容的翻译和改编， 基本保留了原版教材的风格、　内容和特点。当然， 为了适应我国教学指导委员会提出的“电工学”教学基本要求， 本书也适当删减和改编了部分章节， 具体细节将在后面加以介绍。
　　随着科学技术的不断发展， 各学科与电工学科之间的联系不断加强。目前， 各高校开设“电工学”课程的专业和学科越来越多， “电工学”课程已经不只是非电类工科学生的技术基础课， 也成为经管类和理科类专业的选修课程。为适应各专业的需求，“ 电工学”课程的模块化教学日益明显， 课程类别主要分为3类： ① 包含电路理论、　电子技术和电机控制及其应用的“电工电子技术”课程;　② 仅包含电路理论和电子技术的“电路与电子技术”课程;　③ 仅包含电路理论和模拟电子技术的“电路与模拟电子技术”课程。
　　Electrical Engineering Principles and Applications原版教材的内容非常丰富， 包括电路分析、　数字系统、　电子学和电机与电器等内容。但是， 其价格高、　书本厚、　内容宽泛， 并不适应我国高等学校学生在学习过程中普遍购买配套教材的现状。基于前述理由， 有必要将原版教材的内容按模块分类， 重新编译。首先， 将第一部分的电路理论和第二、 三部分的（数字和模拟）电子技术内容编辑为一册;　 如果有必要， 可将第二部分的微型计算机、　计算机测量以及第四部分的变压器、　电机控制及其应用等内容另行组合为第二册教材。这样的安排比较合理、　可行， 更适用作为国内“电工学”课程的双语教材。
　　综上所述， 本书包括电路理论和电子技术这两部分内容， 适用于化工、　生物、　土木等非电专业学生的“电工学”课程， 也可以作为电气工程、　计算机、　自动化等专业学生的“专业导论”课程的参考教材。本书主要内容
　　● 基本电路的分析和测量
　　●　一阶电路的暂态响应
　　●　交流稳态电路
　　●　逻辑电路
　　●　二极管电路
　　●　场效应管和双极结型晶体管（三极管）电路
　　●　放大电路
　　●　运算放大器先修课程
　　先修课程为“大学物理”和“高等数学”， 尤其需要电学基础和复数运算、　单变量微积分等知识。目录及内容组织
第一部分电路
　　第1章定义电流、　电压、　功率和能量， 介绍基尔霍夫定律、　欧姆定律， 定义电源和电阻
第2章分析电阻电路， 介绍串并联电阻等效电路、　节点电压法、　戴维宁等效电路、　诺顿等效电路、　电源变换、　叠加原理等电路分析方法， 以及惠斯通电桥。
　　第3章介绍电容、　电感和互感。考虑到国内学生在 “大学物理” 课程中已经学习了电容、　电阻和电感元件的结构、　特性和串并联等效关系， 在“高等数学”课程中已经学习过对一阶常系数微分方程的求解， 因此适当精简了内容。
　　第4章讨论电路的暂态响应， 求解一阶RL和RC电路的微分方程， 以及三要素法分析。考虑到国内学生在高等数学课程中已经学习过对一阶常系数微分方程的求解， 此章精简了对微分方程求解暂态响应方法的应用。同时， 基于“电工学”课程的教学要求， 增加了国内教材普遍介绍的三要素法及其应用， 删去了对二阶电路的介绍和应用。
　　第5章讨论正弦稳态电路， 介绍电感和电容的复阻抗和伏安关系， 各种功率的概念和计算， 应用戴维宁等效和叠加原理分析正弦交流电路， 以及对三相对称电路的分析计算。
　　第6章讨论频率响应、　波特图、　谐振和滤波器， 建立傅里叶理论的基本概念和应用。删去了二阶滤波器、　数字信号处理等部分内容。
第二部分电子技术
　　第7章介绍逻辑系统、　门电路、　布尔代数、　卡诺图、　触发器， 以及编码器、　译码器等组合逻辑电路， 寄存器、　计数器等时序逻辑电路。


删去了原片教材中的第8章“微型计算机系统”和第9章“基于计算机的测量系统”。——译者注第8章介绍二极管的电路模型、　负载线分析和各种应用电路， 例如整流电路、　稳压电路和波形整形电路等。
　　第9章以系统的形式介绍放大器的性能参数和多种电路模型， 包括各种增益、　阻抗、　负载效应、　频率响应、　非线性失真、　共模抑制、　直流漂移等内容。
　　第10章介绍MOS场效应管的结构、　工作原理和特性曲线， 负载线分析、　大信号和小信号模型、　偏置电路， 以及共源放大器和共漏放大器的直流和交流分析。
　　第11章介绍双极结型晶体管的结构、　工作原理和特性曲线， 负载线分析、　大信号和小信号模型、　偏置电路， 以及共射放大器和共集放大器的直流和交流分析。
　　第12章讨论运算放大器的结构、　工作原理及其各种线性应用。
　　本书重点强调对电路理论和电子技术知识的介绍， 因此删去了原书第四部分的磁路、　电机与电器的内容。
　　本书配有大量习题， 其中习题号前加“*”标记表示该题答案能在OrCAD CD或www.myengineeringlab.com中找到。
　　本书由重庆大学“电工学”课程组进行编译， 教材的编写大纲经过课程组教师的共同讨论得以确定， 由熊兰负责编译工作。彭光金编译第1~2章;　 孙韬编译第3~5章;　 彭文雄编译第6章;　 熊兰编译第7~ 8章;　 余传祥编译第9~12章。
　　在编译过程中， 译者认真总结多年的教学经验， 学习参考了国内外同类和相关中英文教材，力求本教材能够贴近国内教学大纲和教学要求， 内容有针对性， 符合我国学生的认知能力。同时， 力求语言叙述流畅、　清晰易懂， 篇幅适当， 在章节之间注意内容的衔接与连贯性,　过渡自然。在教材编写后期， 教材试用得到了2007届电工学双语课程试点班同学的支持， 他们提出了很多宝贵的意见和建议， 在此一并表示衷心的感谢。
　　由于编者水平有限， 书中难免存在缺点和错误， 恳请广大读者批评指正。

译者
2009年12月

电子与电气工程