譯 者 序
自2001 年教育部頒發了《關於加強高等學校本科教學工作提高教學質量的若干意見》以來，國內高等院校不斷加大在公共課和專業課教學中推廣與普及雙語教學的力度，推動著雙語教學的改革與試點。雙語教學的開展與普及對於中國高等教育的全球化發展和培養國際化、高素質的綜合性人纔具有顯著的積極意義。自2007年1月，本書的部分譯者開始了電工學課程雙語教學的改革試點，通過廣泛比較各種相關課程的外文原版教材，最終選擇了由Allan R. Hambley撰寫的Electrical Engineering: Principles and Applications一書。該教材一直被美國蒙大拿大學、科羅拉多大學以及加拿大滑鐵盧大學的機械、化學、環境、地理、計算機等專業所選用。
這本書是Electrical Engineering: Principles and Applications, Seventh Edition的完整翻譯版本，書中內容包括電路分析、數字繫統、模擬電子技術和電機學等幾大主題。該教材的特點是：對知識點和概念的介紹清晰、生動，列舉的應用電路的實例非常豐富，而且文字敘述簡明、生動；同時，習題量大，便於學生自學和復習。從教材的結構與內容來看，原版教材與國內現行的電工學課程的教學大綱和教學要求基本吻合，滿足該課程開展相關教學工作的需要。
綜上所述，本書適用於機械、資環、動力、化工、生物、土木、材料等非電類專業的電工學課程的教學，也可以作為電氣工程、計算機、自動化等專業學生的專業導論課程的參考教材。
本書由重慶大學電工學課程組來組織翻譯工作。彭光金翻譯了第1章和第2章；孫韜翻譯了第3章和第4章；楊子康翻譯了第6章和第8章；熊蘭翻譯了第5章、第7章、第9章、第11章、第12章、第15章、第16章和附錄；餘傳祥翻譯了第10章、第13章、第14章；熊露婧參與了第15章、第16章的翻譯工作。最後由熊蘭負責全書的統稿工作。
由於譯者水平有限，書中難免存在缺點和錯誤，懇請廣大讀者批評指正。
前 言
與之前版本一樣，編寫本書的主要原因有以下三點：第一，從長遠來看，有利於學生學好電工學的基本概念；第二，通過講述電工學原理如何在應用實例中解決特定的、有趣的問題，激發學生的專業學習熱情；第三，盡量表述簡潔、清晰，便於學生學習和掌握要領。
本書的內容包括電路分析、數字繫統、模擬電子技術和電機學，適用於電氣工程專業學生的導論課程或者非電類專業學生的綜合性課程。先修課程隻需要基礎物理學和單變量微積分。采用此書來授課有助於在以下多方面培養理論和實踐技能：
? 基本電路的分析和測量
? 一階和二階電路的暫態響應
? 交流穩態電路
? 諧振與頻率響應
? 數字邏輯電路
? 微控制器
? 基於計算機的儀器儀表繫統
? 二極管電路
? 放大電路
? 場效應晶體管和雙極結型晶體管(三極管)電路
? 運算放大器
? 變壓器
? 交流電機和直流電機
? 采用MATLAB的計算機輔助電路分析
本書注重基本概念，每一章都安排一段文字概括介紹電工學的基本理論在其他領域中的應用，例如內燃機中的抗振信號處理、心髒起搏器、有源噪聲控制、在漁業中使用RFID標簽等。
非常歡迎讀者提出寶貴的建議，如何改進本書的建議尤其有價值，而且將體現在今後的修訂版中，作者的E-mail是：arhamble@mtu.edu.
學生的在線資源
? MasteringEngineering。課後作業延長了教師的課外輔導時間，引導學生按照自己的學習節奏復習工程教材中的難題，有助於學生了解到自己學習的偏差，並幫助學生采用更簡單的步驟解題。本書還提供了視頻解答以輔助求解每章中有代表性的習題。讀者可以將題解與書打包購買，也可以從網址www.masteringengineering.com付費下載。
? 資源網站。這是一個公開的網站(www.pearsonhighered.com/engineering-resources)，其中包含的資源如下：
? 學生解答手冊。每章有一個pdf文件，給出部分章節的練習和每章帶星號習題的詳解，以及每章測試題的詳解。
? MATLAB文件夾。裡面有書中介紹的MATLAB電路分析案例的m文件。
教師的在線資源
教師的在線資源包括：
? MasteringEngineering。在線輔導作業項目有助於教師完成作業自動評分和了解學生的個人反饋，通過不斷地布置任務，跟蹤了解班級的學習進展或者學生的個人學習能力。
? 完整的教師解答手冊。
? PPT文件，給出書中所有的圖表。
這一版的新增內容
? 在每章的最後增加了最受學生歡迎的測試題，用於學生復習知識，為考試做準備。測試題的答案在附錄D中給出，其詳解在學生的在線資源文件夾裡。
? 第1章～第7章均新增了例題。
? 更換了大約一半的習題或者修改了相關的錯誤。
? 將過去版本中包含計算機、微控制器和以計算機為基礎的儀器儀表繫統等內容的兩章合並為一章，即第8章。
? 修改了附錄C，與最新的工程基礎考試要求保持一致。
? 第2章～第6章均新增了采用MATLAB的符號運算工具箱的網絡分析案例。
? 更改了過去版本文字中的小錯誤，使表述更清晰。
先修課程
先修課程為基礎物理學和單變量微積分。提前掌握微分方程對學習本課程會有所幫助，但不是必需的。微分方程將在第4章暫態分析中用到。
教學特點
本書包括多種激發學生興趣、避免概念混淆和指導學生擇業的內容，符合教學要求，包括：
? 每章開頭給出本章的學習目標。
? 學習目標之後給出本章相關內容的簡介，或者強調要點和需要避免的常見錯誤。
? 給出電工學理論在其他工程領域的應用，例如有源噪聲控制、心髒起搏器。
? 給出解題過程的詳細步驟，例如提供了節點電壓分析法的解題步驟、戴維南等效電路的解題步驟。
? 每章最後都增加了測試題，用於學生測試所學的知識。答案見附錄D。
? 每章的部分習題和測試題的完整解答可參見學生的在線資源，以此幫助學生深入學習，並明確需要補充的知識點。
? 在每章最後總結重要的知識點，供學生參考復習。
? 在書中以加陰影形式列出重要的公式，引起學生的注意，並有助於記住重要的結論。
滿足專業認證的教學要求
本書可以為多種授權證書培訓提供很好的選擇，工程認證的標準要求畢業生應該具有“應用數學、科學和工程知識的能力”以及“發現、表述和解決工程問題的能力”。本書正是為培養學生的這些能力而編寫的。
同時，認證標準還要求學生具備“跨學科的團隊協作能力”和“有效溝通的能力”。基於本書的課程，可以為非電類專業的學生提供相關的知識以及有效地與電氣工程師溝通的能力訓練。本書也幫助電氣工程師了解電工學理論在其他工程領域的應用。為了加強交流，每章的部分習題均要求學生以自己的語言來解釋電工學的基本概念。
內容及組織
第一部分 基本電路的分析
第 1 章定義電流、電壓、功率和能量，介紹基爾霍夫定律，定義電壓源、電流源和電阻。
第 2 章分析電阻電路，介紹網絡化簡法、節點電壓分析法、網孔電流分析法等電路分析方法，采用戴維南等效、疊加原理以及惠斯通電橋來解題。
第 3 章介紹電容、電感和互感。
第 4 章討論電路的暫態響應，首先介紹一階RL和RC電路與時間常數，然後討論二階電路。
第 5 章討論正弦穩態電路的性能(附錄A有助於復習復數的知識)，掌握功率的計算、交流電路的戴維南和諾頓等效以及關於對稱三相電路的分析計算。
第 6 章討論頻率響應、波特圖、諧振、濾波器和數字信號處理，初步建立傅裡葉變換理論(表示信號由具有不同幅值、相位和頻率的各種正弦分量組成)的基本概念。
第二部分 數字繫統
第 7 章介紹邏輯門、數值的二進制數表示，分析組合邏輯電路和時序邏輯電路，討論布爾代數、德·摩根定律、真值表、卡諾圖、編碼器、譯碼器、觸發器和寄存器。
第 8 章以飛思卡爾HCS12/9S12為例，介紹基於嵌入式繫統的微型計算機，討論計算機結構與存儲器類型。講述如何采用微控制器進行數字信號處理，以及講解相關的指令程序。最後，還介紹了以計算機為基礎的儀器儀表繫統，分析了測量、信號調理、模數轉換等概念。
第三部分 電子器件與電路
第 9 章介紹二極管的電路模型、負載線分析和各種應用電路，例如整流電路、穩壓電路和波形整形電路等。
第10 章介紹放大器在實際應用中的性能參數和缺陷，包括增益、輸入阻抗、輸出阻抗、負載效應、頻率響應、脈衝響應、非線性失真、共模抑制和直流失調等內容。
第 11 章介紹MOS場效應晶體管(FET)的結構、特性曲線、負載線分析、大信號和小信號模型、偏置電路，以及共源極放大器和共漏極放大器的直流與交流分析。
第 12 章類似於第11章講解的FET的內容安排，介紹雙極結型晶體管(BJT)的結構、特性曲線、負載線分析、大信號和小信號模型、偏置電路，以及共射極放大器和共集電極放大器的直流與交流分析。
第 11 章和第12章的授課順序可以交換，也可以在授課時跳過這兩章中部分小節的內容，節約時間來講述其他主題。
第 13 章討論運算放大器的結構、工作原理及其應用。非電類專業的學生能從本章學習如何使用和設計運算放大器，應用於本專業領域的測量儀器。
第四部分 電機學
第 14 章復習基本的磁場理論，分析磁路和變壓器。
第 15 章和第16章分別講解直流電機和交流電機。重點介紹電動機而不是發電機，因為非電類專業的工程師更多地接觸電動機而不是發電機。在第15章學習了直流電機之後，還介紹了多種電動機的等效電路和性能參數的計算，也討論了通用電動機及其應用。
第 16 章講解交流電機，從三相感應電動機入手，再介紹同步電動機，從功率因數校正的角度介紹其優越性。對小型電動機例如單相感應電動機也進行了介紹，在本章最後還講解了步進電動機和無刷直流電動機。
致謝
感謝密歇根理工大學電
