電機工程概論 6/e(2016年二版1刷) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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過去50年間，由於電子技術的革命性發展，對世界最顯著的改變是在工程設計與分析領域上，特彆是日常生活常使用的個人電腦、智慧型手機、手持數位影音播放器、數位相機、觸控螢幕介麵等設備上。由於電機工程技術的推展，連帶對於機械、工業、電腦、土木、航太、化工、核能、材料、生物工程等其他領域的發展亦助益匪淺。這些快速發展的技術已深深融入至各種工程設計當中。因此，身為工程師必須具備跨領域整閤的能力，纔能符閤科技潮流所需。

　　本書譯自 Giorgio Rizzoni 及 James Kearns 的 Principles and Applications of Electrical Engineering, 6e，內容編排兼具邏輯與嚴謹架構，並輔以許多工業界應用範例，融入作者與業界閤作的研發成果，讓其他工程領域學生能順利進入電機與電腦的領域。本書分為兩大部分，第一部分是電路，包括第1章電機工程概論，第2章基本電路，第3章電阻性網路分析，第4章交流網路分析，第5章暫態分析，第6章頻率響應與係統觀念，第7章交流電源。第二部分則為電子學，其中包括第8章運算放大器，第9章半導體與二極體，第10章雙極性接麵電晶體，第11章場效電晶體，第12章電子邏輯電路。

本書特色

　　學習目標：提供讀者快速瀏覽各章節的學習重點，以作為個人學習參考。
　　解題重點：歸納齣重要的解決問題方法與其步驟，幫助學生提升解決問題的能力。
　　範例：介紹電機工程實務應用案例，並整閤解題重點、循序漸進地說明。
　　檢視學習成效：讓學生得以確認自己學習的觀念是否正確。
　　量測重點：著重在電機工程相關技術延伸到實際量測的實務上。

《深入解析電力係統基礎與前沿技術》 一、 核心內容導覽：電力係統的基石與演進 本書旨在為電氣工程領域的研究人員、工程師以及高年級本科生和研究生提供一個全麵、深入且與時俱進的知識框架，專注於現代電力係統的構建、運行、控製與優化。我們摒棄瞭傳統教材中對基礎概念的簡單羅列，轉而采用係統論的視角，強調各子係統之間的內在聯係和動態耦閤效應。全書內容緊密圍繞電力係統的可靠性、經濟性、安全性和環境友好性四大核心目標展開。 第一部分：電力係統穩態分析與規劃 本部分奠定瞭理解現代電網的基礎。我們從發電機組建模與特性分析入手，深入探討同步電機和異步電機的瞬態與暫態特性，為後續的潮流計算和穩定性分析提供精確的數學模型基礎。 1. 潮流計算的深化：不僅涵蓋牛頓-拉夫遜法和快速牛頓法，更側重於在高比例可再生能源接入背景下的稀疏矩陣求解策略和有功/無功協調優化潮流的求解技巧。特彆引入瞭基於拓撲結構信息的加速收斂算法，以應對特大型電網和微電網的復雜性。 2. 電力係統規劃與選址優化：側重於長期和中期規劃的決策支持係統。詳細闡述瞭基於濛特卡洛模擬和場景分析法的韌性規劃方法，用以評估極端天氣事件和網絡攻擊對電網結構魯棒性的影響。規劃模型中充分融入瞭碳排放約束和區域能源平衡的復雜目標函數。 3. 經濟調度與最優潮流：超越傳統的基於成本函數的經濟負荷分配，本書著重於機會受限的隨機優化調度（Stochastic Optimization）。討論瞭如何利用先進的預測技術（如深度學習在負荷和風光齣力預測中的應用）來指導實時經濟調度，並詳細分析瞭分層和區域市場中的最優功率流（OPF）模型的建立與求解，包括對直流潮流（DC Load Flow）在快速決策中的適用性與局限性。 第二部分：電力係統動態穩定性與控製 本部分聚焦於電力係統在受到擾動後的動態行為，這是保障電網安全運行的關鍵。 1. 暫態與小擾動穩定性分析：采用瞭更高階的非綫性模型進行分析，特彆是對柔性直流（HVDC）和柔性交流輸電係統（FACTS）接入後的係統慣量和阻尼特性的變化進行瞭詳盡的探討。引入瞭能量函數法（Energy Function Methods）的現代應用，用於評估大擾動下的極限轉移路徑。 2. 先進的同步發電機勵磁與調速係統：不再局限於傳統的PID控製，本書詳細剖析瞭先進同步發電機勵磁係統（如PWM-based係統）的設計原理，以及智能同步發電機模型在仿真中的應用。針對高速變化的負荷和新能源，探討瞭基於模型預測控製（MPC）的勵磁和調速策略。 3. 頻率與電壓的協同控製：強調瞭慣量響應不足（Inertia Reduction）帶來的挑戰。係統性介紹瞭虛擬同步機（VSM）、閤成慣量控製以及下垂控製（Droop Control）在不同時間尺度上（初級、次級、三級）的實施細節。在電壓控製方麵，重點講解瞭無功功率的快速補償技術，如STATCOM、SVC的動態特性及其在電網電壓穿越能力提升中的作用。 第三部分：新能源接入與分布式能源係統 這是本書最具前沿性的部分，全麵覆蓋瞭現代電網麵臨的主要轉型挑戰。 1. 儲能技術與並網標準：係統性分類瞭各類儲能技術（電化學、飛輪、壓縮空氣等）的能量密度、功率密度及其對電網服務的潛力。重點解析瞭國際標準（如IEEE 1547係列）對分布式電源（DG）並網提齣的電壓、頻率穿越和暫態支撐的新要求，並展示瞭實現這些要求的控製策略。 2. 弱電網與微電網運行：針對高滲透率新能源導緻的電網慣量缺失和電壓支撐睏難問題，詳細闡述瞭微電網的孤島模式（Island Mode）和並網模式（Grid-connected Mode）下的能量管理係統（EMS）。特彆引入瞭基於無功補償的電壓控製和自恢復控製機製的設計方法。 3. 柔性直流輸電（HVDC）的集成：超越傳統的點對點輸電，本書聚焦於多端柔性直流（VSC-HVDC）在提升電網互聯互通性、黑啓動能力以及支撐弱交流係統方麵的應用。分析瞭HVDC與傳統交流電網間的動態相互作用，以及如何通過直流係統控製器來增強交流係統的穩定性。 第四部分：電網安全、韌性與先進技術 本部分關注如何利用信息物理係統（CPS）的特性來保障電網的未來安全。 1. 電力係統中的網絡安全（Cybersecurity）：將網絡安全視為與物理安全同等重要的威脅。詳細分析瞭SCADA/EMS係統的潛在攻擊麵，介紹瞭基於區塊鏈技術的配電網數據可信度驗證方法，以及入侵檢測係統（IDS）在電網控製層麵的應用。 2. 廣域測量係統（WAMS）與數據驅動控製：深入講解瞭PMU（相量測量單元）的數據采集、同步、存儲與處理流程。闡述瞭如何利用動態廣域監測（Dynamic Security Assessment, DSA）平颱，實現對係統臨界區域的實時風險預警和快速乾預。 3. 智能電錶與配電網自動化：探討瞭AMI（先進計量基礎設施）在需求側響應（DR）和分布式發電的對流問題（Power Flow Reversal）管理中的作用。分析瞭自愈閤配電網（Self-Healing Distribution Networks）的拓撲重構算法，包括基於圖論和優化理論的故障隔離與服務恢復策略。 結語：麵嚮未來的電網形態 本書最終將所有技術融閤，描繪瞭未來高度數字化的、集成可再生能源的“能源互聯網”願景。它強調瞭跨學科知識的融閤，要求讀者不僅精通電力工程的經典理論，更要掌握信息科學、控製理論和優化算法的前沿工具，以應對21世紀能源轉型的復雜性與挑戰。本書內容具有高度的專業性和前瞻性，是構建深厚電氣工程知識體係的有力支撐。

第一章 電機工程概論
第一部份 電 路
第二章 基本電路
第三章 電阻性網路分析
第四章 交流網路分析
第五章 暫態分析
第六章 頻率響應與係統的概念
第七章 交流電源

第二部份 電子學
第八章 運算放大器
第九章 半導體及二極體
第十章 雙極性接麵電晶體：操作、電路模型和應用
第十一章 場效電晶體：操作、電路模型和應用
第十二章 數位邏輯電路

附錄 A 綫性代數及復數
附錄 B 拉普拉斯轉換
附錄 C 工程師資格基礎考試
附錄 D ASCII 字元碼

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這本《電機工程概論 6/e (2016年二版1刷)》在我大學時期，扮演瞭「啟濛導師」的角色，雖然過程中有時讓人懷疑人生，但迴過頭來看，它確實讓我對電機工程產生瞭濃厚的興趣。我特別喜歡書中那些關於電機機械的章節，作者嘗試用比較生活化的比喻來解釋鏇轉磁場、感應電動勢這些抽象的概念，這讓我在第一次接觸時，沒有感到那麼大的壓力。而且，書中還穿插瞭一些歷史背景的介紹，像是關於愛迪生和特斯拉的電力之戰，這讓學習過程不那麼枯燥乏味。然而，不可否認的是，書中某些部分的深度，可能對於已經有一定基礎的學生來說，會覺得略顯不足。例如，在控製係統的章節，對於PID控製器的一些進階調校技巧，書本的篇幅就比較有限，這讓我在實際操作時，感到有些捉襟見肘。另外，我發現書中的某些數學推導，省略瞭一些中間步驟，對於數學基礎較弱的學生來說，可能會比較難以跟上。但整體而言，對於想跨入電機工程領域的初學者，這是一本不錯的敲門磚，但請準備好隨時補充更深入的資料。

评分☆☆☆☆☆

對於這本《電機工程概論 6/e (2016年二版1刷)》，我的評價或許會比較務實一些。在求學過程中，這本書幾乎是我形影不離的夥伴。它的內容涵蓋瞭電機工程的核心領域，對於初學者而言，提供瞭一個相當不錯的起點。我個人覺得，書中對於電力係統的介紹，是相對清晰易懂的。像是對於發電、輸電、配電的整個流程，都有詳細的闡述，甚至還會搭配一些簡化的係統圖，這讓我比較容易想像實際運作的樣子。然而，在電子學的部分，我總覺得有時候解釋得不夠深入，有些關鍵的元件特性，例如MOSFET的驅動電路，我覺得書本的說明就相對簡略，讓我需要額外去找其他資料來補足。而且，書中的一些術語，雖然有在前麵章節定義，但有時候在後麵的內容齣現時，還是會讓人一時反應不過來。我認為，如果作者能在每個章節結束時，增加一些小型的知識點迴顧，或者是一些關鍵術語的彙整，會對讀者更有幫助。總體來說，這本書的價值在於其紮實的基礎內容，但對於希望深入理解某些特定領域的讀者，可能需要搭配其他更專業的書籍。

评分☆☆☆☆☆

坦白說，這本《電機工程概論 6/e (2016年二版1刷)》是我在學習電機工程過程中，遇到的一本「不得不」唸的書。它的份量十足，內容也相當廣泛，幾乎涵蓋瞭電機工程的入門必備知識。我印象最深刻的是，書中關於數位訊號處理的介紹，雖然篇幅不多，但作者嘗試用比較簡潔的方式，解釋瞭傅立葉轉換、Z轉換等核心概念，這對於我當時理解這些複雜的數學工具，提供瞭很大的幫助。不過，我認為書中的某些例子，設計得有點過於理想化，與實際的工程應用情況，有著相當大的差距。這讓我在嘗試將書本知識應用到實際項目時，遇到瞭不少睏難。而且，書中的一些圖錶，顏色搭配比較單調，有時需要花費一些時間去辨識不同的線條和符號。此外，我認為在書中關於電磁學的章節，可以再增加一些關於不同介質對電磁波影響的探討，這對於理解通訊係統會更有幫助。總體而言，這本書為我建立瞭一個基礎的知識框架，但要真正掌握電機工程的精髓，還需要不斷地透過實踐和閱讀更多相關資料來補充。

评分☆☆☆☆☆

老實說，在入手這本《電機工程概論 6/e (2016年二版1刷)》之前，我對於電機工程的認識，僅止於「電」這個字。拿到書的那一刻，厚度確實讓我有點傻眼，心裡暗自祈禱這不是又要開啟一段艱苦的自學之旅。翻閱瞭一下目錄，發現涵蓋的範圍相當廣泛，從最基本的電學概念，到後續的電力係統、控製係統，甚至還觸及瞭部分數位訊號處理。我特別有印象的是，書中對於一些經典實驗的介紹，像是法拉第的電磁感應定律，作者不隻是給齣公式，還圖文並茂地解釋瞭實驗的原理和過程，這讓我感覺比較容易理解抽象的物理現象。但是，有些章節的編排邏輯，有時候我覺得可以再更清晰一些。例如，在講述某些進階概念時，如果能更明確地標示齣它與前麵基礎知識的連結，或許能幫助讀者更好地建立起知識體係。此外，我發現書中的某些圖錶，解析度不是那麼理想，有些細節看不清楚，這在閱讀時就稍微有點影響。儘管如此，它的優點在於其內容的全麵性，對於想對電機工程有一個全麵瞭解的人來說，這是一本不錯的入門讀物，但前提是你得有足夠的時間和精力去消化它。

评分☆☆☆☆☆

這本《電機工程概論 6/e (2016年二版1刷)》真的是讓我又愛又恨，嚴格來說，它更像是我大學時期求學路上的「戰友」，而非單純的教科書。每次翻開，總是伴隨著無數個挑燈夜讀的夜晚，還有那解題時的抓耳撓腮。書的內容本身，我覺得對於初學者來說，它的結構安排是相當紮實的，從最基礎的電路學原理，一步步深入到電機機械、電子學的各個麵嚮。我記得我當時最頭疼的就是那個統一電磁場的章節，公式多到讓人眼花繚亂，而且要理解其物理意義更是難上加難。但不得不說，作者在解釋這些複雜概念時，嘗試使用瞭許多圖示和實際應用的例子，這在一定程度上減輕瞭學習的負擔。不過，這也正是我覺得它有待加強的地方，有些例子雖然生動，但可能對於完全沒有背景知識的學生來說，還是需要額外的引導。而且，書中的某些練習題，難度麯線跳躍得有點突然，前麵剛剛學會基礎，後麵就遇到需要融會貫通的難題，這點讓我在準備考試時，有時會感到挫敗。總之，對於想在這個領域打下堅實基礎的學生，這本書絕對是值得投資的，但請務必抱持著「耐心」與「毅力」來麵對它。