超圖解電學知識入門:從電的特性、運作原理到技術應用,一次完整學會!

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田沼和夫
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具体描述

詳盡解說×豐富圖解×實用範例
跟著電學專家輕鬆讀懂基礎知識、定律和應用,
從生活醫療、交通娛樂到產業發展,解鎖電的奧祕!
 
  試著想像一下你一天的生活。
  早上搭上大眾交通工具,開啟藍芽連上耳機播放音樂,
  接著拿起智慧型手機滑幾下回覆工作郵件,
  到了辦公室則連上網路與國外客戶舉行視訊會議。
  晚上一回到家,智慧家電便自動幫你開燈、調節冷氣溫度……
 
  不管是5G行動通訊、IoT物聯網,
  甚至是各種電子裝置必備的半導體等等,
  推動所有現代科技的基礎正是「電」。
  然而我們平常生活中不自覺使用的電,
  到底是在哪裡、如何產生的,
  又是透過什麼方式送到我們的手上呢?
 
  手機電池可以隨用隨充嗎?
  人體感應器是透過什麼原理運作的?
  將萬物連上網路的IoT是什麼?
  本書結合了淺顯易懂的文字說明和完整豐富的插圖,
  讓不懂電學的零基礎讀者也能輕鬆閱讀,
  並理解各種使用電力的機器的運作機制和原理。
 
  既然你我每天的生活都脫離不了電,
  認識電的基本原理就是每個現代人必備的科學素養。
  如果大家對電的性質有基本認識,
  也能防止漏電、短路等引發的火災和觸電意外。
  而在全球都在講求永續發展和環保的現代,
  更需要了解電、能源與我們的生活和環境的關係,
  不妨現在就翻開本書,一起進入有趣的電學世界吧!
 
本書特色
 
  ★電學專家親自講解,內容深入淺出,一本掌握從方方面面影響我們的「電」!
  ★從5大面向解說79個與生活相關的電學知識,超好懂的電力基礎入門書!
  ★沒有艱澀的專業術語與計算公式,完整圖解說明,輕鬆易讀,零概念也不用擔心!
揭秘光影的魔力:摄影与后期处理的深度探索 本书旨在为对摄影艺术充满热情,并希望系统性掌握从前期构思、现场拍摄到后期精修全流程的读者提供一份详尽的实践指南。我们不关注基础的电路原理或技术规格,而是将焦点完全置于图像的语言、光线的塑造以及数字暗房的技术之上。 第一部分:理解光影的本质——从观察到感知 摄影的本质,在于对光线的捕捉与重塑。本部分将引导读者超越相机的物理限制,进入纯粹的视觉思维模式。 第一章:视觉素养的建立与心智模型 超越“快门速度”:时间与运动的哲学表达。 探讨如何通过快门速度不仅仅是控制曝光,更是对时间流逝的定格、模糊或动态引导。我们将分析凝固瞬间(如高速运动的水滴)与流逝感(如丝绸般的水流)在视觉叙事中的不同作用,并提供大量实景案例分析。 光线的“质感”与“方向”的语言学。 区分硬光、软光、散射光和定向光。深入解析光线的方向(前光、侧光、逆光)如何影响物体的三维形态感、纹理深度和情绪基调。例如,侧逆光如何勾勒出对象的轮廓并分离主体与背景。 色彩心理学与情绪调控。 不仅仅是色温的调整,而是研究特定色彩组合(互补色、邻近色)如何潜意识地影响观众的情绪反应。分析暖调与冷调在不同题材(如肖像、风光)中的应用禁忌与最佳实践。 第二章:构图的深度解析——形式与平衡的艺术 本书的构图章节将完全摈弃“三分法”的简单罗列,转而深入探究形式美学。 负空间的运用与留白的力量。 探讨“无形”如何衬托“有形”。分析大面积的纯色或均匀纹理如何引导视线,并创造呼吸感与宁静感,尤其适用于极简主义和环境人像摄影。 引导线的高级运用:从线性到曲线的流畅叙事。 不仅关注道路或河流,更深入分析光束、阴影边缘、甚至视线焦点本身作为引导线的潜能。通过“S”形、螺旋形等复杂引导线,构建视觉的导览路径。 打破与重建:动态平衡与非对称构图。 如何在画面中制造“紧张感”和“能量感”,而不是一味的稳定。分析主体在画面边缘的放置,以及如何利用次要元素(如背景纹理)来平衡主体的重量。 第二部分:现场的掌控——镜头下的即时决策 这一部分聚焦于如何在复杂的现实环境中,迅速做出正确的曝光、对焦和镜头选择决策,以实现预期的视觉效果。 第三章:镜头语言的精妙选择 焦距对透视的重塑:压缩与夸张的艺术。 对比广角、标准和长焦镜头在不同场景下的效果。重点分析长焦的“压缩感”如何强化背景与主体的关系(如山脉的层叠),以及广角在空间延伸和形变上的潜力与风险。 景深控制的叙事性。 如何利用浅景深(大光圈)聚焦于细节和情感,以及如何利用深景深(小光圈)展现环境的全貌和宏大叙事。讨论超焦距的使用,确保在野外或建筑摄影中获得最大的清晰范围。 第四章:曝光的精准管理与动态范围的捕获 高光与阴影的博弈:曝光的优先级设定。 在高对比度场景(如日出日落或舞台)中,如何根据最终的视觉目标(是保留细节还是强调剪影)来决定保留高光还是阴影,并利用曝光补偿进行精准干预。 直方图的“阅读”与“预判”。 不仅是查看直方图,更是学习如何根据现场光线条件,预判直方图的分布,从而在拍摄瞬间即校正曝光偏差,避免后期“拉救”的风险。 第三部分:数字暗房的精炼——从RAW到艺术品的转化 本书后期处理部分,完全围绕专业级软件(如Lightroom/Capture One/Photoshop)的深度功能展开,目标是实现对图像的完全控制,而非简单的滤镜套用。 第五章:RAW文件的深度挖掘与基础校正 白平衡的“事实”与“情感”选择。 探讨RAW文件如何允许在不损失画质的前提下,完全重塑白平衡,并指导读者根据作品的表达需要,选择最能烘托情绪的色温和色调。 镜头校正的误区与超越。 详细解析畸变、暗角和色差校正的必要性,同时警示过度校正对真实感和自然过渡可能造成的负面影响。 第六章:精细化的局部调整与雕塑 本章是本书的精髓,侧重于非破坏性、区域性的图像控制。 蒙版技术的革命:从线性渐变到精确选区。 深入讲解如何使用径向滤镜、渐变滤镜以及复杂的色彩/亮度范围蒙版,实现对画面特定区域的曝光、清晰度和色彩的独立强化或减弱。例如,如何仅提亮人物的眼睛而保持周围环境不变。 纹理、清晰度与降噪的平衡艺术。 解析“清晰度”(Clarity)滑块对中频细节的增强效果,以及它与“锐化”在视觉上的根本区别。讨论在保持自然纹理(如皮肤、石头)的前提下,如何有效管理高ISO下的噪点,实现画质的最优化。 第七章:色彩的层次构建与风格化定调 HSL(色相、饱和度、明度)的精细调控。 掌握如何仅改变特定颜色(例如,将天空的蓝色调整为更具戏剧性的青色,或将树叶的绿色调暗以突出人物),实现统一的视觉风格。 分离色调(Split Toning)与色彩分级(Color Grading)。 探讨如何在阴影和高光中分别注入不同的色彩倾向,以创造出电影感、复古感或现代感等特定氛围。通过案例对比,展示如何仅通过色彩分级来定义作品的最终风格走向。 第八章:高级合成与修饰技巧(Photoshop篇) 图层混合模式的效率应用。 探索“叠加”、“柔光”和“线性减淡”等模式在快速增进对比度、光照感或叠加纹理中的应用。 频率分离(Frequency Separation)的皮肤处理。 详细介绍此项专业技术,用以分离图像的“颜色/影调层”和“纹理层”,实现对皮肤瑕疵的精确清理,同时最大限度地保留皮肤的自然毛孔和细节。 工作流程的自动化与优化。 介绍如何创建动作(Actions)和使用批处理功能,将耗时的重复性后期步骤系统化,从而将更多精力投入到视觉创作本身。 本书不涉及任何关于电力传输、电子元件或电路分析的内容,而是完全致力于将摄影师的“眼睛”、“思维”和“数字工具箱”进行深度整合,最终目标是帮助读者将脑海中的灵感,以最精准、最富感染力的方式呈现在二维的画面之中。

著者信息

作者簡介
 
田沼和夫
 
  1975年從工學院大學工學部畢業。同年4月進入日本水道公司就職,從事水處理設施的規劃設計。1988年加入財團法人北海道電氣保安協會,從事技術開發及技術教育工作。2014年起擔任北海道科學技術大學兼任講師。2017年起就任田沼技術士事務所代表。擁有第一種電氣主任技術者、能源管理士(電力領域和熱領域)及技術士(電力、電子部門)等執照。著有《寫給建築、工廠的節能教科書(ビル.工場で役立つ 省エネルギーの教科書)》、《大寫解 高壓用電設備 設施標準與構成機材基本解說(大写解 高圧受電設備:施設標準と構成機材の基本解説)》、《彩色版 家用電器設備的維護及管理 深入淺出的測定實務(カラー版 自家用電気設備の保守.管理 よくわかる測定実務)》等作(皆由Ohmsha社出版)。

图书目录

前言
 
Chapter 1 電是什麼?
1 電燈是文明開化的起點
2 電是如何從電線桿送到住家
3 電費是怎麼計算的?
4 電很方便,但也很危險!
專欄 接地線義務化的首起高壓電觸電意外
5 「短路」和「接地」到底是什麼意思?
6電動吸塵器的原理
7微波爐「只」加熱食物的原理
8冷氣降溫的原理就跟灑水一樣!?
9為什麼被靜電電到會痛,卻不會死人?
10人類發現靜電後花了2000年才弄清它的真面目
11賭命實驗揭開雷的真面目
12青蛙腿與電密不可分的關係
13所有電池的起點
14極光和日光燈的原理相同?
15質子(電子)數決定原子的性質
16「電流」就是電子的移動
17電流可通過的導體與不可通過的絕緣體
18電的通道「電線」分解後長什麼樣子?
專欄 能自己發電的電鰻
 
Chapter 2 讓電力得以被充分運用的電路
19停在高壓電線上的鳥為什麼不會觸電?
20讓電流通過的電路也有符號表?
21電壓是什麼?
22大家都聽過的「歐姆定律」
232種連接法「串聯」和「並聯」
24愛迪生和特斯拉的電流戰爭
25電壓會改變的「交流電」有多大?
26會阻礙電流的作用統稱「阻抗」
27交流電路的「相位差」是什麼?
專欄 插座有左右之分!?
 
Chapter 3 認識如何把電應用在我們的生活中!電的作用
28用空氣燒開水
29靠電子加速和碰撞發熱的家電產品
30電流與光的關係
31磁鐵中存在很多小磁鐵
32用電產生的「電磁鐵」
33利用電磁鐵發出聲音的揚聲器
34為什麼MRI能用強力磁鐵掃描人體內部?
專欄 電阻突然變成零的「超導」
35線圈的「搗蛋鬼」性質和電
36如何讓線圈產生的電壓增強?
37從線圈和磁鐵認識發電機的原理
38把電的電壓轉換成適合居家使用的變壓器
39電動機能平滑轉動的原理
40利用電波分析天氣的氣象雷達
41電波是什麼?
42天線能發送電波也能接收電波
43在太空中收發電波的衛星通訊
44鐵會生鏽的原因
45鏽的本質就是電
46利用化學方式取出電力的電池
47在物體表面覆上金屬材料的電鍍
專欄 電力小偷和法律
 
Chapter 4 用電方法與電的生產和運作內幕
48從使用到充電都不需要插電!?
49認識乾電池的內部結構
50汽車用的鉛蓄電池
51智慧型手機也用到的鋰電池
52燃料電池不是電池?
專欄 總能源效率優秀的家用燃料電池
53被喻為超大型蓄電池的抽蓄發電
54利用自然水循環發電的水力發電
55原理跟燒水推動風車一樣的火力發電
56發電原理類似火力發電的核能發電
57我們身邊可用來發電的能源
58以半導體為要角的太陽能發電
59結構比外表看來更加複雜的風力發電
60掘井取得發電源的地熱發電
61每天都會看到的電線桿和電線
62從發電到把電送到家裡
63電源頻率可以改變嗎?
64日本東西部電源頻率不同的歷史背景
65停電有3種
專欄 鋰電池與諾貝爾獎 
 
Chapter 5 各種運用電力的技術
66生活隨處可見的半導體
67認識半導體的原理!
68LED的優點與發光原理
69令家電產品達到省電功效的逆變器
70如何解釋類比訊號和數位訊號的差別?
71為什麼網路線改用光纖取代電線?
725G等行動通訊系統
73設置伺服器提供服務的資料中心
74將萬物連上網路的IoT
75車子的引擎、方向盤、煞車等都是用電腦控制
76為什麼不用觸摸身體就能測量體溫?
77偵測到人就會開燈的人體感應器
78血壓計等壓力偵測器是怎麼測量壓力的?
79照相機等電子產品的感光元件可將光線轉換成電子訊號
 
INDEX

图书序言

  • ISBN:9786263790513
  • 規格:平裝 / 208頁 / 14.7 x 21 x 1.4 cm / 普通級 / 雙色印刷 / 初版
  • 出版地:台灣

图书试读

前言
  
  在二戰後的經濟高度成長時代,有三種家電神器(電視、電冰箱、洗衣機)開始在日本家庭中普及。當時,使用電力的家電產品主要只有這幾種,但如今我們的生活除了這三種家電神器之外,還充斥著冷氣、微波爐、電子鍋、電腦等各種電器產品。另外,工廠的大型機具也是由電力驅動。不僅如此,鐵路、自來水、下水道等基礎設施亦然,如果沒電的話就只是普通的鐵塊和水泥。然而,正因為電太過貼近我們的生活,而且又是肉眼看不見的東西,所以我們平時幾乎不會意識到它的存在。可以說,電的存在就跟空氣一樣。
 
  在以前的時代,每個人都很了解自己所用的機器的運作原理。但隨著時代演進,機器變得愈來愈複雜,運作原理也變得難以理解。這種不曉得內部結構和運作原理的狀態俗稱黑箱化,但原則上只要能正常使用,黑箱化也不會有什麼問題。然而,近年有不少事故正是因為家電黑箱化所導致的。
 
  舉例來說,在微波爐導致的火災中,很大一部分是因為使用者把鋁箔紙(金屬)放進微波爐中加熱導致。然而,如果大家知道微波爐的加熱原理並理解其危險性,就能大幅減少這種事故的發生。除此之外,如果大家對電的性質有基本認識,也能防止延長線插太多電器引發的火災和觸電意外。由此可見,認識電的基本原理是每個人在現代生活所需的重要素養。
 
  本書將帶領各位讀者認識電,並解說各種使用電力的機器的運作機制和原理。
 
  我們平常不自覺使用的電,到底是在哪裡、如何產生的,又是透過什麼方式送到我們的手上呢?能讓室內溫度保持涼爽舒適的冷氣又是如何轉移熱氣的?還有,為什麼智慧型手機可以讓我們跟遠方的人通話呢?本書將分成以下5個章節為大家解答這些疑問。
 
  Chapter 1 電是什麼?
  Chapter 2 讓電力得以被充分運用的電路
  Chapter 3 認識如何把電應用在我們的生活中!
  電的功用
  Chapter 4 用電方法與電的生產和運作內幕
  Chapter 5 各種運用電力的技術
 
  在以上各章中,本書將結合淺顯易懂的文章和豐富的插圖仔細地解說,讓不懂電學的讀者也能輕鬆理解。雖然電是肉眼看不到的東西,但在腦中具體想像電力的狀態,對於理解電所引發的各種現象非常重要。因此本書的目標是讓讀者在看完插圖和文章後,腦中可以自然地浮現電的具體形象。
 
  希望大家在讀完本書後,都能理解現代生活中不可或缺的電的本質和功用。此外,如果本書能讓各位對電產生更深的興趣,那就再好不過了。
 
  最後,由衷感謝執筆本書時,為筆者提供指導和協助的Ohmsha社的諸位工作人員。
 
2022年9月 田沼和夫

用户评价

评分

我给这本书打高分,还有一个重要的原因,是它对“系统性思维”的培养。很多学习者的问题在于碎片化知识的积累——知道这个电阻是干嘛的,那个电容是做什么用的,但无法将它们串联起来理解一个完整的系统是如何协作的。这本书显然花了大力气构建了一个连贯的知识网络。它在引入新的元件时,总是会回顾之前学过的概念,并强调新知识与旧知识之间的逻辑联系。这种层层递进、不断强化的学习机制,帮助我建立了一种“系统看问题”的框架。我不再只是记住知识点,而是开始思考整个电子系统是如何通过不同的部件协同工作来实现特定功能的。这种思维上的提升,我认为是比单纯记住公式更有价值的收获。

评分

我通常在阅读技术书籍时,非常看重作者的叙事口吻和专业深度之间的平衡。这本书在这方面做得相当到位。它没有故作高深地使用大量只有专业人士才能理解的行话,而是用一种像是经验丰富的前辈在手把手指导的语气,慢慢引导读者进入电学的世界。但同时,它的内容深度却丝毫没有缩水。比如,在讲解交流电(AC)和直流电(DC)的区别时,它不仅解释了波形的差异,还深入探讨了它们在不同应用场景下的优劣,这显示出作者对基础理论的掌握非常扎实,能够提供超越教科书层面的见解。这种既有温度又不失硬核的风格,让我相信它能陪伴我从入门一直走到能够独立进行一些小型电路设计。

评分

说实话,我拿到这本书的时候,最先关注的就是它的插图质量和排版布局。很多技术类书籍的通病就是图文混杂,要么是插图太小看不清细节,要么就是文字堆砌得像面墙。但这本书的处理非常优雅,我注意到它大量使用了清晰的三维透视图和流程图,这对于理解电磁场的分布或者晶体管的内部结构简直是福音。举个例子,光是解释电阻的色码识别,它就用了好几个步骤分解,配上特写的图片,让人一看就懂,完全不需要对照着网上的其他教程反复确认。这种注重视觉体验的设计,极大地降低了学习的心理门槛,让原本枯燥的公式和定律都变得生动起来,我觉得这对于任何年龄段的读者,尤其是依赖图像记忆的学习者,都是一个巨大的加分项。

评分

这本书的另一个突出优点是它的实用性考量。我看到其中一部分内容专门讨论了电路板(PCB)的设计基础和一些常见的故障排除技巧。这部分内容在很多入门书籍中经常被一带而过,但对于想把学到的知识付诸实践的人来说,这些“软技能”才是关键。比如,如何安全地使用万用表,如何识别焊点的好坏,这些都是只有真正动手做过的人才会知道的窍门。作者似乎预见到了读者在实际操作中可能遇到的所有坑,并提前铺设好了解决方案。这种以实践为导向的知识结构,让这本书的价值远超一般的理论参考书,更像是一本可以放在工作台边的操作手册。

评分

这本书的封面设计实在是太吸引人了,那种用鲜艳色彩勾勒出的电路图和元件符号,一下子就抓住了我的眼球。我一直觉得电学是个晦涩难懂的领域,但这本书的标题和排版风格让我感觉它会用一种非常直观、易于理解的方式来呈现复杂的概念。我尤其喜欢那种把理论和实际应用紧密结合的编排方式,感觉它不仅仅是在教你“是什么”,更是在教你“怎么用”。光是翻看目录,我就能感受到作者在结构上的精心设计,从最基础的电流、电压讲起,逐步深入到各种器件的工作原理,让人觉得学习的路径非常清晰、有逻辑性。对于一个像我这样对电子工程抱有浓厚兴趣,但又缺乏专业背景的初学者来说,这种“全景式”的介绍无疑是最好的起点。我期待它能帮我把那些抽象的物理定律,转化为能看得见、摸得着的实际知识。

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