電工學

前言

　　本書以教育部高等學校電子電氣基礎課程教學指導分委員會2004年8月修訂的《電工學教學基本要求》為基礎，精選經典內容，適當增加現(xiàn)行工程中廣泛采用的新技術、新工藝、新產品等方面的內容，強調電氣設備和工程安全，力求使本書成為適應工程教育需要的電工學教材。本書主要特色如下：　　1．精選內容。介紹電工電子技術的基本概念、基本理論、基本分析和計算方法。在闡明物理概念和基本定律的前提下，采用工程近似方法進行計算，略去一些不必要的數(shù)學推導。例如把變壓器、電動機等作為一個元件，側重講它們的外特性?！　?．推陳出新。本書所講述的內容，大多是近十年來國內外工程中廣泛采用的新技術、新工藝、新材料和新設備等，力圖反映20世紀90年代以來國內外工程界與學術界在電工學方面所取得的最新成果，學以致用?！　。?）反映近代電力電子技術的發(fā)展，例如絕緣柵雙極晶體管以及變流電路等內容?！　。?）非電量測試在現(xiàn)代工業(yè)中顯得越來越重要，本書從系統(tǒng)的基本組成出發(fā)，介紹了傳感器、信號處理和信號的輸出等單元電路?！　。?）20世紀50年代，由于我國銅材緊張，變壓器繞組采用鋁線，變壓器一次側大多采用星形聯(lián)結。20世紀80年代以來，變壓器繞組采用銅線，變壓器一次側大多采用三角形聯(lián)結。20世紀90年代以來，變壓器導磁材料采用非晶合金，鐵心無接縫一次卷繞，心柱橫截面呈近似純圓形，大大減少了空載損耗和空載電流，它的空載損耗值與同容量的硅鋼片變壓器相比，可降低75％。而且配電變壓器聯(lián)結組別推薦采用Dynll，降低了3次及以上的高次諧波勵磁電流?！　∨潆娮儔浩髑堆b傳感器和加裝智能終端，可實現(xiàn)遠距離檢測其參數(shù)?！　。?）異步電動機的起動和調速，除了介紹傳統(tǒng)的降壓起動方式（如Y-△換接、自耦變壓器起動等）和變極調速外，還增加了采用電子技術的變頻調速（VVVF）等新技術。　?。?）隨著電子技術、計算機技術和通信技術的發(fā)展，我國于20世紀90年代開始淘汰第一代產品低壓電器，限制使用第二代產品，逐步采用第三代產品。第三代產品具有模塊化、智能化和網絡化的特點，直接與計算機組成監(jiān)控系統(tǒng)?！　。?）用信息技術改造傳統(tǒng)工業(yè)，推進機電一體化，提高信息采集、傳輸和利用的能力，是我國加快實現(xiàn)工業(yè)化和現(xiàn)代化的必然選擇。本書有機地結合電工、電子設備和電氣控制系統(tǒng)介紹數(shù)據(jù)通信、計算機網絡、現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)以及Modbus協(xié)議等基本知識?！　?．強調安全。本書按照現(xiàn)行的國家標準規(guī)范和國際電工委員會（IEC）有關標準，在制造電工、電子設備時要以人為本，在工程設計和施工中，應保證人身安全。

內容概要

　　全書共18章，內容包括直流電路、正弦交流電路、三相交流電路、瞬態(tài)電路、半導體器件、基本放大電路、集成運算放大電路、功率電子電路、組合邏輯電路、時序邏輯電路、半導體存儲器、模擬信號與數(shù)字信號的相互轉換、測試技術、電磁設備、電氣自動控制、計算機控制技術、低壓配電系統(tǒng)和實驗。每章選用的例題和實驗大部分來自工程實際，使讀者在學習過程中，對電工學在其他學科方面的應用有一個初步了解?！峨姽W》配備的電子教案（參閱中國高校電工電子課程網， http：//ee.cncourse.com/electron/index#），內容豐富、直觀生動，有助讀者在較短時間內理解并掌握書中內容?！　　峨姽W》力求概念準確、內容新穎、語言流暢、可讀性強，既注重對基本原理進行必要的講解，又力求突出工程上的實用性?？勺鳛楦叩仍盒７请婎悓I(yè)電工學（少學時）的教材，也可作為普通高等職業(yè)院校非電類專業(yè)電工學的教材（標以“△”、“*”號的內容除外），還可供工程技術人員自學。

書籍目錄

緒論第1章 直流電路1.1 電路的基本概念1.1.1 電路模型1.1.2 電路的基本物理量1.2 電路的基本狀態(tài)1.2.1 有載狀態(tài)1.2.2 開路狀態(tài)1.2.3 短路狀態(tài)1.3 電源及其等效變換1.3.1 電壓源1.3.2 電流源△1.3.3 實際電源模型及其等效變換1.4 基爾霍夫定律1.4.1 基爾霍夫電流定律1.4.2 基爾霍夫電壓定律1.5 支路電流法1.6 疊加定理1.7 戴維寧定理*1.8 非線性電阻電路1.8.1 非線性電阻電路的圖解分析方法1.8.2 非線性電阻電路等效參數(shù)練習題第2章 正弦交流電路2.1 正弦交流電的基本概念2.1.1 正弦交流電的角頻率2.1.2 正弦交流電的初相位2.1.3 正弦交流電的有效值2.2 正弦量的相量表示法2.3 單一參數(shù)的正弦交流電路2.3.1 電阻電路2.3.2 電感電路2.3.3 電容電路2.4 正弦交流電路的計算2.5 交流電路的功率2.5.1 交流電路的瞬時功率2.5.2 交流電路的功率因數(shù)的提高2.6 電路諧振2.6.1 串聯(lián)諧振2.6.2 并聯(lián)諧振*2.7 非正弦周期信號電路2.7.1 諧波分析的基本方法2.7.2 非正弦周期量的最大值、平均值和有效值2.7.3 非正弦周期信號線性電路計算練習題第3章 三相交流電路3.1 三相電源3.2 三相電路的計算3.2.1 三相負載的星形聯(lián)結△3.2.2 三相負載的三角形聯(lián)結3.3 三相功率練習題△第4章 瞬態(tài)電路4.1 電路換路基本概念4.2 RC串聯(lián)電路的瞬態(tài)分析4.3 RL串聯(lián)電路的瞬態(tài)分析練習題第5章 半導體器件5.1 二極管5.1.1 PN結及其單向導電性5.1.2 二極管的特性和主要參數(shù)5.1.3 穩(wěn)壓二極管5.2 晶體管5.2.1 晶體管的基本結構5.2.2 晶體管的工作原理5.2.3 晶體管的特性曲線5.2.4 晶體管的主要參數(shù)△5.3場效晶體管5.3.1 場效晶體管的基本結構5.3.2 場效晶體管的基本工作原理5.3.3 場效晶體管的特性和主要參數(shù)*5.4 光電器件5.4.1 發(fā)光二極管5.4.2 光電耦合器練習題第6章 基本放大電路6.1 共發(fā)射極放大電路6.1.1 電路的基本結構6.1.2 放大電路的靜態(tài)分析6.1.3 放大電路的動態(tài)分析6.1.4 靜態(tài)工作點的穩(wěn)定△6.2 共集電極放大電路6.2.1 電路的基本結構6.2.2 電路的靜態(tài)分析6.2.3 電路的動態(tài)分析△6.3 場效晶體管放大電路6.3.1 電路的靜態(tài)分析6.3.2 電路的動態(tài)分析△6.4 多級放大電路6.4.1 多級放大電路耦合方式6.4.2 多級放大電路分析*6.5 差分放大電路6.5.1 電路的基本結構6.5.2 電路分析練習題第7章 集成運算放大電路7.1 運算放大器的基本概念7.1.1 運算放大器的組成7.1.2 運算放大器的主要技術參數(shù)7.1.3 運算放大器的分析方法7.1.4 運算放大器的電壓傳輸特性*7.1.5 使用運算放大器應注意的幾個問題7.2 放大電路反饋7.2.1 反饋的基本概念7.2.2 電路反饋的判斷7.2.3 負反饋對放大電路性能的影響7.3 基本運算電路7.3.1 比例運算7.3.2 加法運算7.3.3 減法運算7.3.4 積分運算△7.3.5 微分運算7.4 電壓比較器7.4.1 單限電壓比較器*7.4.2 滯回電壓比較器△7.5 正弦波振蕩電路7.5.1 自激振蕩7.5.2 RC正弦波振蕩電路*7.6 有源濾波器7.6.1 有源低通濾波器7.6.2 有源高通濾波器練習題第8章 功率電子電路△8.1 低頻功率放大電路8.1.1 低頻功率放大電路概述8.1.2 基本功率放大電路8.1.3 集成功率放大器8.2 直流穩(wěn)壓電源8.2.1 整流電路8.2.2 濾波器8.2.3 直流穩(wěn)壓電源8.3 電力電子技術△8.3.1 普通晶閘管*8.3.2 雙向晶閘管*8.3.3 可關斷晶閘管*8.3.4 可控整流電路△8.3.5 絕緣柵雙極晶體管練習題第9章 組合邏輯電路9.1 門電路9.1.1 基本門電路9.1.2 復合門電路△9.1.3 門電路接口9.2 組合邏輯電路的分析9.2.1 邏輯代數(shù)及其運算法則9.2.2 組合邏輯電路的分析9.3 加法器9.3.1 數(shù)制9.3.2 半加器△9.3.3 全加器9.4 編碼器9.4.1 編碼9.4.2 編碼器9.5 譯碼器和數(shù)字顯示9.5.1 二進制譯碼器9.5.2 數(shù)字顯示練習題第10章 時序邏輯電路10.1 觸發(fā)器10.1.1 RS觸發(fā)器10.1.2 JK觸發(fā)器△10.1.3 D觸發(fā)器10.2 寄存器10.2.1 數(shù)碼寄存器10.2.2 移位寄存器10.3 計數(shù)器10.3.1 二進制計數(shù)器10.3.2 十進制計數(shù)器*10.4 定時器及其應用10.4.1 555定時器10.4.2 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器10.4.3 多諧振蕩器練習題第11章 半導體存儲器△11.1 只讀存儲器*11.2 隨機存取存儲器11.2.1 基本存儲單元11.2.2 RAM的基本結構*11.3 可編程邏輯器件11.3.1 可編程只讀存儲器11.3.2 可編程邏輯陣列11.3.3 可編程陣列邏輯練習題第12章 模擬信號與數(shù)字信號的相互轉換△12.1 D/A轉換器12.1.1 電阻網絡D/A轉換器12.1.2 D/A轉換器的主要技術指標12.2 A/D轉換器△12.2.1 A/D轉換的基本原理△12.2.2 逐次逼近型A/D轉換器*12.2.3 雙積分型A/D轉換器△12.2.4 A/D轉換器的主要技術指標練習題第13章 測試技術13.1 測量基礎13.1.1 測量誤差△13.1.2 測量結果的處理13.2 基本電量測量13.2.1 常用電工測量儀表的分類13.2.2 基本電量測量13.3 非電量測試△13.3.1 非電量測試系統(tǒng)的組成△13.3.2 被測信號獲取△13.3.3 信號處理△13.3.4 信號輸出*13.3.5 檢測儀表的檢定練習題第14章 電磁設備14.1 磁路△14.1.1 磁路的基本物理量*14.1.2 磁性能14.1.3 磁路分析14.2 變壓器14.2.1 變壓器的基本結構14.2.2 變壓器的工作原理14.2.3 三相變壓器△14.2.4 變壓器特性14.2.5 變壓器技術參數(shù)△14.2.6 特殊變壓器14.3 異步電動機14.3.1 三相異步電動機的工作原理△14.3.2 三相異步電動機的特性14.3.3 三相異步電動機的技術參數(shù)△14.3.4 單相異步電動機△14.4 直流電動機14.4.1 直流電動機的基本工作原理14.4.2 直流電動機的技術參數(shù)*14.5 控制電動機14.5.1 步進電動機14.5.2 伺服電動機練習題第15章 電氣控制技術15.1 常用低壓電器15.1.1 低壓電器概述15.1.2 熔斷器15.1.3 低壓斷路器15.1.4 按鈕15.1.5 接觸器15.1.6 熱繼電器△15.1.7 行程開關△15.1.8 時間繼電器15.2 電氣控制電路15.2.1 異步電動機的直接起動控制電路△15.2.2 異步電動機的降壓起動控制電路△15.2.3 電氣控制回路應注意的問題15.3 異步電動機調速*15.3.1 改變磁極對數(shù)調速*15.3.2 改變轉差率調速△15.3.3 改變電源頻率調速△15.3.4 電動機的制動△15.4 電動機的選擇練習題第16章 計算機控制技術△16.1 數(shù)據(jù)通信基礎*16.2 計算機網絡16.2.1 計算機網絡的基本概念16.2.2 網絡協(xié)議16.2.3 網絡連接16.2.4 局域網△16.3 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)16.3.1 CAN（控制器區(qū)域網絡)16.3.2 LON（局部操作網絡)△16.4 Modbus協(xié)議△16.5 可編程控制器16.5.1 可編程控制器概述16.5.2 可編程控制器的工作原理練習題第17章 低壓配電系統(tǒng)*17.1 電力系統(tǒng)概述17.2 低壓配電系統(tǒng)△17.2.1 低壓配電方式△17.2.2 配電箱（柜)△17.2.3 低壓線路敷設方式*17.2.4 電纜的選擇17.3 低壓配電安全△17.3.1 電流對人體的危害17.3.2 電擊方式17.3.3 接地17.3.4 防雷17.3.5 防靜電△17.4 電氣工程圖識讀17.4.1 閱讀電氣工程圖的基本知識17.4.2 建筑電氣工程圖17.4.3 動力工程圖練習題第18章 實驗實驗1 基爾霍夫定律實驗2 戴維寧定理△實驗3 熒光燈電路及功率因數(shù)的改進實驗4 三相電路的負載連接及功率測量實驗5 二極管和晶體管測試實驗6 基本放大電路實驗7 集成運算放大電路實驗8 直流穩(wěn)壓電源實驗9 組合邏輯電路實驗10 時序邏輯電路實驗11 單相變壓器特性檢測實驗12 三相異步電動機起動控制實驗13 EDA基本原理和仿真知識附錄A 半導體分立器件型號命名方法附錄B 半導體集成電路型號命名方法附錄C 集成運算放大器主要技術指標附錄D 常用的基本文字符號附錄E 安裝方法的標注部分練習題答案主要參考文獻

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