電工學(xué)

前言

　　隨著高等教育發(fā)展和改革的不斷深入，各校的教學(xué)計劃都在不斷地調(diào)整和完善。我們根據(jù)教育部高等學(xué)校工科電工課程教學(xué)指導(dǎo)委員會“關(guān)于面向21世紀(jì)電工電子系列課程和教學(xué)內(nèi)容改革的幾點建議”和新的課程體系與教學(xué)要求，總結(jié)了多年從事電路和電子技術(shù)教學(xué)工作的經(jīng)驗，編寫了本教材。本書將非電類專業(yè)的“電路”、“電機(jī)”與“模擬電路”合并成一門課程，以適應(yīng)不同專業(yè)的教學(xué)計劃，較大地壓縮了教學(xué)時數(shù)。編寫的指導(dǎo)思想是：加強(qiáng)基礎(chǔ)，精選內(nèi)容，注重應(yīng)用，引導(dǎo)創(chuàng)新，講清概念，注重能力培養(yǎng)，利于教學(xué)，便于自學(xué)?！　　半姽W(xué)”是高等學(xué)校非電類專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課程。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠掌握電工技術(shù)必要的基本理論、基本知識、基本技能和基本分析方法；能夠了解電工技術(shù)的發(fā)展概況；具有獨立分析問題和解決問題的能力；為后續(xù)課程學(xué)習(xí)以及畢業(yè)后從事有關(guān)電工技術(shù)工作、科學(xué)研究和教學(xué)工作打下堅實的基礎(chǔ)；書中通過實例、例題和習(xí)題說明理論的實際應(yīng)用，使學(xué)生對所學(xué)的理論更好的聯(lián)系實際，學(xué)以致用?！　‰娐泛碗姍C(jī)部分（第1～7章），根據(jù)各專業(yè)的需要，選出最基本的教學(xué)內(nèi)容重點闡述，減少復(fù)雜的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，以保證學(xué)生掌握電路的基本工作原理及其基本的分析方法。同時在第1章中討論了惠斯登電橋問題的一題多解和一題多變；在第3章中討論了正弦交流電路的分析方法；在第7章中討論了可編程控制，這種討論有益于拓寬學(xué)生的思路，啟迪思維，貫穿所學(xué)的知識和方法，培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力?！　∧M電路基礎(chǔ)部分（第8～11章），采用精選教學(xué)內(nèi)容，注重應(yīng)用的原則。第8章集中講述了半導(dǎo)體器件；第9章重點講述了基本放大電路，包括三種基本放大電路、場效應(yīng)晶體管放大電路、多級放大電路、差動放大電路、功率放大電路；第10章主要講述了集成運算放大電路，包括負(fù)反饋放大電路、集成運算放大電路、正弦振蕩電路；第11章講述了直流穩(wěn)壓電源?！　〗ㄗh本課程學(xué)時數(shù)為54學(xué)時。由于本課程涉及的內(nèi)容較多，有些內(nèi)容不必全在課堂上講授，可在老師的指導(dǎo)下讓學(xué)生通過自學(xué)掌握，并建議配套使用現(xiàn)代化教學(xué)手段，以提高教學(xué)效率。

內(nèi)容概要

　　《電工學(xué)》是根據(jù)高等學(xué)校電工課程教學(xué)指導(dǎo)委員會“關(guān)于面向21世紀(jì)電工電子系列課程和教學(xué)內(nèi)容改革的幾點建議”并結(jié)合高等學(xué)校特點和我們垂年來的教學(xué)實踐經(jīng)驗編寫而成的。主要特點：加強(qiáng)基礎(chǔ)，精選內(nèi)容，注重應(yīng)用，引導(dǎo)創(chuàng)新，講清概念，注重能力培養(yǎng)。利于教學(xué)，便于自學(xué)。全書共分11章，內(nèi)容包括：直流電路分析、電路暫態(tài)分析、正弦交游電路、三相交流電路、變壓器、電動機(jī)、電氣自動控制、半導(dǎo)體器件及欄性、基本放大電路、集成運算放大電路、直流穩(wěn)壓電源等?！　　峨姽W(xué)》編寫力求結(jié)構(gòu)合理，思路清楚，概念清晰，深人淺m．通俗易懂灃意各章節(jié)之間、本教材和相關(guān)教材之間的銜接和聯(lián)系。書中的思考題三習(xí)題難易度適中，附有習(xí)題答案，大部分章末都用MLdtisim 7軟件對典型電路做了仿真分析?！　　峨姽W(xué)》可作為全國高等學(xué)校、高等師范院校和綜合院校的非電類鋅專、Il的電工學(xué)教材，也可供有關(guān)科技人員學(xué)習(xí)參考。

書籍目錄

前言第1章 電路的基本分析方法1.1 電路的組成與模型1.1.1 電路的組成1.1.2 電路模型1.2 電路中的基本物理量1.2.1 電流及其正方向1.2.2 電壓及其正方向1.2.3 電位1.2.4 電動勢1.2.5 電功率1.3 基爾霍夫定律1.3.1 基爾霍夫電流定律1.3.2 基爾霍夫電壓定律1.4 電路的一般分析方法1.4.1 支路電流法1.4.2 網(wǎng)孔電流法1.4.3 節(jié)點電壓法1.5 電路的等效變換1.5.1 電壓源、電流源及其等效變換1.5.2 電阻的星形聯(lián)結(jié)與三角形聯(lián)結(jié)的等效變換1.6 電路定理1.6.1 疊加定理1.6.2 替代定理1.6.3 戴維南定理和諾頓定理1.7 惠斯登電橋問題的討論1.7.1 惠斯登電橋1.7.2 惠斯登電橋問題的一題多解1.7.3 惠斯登電橋問題的一題多變1.8 用Multisim7對電路進(jìn)行仿真本章小結(jié)思考題與習(xí)題第2章 電路的暫態(tài)分析2.1 基本概念2.1.1 動態(tài)電路和暫態(tài)分析2.1.2 激勵和響應(yīng)2.2 電容與電感2.2.1 電容2.2.2 電感2.3 RC電路的暫態(tài)分析2.3.1 RC電路的零輸入響應(yīng)2.3.2 RC電路的零狀態(tài)響應(yīng)2.3.3 RC電路的完全響應(yīng)2.4 RL電路的暫態(tài)分析2.4.1 RL電路的零輸入響應(yīng)2.4.2 RL電路的零狀態(tài)響應(yīng)2.4.3 RL電路的完全響應(yīng)2.5 一階電路的三要素分析法2.6 Multisim7在電路暫態(tài)過程中的應(yīng)用本章小結(jié)思考題與習(xí)題第3章 單相正弦交流電路3.1 E弦交流電路的基本概念3.1.1 正弦量的三要素3.1.2 正弦交流電的有效值3.2 正弦交流電的相量表示法3.2.1 正弦量的相量表示法3.2.2 基爾霍夫定律的相量形式3.3 單一參數(shù)交流電路3.3.1 純電阻電路3.3.2 純電感電路3.3.3 純電容電路3.4 RLC串、并聯(lián)交流電路3.4.1 相量模型3.4.2 RLC串聯(lián)交流電路3.4.3 RLC并聯(lián)交流電路3.5 正弦交流電路的分析計算3.6 正弦交流電路的功率及功率因數(shù)的提高3.6.1 瞬時功率3.6.2 有功功率3.6.3 無功功率3.6.4 視在功率、復(fù)功率3.6.5 功率因數(shù)的提高3.7 電路中的諧振3.7.1 串聯(lián)諧振3.7.2 并聯(lián)諧振3.8 非正弦周期交流電路3.8.1 非正弦周期量的分解3.8.2 非正弦周期信號電路的分析3.9 Multisim7在正弦交流電路中應(yīng)用本章小結(jié)思考題與習(xí)題第4章 三相交流電路與安全用電4.1 三相電源4.2 三相電源的連接4.2.1 電源繞組的星形（Y形）聯(lián)結(jié)4.2.2 電源繞組的三角形（△形）聯(lián)結(jié)4.3 三相負(fù)載的連接4.3.1 負(fù)載的星形聯(lián)結(jié)4.3.2 負(fù)載的三角形聯(lián)結(jié)4.4 三相負(fù)載的功率4.4.1 對稱三相電路的功率4.4.2 不對稱三相電路的功率4.4.3 三相電路有功功率的測量4.5 安全用電4.5.1 電流對人體的危害4.5.2 觸電方式4.5.3 防止觸電的保護(hù)措施4.5.4 觸電急救常識本章小結(jié)思考題與習(xí)題第5章 變壓器5.1 磁路5.1.1 磁路的基本物理量5.1.2 物質(zhì)的導(dǎo)磁性質(zhì)5.1.3 磁路歐姆定律5.2 電磁鐵5.2.1 直流電磁鐵5.2.2 交流電磁鐵5.3 變壓器的結(jié)構(gòu)和分類5.3.1 變壓器的結(jié)構(gòu)5.3.2 變壓器的分類5.4 變壓器的工作原理5.4.1 電壓變換5.4.2 電流變換5.4.3 阻抗變換5.4.4 功率傳遞5.4.5 變壓器的同名端5.5 三相變壓器本章小結(jié)思考題與習(xí)題第6章 電動機(jī)6.1 概述6.1.1 電機(jī)的分類6.1.2 異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)6.2 三相異步電動機(jī)的工作原理6.2.1 旋轉(zhuǎn)磁場6.2.2 轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動原理6.3 三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性與機(jī)械特性6.3.1 電磁轉(zhuǎn)矩及其特性6.3.2 機(jī)械特性6.3.3 異步電動機(jī)的功率和效率6.4 三相異步電動機(jī)的起動與調(diào)速6.4.1 三相異步電動機(jī)的起動6.4.2 三相異步電動機(jī)的調(diào)速6.5 單相異步電動機(jī)6.5.1 單相異步電動機(jī)的工作原理6.5.2 單相異步電動機(jī)的起動6.6 交流伺服電動機(jī)6.6.1 交流伺服電動機(jī)的結(jié)構(gòu)特點6.6.2 交流伺服電動機(jī)的工作原理6.7 步進(jìn)電動機(jī)6.7.1 反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)結(jié)構(gòu)6.7.2 反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)的工作原理6.8 同步電動機(jī)6.9 電動機(jī)的選用6.9.1 銘牌6.9.2 電動機(jī)的選擇本章小結(jié)思考題與習(xí)題第7章 電氣自動控制7.1 常用低壓控制電器7.2 正、反轉(zhuǎn)控制7.3 順序聯(lián)鎖控制7.4 行程控制7.5 時間控制7.6 可編程序控制器7.6.1 可編程序控制器基礎(chǔ)7.6.2 PLC程序的編制本章小結(jié)思考題與習(xí)題第8章 半導(dǎo)體器件及特性8.1 半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識8.1.1 本征半導(dǎo)體8.1.2 雜質(zhì)半導(dǎo)體8.1.3 PN結(jié)8.2 晶體二極管8.2.1 晶體二極管的結(jié)構(gòu)8.2.2 二極管的伏安特性8.2.3 二極管的主要參數(shù)8.2.4 二極管的主要應(yīng)用8.2.5 穩(wěn)壓二極管8.3 晶體管8.3.1 晶體管的結(jié)構(gòu)及類型8.3.2 放大狀態(tài)下晶體管中載流子的傳輸過程8.3.3 晶體管伏安特性曲線8.3.4 晶體管的主要參數(shù)8.4 場效應(yīng)晶體管8.4.1 結(jié)型場效應(yīng)晶體管的結(jié)構(gòu)及工作原理8.4.2 結(jié)型場效應(yīng)晶體管的特性曲線8.4.3 場效應(yīng)晶體管的參數(shù)8.5 晶閘管8.5.1 基本結(jié)構(gòu)8.5.2 工作原理本章小結(jié)思考題與習(xí)題第9章 基本放大電路9.1 基本共射極放大電路的組成9.2 放大器的主要性能指標(biāo)9.3 放大電路分析9.3.1 靜態(tài)分析9.3.2 動態(tài)分析9.4 微變等效電路9.4.1 晶體管微變等效電路9.4.2 放大電路的微變等效電路9.4.3 用微變等效電路求動態(tài)指標(biāo)9.5 基極分壓式射極偏置電路9.5.1 穩(wěn)定工作點的原理9.5.2 靜態(tài)分析9.5.3 動態(tài)分析9.6 共集電極電路9.6.1 靜態(tài)分析9.6.2 動態(tài)分析9.7 共基極電路9.7.1 靜態(tài)分析9.7.2 動態(tài)分析9.8 場效應(yīng)晶體管放大電路9.8.1 場效應(yīng)晶體管放大電路的靜態(tài)分析9.8.2 場效應(yīng)晶體管放大電路的等效電路及動態(tài)分析9.9 多級放大電路9.9.1 4種耦合方式簡介9.9.2 多級放大器的性能指標(biāo)計算9.1 0差分放大電路9.1 0.1 靜態(tài)分析9.1 0.2 動態(tài)分析9.1 1功率放大器9.1 1.1 功率放大器的主要指標(biāo)9.1 1.2 功率放大器的分類9.1 1.3 乙類互補對稱功率放大器9.1 2Multisim7在分壓式偏置基本放大電路中的應(yīng)用本章小結(jié)思考題與習(xí)題第10章 集成運算放大電路10.1 反饋的基本概念10.1.1 正反饋和負(fù)反饋10.1.2 直流反饋和交流反饋10.1.3 負(fù)反饋放大器的基本類型與判斷10.1.4 負(fù)反饋對放大器性能的影響10.2 集成運算放大電路概述10.2.1 集成運放電路的組成10.2.2 理想運算放大器10.3 基本運算電路10.3.1 反相比例運算電路10.3.2 同相比例運算電路10.3.3 加減運算電路10.3.4 積分和微分運算電路10.4 單限電壓比較器10.5 正弦波振蕩電路10.5.1 產(chǎn)生正弦波振蕩的條件10.5.2 RC橋式正弦波振蕩電路10.6 Multisim7在集成運算放大電路中的應(yīng)用本章小結(jié)思考題與習(xí)題第11章 直流穩(wěn)壓電源11.1 直流穩(wěn)壓電源組成及各部分的作用11.2 整流電路11.2.1 全波整流電路11.2.2 單相橋式整流電路11.3 濾波電路11.4 穩(wěn)壓電路11.4.1 串聯(lián)型穩(wěn)壓電路簡介11.4.2 集成穩(wěn)壓器11.5 開關(guān)型穩(wěn)壓電源11.5.1 開關(guān)型穩(wěn)壓電源的基本原理11.5.2 串聯(lián)型脈寬調(diào)制式開關(guān)穩(wěn)壓電路11.5.3 并聯(lián)型脈寬調(diào)制式開關(guān)穩(wěn)壓電路11.6.Multisim7在直流穩(wěn)壓電源中的應(yīng)用本章小結(jié)思考題與習(xí)題附錄 Multisim7簡介及使用入門部分習(xí)題參考答案參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第1章　電路的基本分析方法　　本章首先介紹電路的基本概念和基本定律，然后著重介紹直流線性電路的分析和計算方法，包括網(wǎng)孔電流法、節(jié)點電壓法、等效電源定理、疊加原理等。最后對惠斯登電橋問題進(jìn)行討論并簡單介紹用Multisim 7對電路進(jìn)行仿真。這些內(nèi)容不僅適用于直流電路，而且也適用（或稍加擴(kuò)展）于交流電路，因此學(xué)好本章內(nèi)容，將對以后的學(xué)習(xí)起著重要的作用。　　1.1　電路的組成與模型　　1.1.1　電路的組成　　電路就是電流流通的路徑。它是由若干電氣元、器件按一定的方式連接起來的電流的通路。　　按電路的功能分類，可分為兩類：一類是實現(xiàn)能量的輸送和轉(zhuǎn)換；另一類是實現(xiàn)信號的傳遞和處理?！　∽詈唵蔚碾娐分皇鞘蛛娡搽娐?，它是由干電池、電珠、連接導(dǎo)線及開關(guān)組成，如圖1-1a所示。干電池是一種電源，它將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能，為電路提供電能；電珠是一種負(fù)載，它由電阻絲制成，當(dāng)電流流過電阻絲時，就會發(fā)熱而使電珠發(fā)光，它是一種消耗電能的器件；連接導(dǎo)線構(gòu)成電流的通路；開關(guān)則起控制電路接通和斷開的作用，所以開關(guān)和導(dǎo)線是連接電源和負(fù)載的中問環(huán)節(jié)。這一類電路實現(xiàn)了能量的輸送和轉(zhuǎn)換，一般要求它應(yīng)有較小的能量損耗和較高的效率?！　×硪活愂且詡鬟f和處理信號為主要目的的電路，如圖1—2所示的擴(kuò)音機(jī)電路。擴(kuò)音機(jī)由話筒、放大電路、揚聲器組成。話筒將聲音轉(zhuǎn)化成電信號，經(jīng)過放大電路放大，送到揚聲器再轉(zhuǎn)化成聲音輸出。這里，話筒是產(chǎn)生信號的設(shè)備，稱為信號源，它相當(dāng)于電源；揚聲器是轉(zhuǎn)化和接收　　信號的設(shè)備，也就是負(fù)載；放大器是中間環(huán)節(jié)，它將話筒輸出的微弱電信號放大到足以推動揚聲器發(fā)聲。在這類電路中，所關(guān)注的是如何準(zhǔn)確而迅速地傳遞和處理信號等問題。

編輯推薦

　　《電工學(xué)》將非電類專業(yè)的“電路”、“電機(jī)”與“模擬電路”合并成一門課程，以適應(yīng)不同專業(yè)的教學(xué)計劃，較大地壓縮了教學(xué)時數(shù)。編寫的指導(dǎo)思想是：加強(qiáng)基礎(chǔ)，精選內(nèi)容，注重應(yīng)用，引導(dǎo)創(chuàng)新，講清概念，注重能力培養(yǎng)，利于教學(xué)，便于自學(xué)。

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