電氣與信息技術基礎

前言

　　本叢書是在全國勘察設計注冊工程師管理委員會的指導下，由住房和城鄉(xiāng)建設部執(zhí)業(yè)資格注冊中心組織編寫的，其目的在于進一步幫助勘察設計行業(yè)廣大專業(yè)技術人員更準確、更清晰地了解勘察設計注冊工程師執(zhí)業(yè)資格考試對他們的科學與技術基礎知識的具體要求?！　⌒驴荚嚧缶V將勘察設計注冊工程師公共基礎知識要求定位在“工程科學基礎”、“現(xiàn)代工程技術基礎”和“現(xiàn)代工程管理基礎”三個方面，其中包含理論性、方法性、技術性和知識性四個層次的基本要求?！　∩鲜龅娜齻€方面和它們所包含的四個層次知識要求是從勘察設計注冊工程師執(zhí)業(yè)資格考試的角度提出的，是對工程師執(zhí)業(yè)所必須具備的基本素養(yǎng)的檢驗。它有別于高?；A課程教學的要求，但又和他們所受教育的背景有關；它不是對應考者學歷資格的重復檢驗，但又必須和我國高等工程教育的狀況保持必要的銜接?！　墓こ處煿不A知識檢驗的角度，編者在叢書中力圖體現(xiàn)新考試大綱的下述基本精神：　　1．對理論性問題，重基本概念　　描述物質世界基本規(guī)律的定理、定律，以及和從事工程設計工作的工程師們密切相關的社會和經(jīng)濟運行的基本規(guī)律是人們終身收益的知識精髓，是保證工程師能夠跟上科學技術的發(fā)展，作到“與時俱進”的重要條件，工程師們必須對此具有清晰的概念和深刻的認識，要求“招之即來，來之能用”。對于更進一步的要求，如奇異現(xiàn)象解釋、疑難問題處理、綜合問題求解等則不做要求；　　2．對方法性問題，重要領　　方法指的是處理問題基本的科學方法，包括數(shù)學的、物理的、力學的、化學的，以及社會和經(jīng)濟等各個基礎學科的基本描述與分析方法，如問題的描述與建模、模型求解、統(tǒng)計方法、數(shù)值計算，映射變換，物理實驗，化學分析等等。這些普遍的科學方法也都是人們終身受益的科學精髓，工程師們對這些基本方法的核心思想必須深刻領悟，對這些方法的基本要領必須掌握。但不強調解題技巧、難題求解以及復雜問題的綜合分析等?！　?．對技術性問題，重要點　　技術性問題，如技術名詞、術語的含義、技術設備的基本原理、應用系統(tǒng)的基本組成和主要功能等，要求具有明晰的概念和清楚的認識，而一些具體的細節(jié)問題，如技術設備和系統(tǒng)的設計方法與實現(xiàn)手段，以及和運行操作、維護管理有關的問題等，本叢書并不做特別的強調?！　¤b于現(xiàn)代電氣與信息技術已經(jīng)成為各個專業(yè)領域核心技術中重要的、共有的組成部分，新大綱強調了對該技術領域知識的檢驗，在本叢書中也給予了特別的重視?！　?．對知識性問題，重知識面　　知識性問題是指那些對工程師而言是重要的、必要的常識性問題。知識性問題注重檢驗工程師們的知識面和應對科技進步挑戰(zhàn)的潛力，并不要求對多學科、多領域知識的系統(tǒng)掌握和深入理解。知識性問題遍布大綱的各個部分，在信息與計算機、經(jīng)濟與法律法規(guī)部分則有更多體現(xiàn)。叢書對知識性內容以簡要、通俗的方式予以敘述或介紹?！　斨赋觯鲜鏊惶貏e強調的問題或內容只是從對工程師公共基礎知識背景檢驗或認定的角度考慮的，并不是說這些問題或內容對工程師不重要。相反，這些問題和內容是重要的，但它們應當在專業(yè)基礎以及專業(yè)知識和能力的檢驗中去體現(xiàn)?！　「鶕?jù)上述的基本精神和處理原則，讀者不難理解本叢書的下述性質和作用：　　1．叢書是對大綱條目內涵和外延的具體界定和詳盡說明，它是一套準確反映考試要求的詳解手冊而不是教科書。對于已有的知識，讀者可以從中得到溫故知新；對于或缺的知識，讀者可以從中得到進一步學習的指導，從而有效地加以補充。　　2．執(zhí)業(yè)資格考試的性質決定了它有別于學校培養(yǎng)人才的合格性認定，它不是對學歷背景的重新檢驗，所以考試大綱不是高?；A課程教學大綱的簡單集合，它既包含高校課程的核心內容，也包括對勘察設計工程師基本素質的特定要求。讀者必須按照考試大綱的要求，逐條落實自己的應考準備，不可因盲目通讀大學課本而事倍功半。本叢書將對此提供有益的幫助。　　3．執(zhí)業(yè)資格考試實質上是一種國家設立的某一專業(yè)領域資格的認定標準，內容結構既有公共性，也有專業(yè)性，公共部分內容要求原則上不考慮個體差異的消弭或不同學歷背景間的平衡。本叢書也不是教科書，并不提供考試大綱條目內容所涉及知識體系的全貌，它只是一份詳細的提綱，為應考者提供脈絡清晰的備考指導。讀者還必須根據(jù)自身的情況做出自己的安排，作好切實的準備，該復習的復習、該補充的補充，沒有捷徑可走?！　楸阌谧x者使用，叢書分四冊編寫：　　1．第1冊《數(shù)理化基礎》：，本冊構成本叢書工程科學基礎的前3章，即數(shù)學基礎、物理基礎和化學基礎3章，是工程科學基礎要求的核心部分，包含描述物質結構和運動規(guī)律的基本理論和基本方法的提要和必要的講解。對于學歷基礎厚實的讀者，只要瀏覽本冊，了解具體要求即可；對于基礎欠缺的讀者則需要認真補充并深入理解有關的基礎概念、理論和方法?！　?．第2冊《力學基礎》：本冊構成本叢書工程科學基礎的后3章，即第4～6章。它根據(jù)勘察設計注冊工程師對工程力學基礎的特殊要求編寫，包含理論力學、材料力學和流體力學三個學科的基本理論、方法和應用的提要與講解。建議所有讀者都應精讀本冊并認真準備，借應考之機全面充實自身的力學知識，提高力學修養(yǎng)，加強運用力學知識分析工程問題的能力?！　?．第3冊《電氣與信息技術基礎》：現(xiàn)代工程技術基礎包括諸多方面，但作為勘察設計行業(yè)各個專業(yè)共同的基礎，則非電氣與信息技術莫屬。電氣與信息包括電工技術、電子技術和計算機技術三個領域，它們的核心任務都是處理信息，所以本叢書以信息為主線，將它們作為一個整體集中于一冊中加以說明。本冊共分三章編寫，即叢書的第7～9章，分別闡述對電工電子、信號與信息，以及計算機三個方面的知識性要求，其中信號與信息是信息處理的核心概念，電工電子是信息處理的核心技術，而計算機則是信息處理的主要工具。讀者對本冊的內容會感到似曾相識卻又相距甚遠，覺得自己的知識不甚完整、概念不甚明晰。所以，盡管本冊的內容是知識性的，還是應當予以足夠重視，通過必要的學習建立現(xiàn)代信息技術更清晰的概念，獲取現(xiàn)代信息技術更全面的知識，增強自己運用信息技術的能力。　　4．第4冊《工程經(jīng)濟與法律法規(guī)》：本冊構成叢書的最后兩章，即第10章、第11章。工程經(jīng)濟與法律法規(guī)是工程設計的社會要素，它和前面那些科學與技術要素具有同等的重要性，所以，新大綱強化了這方面知識的考核要求也就不言而喻了。盡管在我國的高等工程教育中設立了經(jīng)濟與法規(guī)的相關課程，但在學生的學習進程中卻往往得不到足夠的重視，所以，讀者要特別關注本冊的內容，通過強化學習來增強自身的社會意識，做一個基礎知識全面、綜合素質優(yōu)秀的合格的設計工程師?！　”緟矔木帉懯侨珖辈煸O計注冊工程師公共基礎考試大綱修訂工作的一個重要組成部分，編寫的思路是明晰的，諒必會有益于讀者。但是，由于編寫時間緊促，必定存在諸多不完善之處，還望讀者及各方面人士不吝指教?！　≮w春山

內容概要

本書是由住房和城鄉(xiāng)建設部執(zhí)業(yè)資格注冊中心組編，由勘察設計注冊工程師考試委員會主編，根據(jù)最新修定的2009版的《勘察設計注冊工程師公共基礎考試大綱》同步編寫的一套輔導叢書中的一本——《電氣與信息技術基礎》。本書分電工電子技術、信號與信息技術、計算機共三章，完全按照考試大綱要求的知識點、深度和廣度對這三門基礎課進行了系統(tǒng)且簡明扼要的闡述，并穿插了歷年的有代表性考題配合講解，以便考生能在最短的時間內熟悉并掌握考試要點和解題訣竅，從而在繁忙的工作之余有效地抓住要點，梳理出脈絡，進行備考復習，順利通過考試。     本書適合于所有全國勘察設計注冊工程師各專業(yè)的備考人員。

書籍目錄

前言第7章 電工電子技術  7.1 電磁基本知識    7.1.1 電荷與電場    7.1.2 庫侖定律    7.1.3 高斯定理    7.1.4 電流與磁場    7.1.5 安培環(huán)路定律    7.1.6 電磁感應定律    7.1.7 洛侖茲力  7.2 電路知識    7.2.1 電路組成    7.2.2 電路的基本物理效應    7.2.3 理想電路元件及其約束關系    7.2.4 電路模型    7.2.5 基爾霍夫定律    7.2.6 電壓源模型與電流源模型的等效互換    7.2.7 支路電流法    7.2.8 等效電源定理    7.2.9 疊加原理    7.2.10 正弦交流電的時間函數(shù)描述    7.2.11 阻抗    7.2.12 正弦交流電的相量描述    7.2.13 復數(shù)阻抗    7.2.14 正弦交流電路中特殊的電壓關系和特殊的電流關系    7.2.15 正弦交流電路穩(wěn)態(tài)分析的相量法    7.2.16 正弦交流電路的功率    7.2.17 功率因數(shù)    7.2.18 三相電路及三相電路的用電安全    7.2.19 電路的暫態(tài)    7.2.20 一階電路暫態(tài)特性    7.2.21 電路頻率特性  7.3 變壓器與電動機    7.3.1 理想變壓器    7.3.2 變壓器的電壓變換、電流變換和阻抗變換    7.3.3 三相異步電動機的轉矩    7.3.4 三相異步電動機的接線、啟動、反轉及調速方法    7.3.5 三相異步電動機的運行特性    7.3.6 基本的繼電.接觸控制電路  7.4 模擬電子技術    7.4.1 晶體二極管    7.4.2 二極管單相整流電路（半波、全波）    7.4.3 雙極型晶體三極管    7.4.4 共射極放大電路    7.4.5 輸入阻抗與輸出阻抗    7.4.6 射極跟隨器與阻抗變換    7.4.7 運算放大器    7.4.8 反相運算放大器    7.4.9 同相運算放大器    7.4.10 基于運算放大器的比較電路  7.5 數(shù)字電子技術    7.5.1 基本邏輯門及其邏輯功能    7.5.2 簡單組合邏輯電路    7.5.3 D觸發(fā)器    7.5.4 JK觸發(fā)器    7.5.5 數(shù)據(jù)寄存器和數(shù)據(jù)移位寄存器    7.5.6 脈沖計數(shù)器第8章 信號與信息技術  8.1 信號與信息    8.1.1 信息、信號和數(shù)據(jù)    8.1.2 信號的分類    8.1.3 模擬信號與信息    8.1.4 數(shù)字信號與信息  8.2 模擬信號的描述    8.2.1 模擬信號的時間域描述    8.2.2 模擬信號分析與頻率域描述  8.3 模擬信號的處理    8.3.1 模擬信號增強    8.3.2 模擬信號濾波    8.3.3 模擬信號變換    8.3.4 模擬信號識別  8.4 數(shù)字信號處理     8.4.1 數(shù)字信號的邏輯演算    8.4.2 數(shù)字信號的數(shù)值運算    8.4.3 數(shù)字信號的符號信息處理  8.5 數(shù)字信號的存儲  8.6 模擬信號與數(shù)字信號的相互轉換    8.6.1 信號的采樣與采樣定理    8.6.2 模擬／數(shù)字轉換（A／D：Anol09—t0—Digital）    8.6.3 數(shù)字／模擬轉換（D／A：Digital—to-Anolog）第9章 計算機技術  9.1 計算機系統(tǒng)的組成    9.1.1 計算機的發(fā)展    9.1.2 計算機的分類    9.1.3 計算機系統(tǒng)的組成    9.1.4 計算機硬件系統(tǒng)的組成    9.1.5 計算機軟件系統(tǒng)的組成    9.1.6 支撐軟件    9.1.7 應用軟件    9.1.8 計算機語言    9.1.9 常用的程序設計語言  9.2 信息表示    9.2.1 信息是什么    9.2.2 信息的定義    9.2.3 信息在計算機內的表示    9.2.4 信息的特征    9.2.5 二進制數(shù)操作的優(yōu)點    9.2.6 二進制數(shù)的運算    9.2.7 進位計數(shù)制    9.2.8 不同計數(shù)制之間的轉換    9.2.9 數(shù)值數(shù)據(jù)在計算機內的表示    9.2.10 非數(shù)值數(shù)據(jù)在計算機內的表示    9.2.11 多媒體數(shù)據(jù)在計算機內的表示    9.2.12 信息存儲單位    9.2.13 信息安全    9.2.14 信息保密    9.2.15 計算機犯罪  9.3 Windows操作系統(tǒng)    9.3.1 Windows的發(fā)展    9.3.2 進程和處理器管理    9.3.3 存儲管理    9.3.4 設備管理    9.3.5 文件管理    9.3.6 作業(yè)管理  9.4 計算機網(wǎng)絡    9.4.1 計算機與計算機網(wǎng)絡    9.4.2 計算機網(wǎng)絡的概念    9.4.3 計算機網(wǎng)絡的功能    9.4.4 計算機網(wǎng)絡的分類    9.4.5 計算機網(wǎng)絡的組成    9.4.6 網(wǎng)絡體系結構與協(xié)議    9.4.7 局域網(wǎng)    9.4.8 廣域網(wǎng)    9.4.9 網(wǎng)絡互連    9.4.10 因特網(wǎng)    9.4.11 網(wǎng)絡管理    9.4.12 網(wǎng)絡安全    9.4.13 Windows XP中的網(wǎng)絡應用

章節(jié)摘錄

　  （2）交流接觸器交流接觸器是一種電磁式自動電器，它的最核心的電器部分是激磁線圈和三對常開主觸點及若干對常開、常閉輔助觸點（允許流過主觸點的電流強度高于允許流過輔助觸點的電流強度），如圖7.3-9所示，其中圖b所示主觸點通常串接在三相電源刀閘（也可以是空氣開關）與三相異步電動機的定子繞組之間，圖a所示激磁線圈和圖c、圖d所示輔助觸點用于組織控制電路，KM是交流接觸器的文字符號，在控制電路中，交流接觸器的不同電器部分會根據(jù)需要連接在不同的位置上，文字符號則是表示它們之間關系的主要媒介?！? 一旦交流接觸器的激磁線圈中流過足夠強度的電流，就會在由此產(chǎn)生的磁力的作用下，使器件中的所有常開觸點立即閉合，所有常閉觸點立即斷開，線圈失電或電流強度不夠時，所有觸點立即恢復常態(tài)?！? 2.電動機的基本控制方法　  （1）實現(xiàn)電動機持續(xù)運行的自鎖控制通過自鎖控制電路（圖7.3-10）實現(xiàn)電動機的持續(xù)運行的控制稱為電動機的自鎖控制。其中，圖7.3－10a是電動機的供電電路（又稱主電路），因為在電閘QS和電動機M之間串聯(lián)了一組交流接觸器的常開主觸點KM1－3，若想將電源電壓送入電動機，就必須使交流接觸器的激磁線圈通電，為此需要搭建一個為線圈KM送電的電路，如圖7.3-10b所示。圖中按鈕SB的最大特點是，其觸點的通與斷取決于按鈕是否被按下。如果希望電動機長時間工作，則需要KM長時間通電，為此按鈕不能抬起，圖7.3.10c給出了只需按一下2SB就能保證KM長時間通電的有效方案。當按下2SB后，接觸器線圈通電，與2SB并聯(lián)的觸點：KM4閉合，由于該觸點為接觸器線圈提供了另一條電流通路，因此2SB抬起后，線圈能繼續(xù)通電工作。另外，1SB是為停止KM工作而加入的?！? （2）實現(xiàn)電動機正反轉的互鎖控制圖7.3-11是實現(xiàn)三相異步電動機正反轉運行的電路，其中，圖a是主電路，圖b是控制電路。圖a電路中，交流接觸器1KM的觸點接通后，電動機得到的電流相序和2KM的觸點接通后的電流相序相反，如果假設1KM1-3接通后電動機正轉運行的話，2KM1-3接通時電動機則反轉運行，但是不允許1KM1-3和2KM1-3同時接通，否則，將出現(xiàn)電源短路事故?！? ……

編輯推薦

　  其它版本請見：《電氣與信息技術基礎（第3冊）》

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