電工電子技術(shù)基礎(chǔ)

前言

　　電工電子技術(shù)是高職高專院校一門非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，既有一定的理論性，又有很強的實用性。以往的教材大多注重理論性，沒有很好地體現(xiàn)實用性，不能滿足當前技能型、實用型人才的培養(yǎng)需要。為使教材更好地服務于教學，我們按照教育部最新的職業(yè)教育教學改革要求，結(jié)合多年的教學經(jīng)驗編寫了本書?！　”緯鴮㈦姽る娮诱麄€知識體系分成11章，內(nèi)容包括直流電路、正弦交流電路、三相交流電路、變壓器、半導體器件、交流放大電路、集成運算放大電路、直流穩(wěn)壓電源、數(shù)字邏輯電路、時序邏輯電路、555定時器。每章設置了一些典型的習題，學以致用，鍛煉學生將理論知識應用于實踐的技能。在實際操作任務中鍛煉學生的電路設計、接線、焊接、線路板制作技能，以及常用儀表的測量技能。　　本書具有以下特點?！　。?）根據(jù)高等職業(yè)教育的教學規(guī)律和新特點，合理確定學生應具備的知識結(jié)構(gòu)與能力結(jié)構(gòu)，規(guī)劃出基本知識內(nèi)容體系，同時設置知識拓展來反映知識延伸部分，既可作為教師的教學參考，也可作為學生拓寬知識的途徑?！　。?）本書的編者多年從事電工電子技術(shù)課程教學與實踐活動，充分利用多年的教學與實踐經(jīng)驗，使教材內(nèi)容敘述語言準確、簡練，將問題分析化難為簡，易于理解；知識點分門別類，條理清晰，便于記憶，既便于教師教學又便于學生學習。　?。?）在總體內(nèi)容組織上，利用圖表總結(jié)相同類型的知識項目，通過小提示、小思考等項目體現(xiàn)重點、難點及注意事項，通過圖片體現(xiàn)電氣結(jié)構(gòu)及應用技術(shù)，通過知識拓展體現(xiàn)知識延伸部分。整個教材模式更加生動，認知環(huán)境更為直觀?！　”菊n程的參考教學課時數(shù)為70～90學時?！　”緯蓜⒋好分骶?，許光磊、王克甫副主編。緒論由長沙職業(yè)技術(shù)學院李業(yè)華編寫；第1、2章及實驗12.1～12.3由河北能源職業(yè)技術(shù)學院許光磊編寫；第3章及實驗12.4～12.5由河南工程學院王克甫編寫；第4章由株洲職業(yè)技術(shù)學院陳琨編寫；第5章、第8、9章、實驗12.6～12.7、12.10及附錄由株洲職業(yè)技術(shù)學院劉春梅編寫；第6、7章及實驗12.8～12.9由株洲職業(yè)技術(shù)學院李二喜編寫；第10、11章由株洲職業(yè)技術(shù)學院蘭新武編寫。本書在編寫的過程中得到了株洲職業(yè)技術(shù)學院歐陽波儀、唐利平的大力幫助，在此表示感謝！　　本書可作為高職高專院校機電類專業(yè)、機械制造類專業(yè)、自動化類專業(yè)、電子信息類專業(yè)、設備維護類專業(yè)等的教材，也可作為應用型本科、成人教育、電視大學、函授學院、中職學校、培訓班的教材以及企業(yè)工程技術(shù)人員的自學參考書。

內(nèi)容概要

本書將電工電子整個知識體系分成11章，內(nèi)容包括直流電路、正弦交流電路、三相交流電路、變壓器、半導體器件、交流放大電路、集成運算放大電路、直流穩(wěn)壓電源、數(shù)字邏輯電路、時序邏輯電路、555定時器。每章設置了典型的習題，學以致用，鍛煉學生將理論知識應用于實踐的技能。在實際操作任務中鍛煉學生的電路設計、接線、焊接、線路板制作技能，以及常用儀表的測量技能。    本書可作為高職高專院校機電類專業(yè)、機械制造類專業(yè)、自動化類專業(yè)、電子信息類專業(yè)、設備維護類專業(yè)等的教材，也可作為應用型本科、成人教育、電視大學、函授學院、中職學校、培訓班的教材以及企業(yè)工程技術(shù)人員的自學參考書。

書籍目錄

緒論　0.1　電能的應用與特點　0.2　課程的性質(zhì)、任務與內(nèi)容　0.3　學習本課程應注意的問題第1章　直流電路　1.1　電路的基本概念　　1.1.1　電路的組成及作用　　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　1.5　支路電流法　1.6　疊加定理　1.7　戴維南定理　1.8　電路中電位　習題1第2章　正弦交流電路　2.1　正弦交流電的基本概念　　2.1.1　正弦量的特征量　　2.1.2　正弦量的有效值　　2.1.3　正弦量的相位差　2.2　正弦量的相量表示法　2.3　電阻、電感、電容的正弦交流電路　　2.3.1　電阻電路　　2.3.2　電感電路　　2.3.3　電容電路　2.4　電阻、電感、電容串聯(lián)的電路　2.5　阻抗的串聯(lián)與并聯(lián)　2.6　電路諧振　2.7　功率因數(shù)的提高　習題2第3章　三相交流電路　3.1　三相電源　3.2　三相負載的星形連接　3.3　三相負載的三角形連接　3.4　三相電路的功率　習題3第4章　變壓器　4.1　磁路的基本物理量　　4.1.1　磁路的基本物理量　　4.1.2　磁性材料的磁性能　　4.1.3　磁路及其基本定律　4.2　交流鐵芯線圈　　4.2.1　電磁關(guān)系　　4.2.2　電壓電流關(guān)系　　4.2.3　功率損耗　4.3　變壓器的基本結(jié)構(gòu)與原理　　4.3.1　變壓器的基本結(jié)構(gòu)　　4.3.2　變壓器的工作原理　4.4　三相變壓器　　4.4.1　三相變壓器的種類　　4.4.2　三相電壓的變換　　4.4.3　三相變壓器的用途　4.5　變壓器的特性和額定值　　4.5.1　變壓器的外特性和電壓調(diào)整率　　4.5.2　變壓器的損耗和效率　　4.5.3　變壓器的額定值　習題4第5章　半導體器件　5.1　半導體及PN結(jié)　　5.1.1　半導體的分類及特點　　5.1.2　本征半導體和雜質(zhì)半導體　　5.1.3　PN結(jié)　5.2　半導體二極管　　5.2.1　二極管的結(jié)構(gòu)和符號　　5.2.2　二極管的伏安特性　　5.2.3　二極管的主要參數(shù)　　5.2.4　特殊二極管　5.3　半導體三極管　　5.3.1　晶體管的結(jié)構(gòu)和符號　　5.3.2　晶體管中的工作電壓和電流放大作用　　5.3.3　晶體管的特性曲線　　5.3.4　晶體管的主要參數(shù)　5.4　場效應晶體管　　5.4.1　絕緣柵場效應管的結(jié)構(gòu)及符號　　5.4.2　絕緣柵場效應晶體管的特性　　5.4.3　場效應管的主要參數(shù)　　5.4.4　場效應晶體管與普通晶體管的比較　習題5第6章　交流放大電路　6.1　基本交流電壓放大電路　　6.1.1　放大電路的概念　　6.1.2　放大電路的主要性能指標　　6.1.3　基本放大電路的工作原理　　6.1.4　圖解分析法　　6.1.5　微變等效電路分析法　6.2　分壓式偏置放大電路　　6.2.1　溫度變化對靜態(tài)工作點的影響　　6.2.2　分壓式偏置放大電路　6.3　射極輸出器　　6.3.1　共集電極放大電路　6.3.2　共基極放大電路　　6.3.3　放大電路三種組態(tài)的比較　6.4　多級放大器　　6.4.1　多級放大電路的耦合方式　　6.4.2　多級放大電路的分析方法　　6.4.3　放大電路的頻率特性　6.5　差分放大電路　　6.5.1　概述　　6.5.2　雙電源供電的差分放大電路　　6.5.3　具有恒流源的差分放大電路　　6.5.4　差分放大電路的輸入、輸出接法　習題6第7章　集成運算放大器　7.1　集成運算放大器　　7.1.1　集成運算放大器簡介　　7.1.2　集成運算放大器內(nèi)部電路框圖　　7.1.3　集成運算放大器的符號及主要參數(shù)　7.2　負反饋放大器　　7.2.1　反饋的基本概念　　7.2.2　負反饋的類型　　7.2.3　負反饋對放大電路性能的影響　　7.2.4　深度負反饋放大電路　7.3　集成運算放大器的應用　　7.3.1　概述　　7.3.2　集成運放的線性應用電路　　7.3.3　使用運放注意事項　習題7第8章　直流穩(wěn)壓電源　8.1　整流電路　　8.1.1　單相半波整流電路　　8.1.2　單相橋式整流電路　8.2　濾波電路　　8.2.1　電容濾波器　　8.2.2　電感濾波器　　8.2.3　復式濾波器　8.3　穩(wěn)壓電路　　8.3.1　穩(wěn)壓管并聯(lián)型穩(wěn)壓電路　　8.3.2　恒壓源　　8.3.3　串聯(lián)型穩(wěn)壓電路　8.4　集成穩(wěn)壓電源　　8.4.1　三端固定式集成穩(wěn)壓器　　8.4.2　三端可調(diào)式集成穩(wěn)壓器　習題8第9章　數(shù)字邏輯電路　9.1　數(shù)字電路基礎(chǔ)　　9.1.1　數(shù)字電路的特點　　9.1.2　數(shù)制與編碼　9.2　基本邏輯關(guān)系　　9.2.1　“與”邏輯關(guān)系　　9.2.2　“或”邏輯關(guān)系　　9.2.3　“非”邏輯關(guān)系　9.3　門電路　　9.3.1　分立元件門電路　　9.3.2　復合邏輯門電路　　9.3.3　集成邏輯門電路　9.4　組合邏輯電路　　9.4.1　邏輯代數(shù)的基本定律　　9.4.2　組合邏輯電路的分析　　9.4.3　組合邏輯電路的設計　　9.4.4　常用集成組合邏輯電路　習題9第10章　觸發(fā)器　10.1　觸發(fā)器　　10.1.1　基本RS觸發(fā)器　　10.1.2　可控RS觸發(fā)器　　10.1.3　JK觸發(fā)器　　10.1.4　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　二進制計數(shù)器　習題10第11章　555電路及應用　11.1　555電路的工作原理　11.2　555電路的應用實例　習題11第12章　實驗　12.1　電位的測定　12.2　基爾霍夫定律的驗證　12.3　戴維南定理的驗證　12.4　日光燈電路及功率因數(shù)的改進　12.5　三相電路的負載連接及功率測量　　12.5.1　三相電路的負載連接　　12.5.2　三相電路的功率測量　12.6　二極管伏安特性曲線的測試　12.7　三極管輸入、輸出特性曲線的測試與繪制　12.8　三極管的單管放大實驗　12.9　負反饋放大電路的測試　12.10　集成邏輯門電路邏輯功能的測試附錄220　附錄A　常用阻容元件的標稱值　附錄B　國產(chǎn)部分檢波與整流二極管的主要參數(shù)　附錄C　國產(chǎn)部分硅穩(wěn)壓管的主要參數(shù)參考文獻

章節(jié)摘錄

　　0.1 電能的應用與特點　　現(xiàn)代人無法想象，如果沒有電，世界將是什么樣子！然而，迄今為止，人類歷史的絕大部分時間，是在無電的狀況下度過的?！　?785年庫侖發(fā)現(xiàn)了電荷間的相互作用；1820年奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流周圍存在磁場；1831年法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應定律，并創(chuàng)造了世界上第一臺感應電動機，從此人類進入了一個高速發(fā)展的偉大的電氣時代?？茖W的發(fā)展是沒有止境的，人類經(jīng)過了100多年的不懈努力，已使電技術(shù)得到了巨大、深刻的發(fā)展，并繼續(xù)向更高新、更尖端的技術(shù)邁進。電技術(shù)的發(fā)展水平和電氣化的程度，在一定意義上已成為衡量一個國家是否發(fā)達的主要標志?！　‰娂夹g(shù)的發(fā)展使電能得到了極其廣泛的應用，現(xiàn)代工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運輸、通信、國防、科研及日常生活的各方面無一不在應用電能。電能之所以得到如此廣泛的應用，是因為它具有如下一些突出的優(yōu)點?！　。?）轉(zhuǎn)換容易水能、熱能、原子能等通過發(fā)電設備可轉(zhuǎn)換為電能，如利用水輪發(fā)電機和汽輪發(fā)電機可分別把水能和熱能轉(zhuǎn)換成電能。電能則很容易轉(zhuǎn)換成機械能、熱能、光能及化學能等。通過電動機械可把電能轉(zhuǎn)換成機械能，如工業(yè)生產(chǎn)中的機床、起重機、軋鋼機；農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的電力排灌設備；糧食和飼料加工設備；交通運輸中的機動車、電車；家用電器中的風扇、洗衣機、空調(diào)器等，都是用電動機作動力的。通過電爐和電燈可把電能分別轉(zhuǎn)換成熱能和光能。　?。?）輸送經(jīng)濟利用高壓輸電線路可以很方便地將電能輸向遠方；若是熱能，則需經(jīng)管道傳送蒸汽或長途運送燃料。前者較之后者，不但傳輸設備簡單，而且傳輸效率高，有利于節(jié)約資源。現(xiàn)在，我國已建有50萬伏的超高壓輸電線路，輸電距離達數(shù)千千米?！　‰娔茌^之其他形式的能量還具有容易分配的特點：通過高低壓輸電線，可方便地將電能輸入每個工礦企業(yè)和千家萬戶，送到每個需要電的角落?！　。?）控制方便電流的速度等于光速，電氣設備的動作非常迅速，而各種電量和非電量的轉(zhuǎn)換和檢測又比較容易，電氣控制又不受距離的限制，這一切均為采用電技術(shù)來實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化創(chuàng)造了有利條件。尤其是電子計算機的飛速發(fā)展和大量應用，使電能控制的方便、靈活性變得更為顯著?！　?.2 課程的性質(zhì)、任務與內(nèi)容　　電工電子技術(shù)是研究電磁現(xiàn)象及電子技術(shù)在工程技術(shù)中應用的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。它包括電工技術(shù)與電子技術(shù)兩大部分，涉及的范圍比較廣泛，是工程技術(shù)人員處理生產(chǎn)問題必須具備的基礎(chǔ)知識。本課程是工科非電專業(yè)的一門技術(shù)基礎(chǔ)課?！　”菊n程的任務是使學生掌握電磁現(xiàn)象的基本規(guī)律和電子技術(shù)的基本理論知識在工程中應用的基本方法。學習本課程還為學習后續(xù)課程及有關(guān)的學科打下必要的基礎(chǔ)。同時，結(jié)合本課程的特點，培養(yǎng)學生動手能力、觀察能力、分析和解決實際問題的能力，鞏固、加深理論課知識。通過本課程學習，應使學生達到下列要求。

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