電工技術(shù)基礎(chǔ)（電工學(xué)I）（第2版）

前言

第1篇電路基礎(chǔ)

第1章基本元件和基本定律3

1.1電路模型和電路變量3

1.1.1電路的基本概念3

1.1.2電路模型4

1.1.3電路變量5

1.1.4參考方向7

1.2電路基本元件8

1.2.1電阻元件R9

1.2.2電容元件C10

1.2.3電感元件L11

1.2.4獨(dú)立電源12

1.2.5受控電源15

1.2.6開(kāi)路與短路16

1.3基爾霍夫定律17

1.3.1支路、結(jié)點(diǎn)和回路17

1.3.2基爾霍夫的電壓定律和

電流定律18

1.4電阻電路的等效變換21

1.4.1電阻的串聯(lián)、并聯(lián)等效變換22

1.4.2電阻的Y聯(lián)結(jié)和△聯(lián)結(jié)的

等效變換26

1.5電源電路的等效變換30

1.5.1電壓源串聯(lián)電路的等效變換30

1.5.2電流源并聯(lián)電路的等效變換32

1.6電路中電位的計(jì)算34

1.7綜合計(jì)算與分析35

小結(jié)42

選擇題43

習(xí)題45

第2章線性電路的分析方法50

2.1電源模型的等效變換法50

2.2支路電流法53

2.3結(jié)點(diǎn)電壓法54

2.4網(wǎng)孔電流法59

2.5疊加定理61

2.6戴維南定理與諾頓定理64

2.6.1戴維南定理64

2.6.2諾頓定理71

2.7最大功率傳輸定理75

2.8綜合計(jì)算與分析76

小結(jié)88

選擇題89

習(xí)題92

第3章正弦交流電路分析98

3.1正弦函數(shù)的相量形式98

3.1.1正弦量98

3.1.2正弦量的相量表示101

3.1.3復(fù)數(shù)102

3.2元件伏安特性和基爾霍夫定律

的相量形式105

3.2.1元件伏安特性的相量形式105

3.2.2基爾霍夫定律的相量形式109

3.3阻抗與導(dǎo)納109

3.3.1阻抗與導(dǎo)納基本概念109

3.3.2阻抗串并聯(lián)電路110

3.4正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析117

3.5正弦穩(wěn)態(tài)電路的功率119

3.5.1功率120

3.5.2功率因數(shù)的提高126

3.5.3最大功率傳輸129

3.6諧振130

3.6.1串聯(lián)諧振130

3.6.2并聯(lián)諧振133

3.7綜合計(jì)算與分析136

小結(jié)145

選擇題147

習(xí)題151

第4章三相電路分析157

4.1三相電路的基本概念157

4.1.1對(duì)稱(chēng)三相電源157

4.1.2對(duì)稱(chēng)三相電源的相序157

4.1.3對(duì)稱(chēng)三相電源的聯(lián)結(jié)158

4.1.4三相負(fù)載159

4.2對(duì)稱(chēng)三相電路分析160

4.2.1對(duì)稱(chēng)星形聯(lián)結(jié)160

4.2.2對(duì)稱(chēng)三角形聯(lián)結(jié)162

4.2.3對(duì)稱(chēng)三相電路的計(jì)算163

4.3對(duì)稱(chēng)三相電路的功率165

4.3.1對(duì)稱(chēng)三相功率的分析165

4.3.2三相電路的功率測(cè)量169

4.4不對(duì)稱(chēng)三相電路170

4.5安全用電172

4.5.1電擊與預(yù)防172

4.5.2接地與接零173

4.6綜合計(jì)算與分析175

小結(jié)179

選擇題180

習(xí)題182

第5章一階電路的時(shí)域分析186

5.1換路定則及初始值187

5.1.1換路定則187

5.1.2初始值189

5.2三要素法192

5.2.1一階電路微分方程的建立192

5.2.2一階電路微分方程的解——

三要素法194

5.3一階電路的零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)

響應(yīng)和全響應(yīng)199

5.3.1一階電路的零輸入響應(yīng)199

5.3.2一階電路的零狀態(tài)響應(yīng)205

5.3.3一階電路的全響應(yīng)208

5.4RC微分電路和積分電路212

5.4.1RC微分電路212

5.4.2RC積分電路213

5.5綜合計(jì)算與分析214

小結(jié)220

選擇題222

習(xí)題225

第6章周期性非正弦電路230

6.1周期函數(shù)的傅里葉級(jí)數(shù)230

6.2非正弦周期量的有效值、平均值

和平均功率231

6.2.1有效值231

6.2.2平均值232

6.2.3平均功率232

6.3周期性非正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析233

6.4綜合計(jì)算與分析234

小結(jié)238

選擇題238

習(xí)題238

第2篇電動(dòng)機(jī)與控制

第7章磁路243

7.1磁場(chǎng)的基本物理量與磁路定律243

7.1.1磁感應(yīng)強(qiáng)度243

7.1.2磁通243

7.1.3磁場(chǎng)強(qiáng)度244

7.1.4磁導(dǎo)率244

7.1.5磁通的連續(xù)性原理244

7.2磁性材料244

7.2.1磁性材料的主要特性244

7.2.2磁性材料的分類(lèi)246

7.3磁路的概念及磁路的基本定律247

7.3.1磁路的概念247

7.3.2磁路的基本定律247

7.4直流磁路250

7.5交流磁路與交流鐵心線圈252

7.5.1磁通與電壓的關(guān)系252

7.5.2鐵心線圈的功率損耗254

7.5.3交流鐵心線圈的等效電路254

7.6電磁鐵255

7.6.1直流電磁鐵255

7.6.2交流電磁鐵256

7.6.3電磁鐵的應(yīng)用257

7.7綜合計(jì)算與分析257

小結(jié)259

思考題260

習(xí)題262

第8章變壓器264

8.1變壓器的分類(lèi)、基本結(jié)構(gòu)及工作

原理264

8.1.1變壓器的分類(lèi)264

8.1.2變壓器的基本結(jié)構(gòu)264

8.1.3變壓器的工作原理266

8.2變壓器的運(yùn)行特性270

8.3變壓器的應(yīng)用271

8.4變壓器使用中的問(wèn)題274

8.4.1變壓器的額定值275

8.4.2變壓器繞組的極性275

8.4.3小型變壓器的設(shè)計(jì)與計(jì)算276

8.4.4選擇變壓器容量的簡(jiǎn)便方法278

8.5綜合計(jì)算與分析279

小結(jié)282

思考題283

習(xí)題285

第9章電動(dòng)機(jī)288

9.1三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)288

9.2三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理290

9.2.1旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)290

9.2.2異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理294

9.2.3轉(zhuǎn)差率295

9.3三相異步電動(dòng)機(jī)的電路分析295

9.3.1定子電路295

9.3.2轉(zhuǎn)子電路296

9.4三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩與機(jī)械

特性297

9.4.1電磁轉(zhuǎn)矩特性297

9.4.2機(jī)械特性298

9.5三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)

和調(diào)速301

9.5.1三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)301

9.5.2三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速304

9.5.3三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)305

9.6三相異步電動(dòng)機(jī)的型號(hào)和技術(shù)

數(shù)據(jù)307

9.7單相異步電動(dòng)機(jī)308

9.7.1單相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)309

9.7.2單相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理309

9.8電動(dòng)機(jī)的選擇310

9.9控制電機(jī)311

9.9.1伺服電動(dòng)機(jī)311

9.9.2測(cè)速發(fā)電機(jī)312

9.9.3步進(jìn)電動(dòng)機(jī)313

9.10綜合計(jì)算與分析313

小結(jié)317

思考題319

習(xí)題321

第10章電氣控制323

10.1低壓控制電器323

10.1.1刀開(kāi)關(guān)324

10.1.2按鈕324

10.1.3熔斷器326

10.1.4熱繼電器326

10.1.5低壓斷路器327

10.1.6交流接觸器與中間繼電器327

10.2繼電—接觸器控制電路328

10.2.1繼電接觸控制器控制電路圖的

閱讀方法328

10.2.2繼電接觸器控制的基本

電路329

10.3可編程序控制器334

10.3.1可編程序控制器概述334

10.3.2可編程序控制器的組成與性能

指標(biāo)335

10.3.3可編程序控制器的基本工作

原理336

10.3.4可編程序控制器的編程

語(yǔ)言337

10.3.5可編程序控制器在電動(dòng)機(jī)控制

中的應(yīng)用340

小結(jié)341

思考題342

習(xí)題343

部分習(xí)題參考答案346

參考文獻(xiàn)3522100433B

本教材分為“電路基礎(chǔ)”、“電機(jī)與控制”二個(gè)篇章論述。第1篇電路基礎(chǔ)中有六個(gè)章節(jié)：基本元件和基本定律、線性電路的分析方法、正弦交流電路分析、三相電路分析、一階電路的時(shí)域分析、周期性非正弦電路。第2篇電機(jī)與控制中有四個(gè)章節(jié)：磁路、變壓器、電動(dòng)機(jī)、電氣控制。在電工技術(shù)基礎(chǔ)課程的講授中，由于各個(gè)學(xué)科的要求不同，各院?？筛鶕?jù)具體的授課學(xué)時(shí)和專(zhuān)業(yè)要求對(duì)教材中的內(nèi)容作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和選擇。

本書(shū)主要介紹電工技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)。全書(shū)共8章，主要內(nèi)容包括：直流電路、一階動(dòng)態(tài)電路的暫態(tài)分析、正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析、供配電技術(shù)基礎(chǔ)、磁路與變壓器、電動(dòng)機(jī)、繼電接觸器控制系統(tǒng)、可編程控制器及應(yīng)用等。

本書(shū)配備大量例題和習(xí)題，并提供配套多媒體電子課件、習(xí)題詳解和MOOC網(wǎng)絡(luò)課程。 本書(shū)可與《電工學(xué)（上冊(cè)）習(xí)題及實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)——電工技術(shù)基礎(chǔ)》、《電工學(xué)（下冊(cè)）——電子技術(shù)基礎(chǔ)》和《電工學(xué)（下冊(cè)）習(xí)題及實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)——電子技術(shù)基礎(chǔ)》等書(shū)配套使用。

“電工學(xué)”課程是高等學(xué)校非電類(lèi)專(zhuān)業(yè)重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，《電工學(xué) Ⅰ〖JP〗（電路與電子技術(shù)）》（第二版）為系列教材的第1冊(cè)，全書(shū)包括三個(gè)部分：電路分析基礎(chǔ)（第1~4章）、模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)（第5~8章）和數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)（第9~12章）。教材內(nèi)容盡可能全面地涵蓋電路分析基礎(chǔ)、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)三個(gè)部分的基本概念、基本定律和基本原理，以及應(yīng)用所需的基本方法和基本技術(shù)，各章節(jié)中部分內(nèi)容以“*”號(hào)標(biāo)示，便于針對(duì)不同的教學(xué)需求進(jìn)行選擇。教材中每一章的起始部分給出了基本教學(xué)要求，結(jié)束部分編寫(xiě)了學(xué)習(xí)指導(dǎo)，進(jìn)行重點(diǎn)、難點(diǎn)及典型例題講解，同時(shí)給出了每一章節(jié)對(duì)應(yīng)的英文標(biāo)題以及重要術(shù)語(yǔ)的英文名詞，供使用者參考，希望有助于提高在有限學(xué)時(shí)內(nèi)的學(xué)習(xí)效果。教材附有Multisim仿真軟件的簡(jiǎn)單使用說(shuō)明，并將其應(yīng)用貫穿于各章節(jié)的例題和習(xí)題中，使讀者能在應(yīng)用中增強(qiáng)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。教材有配套數(shù)字課程，內(nèi)容有多媒體電子教案、各章主要例題的Multisim電路仿真、課后習(xí)題參考解答、應(yīng)用教學(xué)案例視頻等。

《電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能第3版》，2020年12月8日，被教育部辦公廳公布為“十三五”職業(yè)教育國(guó)家規(guī)劃教材。