電路電工基礎(chǔ)與實(shí)訓(xùn)

本書(shū)針對(duì)高職高專(zhuān)有關(guān)專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)電路和電工技術(shù)的需要而編寫(xiě)的一本通俗易懂的教材，要書(shū)較為傘面地介紹了電路的基本規(guī)律和電路的基本分析方法、電動(dòng)機(jī)和變壓器、電力拖動(dòng)、固態(tài)繼電器和可編程控制技術(shù)等知識(shí)，也介紹了供電配電、安全用電與節(jié)約用電知識(shí)和實(shí)訓(xùn)方案。

本書(shū)可供高職高專(zhuān)院校用作“電工學(xué)基礎(chǔ)”、“簡(jiǎn)明電路分析”、“電工電子（電工部分）”的教材，也可供一些信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)用作“數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)”的前導(dǎo)課"電路分析基礎(chǔ)"的教材，還可以作為電工的培訓(xùn)教材或工程技術(shù)人員的參考書(shū)以及再就業(yè)者的自學(xué)用書(shū)。

緒論

第1章 電路的基本概念與基本定律

1.1 電路的結(jié)構(gòu)與功能

1.2 電路模型

電路模型是實(shí)際電路抽象而成，它近似地反映實(shí)際電路的電氣特性。電路模型由一些理想電路元件用理想導(dǎo)線連接而成。用不同特性的電路元件按照不同的方式連接就構(gòu)成不同特性的電路。

電路模型近似地描述實(shí)際電路的電氣特性。根據(jù)實(shí)際電路的不同工作條件以及對(duì)模型精確度的不同要求，應(yīng)當(dāng)用不同的電路模型模擬同一實(shí)際電路。

這種抽象的電路模型中的元件均為理想元件。

1.3　電壓、電流及其方向

1.4 電阻及電壓源、電流源

電壓源，即理想電壓源，是從實(shí)際電源抽象出來(lái)的一種模型，在其兩端總能保持一定的電壓而不論流過(guò)的電流為多少。電壓源具有兩個(gè)基本的性質(zhì)：第一，它的端電壓定值U或是一定的時(shí)間函數(shù)U(t)與流過(guò)的電流無(wú)關(guān)。第二，電壓源自身電壓是確定的，而流過(guò)它的電流是任意的。

電流源給定的電流，此線路通電流為定值，與你的負(fù)載阻值沒(méi)有關(guān)系。

電流源的內(nèi)阻相對(duì)負(fù)載阻抗很大，負(fù)載阻抗波動(dòng)不會(huì)改變電流大小。在電流源回路中串聯(lián)電阻無(wú)意義，因?yàn)樗粫?huì)改變負(fù)載的電流，也不會(huì)改變負(fù)載上的電壓。在原理圖上這類(lèi)電阻應(yīng)簡(jiǎn)化掉。負(fù)載阻抗只有并聯(lián)在電流源上才有意義，與內(nèi)阻是分流關(guān)系。

由于內(nèi)阻等多方面的原因，理想電流源在真實(shí)世界是不存在的，但這樣一個(gè)模型對(duì)于電路分析是十分有價(jià)值的。實(shí)際上，如果一個(gè)電流源在電壓變化時(shí)，電流的波動(dòng)不明顯，我們通常就假定它是一個(gè)理想電流源。

1.5　基爾霍夫定律

基爾霍夫定律Kirchhoff laws是電路中電壓和電流所遵循的基本規(guī)律，是分析和計(jì)算較為復(fù)雜電路的基礎(chǔ)，1845年由德國(guó)物理學(xué)家G.R.基爾霍夫（Gustav Robert Kirchhoff，1824～1887）提出。它既可以用于直流電路的分析，也可以用于交流電路的分析，還可以用于含有電子元件的非線性電路的分析。運(yùn)用基爾霍夫定律進(jìn)行電路分析時(shí)，僅與電路的連接方式有關(guān)，而與構(gòu)成該電路的元器件具有什么樣的性質(zhì)無(wú)關(guān)?；鶢柣舴蚨砂娏鞫桑↘CL)和電壓定律(KVL)，前者應(yīng)用于電路中的節(jié)點(diǎn)而后者應(yīng)用于電路中的回路。

1.6　電路的運(yùn)行狀態(tài)

1.7 電路中的電位

1.8　本章總結(jié)與強(qiáng)調(diào)

1.9　本章實(shí)訓(xùn)與技能養(yǎng)成

習(xí)題

第2章 電路分析基礎(chǔ)

2.1　串聯(lián)、并聯(lián)、混聯(lián)

2.2　支路電流法

2.3　結(jié)點(diǎn)電壓法與網(wǎng)孔電流法

2.4 電阻星形聯(lián)結(jié)與三角形聯(lián)結(jié)的等效變換

2.5 電壓源與電流源的等效變換

2.6　戴維南定理與諾頓定理

戴維南定理（Thevenin's theorem）：含獨(dú)立電源的線性電阻單口網(wǎng)絡(luò)N，就端口特性而言，可以等效為一個(gè)電壓源和電阻串聯(lián)的單口網(wǎng)絡(luò)。電壓源的電壓等于單口網(wǎng)絡(luò)在負(fù)載開(kāi)路時(shí)的電壓uoc；電阻R0是單口網(wǎng)絡(luò)內(nèi)全部獨(dú)立電源為零值時(shí)所得單口網(wǎng)絡(luò)N0的等效電阻。

戴維南定理（又譯為戴維寧定理）又稱等效電壓源定律，是由法國(guó)科學(xué)家L·C·戴維南于1883年提出的一個(gè)電學(xué)定理。由于早在1853年，亥姆霍茲也提出過(guò)本定理，所以又稱亥姆霍茲-戴維南定理。其內(nèi)容是：一個(gè)含有獨(dú)立電壓源、獨(dú)立電流源及電阻的線性網(wǎng)絡(luò)的兩端，就其外部型態(tài)而言，在電性上可以用一個(gè)獨(dú)立電壓源V和一個(gè)松弛二端網(wǎng)絡(luò)的串聯(lián)電阻組合來(lái)等效。在單頻交流系統(tǒng)中，此定理不僅只適用于電阻，也適用于廣義的阻抗。

對(duì)于含獨(dú)立源，線性電阻和線性受控源的單口網(wǎng)絡(luò)（二端網(wǎng)絡(luò)），都可以用一個(gè)電壓源與電阻相串聯(lián)的單口網(wǎng)絡(luò)（二端網(wǎng)絡(luò)）來(lái)等效，這個(gè)電壓源的電壓，就是此單口網(wǎng)絡(luò)（二端網(wǎng)絡(luò)）的開(kāi)路電壓，這個(gè)串聯(lián)電阻就是從此單口網(wǎng)絡(luò)（二端網(wǎng)絡(luò)）兩端看進(jìn)去，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部所有獨(dú)立源均置零以后的等效電阻。

uoc 稱為開(kāi)路電壓。Ro稱為戴維南等效電阻。在電子電路中，當(dāng)單口網(wǎng)絡(luò)視為電源時(shí)，常稱此電阻為輸出電阻，常用Ro表示；當(dāng)單口網(wǎng)絡(luò)視為負(fù)載時(shí)，則稱之為輸入電阻，并常用Ri表示。電壓源uoc和電阻Ro的串聯(lián)單口網(wǎng)絡(luò)，常稱為戴維南等效電路。

當(dāng)單口網(wǎng)絡(luò)的端口電壓和電流采用關(guān)聯(lián)參考方向時(shí)，其端口電壓電流關(guān)系方程可表為：U=R0i uoc

諾頓定理(Norton's theorem)：含獨(dú)立源的線性電阻單口網(wǎng)絡(luò)N，就端口特性而言，可以等效為一個(gè)電流源和電阻的并聯(lián)。電流源的電流等于單口網(wǎng)絡(luò)從外部短路時(shí)的端口電流isc；電阻R0是單口網(wǎng)絡(luò)內(nèi)全部獨(dú)立源為零值時(shí)所得網(wǎng)絡(luò)N0的等效電阻。

2.7 疊加原理

疊加原理;superposition principle

在數(shù)學(xué)物理中經(jīng)常出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象：幾種不同原因的綜合所產(chǎn)生的效果，等于這些不同原因單獨(dú)產(chǎn)生效果的累加。例如，物理中幾個(gè)外力作用于一個(gè)物體上所產(chǎn)生的加速度，等于各個(gè)外力單獨(dú)作用在該物體上所產(chǎn)生的加速度的總和，這個(gè)原理稱為疊加原理。疊加原理適用范圍非常廣泛，數(shù)學(xué)上線性方程，線性問(wèn)題的研究，經(jīng)常使用疊加原理。

在物理學(xué)與系統(tǒng)理論中，疊加原理（superposition principle），也叫疊加性質(zhì)（superposition property），說(shuō)對(duì)任何線性系統(tǒng)“在給定地點(diǎn)與時(shí)間，由兩個(gè)或多個(gè)刺激產(chǎn)生的合成反應(yīng)是由每個(gè)刺激單獨(dú)產(chǎn)生的反應(yīng)之和。”

從而如果輸入 A 產(chǎn)生反應(yīng) X，輸入 B 產(chǎn)生 Y，則輸入 A B 產(chǎn)生反應(yīng) (X Y)。

用數(shù)學(xué)的話講，對(duì)所有線性系統(tǒng) F(x)=y，其中 x 是某種程度上的刺激（輸入）而 y 是某種反應(yīng)（輸出），刺激的疊加（即“和”）得出分別反應(yīng)的疊加

在數(shù)學(xué)中，這個(gè)性質(zhì)更常被叫做可加性。在絕大多數(shù)實(shí)際情形中，F 的可加性表明它是一個(gè)線性映射，也叫做一個(gè)線性函數(shù)或線性算子。

此原理在物理學(xué)與工程學(xué)中有許多應(yīng)用，因許多物理系統(tǒng)可以線性系統(tǒng)為模型。例如，一個(gè)梁可作為一個(gè)線性系統(tǒng)，其中輸入刺激是在梁上的結(jié)構(gòu)荷重，而輸出反應(yīng)是梁的撓度。因?yàn)槲锢硐到y(tǒng)通常只是近似線性的，疊加原理只是真實(shí)物理現(xiàn)象的近似；從這里可以察知這些系統(tǒng)的操作區(qū)域。

疊加原理適用于任何線性系統(tǒng)，包括代數(shù)方程、線性微分方程、以及這些形式的方程組。輸入與反應(yīng)可以是數(shù)、函數(shù)、矢量、矢量場(chǎng)、隨時(shí)間變化的信號(hào)、或任何滿足一定公理的其它對(duì)象。注意當(dāng)涉及到矢量與矢量場(chǎng)時(shí)，疊加理解為矢量和。

1.如果幾個(gè)電荷同時(shí)存在,它們電場(chǎng)就互相疊加,形成合電場(chǎng).這時(shí)某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)等于各個(gè)電荷單獨(dú)存在時(shí)在該點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的矢量和,這叫做電場(chǎng)的疊加原理.

2.點(diǎn)電荷系電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)等于各個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)存在時(shí),在該點(diǎn)產(chǎn)生的電勢(shì)的代數(shù)和,稱為電勢(shì)疊加原理.

在物理學(xué)與系統(tǒng)理論中，疊加原理（superposition principle），也叫疊加性質(zhì)（superposition property），說(shuō)對(duì)任何線性系統(tǒng)

“在給定地點(diǎn)與時(shí)間，由兩個(gè)或多個(gè)刺激產(chǎn)生的合成反應(yīng)是由每個(gè)刺激單獨(dú)產(chǎn)生的反應(yīng)之和?！?

從而如果輸入 A 產(chǎn)生反應(yīng) X，輸入 B 產(chǎn)生 Y，則輸入 A B 產(chǎn)生反應(yīng) (X Y)。

用數(shù)學(xué)的話講，對(duì)所有線性系統(tǒng) F(x)=y，其中 x 是某種程度上的刺激（輸入）而 y 是某種反應(yīng)（輸出），刺激的疊加（即“和”）得出分別反應(yīng)的疊加：

在數(shù)學(xué)中，這個(gè)性質(zhì)更常被叫做可加性。在絕大多數(shù)實(shí)際情形中，F(xiàn) 的可加性表明它是一個(gè)線性映射，也叫做一個(gè)線性函數(shù)或線性算子。

此原理在物理學(xué)與工程學(xué)中有許多應(yīng)用，因許多物理系統(tǒng)可以線性系統(tǒng)為模型。例如，一個(gè)梁可作為一個(gè)線性系統(tǒng)，其中輸入刺激是在梁上的結(jié)構(gòu)荷重，而輸出反應(yīng)是梁的撓度。因?yàn)槲锢硐到y(tǒng)通常只是近似線性的，疊加原理只是真實(shí)物理現(xiàn)象的近似；從這里可以察知這些系統(tǒng)的操作區(qū)域。

疊加原理適用于任何線性系統(tǒng)，包括代數(shù)方程、線性微分方程、以及這些形式的方程組。輸入與反應(yīng)可以是數(shù)、函數(shù)、向量、向量場(chǎng)、隨時(shí)間變化的信號(hào)、或任何滿足一定公理的其它對(duì)象。注意當(dāng)涉及到向量與向量場(chǎng)時(shí)，疊加理解為向量和。

2.8　圖解法：非線性電阻電路的分析

2.9　本章總結(jié)與強(qiáng)調(diào)

2.10　本章實(shí)訓(xùn)與技能喬成

習(xí)題

第3章　正弦交流電路

3.1　正弦交流電的產(chǎn)生

3.2　正弦交流電的三要素

3.3 正弦量的旋轉(zhuǎn)矢量表示法

3.4　正弦量的相量分析法

3.5 電容及其正弦激勵(lì)下的特性

3.6 電感及其正弦激勵(lì)下的特性

3.7　單一參數(shù)元件正弦電路的相量分析

3.8 電阻、電感與電容元件串聯(lián)的交流電路分析

3.9 復(fù)數(shù)阻抗串并聯(lián)電路的相量分析

3.10　正弦交流電路與直流電路的統(tǒng)一性

3.11　交流電路的諧振

3.12 功率因數(shù)的提高與宏觀分析法

3.13　本章總結(jié)與強(qiáng)調(diào)

3.14　本章實(shí)訓(xùn)與技能養(yǎng)成

習(xí)題

第4章　三相交流電路

4.1　三相交流電源及其聯(lián)接

4.2　三相負(fù)載的聯(lián)結(jié)

4.3　三相電路的功率

4.4　本章總結(jié)與強(qiáng)調(diào)

4.5　本章實(shí)訓(xùn)與技能養(yǎng)成

習(xí)題

第5章　磁路與鐵心線圈電路

5.1　磁場(chǎng)的基本物理量

5.2　鐵磁材料的性質(zhì)和用途

5.3　全電流定律與磁路歐姆定律

5.4　交流鐵心線圈電路

5.5　本章總結(jié)與強(qiáng)調(diào)

習(xí)題

第6章　變壓器

6.1 變壓器的用途與基本構(gòu)造

6.2　單相變壓器的工作原理

6.3　變壓器繞組的極性及其測(cè)定

6.4　幾種常用的變壓器

6.5　本章總結(jié)與強(qiáng)調(diào)

6.6　本章實(shí)訓(xùn)與技能養(yǎng)成

習(xí)題

第7章　交流電動(dòng)機(jī)

第8章　電力拖動(dòng)基礎(chǔ)

第9章　固態(tài)繼電器與可編程控制器

第10章　供電配電與安全節(jié)約用電

附錄一　全書(shū)腦圖與知識(shí)果

附錄二　中華人民共和國(guó)職業(yè)技能鑒定規(guī)范

附錄三　電阻、電容、電感元件實(shí)戰(zhàn)指南

附錄四　半導(dǎo)體器件及其電路特件

參考文獻(xiàn)2100433B

出版社: 北京大學(xué)出版社; 第1版 (2005年9月1日)

叢書(shū)名: 面向21世紀(jì)全國(guó)高職高專(zhuān)電子民工類(lèi)規(guī)劃教材平裝: 390頁(yè)

正文語(yǔ)種: 簡(jiǎn)體中文

開(kāi)本: 16, 16開(kāi)

ISBN: 7301095295

條形碼: 9787301095294

產(chǎn)品尺寸及重量: 22.9 x 18.5 x 1.6 cm ; 540 g

ASIN: B001174GDS

本書(shū)是全國(guó)技工院校“十二五”系列規(guī)劃教材之一，主要內(nèi)容包括：直流電路、復(fù)雜直流電路的分析計(jì)算、單相正弦交流電路、三相交流電路、磁與磁路、電路的過(guò)渡過(guò)程，書(shū)中還設(shè)有十一個(gè)實(shí)驗(yàn)與實(shí)訓(xùn)。為便于教師使用，本書(shū)配有習(xí)題冊(cè)和電子課件。

本書(shū)可作為技工院校、職業(yè)院校電工類(lèi)及相關(guān)專(zhuān)業(yè)的教學(xué)用書(shū)，也可作為相關(guān)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)的培訓(xùn)用書(shū)，還可作為相關(guān)技術(shù)人員的自學(xué)參考用書(shū)。

《電路實(shí)訓(xùn)教程(高等學(xué)校電工電子類(lèi)系列教材)》由劉寧、公茂法主編，按照國(guó)家教育部工科電工課程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)關(guān)于電路課程、電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本要求及高等學(xué)?；A(chǔ)課實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)編寫(xiě)而成。

全書(shū)共分4章。第1章介紹電路實(shí)驗(yàn)與實(shí)訓(xùn)基礎(chǔ)。第2章講解基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。第3章是綜合設(shè)計(jì)性實(shí)訓(xùn)內(nèi)容。第4章是計(jì)算機(jī)仿真實(shí)訓(xùn)內(nèi)容。

《電路實(shí)訓(xùn)教程(高等學(xué)校電工電子類(lèi)系列教材)》是將電路基本理論與現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)技術(shù)結(jié)合起來(lái)的頗具特色的教材，可與《電路基礎(chǔ)》、《電路分析》和《電工學(xué)》等教材配套使用，作為高等工科院校電氣類(lèi)、機(jī)械類(lèi)和信息技術(shù)類(lèi)等專(zhuān)業(yè)的實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)教材，也可作為相關(guān)行業(yè)崗位培訓(xùn)教材或供有關(guān)工程技術(shù)人員參考。

《電路設(shè)計(jì)與仿真技術(shù)實(shí)訓(xùn)》由電子工業(yè)出版社出版。