電氣工程原理與應(yīng)用

ISBN:9787302296829

定價(jià):149元

印次:1-1

裝幀:平裝

印刷日期:2012-11-30

作者:[美]Giorgio Rizzoni 著 段玉生 選譯

第1章 電氣工程技術(shù)簡介

1.1 電氣工程 2

1.2 電氣工程作為機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ) 4

1.3 工程基礎(chǔ)診斷回顧 15

1.4 電氣工程史簡介 16

1.5 單元系統(tǒng) 17

1.6 本書特色 18

第一部分 電 路 第2章 電路基礎(chǔ)

2.1 定義 24

2.2 電荷、電流和基爾霍夫電流

定律 28

2.3 電壓和基爾霍夫電壓定律 34

2.4 電功率和符號規(guī)則 38

2.5 電路元件及其伏安特性曲線 42

2.6 電阻和歐姆定律 43

2.7 實(shí)際電壓源和電流源 61

2.8 電路測量儀器 62第3章 電阻網(wǎng)絡(luò)分析

3.1 網(wǎng)絡(luò)分析 82

3.2 節(jié)點(diǎn)電位法 83

3.3 網(wǎng)孔電流法 93

3.4 帶受控源電路的節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)孔

分析 100

3.5 疊加原理 105

3.6 單端口網(wǎng)絡(luò)和等效電路 108

3.7 最大功率傳輸 126

3.8 非線性電路元件 129第4章 交流電路分析

4.1 含儲能元件電路(動態(tài)電路) 150

4.2 時(shí)間依賴信號源 167

4.3 含儲能元件電路(動態(tài)電路)的求解 173

4.4 含正弦激勵(lì)電路的相量分析 175

4.5 交流電路分析方法 191第5章 瞬態(tài)分析

5.1 瞬態(tài)分析 216

5.2 含電感、電容電路的微分方程 217

5.3 含電感、電容電路的直流穩(wěn)態(tài)

解--初始狀態(tài)與穩(wěn)定狀態(tài) 222

5.4 一階電路瞬態(tài)響應(yīng) 228

5.5 二階電路瞬態(tài)響應(yīng) 249第6章 頻率響應(yīng)和系統(tǒng)概念

6.1 正弦頻率響應(yīng) 284

6.2 傅里葉分析 289

6.3 濾波器 299

6.4波特圖 322第7章 交流功率

7.1 交流電路中的功率 344

7.2 復(fù)雜功率 351

7.3變壓器 371

7.4 三相電源 380

7.5 住宅布線: 接地、用電安全 388

7.6 交流發(fā)電與輸配電 392

第二部分 電 子 技 術(shù)第8章 運(yùn)算放大器

8.1 理想放大器 410

8.2 運(yùn)算放大器 412

8.3 有源濾波器 437

8.4 微分、積分電路 442

8.5 模擬計(jì)算機(jī) 449

8.6 運(yùn)放的物理限制 456第9章半導(dǎo)體和二極管

9.1 半導(dǎo)體器件的導(dǎo)電特性 490

9.2 PN結(jié)和半導(dǎo)體二極管 492

9.3 二極管的電路模型 495

9.4 整流器電路 513

9.5 直流電源，齊納二極管，電壓穩(wěn)定

518

9.6 信號處理的應(yīng)用 524

9.7 光電二極管 533第10章 三極管的工作原理、電路模型及應(yīng)用

10.1晶體管作為放大器和開關(guān) 550

10.2 雙極型三極管的工作原理 552

10.3 雙極型三極管的大信號模型 558

10.4 為三極管設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn) 568

10.5 三極管開關(guān)和門 576x第11章 場效應(yīng)晶體管的工作原理、電路模型及其應(yīng)用

11.1 場效應(yīng)晶體管的分類 590

11.2 增強(qiáng)型場效應(yīng)管概述 590

11.3 場效應(yīng)管偏置電路 595

11.4 場效應(yīng)管大信號放大器 601

11.5 場效應(yīng)管開關(guān) 608第12章 電力電子技術(shù)

12.1 電力電子技術(shù)器件分類 622

12.2 電力電子技術(shù)電路分類 623

12.3 穩(wěn)壓器 625

12.4 功率放大器和晶體管開關(guān) 628

12.5 整流器和可控整流器(交直流轉(zhuǎn)

換器)

12.6 電動馬達(dá)驅(qū)動器 646第13章 數(shù)字邏輯電路

13.1 模擬信號和數(shù)字信號 660

13.2 二進(jìn)制系統(tǒng) 662

13.3 布爾代數(shù) 671

13.4 卡諾圖和邏輯設(shè)計(jì) 684

13.5 組合邏輯電路 699第14章 數(shù)字系統(tǒng)

14.1 時(shí)序邏輯電路 716

14.2 時(shí)序邏輯設(shè)計(jì) 733

14.3 微處理器 736

14.4 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)架構(gòu) 739

14.5 微控制器 740

14.6 典型的汽車發(fā)動機(jī)微控制器 748

14.7 小結(jié) 755第15章 電子測量工具與技術(shù)

15.1 測量系統(tǒng)和傳感器 760

15.2 布線、接地與噪聲 766

15.3 信號調(diào)節(jié) 770

15.4 模-數(shù)轉(zhuǎn)換與數(shù)-模轉(zhuǎn)換 784

15.5 比較器與計(jì)時(shí)器電路 800

15.6 其他測量用集成電路 811

第三部分 通 信 系 統(tǒng) 第16章 模擬通信系統(tǒng)

16.1 通信系統(tǒng)簡介 828

16.2 頻譜分析 832

16.3 調(diào)幅與解調(diào) 843

16.4 調(diào)頻與解調(diào) 850

16.5 通信系統(tǒng)舉例 858第17章數(shù)字通信

17.1 典型數(shù)字通信系統(tǒng) 866

17.2 概率論入門 867

17.3 脈沖編碼調(diào)制 871

17.4 信源編碼 872

17.5 數(shù)字基帶調(diào)制 879

17.6 信道編碼 885

17.7 更深入的問題 888

17.8 數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)字儀器 891

第四部分 機(jī) 電 系 統(tǒng) 第18章 機(jī)電系統(tǒng)原理

18.1 電和磁 908

18.2 磁路 919

18.3 磁性材料和B-H曲線 934

18.4 變壓器 936

18.5 機(jī)電能量轉(zhuǎn)換 940第19章 電動機(jī)簡介

19.1 旋轉(zhuǎn)電機(jī) 972

19.2 直流電機(jī)984

19.3 直流發(fā)電機(jī) 990

19.4 交流電機(jī) 994

19.5 發(fā)電機(jī)(同步發(fā)電機(jī)) 1007

19.6 同步電動機(jī) 1009

19.7 異步電動機(jī) 1011

19.8 感應(yīng)電動機(jī) 1016第20章 特殊用途電機(jī)

20.1 無刷直流電動機(jī) 1038

20.2 步進(jìn)電動機(jī) 1045

20.3 磁阻電動機(jī) 1053

20.4 單相交流電動機(jī) 1057

20.5 電動機(jī)的選擇和應(yīng)用 1071

附錄A 線性代數(shù)和復(fù)數(shù) 1083附錄B 拉普拉斯變換 1091附錄C 工程診斷基礎(chǔ) 1101附錄D 問題回答 1109索引 1121xi

這本書的首要目標(biāo)是闡述電工、電子以及機(jī)電工程的原理。讀者對象是工科非電專業(yè)學(xué)生，包括正學(xué)習(xí)基本電氣工程課程的大二學(xué)生，以及學(xué)習(xí)電子學(xué)、機(jī)電工程和機(jī)電一體化課程的一年級研究生。

第二個(gè)目的是通過集中介紹重要結(jié)論和應(yīng)用來闡述原理，為學(xué)生提供最適于解決多種實(shí)際問題的分析計(jì)算工具。

最后，本書的第三個(gè)目的是通過例舉完全實(shí)用的例子，形象地展示電氣工程原理的一系列相關(guān)應(yīng)用。這些例子都來自作者的工程研究經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)用工程師與我們的業(yè)界合作伙伴也有所貢獻(xiàn)。

上述三個(gè)目的通過一些教學(xué)方法糅合在一起。本前言的下面兩個(gè)部分描述了本書的主要結(jié)構(gòu)以及第四版較之以前的版本的主要變化。

為了使機(jī)電一體化部分更為嚴(yán)謹(jǐn)和適合教學(xué)需要，對其進(jìn)行了修訂，不過這部分的目錄大部分沒有改變。作為機(jī)械工程高年級學(xué)生"系統(tǒng)動力學(xué)"的補(bǔ)充讀物，這部分內(nèi)容作者已經(jīng)使用了很多年。這其中的章節(jié)包括了新例子以及約20道新習(xí)題。

關(guān) 于 作 者

本書作者Giorgio Rizzoni是美國福特汽車公司電子機(jī)械系統(tǒng)主管，曾在電氣工程領(lǐng)域連續(xù)獲得美國密歇根大學(xué)學(xué)士、碩士及博士學(xué)位。如今，Giorgio Rizzoni教授在俄亥俄州立大學(xué)任教。他講授的課程有針對本科生的系統(tǒng)動力學(xué)，量測技術(shù)以及機(jī)電一體化和針對研究生的自動能源機(jī)車建模及控制，混合動力汽車建模及控制，系統(tǒng)缺陷診斷。

Rizzoni博士致力于創(chuàng)新課程及教育的研究和發(fā)展。就在密歇根大學(xué)，他主導(dǎo)了一個(gè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，并發(fā)展了一系列電路電子工程的課程，以供非電類工程專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)。而在俄亥俄州立大學(xué)，他也參與改善了機(jī)械電子系統(tǒng)學(xué)相關(guān)的課程，這些課程面向本科生和研究生，并且作為一個(gè)跨學(xué)科課程項(xiàng)目，得到了國家自然科學(xué)基金會的部分支持。本書也因此受益匪淺。

Rizzoni博士和他的同事們還與通用汽車公司合作，開發(fā)出一系列別具一格的一年制課程，名為"動力機(jī)車建模及控制"。從1995年起，這些課程就以課堂教學(xué)的方式對州立大學(xué)電子和機(jī)械工程專業(yè)的學(xué)生開放，同時(shí)，也以遠(yuǎn)程教學(xué)的方式對通用公司的員工開放。1998年，Rizzoni博士和他的同事們獲得來自美國能源部門的資助，用以建立一個(gè)研究生汽車技術(shù)教育中心，主要研究混合動力汽車及其控制技術(shù)。該項(xiàng)目影響巨大，已有許多研究實(shí)驗(yàn)室和研究生課程將目光投向混合動力汽車和燃料電池汽車驅(qū)動技術(shù)的研究當(dāng)中。

1999年以來，Rizzoni博士連任俄亥俄州立大學(xué)汽車研究中心主任，這項(xiàng)研究涉及學(xué)科交叉，推動了美國本土乃至全世界汽車工業(yè)發(fā)展。研究中心的主要研究任務(wù)有，車輛安全，能源效率，環(huán)境影響，以及乘員的舒適性。Rizzoni博士已在該領(lǐng)域的學(xué)術(shù)期刊及會議上發(fā)表了200余篇文章，獲得了極高的聲譽(yù)，其中還包括一項(xiàng)NSF總統(tǒng)青年研究員獎(jiǎng)勵(lì)(1991) .

Rizzoni博士是IEEE、SAE會員、ASME和ASEE成員，他還兼任ASME Journal of Dynamic System, Measurement, and Control期刊副主編(1993-1998)和IEEE Transactions on Vehicular Technology副主編(1988-1998) 。不僅如此，他還兼任IEEE Transactions on Control System Technology(?？?和Control Engineering Practice的特約編輯。Rizzoni博士還參與指導(dǎo)ASME 動力系統(tǒng)和控制部門，并親任IFAC(世界汽車控制聯(lián)合會)技術(shù)委員會主任。

Giorgio Rizzoni是俄亥俄州立大學(xué)SAE學(xué)生分部技能顧問。他領(lǐng)導(dǎo)的電氣機(jī)械工程小組，在開發(fā)電力驅(qū)動的車輛上，創(chuàng)造了2003年及2004年很多的陸地速度紀(jì)錄。Rizzoni博士也是州立大學(xué)FutureTruck 和 Challenge-X混合動力汽車輛競賽組的合作顧問，這項(xiàng)比賽是由美國能源部門、通用汽車公司和福特公司共同發(fā)起的。