电工学(姜学勤)

第1章 电路的基本概念和基本定律 1
1.1 电路的基本概念 1
1.1.1 电路的组成及作用 1
1.1.2 电路模型 1
1.1.3 电流、电压及其参考方向 2
1.1.4 电功率 3
1.2 电路的工作状态 4
1.2.1 额定值与实际值 4
1.2.2 电路的工作状态 5
1.3 电路的基本元件 8
1.3.1 无源元件 8
1.3.2 独立电源(元件) 11
1.3.3 受控电源 12
1.4 基尔霍夫定律及应用 14
1.4.1 基尔霍夫电流定律(KCL) 14
1.4.2 基尔霍夫电压定律(KVL) 15
1.4.3 基尔霍夫定律的基本应用 16
1.5 电位的概念 18
本章小结 20
本章知识点 20
习题 21

第2章 电路分析的方法 24
2.1 电阻的串并联 24
2.1.1 等效变换的概念 24
2.1.2 电阻的串并联 24
2.1.3 电阻的Y形连接和△形连接的等效变换 27
2.2 电源的两种模型及其等效变换 29
2.2.1 电压源模型 29
2.2.2 电流源模型 29
2.2.3 电源两种模型之间的等效变换 30
2.3 支路电流法 33
2.4 结点电压法 34
2.5 叠加定理 36
2.6 戴维宁定理与诺顿定理 38
2.6.1 戴维宁定理 38
2.6.2 诺顿定理 40
2.6.3 负载获得*大功率的条件 41
2.7 受控源 43
2.8 非线性电阻电路的分析 44
本章小结 47
本章知识点 47
习题 47

第3章 电路的暂态分析 50
3.1 暂态过程及换路定则 50
3.1.1 暂态过程 50
3.1.2 换路定则及初始值的确定 50
3.2 RC电路的响应 53
3.2.1 RC电路的零输入响应 53
3.2.2 RC电路的零状态响应 54
3.2.3 RC电路的全响应 56
3.3 RL电路的响应 57
3.3.1 RL电路的零输入响应 57
3.3.2 RL电路的零状态响应 57
3.3.3 RL电路的全响应 58
3.4 一阶线性电路暂态分析的三要素法 59
本章小结 61
本章知识点 61
习题 61

第4章 正弦交流电路 64
4.1 正弦电压与电流 64
4.1.1 频率与周期 65
4.1.2 幅值与有效值 65
4.1.3 初相位 65
4.2 正弦量的相量表示法 66
4.3 单元件的正弦交流电路 69
4.3.1 电阻元件的正弦交流电路 69
4.3.2 电感元件的正弦交流电路 70
4.3.3 电容元件的正弦交流电路 72
4.4 电路定律的相量形式及阻抗 75
4.4.1 基尔霍夫定律的相量形式 75
4.4.2 单元件电压电流关系的相量形式 75
4.4.3 RLC串联的正弦交流电路 76
4.5 阻抗的串并联 78
4.5.1 阻抗的串联 78
4.5.2 阻抗的并联 78
4.6 正弦交流电路的功率及功率因数的提高 83
4.6.1 正弦交流电路的功率 83
4.6.2 功率因数的提高 85
4.7 电路的谐振 88
4.7.1 串联谐振 88
4.7.2 并联谐振 90
4.8 非正弦周期信号的电路 91
本章小结 93
本章知识点 93
习题 93

第5章 三相电路 97
5.1 三相电压 97
5.2 负载星形连接的三相电路 99
5.3 负载三角形连接的三相电路 102
5.4 三相功率 104
本章小结 105
本章知识点 105
习题 105

第6章 磁路与铁芯线圈电路 107
6.1 磁路的基本概念 107
6.2 铁芯线圈电路 109
6.2.1 直流铁芯线圈电路 109
6.2.2 交流铁芯线圈电路 109
6.3 变压器 111
6.3.1 变压器的基本结构 111
6.3.2 变压器的工作原理 111
6.3.3 变压器的主要技术指标 114
6.3.4 特殊变压器 115
6.3.5 变压器绕组的极性 115
6.4 电磁铁 116
6.4.1 直流电磁铁 116
6.4.2 交流电磁铁 117
本章小结 118
本章知识点 118
习题 118

第7章 异步电动机 119
7.1 三相异步电动机的构造 119
7.2 三相异步电动机的工作原理 120
7.2.1 转动原理 120
7.2.2 旋转磁场 121
7.2.3 转差率 124
7.3 三相异步电动机的电磁转矩和机械特性 124
7.3.1 电磁转矩 124
7.3.2 机械特性 125
7.4 三相异步电动机的铭牌数据 127
7.5 三相异步电动机的使用 129
7.5.1 三相异步电动机的启动 129
7.5.2 三相异步电动机的调速 131
7.5.3 三相异步电动机的制动 132
7.6 单相异步电动机 133
本章小结 135
本章知识点 135
习题 135

第8章 直流电动机 136
8.1 直流电动机的构造 136
8.2 直流电动机的基本工作原理 137
8.3 直流电动机的机械特性 138
8.4 他励电动机的启动与反转 139
8.5 他励电动机的调速 140
8.5.1 调磁调速 140
8.5.2 调压调速 142
本章小结 143
本章知识点 143
习题 143

第9章 继电接触器控制系统 144
9.1 常用低压控制电器 144
9.1.1 手动电器 144
9.1.2 自动电器 145
9.2 笼型电动机的基本控制 149
9.2.1 点动控制 149
9.2.2 直接启停控制 149
9.2.3 正反转控制 150
9.2.4 异地控制 151
9.3 行程控制 152
9.3.1 限位行程控制 152
9.3.2 自动往复行程控制 152
9.4 时间控制 153
9.4.1 时间继电器原理 153
9.4.2 时间继电器控制电路 154
本章小结 155
本章知识点 155
习题 155

第10章 可编程控制器及其应用 157
10.1 PLC的组成及工作原理 157
10.1.1 PLC的基本组成及作用 157
10.1.2 PLC的工作原理 159
10.1.3 PLC的主要功能及特点 159
10.2 PLC的基本编程指令 161
10.3 PLC的应用指令 164
10.3.1 分支指令IL/ILC 164
10.3.2 微分指令DIFU和DIFD 164
10.3.3 保持指令KEEP 165
10.4 PLC的应用举例 165
10.4.1 三相异步电动机直接启动控制 165
10.4.2 异步电动机的正反转控制 166
本章小结 167
本章知识点 167
习题 167

第11章 输配电及安全用电 169
11.1 输电概述 169
11.2 工业企业配电 170
11.3 安全用电 171
11.3.1 电流对人体的危害 171
11.3.2 触电方式 171
11.3.3 用电保护 171
本章小结 172
本章知识点 172

第12章 电工测量 173
12.1 电工测量仪表的分类 173
12.2 电工测量仪表的型式 175
12.2.1 直读式仪表 175
12.2.2 磁电系仪表 176
12.2.3 电磁系仪表 176
12.2.4 电动系仪表 177
12.3 电流的测量 177
12.4 电压的测量 178
12.5 万用表 178
12.5.1 磁电式万用表 178
12.5.2 数字式万用表 179
12.6 功率的测量 180
12.6.1 单相交流和直流功率的测量 180
12.6.2 功率表的读数 180
12.6.3 三相功率的测量 181
12.7 兆欧表 181
12.7.1 兆欧表的结构和工作原理 181
12.7.2 兆欧表的使用 182
本章小结 183
本章知识点 183
习题 183

第13章 二极管、晶体管和场效应晶体管 185
13.1 半导体的导电特性 185
13.1.1 本征半导体 185
13.1.2 N型半导体和P型半导体 186
13.2 PN结及单向导电性 186
13.3 二极管 187
13.3.1 基本结构 187
13.3.2 伏安特性 187
13.3.3 理想伏安特性 188
13.3.4 主要参数 188
13.4 稳压二极管 190
13.5 晶体管 192
13.5.1 基本结构 192
13.5.2 晶体管的工作原理 192
13.5.3 特性曲线 194
13.5.4 主要参数 195
13.6 光电器件 196
13.6.1 发光二极管 196
13.6.2 光电二极管 196
13.6.3 光电晶体管 196
13.7 场效应晶体管 197
13.7.1 增强型绝缘栅场效应晶体管 198
13.7.2 耗尽型绝缘栅场效应晶体管 199
13.7.3 场效应晶体管的特性曲线与
主要参数 199
本章小结 200
本章知识点 200
习题 200

第14章 分立元件组成的基本放大电路 203
14.1 共发射极放大电路 203
14.1.1 基本放大电路的组成 203
14.1.2 放大电路的静态分析 204
14.1.3 放大电路的动态分析 205
14.1.4 射极偏置电路 209
14.2 共集电极放大电路 213
14.2.1 共集电极放大电路的基本组成 213
14.2.2 工作原理 214
14.2.3 主要特点 215
14.3 场效应晶体管放大电路 215
14.3.1 静态分析 216
14.3.2 动态分析 217
14.4 多级放大电路 218
14.4.1 多级放大电路和组成 218
14.4.2 级间耦合方式及其特点 218
本章小结 222
本章知识点 222
习题 222

附录1 电阻器标称阻值系列 225

附录2 常见术语中英对照 226

部分习题参考答案 230

参考文献 234