电工基础

目 录
第1章 简单直流电路 1
1．1 电路概述 1
1．1．1 电路 1
1．1．2 电路图 2
1．1．3 电阻和电阻率 3
1．1．4 电路中的基本物理量 4
1．2 欧姆定律 6
1．2．1 部分电路欧姆定律 6
1．2．2 全电路欧姆定律 7
1．2．3 路端电压及电源外特性 8
1．3 电功和电功率 8
1．3．1 电功 8
1．3．2 电功率 9
1．3．3 电阻消耗的能量 10
1．3．4 负载获得*大功率的条件 10
1．4 直流电阻电路 11
1．4．1 电阻串联电路 11
1．4．2 电阻并联电路 13
1．4．3 电阻混联电路 15
1．5 电阻器知识 17
1．5．1 电阻的分类及参数 17
1．5．2 固定电阻 18
1．5．3 可变电阻 19
1．5．4 电阻的标识 20
1．6 万用表的使用 23
1．6．1 指针式万用表的使用 23
1．6．2 数字万用表的使用 27
本章知识要点 30
本章实验 32
实验1：验证欧姆定律 32
实验2：路端电压特性测试 33
实验3：用万用表测量电压、电流和电阻 34
习题 36
单元测试题 37
第2章 复杂直流电路 40
2．1 基尔霍夫定律 40
2．1．1 支路、节点和回路 40
2．1．2 基尔霍夫电流定律 40
2．1．3 基尔霍夫电压定律 42
2．1．4 基尔霍夫定律的应用 42
2．1．5 电路中各点电位的计算 47
2．2 电压源与电流源的等效互换 48
2．2．1 电压源与电流源 48
2．2．2 电压源与电流源的互换 50
2．3 戴维南定理 51
2．3．1 二端网络 52
2．3．2 戴维南定理 52
2．3．3 戴维南定理的应用 53
2．4 叠加定理 55
2．4．1 叠加定理的内容 55
2．4．2 叠加定理的应用 56
本章知识要点 57
本章实验 59
实验1：电位和电压的测量 59
实验2：戴维南定理 60
习题 61
单元测试题 64
第3章 电容电路 69
3．1 电场 69
3．1．1 电场的概念 69
3．1．2 静电屏蔽 69
3．1．3 库仑定律 70
3．2 电容器概述 70
3．2．1 电容器的容量和额定直流工作电压 70
3．2．2 电容器的充电和放电 71
3．3 电容器的连接 74
3．3．1 电容器的串联 74
3．3．2 电容器的并联 76
3．4 电容器知识 77
3．4．1 电容器的分类 77
3．4．2 电容器的电路符号及主要参数 78
3．4．3 电容器的命名 78
3．4．4 电容器的标识 80
3．4．5 几种常用电容器介绍 82
本章知识要点 85
本章实验 86
电容器充、放电现象观测 86
习题 87
单元测试题 88
第4章 磁场与电磁感应 91
4．1 磁场及其基本物理量 91
4．1．1 磁体和磁场 91
4．1．2 电流的磁场 92
4．1．3 磁场的基本物理量 93
4．1．4 磁场对电流的作用力 94
4．2 磁介质的磁化 96
4．2．1 磁介质 96
4．2．2 磁导率与磁场强度 97
4．2．3 铁磁物质的磁化 97
4．3 电磁感应 99
4．3．1 电磁感应现象 99
4．3．2 感生电流的方向 99
4．3．3 法拉第电磁感应定律 100
4．3．4 自感现象 101
4．3．5 互感现象 104
4．4 互感线圈的连接 105
4．4．1 互感线圈的串联 105
4．4．2 互感线圈的并联 106
4．5 电感器知识 107
4．5．1 电感器的分类 107
4．5．2 电感器的主要参数 107
4．5．3 电感器的标识 108
4．5．4 电感器的检测 109
本章知识要点 110
本章实验 111
电磁感应现象观察 111
习题 112
单元测试题 114
第5章 正弦交流电及其电路 117
5．1 正弦交流电 117
5．1．1 正弦交流电概述 117
5．1．2 正弦交流电的三要素 118
5．1．3 正弦交流电的表示方法 121
5．1．4 正弦交流电的加、减运算 122
5．2 正弦交流电路 123
5．2．1 纯电阻电路 124
5．2．2 纯电感电路 125
5．2．3 纯电容电路 128
5．2．4 RLC串联电路 130
5．2．5 RLC串联电路的特殊形式 133
5．2．6 RLC并联电路 137
5．3 RLC电路的谐振 139
5．3．1 RLC串联谐振 139
5．3．2 RLC并联谐振 142
5．3．3 谐振电路的应用 143
5．4 交流电路的功率 145
5．4．1 纯电阻电路的功率 146
5．4．2 纯电感电路的功率 147
5．4．3 纯电容电路的功率 148
5．4．4 RLC串联电路的功率 149
5．5 三相正弦交流电 152
5．5．1 三相交流电的产生 152
5．5．2 三相正弦交流电的特点 153
5．5．3 三相电源的连接 154
5．5．4 三相负载的连接 156
5．5．5 三相交流电路的功率 159
本章知识要点 161
本章实验 164
实验1：双踪示波器的使用 164
实验2：验证正弦交流电*大值与有效值的关系 165
习题 165
单元测试题 167
第6章 变压器、电磁铁和电动机 170
6．1 变压器 170
6．1．1 变压器概述 170
6．1．2 变压器的工作原理 171
6．1．3 变压器的电气特性 172
6．1．4 变压器的功率和效率 174
6．2 电磁铁 176
6．2．1 铁磁物质的磁化及分类 177
6．2．2 电磁铁的分类 177
6．2．3 电磁铁的应用 178
6．3 电动机 182
6．3．1 直流电动机 182
6．3．2 三相异步电动机 183
6．3．3 单相异步电动机 190
6．4 安全用电 193
6．4．1 电流对人体的伤害 193
6．4．2 决定电流对人体伤害程度的几个因素 194
6．4．3 安全电流与电压 194
6．4．4 人体触电的方式 195
6．4．5 防止人体触电的措施 196
6．5 照明电的安装 199
6．5．1 导线的选择 199
6．5．2 导线的加工 199
6．5．3 电能表的安装 203
6．5．4 配电箱的安装 204
6．5．5 布线 206
6．5．6 插座、开关及灯具的安装事项 207
本章知识要点 209
本章实验 211
实验1：变压器特性测量 211
实验2：电动机的控制 213
习题 214
单元测试题 214
第7章 周期性非正弦交流电路 217
7．1 周期性非正弦交流电 217
7．1．1 周期性非正弦交流电的概念 217
7．1．2 周期性非正弦交流电的产生 217
7．1．3 四种常见的周期性非正弦交流电 219
7．2 周期性非正弦交流电的谐波分析 219
7．2．1 正弦波叠加成非正弦波 219
7．2．2 周期性非正弦波的傅里叶级数分解 220
7．3 周期性非正弦交流电的有效值和平均功率 221
7．3．1 周期性非正弦交流电的有效值 222
7．3．2 周期性非正弦交流电的平均功率 222
7．4 滤波器 224
7．4．1 低通滤波器 225
7．4．2 高通滤波器 226
7．4．3 带通滤波器 226
本章知识要点 227
习题 227
第8章 直流电路的过渡过程 229
8．1 换路与换路定律 229
8．1．1 换路和过渡过程的产生 229
8．1．2 换路定律 230
8．2 RC电路的过渡过程 232
8．2．1 RC电路的充电过程 233
8．2．2 RC电路的放电过程 235
8．3 RL电路的过渡过程 236
8．3．1 RL串联电路接通电源的过渡过程 236
8．3．2 RL串联电路断开电源的过渡过程 238
8．4 一阶电路过渡过程的特点及三要素法 239
8．4．1 一阶电路过渡过程的特点 239
8．4．2 一阶电路过渡过程的三要素法 239
本章知识要点 242
习题 243
习题及单元自测题参考答案 245