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绪论1

上篇 电工学原理5

第1章 直流电路5

1.1 电路的作用和组成5

1.2 电路的基本物理量7

1.3 电路的状态9

一、通路9

二、开路10

三、短路10

1.4 电路中的参考方向11

1.5 理想电路元件12

一、理想有源元件12

二、理想无源元件14

1.6 基尔霍夫定律16

一、基尔霍夫电流定律（KCL）16

二、基尔霍夫电压定律（KVL）17

1.7 支路电流法19

1.8 叠加定理21

1.9 等效电源定理23

一、戴维宁定理24

二、诺顿定理25

1.10 非线性电阻电路27

1.11 应用实例31

一、手电筒电路31

二、汽车发电机电路31

练习题32

第2章 电路的瞬态分析36

2.1 瞬态分析的基本概念36

一、稳态和瞬态36

二、激励和响应37

2.2 储能元件38

一、电容38

二、电感40

2.3 换路定律43

2.4 RC电路的瞬态分析44

一、RC电路的零输入响应44

二、RC电路的零状态响应46

三、RC电路的全响应47

2.5 RL电路的瞬态分析49

一、RL电路的零输入响应49

二、RL电路的零状态响应50

三、RL电路的全响应51

2.6 一阶电路瞬态分析的三要素法52

2.7 应用实例54

一、点焊机电路54

二、闪光灯电路55

练习题55

第3章 交流电路59

3.1 正弦交流电的基本概念59

一、交流电的周期、频率和角频率60

二、交流电的瞬时值、最大值和有效值60

三、交流电的相位、初相位和相位差61

3.2 正弦交流电的相量表示法62

3.3 单一参数交流电路67

一、纯电阻电路67

二、纯电容电路69

三、纯电感电路71

3.4 串联交流电路74

一、R、C、L串联电路74

二、阻抗串联电路78

3.5 并联交流电路79

3.6 交流电路的功率82

3.7 电路的功率因数85

3.8 电路中的谐振88

一、串联谐振89

二、并联谐振90

3.9 非正弦周期信号电路92

一、谐波分析的概念92

二、非正弦周期信号电路93

3.10 应用实例96

一、日光灯电路96

二、电阻电容分流器97

练习题98

第4章 供电与用电102

4.1 三相电源102

一、三相电源的星形联结104

二、三相电源的三角形联结106

4.2 三相负载107

一、三相负载的星形联结108

二、三相负载的三角形联结110

4.3 三相功率112

4.4 电力系统113

4.5 触电事故116

4.6 触电防护117

一、安全电压117

二、保护接地和保护接零118

三、漏电开关120

4.7 静电防护121

一、静电的形成121

二、静电的防护122

4.8 电器防火和防爆122

4.9 应用实例123

一、住宅供电123

二、电源插座和插头的使用124

练习题125

第5章 变压器127

5.1 磁路127

一、磁场的基本物理量127

二、物质的磁性能128

三、磁路欧姆定律130

5.2 电磁铁132

一、直流电磁铁133

二、交流电磁铁133

5.3 变压器的工作原理137

一、电压变换138

二、电流变换140

三、阻抗变换140

四、功率传递141

5.4 变压器的基本结构143

一、主要部件143

二、主要种类143

5.5 三相变压器144

5.6 仪用互感器146

一、电压互感器146

二、电流互感器146

5.7 自耦变压器147

5.8 三绕组变压器148

5.9 绕组的极性149

5.10 应用实例151

一、涡流的应用151

二、钳形电流表151

练习题152

第6章 电动机154

6.1 电机概述154

6.2 三相异步电动机的工作原理155

一、旋转磁场155

二、工作原理157

三、转矩平衡160

四、功率传递160

6.3 三相异步电动机的基本结构161

一、定子162

二、转子162

6.4 三相异步电动机的铭牌数据164

6.5 三相异步电动机的机械特性166

一、固有特性166

二、人为特性169

6.6 三相异步电动机的起动170

一、笼型异步电动机的起动170

二、绕线转子异步电动机的起动175

6.7 三相异步电动机的调速176

一、变频调速176

二、变极调速177

三、变压调速177

四、转子电路串联电阻调速177

6.8 单相异步电动机179

一、脉振磁场179

二、工作原理179

三、起动方法180

6.9 交流伺服电动机182

6.10 步进电动机182

6.11 三相同步电动机185

6.12 直流电动机186

6.13 电动机的选择188

6.14 应用实例190

一、单相异步电动机的应用190

二、步进电动机的应用191

练习题192

第7章 电气自动控制194

7.1 手动控制194

7.2 起停自动控制195

一、按钮195

二、交流接触器196

三、中间继电器199

四、热继电器199

五、控制电路200

7.3 正反转控制203

7.4 顺序联锁控制205

7.5 行程控制206

一、行程开关206

二、控制电路207

7.6 时间控制208

一、时间继电器209

二、控制电路209

7.7 可编程控制器210

一、等效电路210

二、梯形图212

三、语句表214

7.8 应用实例217

练习题219

第8章 直流稳压电源222

8.1 半导体的基础知识222

一、本征半导体222

二、杂质半导体222

三、PN结223

8.2 半导体二极管224

一、普通二极管224

二、光电二极管227

三、发光二极管227

四、光电耦合器227

8.3 直流稳压电源的组成228

8.4 整流电路229

8.5 滤波电路230

一、电容滤波电路231

二、电感滤波电路232

三、复式滤波电路233

8.6 稳压电路233

一、稳压二极管233

二、稳压二极管稳压电路235

三、集成稳压电路235

8.7 晶闸管238

一、普通晶闸管238

二、双向晶闸管240

8.8 可控整流电路240

8.9 应用实例242

练习题243

第9章 基本放大电路246

9.1 双极型晶体管246

一、基本结构246

二、工作状态247

三、特性曲线251

四、主要参数252

9.2 放大电路的工作原理253

9.3 放大电路的静态工作点257

9.4 放大电路的主要性能指标258

一、电压放大倍数259

二、输入电阻259

三、输出电阻260

四、放大电路的频率特性261

9.5 双极型晶体管基本放大电路262

一、共射放大电路263

二、共集放大电路264

三、共基放大电路264

9.6 双极型晶体管放大电路的分析265

一、静态分析265

二、动态分析266

9.7 场效晶体管272

一、基本结构272

二、基本类型273

三、工作原理275

四、特性曲线275

五、主要参数275

9.8 场效晶体管基本放大电路276

一、增强型MOS管共源放大电路276

二、耗尽型MOS管共源放大电路277

9.9 多级放大电路278

9.10 差分放大电路280

一、工作原理280

二、输入和输出方式282

9.11 功率放大电路283

一、功率放大电路概述283

二、乙类放大互补对称放大电路285

三、甲乙类放大互补对称放大电路285

四、集成功率放大器286

9.12 应用实例286

练习题288

第10章 集成运算放大器292

10.1 集成电路292

10.2 集成运算放大器概述293

一、集成运算放大器的组成293

二、电压传输特性295

10.3 反馈的基本概念295

一、反馈的分类296

二、反馈的判断296

三、负反馈对放大电路性能的改善298

10.4 理想运算放大器300

一、理想运算放大器的条件300

二、理想运算放大器的特性301

10.5 基本运算电路302

一、比例运算电路302

二、加法运算电路304

三、减法运算电路305

四、微分运算电路306

五、积分运算电路306

10.6 电压比较器309

一、单限电压比较器309

二、滞回电压比较器311

三、双限电压比较器312

10.7 RC正弦波振荡器313

10.8 有源滤波器316

一、低通滤波器316

二、高通滤波器317

10.9 应用实例318

一、直流电压表318

二、直流电流表320

练习题321

第11章 组合逻辑电路328

11.1 集成基本门电路328

一、或门电路328

二、与门电路330

三、非门电路331

11.2 集成复合门电路332

一、或非门电路332

二、与非门电路334

三、三态与非门335

11.3 组合逻辑电路的分析337

11.4 组合逻辑电路的设计340

一、半加器341

二、全加器342

11.5 编码器344

一、普通编码器344

二、优先编码器346

11.6 译码器347

一、二进制译码器347

二、显示译码器349

11.7 可编程逻辑器件351

11.8 应用实例353

练习题355

第12章 时序逻辑电路361

12.1 基本双稳态触发器361

一、输入为低电平有效的基本RS触发器361

二、输入为高电平有效的基本RS触发器362

12.2 钟控双稳态触发器364

一、RS触发器364

二、JK触发器368

三、D触发器371

四、T触发器374

12.3 寄存器377

一、数码寄存器378

二、移位寄存器379

12.4 计数器381

一、二进制计数器382

二、十进制计数器384

12.5 集成定时器386

一、555集成定时器386

二、单稳态触发器388

三、无稳态触发器391

12.6 应用实例393

练习题394

第13章 模拟信号与数字信号的相互转换401

13.1 数模转换器401

13.2 模数转换器406

13.3 应用实例409

练习题411

第14章 传感器412

14.1 传感器概述412

14.2 参量传感器413

一、电阻式传感器413

二、电容式传感器414

三、电感式传感器414

14.3 发电传感器415

一、热电偶传感器415

二、霍尔式传感器416

三、压电式传感器417

14.4 气敏传感器418

一、半导体气敏传感器418

二、固体电解质气敏传感器419

三、接触燃烧式气敏传感器419

14.5 光敏传感器420

一、光电管420

二、光敏电阻421

三、光电池421

14.6 热敏传感器422

14.7 湿敏传感器423

一、绝对湿度传感器423

二、相对湿度传感器423

14.8 应用实例424

一、电子秤424

二、烟雾报警器425

练习题425

下篇 电工学实验430

实验1 直流电路实验430

实验2 电路的瞬态分析实验432

实验3 交流电路实验434

实验4 三相电路实验436

实验5 变压器实验439

实验6 三相异步电动机实验441

实验7 三相异步电动机的变频调速实验444

实验8 继电器-接触器控制实验444

实验9 可编程控制器实验445

实验10 直流稳压电源实验448

实验11 基本放大电路实验450

实验12 集成运算放大器实验452

实验13 组合逻辑电路实验455

实验14 时序逻辑电路实验456

实验15 集成定时器实验459

实验16 数模和模数转换实验462

实验17 电子秒表实验465

实验18 放大电路仿真实验466

附录470

附录Ⅰ 电阻器、电容器的标称系列值470

附录Ⅱ 国产半导体器件型号命名法471

附录Ⅲ 小电流低电压硅整流二极管472

附录Ⅳ 国标半导体集成电路型号命名方法472

附录Ⅴ 部分集成运算放大器主要技术指标473

附录Ⅵ 部分数字集成电路外引线排列图474

部分练习题答案477

主要参考文献484