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上篇 电工技术2

第1章 电路的基本概念与定律2

1.1 电路和电路模型2

1.1.1 实际电路和工作方式2

1.1.2 电路元件和电路模型3

1.1.3 集总假设与集总电路3

1.2 电流和电压的参考方向3

1.2.1 电流的参考方向4

1.2.2 电压的参考方向4

1.2.3 电压、电流的关联参考方向5

1.3 电路的功率6

1.4 电路元件的伏安关系7

1.4.1 无源元件7

1.4.2 有源元件12

1.5 基尔霍夫定律14

1.5.1 基尔霍夫电流定律14

1.5.2 基尔霍夫电压定律15

1.6 电路中电位的概念17

本章小结18

习题19

第2章 电路的基本分析方法23

2.1 电阻电路的等效变换23

2.1.1 电路等效变换的概念23

2.1.2 电阻的串联与并联等效变换23

2.2 电源的等效变换26

2.2.1 实际电源的两种等效模型26

2.2.2 电压源、电流源的串联与并联27

2.3 有源单口网络的等效——戴维南定理29

2.4 支路电流法30

2.4.1 支路电流法的基本思想30

2.4.2 支路电流法的步骤31

2.5 叠加原理31

2.6 节点分析法33

2.6.1 节点分析法的基本思想33

2.6.2 通过观察直接列写节点方程34

本章小结36

习题37

第3章 正弦稳态交流电路40

3.1 正弦量的三要素与有效值40

3.1.1 正弦量的三要素40

3.1.2 正弦量的有效值42

3.2 正弦量的相量表示法及相量电路模型43

3.2.1 复数的复习43

3.2.2 正弦量的相量表示法44

3.2.3 电路元件伏安关系的相量形式45

3.2.4 基尔霍夫定律的相量形式48

3.2.5 正弦交流电路的相量电路模型49

3.3 简单正弦交流电路的分析50

3.3.1 阻抗与导纳的概念50

3.3.2 阻抗（导纳）的串联与并联52

3.4 正弦交流电路中的功率55

3.4.1 瞬时功率56

3.4.2 平均功率和功率因数56

3.4.3 无功功率57

3.4.4 视在功率和额定容量57

3.4.5 复功功率57

3.4.6 功率因数的提高59

3.5 正弦交流电路中的谐振60

3.5.1 串联谐振61

3.5.2 并联谐振64

3.6 三相交流电路67

3.6.1 对称三相电源67

3.6.2 三相负载的联结70

3.6.3 三相电路的功率72

本章小结73

习题74

第4章 一阶动态电路分析78

4.1 电压和电流初始值的计算78

4.1.1 换路定律78

4.1.2 电压和电流初始值的计算方法79

4.2 RC电路的响应80

4.2.1 RC串联电路的零输入响应80

4.2.2 RC串联电路的零状态响应81

4.2.3 RC电路的全响应82

4.3 RL电路的响应83

4.3.1 RL串联电路的零输入响应83

4.3.2 RL串联电路的零状态响应85

4.3.3 RL电路的全响应86

4.4 一阶电路的三要素法87

4.4.1 一阶电路的响应规律87

4.4.2 三要素分析法87

4.5 微分电路和积分电路90

4.5.1 微分电路90

4.5.2 积分电路91

本章小结92

习题92

第5章 磁路与变压器95

5.1 磁路的基本概念95

5.1.1 磁路的基本物理量95

5.1.2 磁路的组成96

5.1.3 磁性材料的磁性能97

5.2 磁路欧姆定律98

5.3 交流铁心线圈99

5.3.1 电磁关系99

5.3.2 铁心线圈的功率损耗101

5.4 变压器101

5.4.1 变压器的基本结构102

5.4.2 变压器的工作原理103

5.4.3 变压器的运行特性106

5.4.4 变压器的使用108

5.5 其他变压器109

5.5.1 三相变压器109

5.5.2 自耦变压器110

5.5.3 仪用变压器110

5.5.4 电焊变压器112

本章小结113

习题114

第6章 交流电动机与微特电机116

6.1 电动机的种类和用途116

6.2 三相异步电动机的基本结构117

6.2.1 定子结构117

6.2.2 转子结构118

6.3 三相异步电动机的工作原理119

6.3.1 旋转磁场119

6.3.2 三相异步电动机的转动原理121

6.4 三相异步电动机的机械特性122

6.4.1 三相异步电动机的功率122

6.4.2 电磁转矩123

6.4.3 机械特性曲线123

6.5 三相异步电动机的运行126

6.5.1 三相异步电动机的起动126

6.5.2 三相异步电动机的反转128

6.5.3 三相异步电动机的调速129

6.5.4 三相异步电动机的制动130

6.6 三相异步电动机的使用131

6.6.1 三相异步电动机的铭牌和额定值131

6.6.2 三相异步电动机的选用常识133

6.7 单相异步电动机134

6.7.1 单相电动机的基本结构134

6.7.2 单相异步电动机的类型与应用134

6.8 微特电机136

6.8.1 伺服电动机136

6.8.2 测速发电机138

6.8.3 步进电动机140

本章小结142

习题143

第7章 继电器—接触器控制系统145

7.1 常用低压控制电器145

7.1.1 常用开关电器145

7.1.2 交流接触器148

7.1.3 继电器150

7.1.4 其他常用电器153

7.2 三相异步电动机的基本控制线路155

7.2.1 三相异步电动机的点动控制线路155

7.2.2 三相异步电动机的单向起停控制线路与自锁156

7.2.3 三相异步电动机的正反转控制线路156

7.3 三相异步电动机的典型控制方式158

7.3.1 行程控制158

7.3.2 时间控制158

7.3.3 顺序控制159

7.3.4 多点控制160

7.3.5 制动控制160

7.3.6 应用举例162

本章小结163

习题163

第8章 工厂供电与电工测量166

8.1 电力传输的概念166

8.2 工厂供配电系统简介168

8.2.1 供电系统168

8.2.2 工厂配电线路与配电电压169

8.3 安全用电常识170

8.3.1 电流对人体的作用170

8.3.2 几种触电方式170

8.3.3 接地与接零171

8.3.4 触电急救常识173

8.4 节约用电常识173

8.4.1 节约用电的意义173

8.4.2 节约用电的主要途径174

8.5 电工测量仪器的基础知识175

8.5.1 电工仪表的分类和符号176

8.5.2 电工仪表的结构和工作原理178

8.5.3 电工仪表的选用常识181

8.6 电工测量技术181

8.6.1 电流的测量181

8.6.2 电压的测量182

8.6.3 电功率的测量183

本章小结185

习题186

下篇 电子技术188

第9章 半导体器件188

9.1 半导体的基本知识188

9.1.1 本征半导体188

9.1.2 杂质半导体188

9.1.3 PN结及其单向导电性189

9.2 半导体二极管及其应用189

9.2.1 二极管的结构和类型189

9.2.2 二极管的特性与参数190

9.2.3 半导体二极管的应用191

9.2.4 特殊二极管192

9.3 晶体管194

9.3.1 晶体管的工作原理194

9.3.2 晶体管的特性曲线195

9.3.3 晶体管的主要参数197

9.4 场效应晶体管198

9.4.1 绝缘栅场效应晶体管198

9.4.2 场效应晶体管的主要参数200

本章小结201

习题201

第10章 放大电路基础203

10.1 共发射极放大电路203

10.1.1 共发射极放大电路的结构和工作原理203

10.1.2 共发射极放大电路的静态分析205

10.1.3 共发射极放大电路的动态分析207

10.1.4 放大电路静态工作点的稳定211

10.1.5 分压式偏置放大电路的分析212

10.2 共集电极放大电路213

10.2.1 共集电极放大电路的结构213

10.2.2 共集电极放大电路的分析213

10.3 多级放大电路215

10.3.1 多级放大电路的耦合方式215

10.3.2 多级放大电路的性能指标216

10.4 功率放大电路217

10.4.1 功率放大电路的特点与分类218

10.4.2 OCL乙类互补对称功率放大电路219

10.4.3 OCL甲乙类互补对称功率放大电路220

10.4.4 OTL甲乙类互补对称功率放大电路221

10.4.5 集成功率放大器221

10.5 场效应晶体管放大电路222

10.5.1 自给偏压偏置电路223

10.5.2 分压式偏置电路223

本章小结225

习题226

第11章 集成运算放大电路及其应用228

11.1 集成运算放大器228

11.1.1 集成运算放大器的组成228

11.1.2 集成运放的电压传输特性228

11.1.3 集成运放的主要技术参数229

11.1.4 集成运放的引脚和符号229

11.1.5 理想运算放大器及其分析方法230

11.2 负反馈放大电路231

11.2.1 反馈的基本概念与分类231

11.2.2 负反馈的四种组态及判别233

11.2.3 负反馈对放大电路性能的影响236

11.3 基本运算电路237

11.3.1 比例运算电路237

11.3.2 加法和减法运算电路239

11.3.3 积分和微分运算电路240

11.4 信号处理电路242

11.4.1 电压比较器242

11.4.2 有源滤波器243

本章小结244

习题245

第12章 正弦振荡电路248

12.1 正弦振荡电路的工作原理与振荡条件248

12.1.1 振荡电路产生振荡的基本原理248

12.1.2 振荡电路的平衡条件248

12.1.3 振荡电路的起振条件248

12.2 RC振荡电路249

12.2.1 RC串并联网络的选频特性249

12.2.2 文氏桥振荡电路250

12.3 LC振荡电路251

12.3.1 变压器反馈式振荡电路251

12.3.2 电感三点式振荡电路251

12.3.3 电容三点式振荡电路252

12.4 石英晶体振荡电路252

12.4.1 石英晶体的工作原理253

12.4.2 石英晶体振荡电路253

本章小结254

习题254

第13章 直流稳压电源256

13.1 整流电路256

13.1.1 单相半波整流电路256

13.1.2 单相桥式整流电路257

13.1.3 三相桥式整流电路258

13.2 滤波电路259

13.2.1 电容滤波器259

13.2.2 电感电容滤波器260

13.2.3 π型滤波器261

13.3 稳压电路261

13.3.1 稳压管稳压电路261

13.3.2 串联型稳压电路262

13.3.3 集成稳压电路262

13.4 单相可控整流电路264

13.4.1 晶闸管264

13.4.2 单结晶体管266

13.4.3 单相半波可控整流电路268

13.4.4 单相半控桥式整流电路270

本章小结271

习题272

第14章 基本逻辑电路与组合逻辑电路274

14.1 逻辑代数274

14.1.1 逻辑代数运算法则274

14.1.2 逻辑函数的表示方法275

14.1.3 逻辑函数的化简277

14.2 门电路278

14.2.1 分立元件基本门电路278

14.2.2 集成门电路280

14.3 组合逻辑电路的分析和设计方法284

14.3.1 组合逻辑电路的分析284

14.3.2 组合逻辑电路的设计285

14.4 加法器285

14.4.1 二进制286

14.4.2 半加器287

14.4.3 全加器287

14.5 编码器、译码器及数字显示器288

14.5.1 编码器288

14.5.2 译码器291

14.5.3 数字显示器294

本章小结296

习题297

第15章 触发器与时序逻辑电路301

15.1 集成触发器301

15.1.1 RS触发器301

15.1.2 JK触发器303

15.1.3 D触发器和T触发器305

15.1.4 触发器逻辑功能的转换306

15.2 寄存器307

15.2.1 数码寄存器307

15.2.2 移位寄存器307

15.3 计数器309

15.3.1 二进制计数器309

15.3.2 十进制计数器312

15.4 555定时器313

15.4.1 555定时器的结构和功能313

15.4.2 用555定时器组成的多谐振荡器314

15.4.3 用555定时器组成的单稳态触发器315

本章小结316

习题316

第16章 数-模与模-数转换电路319

16.1 数-模（D-A）转换器319

16.1.1 T形网络D-A转换器319

16.1.2 集成D-A转换器321

16.1.3 D-A转换器的主要技术指标321

16.2 模-数（A-D）转换器322

16.2.1 几个基本概念322

16.2.2 逐次逼近型A-D转换器324

16.2.3 集成A-D转换器325

16.2.4 A-D转换器的主要技术指标326

16.3 应用电路327

16.3.1 D-A转换器的应用327

16.3.2 A-D转换器的应用328

本章小结328

习题329

部分习题参考答案331

附录344

附录A 国产半导体器件型号及命名方法344

附录B 常用半导体器件参数345

附录C 国产晶闸管型号命名法及电参数349

附录D 常用模拟集成组件352

附录E 常用逻辑符号新旧对照表353

参考文献354