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第1章 电路的基本概念与基本定律1

1.1 电路的构成与作用1

1.1.1 电路的构成1

1.1.2 电路的作用1

1.1.3 电路模型2

1.2 电路的基本物理量3

1.2.1 电流3

1.2.2 电压4

1.2.3 电位4

1.2.4 电动势6

1.2.5 功率和能量6

1.3 基本电路元件8

1.3.1 电阻8

1.3.2 电感9

1.3.3 电容10

1.3.4 独立电源11

1.4 电路的工作状态15

1.4.1 有载工作状态15

1.4.2 开路状态16

1.4.3 短路状态16

1.4.4 电气设备的额定值16

1.5 基尔霍夫定律17

1.5.1 基尔霍夫电流定律17

1.5.2 基尔霍夫电压定律18

习题20

第2章 电路的分析方法25

2.1 电阻串并联等效变换25

2.1.1 电阻的串联25

2.1.2 电阻的并联26

2.1.3 电阻的混联27

2.2 电阻星形联结与三角形联结等效变换27

2.3 电源两种模型的等效变换30

2.4 支路电流法34

2.5 结点电压法36

2.6 叠加定理37

2.7 戴维宁定理和诺顿定理41

2.7.1 有源二端网络41

2.7.2 戴维宁定理41

2.7.3 负载获得最大功率条件44

2.7.4 诺顿定理46

2.8 非线性电阻电路48

习题50

第3章 电路暂态分析57

3.1 储能元件和换路定则57

3.1.1 储能元件57

3.1.2 稳态与暂态57

3.1.3 换路定则58

3.2 RC电路的暂态分析62

3.2.1 RC电路的零输入响应62

3.2.2 RC电路的零状态响应64

3.2.3 RC电路的全响应66

3.3 RL电路的暂态分析67

3.3.1 RL电路的零输入响应67

3.3.2 RL电路的零状态响应69

3.3.3 RL电路的全响应70

3.4 一阶线性电路的三要素法71

3.5 微分电路与积分电路73

3.5.1 RC微分电路73

3.5.2 RC积分电路74

习题76

第4章 正弦交流电路80

4.1 正弦交流电的基本概念80

4.1.1 正弦量的概述80

4.1.2 正弦量的三要素80

4.2 正弦量的相量表示法84

4.2.1 有向线段与正弦函数85

4.2.2 复数的表示方法85

4.2.3 相量图及相量运算86

4.3 单一元件的正弦交流电路89

4.3.1 电阻元件交流电路89

4.3.2 电感元件交流电路90

4.3.3 电容元件交流电路93

4.4 RLC串联交流电路95

4.4.1 阻抗的概念95

4.4.2 RLC串联交流电路96

4.5 RLC并联交流电路99

4.6 阻抗的串联与并联101

4.6.1 阻抗的串联101

4.6.2 阻抗的并联102

4.6.3 阻抗的混联105

4.7 电路的功率因数106

4.7.1 提高功率因数的意义106

4.7.2 提高功率因数的方法107

4.8 电路中的谐振108

4.8.1 串联谐振108

4.8.2 并联谐振112

习题113

第5章 三相交流电路与输配电系统118

5.1 三相电源118

5.1.1 三相电源的产生118

5.1.2 三相电源的联结119

5.2 三相电路分析121

5.2.1 三相对称负载的Y联结121

5.2.2 三相对称负载的Δ联结123

5.2.3 三相不对称电路125

5.3 三相功率129

5.4 发电与输电133

5.4.1 电力系统概述133

5.4.2 输电系统138

5.5 工业企业配电140

5.5.1 配电线路的接线方式140

5.5.2 低压配电线路的结构类型142

5.5.3 配电装置及配电范例142

习题146

第6章 电工测量与安全用电149

6.1 电工测量仪表基本原理149

6.1.1 电工测量仪表的分类149

6.1.2 磁电式仪表的基本原理150

6.1.3 电磁式仪表的基本原理151

6.1.4 电动式仪表的基本原理151

6.2 常用测量仪表152

6.2.1 电流表152

6.2.2 电压表153

6.2.3 毫伏表154

6.2.4 功率表155

6.2.5 磁电式万用表（模拟万用表）157

6.2.6 数字式万用表157

6.2.7 兆欧表159

6.3 测量误差分析方法159

6.3.1 测量误差159

6.3.2 误差分类及产生原因160

6.3.3 系统误差的消除方法161

6.3.4 直读式仪表的准确度162

6.4 基本电量的测量163

6.4.1 电压测量163

6.4.2 电流测量164

6.4.3 功率的测量164

6.5 触电事故166

6.5.1 引起触电事故的原因166

6.5.2 触电事故对人体的危害166

6.5.3 触电方式167

6.6 触电急救方法168

6.6.1 触电急救常识169

6.6.2 急救方法169

6.7 安全用电技术措施170

6.7.1 接地和接零170

6.7.2 设置漏电保护器171

6.7.3 安全电压172

习题172

第7章 磁路与变压器174

7.1 磁路及其分析方法174

7.1.1 磁路的基本物理量174

7.1.2 磁性材料的磁性能与分类176

7.1.3 磁路的基本定律179

7.1.4 直流磁路的计算181

7.2 交流铁心线圈电路183

7.2.1 交流磁通与电源电压的关系184

7.2.2 功率损耗185

7.3 变压器185

7.3.1 变压器的结构186

7.3.2 变压器的工作原理186

7.3.3 变压器的外特性、损耗和效率191

7.3.4 变压器绕组的极性192

7.3.5 三相变压器193

7.3.6 特种变压器194

7.4 电磁铁197

习题198

第8章 交流电动机201

8.1 三相异步电动机的基本构造201

8.1.1 三相异步电动机的定子202

8.1.2 三相异步电动机的转子203

8.2 三相异步电动机的工作原理204

8.2.1 三相异步电动机的旋转磁场204

8.2.2 三相异步电动机的转动原理208

8.2.3 三相异步电动机的转速与转差率208

8.3 三相异步电动机的转矩和机械特性209

8.3.1 三相异步电动机的定子电路210

8.3.2 三相异步电动机的转子电路211

8.3.3 三相异步电动机的电磁转矩212

8.3.4 三相异步电动机的机械特性212

8.4 三相异步电动机的起动215

8.4.1 直接起动（全压起动）216

8.4.2 降压起动216

8.4.3 绕线式电动机的起动方法217

8.5 三相异步电动机的调速220

8.5.1 变极对数调速220

8.5.2 变转差率调速221

8.5.3 变频调速221

8.6 三相异步电动机的制动222

8.6.1 能耗制动222

8.6.2 反接制动222

8.6.3 再生制动（发电反馈制动）223

8.7 三相异步电动机的铭牌数据223

8.7.1 铭牌数据的内容223

8.7.2 三相异步电动机的选用226

8.8 单相异步电动机228

8.8.1 电容分相式异步电动机228

8.8.2 罩极式异步电动机229

8.8.3 三相异步电动机的单相运行230

8.9 同步电机简介230

8.9.1 三相同步发电机230

8.9.2 三相同步电动机232

8.10 变频调速电动机简介234

8.10.1 变频调速电动机的结构234

8.10.2 变频调速电动机的控制方式235

习题238

第9章 直流电动机与控制电机241

9.1 直流电动机的基本结构和工作原理241

9.1.1 直流电动机的构造与分类241

9.1.2 直流电动机的工作原理243

9.2 直流电动机的机械特性244

9.2.1 并励直流电动机的机械特性244

9.2.2 串励直流电动机的机械特性246

9.3 并励（他励）电动机的调速247

9.3.1 改变电枢回路的电阻调速247

9.3.2 改变励磁磁通调速248

9.3.3 改变电源电压调速249

9.4 伺服电动机250

9.4.1 交流伺服电动机250

9.4.2 直流伺服电动机251

9.5 步进电动机252

9.5.1 概述252

9.5.2 基本结构和工作原理252

9.5.3 步进电动机的步距角和转速254

习题255

第10章 继电接触器控制系统257

10.1 常用低压电器257

10.1.1 组合开关257

10.1.2 熔断器257

10.1.3 自动空气断路器259

10.1.4 按钮260

10.1.5 接触器260

10.1.6 继电器262

10.1.7 热继电器262

10.2 鼠笼式电动机直接起动控制264

10.2.1 电气控制原理图的画法265

10.2.2 点动与长动（连续）控制线路266

10.3 鼠笼式电动机正反转控制268

10.4 行程控制269

10.4.1 行程开关269

10.4.2 限位控制270

10.4.3 自动往复控制270

10.5 时间控制271

10.5.1 时间继电器272

10.5.2 三相异步电动机Y—Δ起动控制线路274

10.6 速度控制275

10.6.1 速度继电器275

10.6.2 三相异步电动机反接制动控制线路276

习题277

第11章 可编程控制器280

11.1 PLC的结构及工作原理280

11.1.1 PLC的结构280

11.1.2 PLC的工作原理283

11.1.3 PLC的工作过程284

11.2 PLC程序编程语言和指令系统285

11.2.1 梯形图285

11.2.2 寄存器与继电器286

11.2.3 可编程控制器的指令289

11.3 可编程控制器的应用292

习题299

第12章 电力电子技术303

12.1 二极管与晶体管303

12.1.1 半导体303

12.1.2 PN结及其单向导电性304

12.1.3 二极管306

12.1.4 晶体管306

12.2 电力电子器件309

12.2.1 功率二极管309

12.2.2 晶闸管310

12.2.3 全控型器件312

12.3 整流电路315

12.3.1 单相桥式可控整流电路315

12.3.2 三相半波可控整流电路318

12.3.3 三相桥式可控整流电路322

12.4 逆变电路325

12.4.1 逆变电路工作原理325

12.4.2 电压型逆变电路326

12.5 斩波电路330

12.5.1 降压型斩波电路330

12.5.2 升压型斩波电路331

12.6 变频电路333

12.6.1 单相变频电路333

12.6.2 三相变频电路334

习题336

第13章 电工技术应用实例339

13.1 电磁炉339

13.1.1 涡流发热原理339

13.1.2 电磁炉的工作原理339

13.1.3 电磁炉的智能控制340

13.2 汽车电器341

13.2.1 汽车电器概述341

13.2.2 汽车电气设备的特点346

13.3 高速铁路供电牵引系统348

13.3.1 动车组供电牵引系统概况348

13.3.2 架空接触网及弓网系统349

13.3.3 CRH3型动车组牵引电机350

13.3.4 牵引变压器352

13.4 恒压供水系统353

13.4.1 恒压供水系统的基本模式353

13.4.2 变频恒压供水系统的优点354

13.4.3 变频恒压供水系统的工作原理354

习题解答358

参考文献359