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1 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1

1.1.2 电路的作用3

1.2　电路的基本物理量3

1.2.1　电流3

1.2.2　电位4

1.2.3 电压4

1.2.4　电动势5

1.2.5 电阻6

1.3　电路的欧姆定律8

1.3.1 电阻电路的欧姆定律8

1.3.2 闭合电路的欧姆定律9

1.4　电功率与电能10

1.4.1 电功率10

1.4.2　电能11

1.4.3 电流的热效应11

1.5　电路的工作状态13

1.5.1　空载状态13

1.5.2　短路状态13

1.5.3 负载工作状态14

1.6　电路的连接14

1.6.1 电阻的串联14

1.6.2 电阻的并联15

1.6.3 电阻的混联16

1.7　基尔霍夫定律18

1.7.1 基尔霍夫电流定律18

1.7.2 基尔霍夫电压定律19

1.8　电路中电位的计算20

实验21

实验1　基尔霍夫定律的验证21

本章小结24

习题与思考题25

2　电路的分析方法29

2.1 电压源、电流源及其等效变换30

2.1.1 电压源30

2.1.2　电流源30

2.1.3 实际电源两种模型的等效变换31

2.2　支路电流法33

2.3　节点电压法34

2.4　叠加定理36

2.5　等效电源定理37

2.5.1 戴维南定理38

2.5.2　诺顿定理39

2.5.3 负载获得最大功率的条件40

实验41

实验2　叠加定理的验证41

实验3　戴维南定理和诺顿定理的验证43

本章小结46

习题与思考题47

3　单相正弦交流电路50

3.1　正弦交流电的基本概念51

3.1.1　周期、频率、角频率51

3.1.2　瞬时值、最大值、有效值52

3.1.3　相位、初相位、相位差53

3.2　正弦量的相量表示55

3.2.1　复数及其运算55

3.2.2　相量表示法57

3.2.3 基尔霍夫定律的相量形式58

3.3　正弦交流电路的电路元件59

3.3.1　电阻元件60

3.3.2　电感元件61

3.3.3 电容元件64

3.4　RLC串联交流电路66

3.5　阻抗的连接70

3.5.1　阻抗的串联70

3.5.2　阻抗的并联71

3.5.3 阻抗的混联72

3.6　功率因素的提高73

3.6.1　提高功率因数的意义73

3.6.2　提高功率因数的方法74

3.7　电路的谐振75

3.7.1 串联谐振75

3.7.2　并联谐振78

实验79

实验4　日光灯电路及功率因数的提高79

本章小结84

习题与思考题86

4　三相正弦交流电路88

4.1　三相交流电路的基本概念89

4.2　三相电源的连接方式90

4.2.1　三相电源的星形连接91

4.2.2　三相电源的三角形连接92

4.3　三相负载的连接方式93

4.3.1　三相负载的星形连接94

4.3.2 三相负载的三角形连接96

4.4　三相电路的功率98

4.5　安全用电99

4.5.1　触电的有关知识99

4.5.2　安全电压99

4.5.3　触电事故的种类100

4.5.4　常用的安全措施101

实验102

实验5　三相交流电路电压、电流的测量102

本章小结106

习题与思考题106

5　电工测量108

5.1　电工测量仪表的分类108

5.2　万用表110

5.2.1　磁电式万用表110

5.2.2　数字式万用表111

5.3 电流与电压的测量113

5.3.1 电流的测量113

5.3.2 电压的测量114

5.4　功率的测量115

5.4.1　单相交流和直流功率的测量115

5.4.2　三相功率的测量116

5.5　电度表及电能的测量118

5.5.1　电度表及其接线方式118

5.5.2 电能的测量119

5.6　兆欧表的使用120

5.6.1 兆欧表的工作原理120

5.6.2　绝缘电阻的测量121

实验121

实验6 电度表的接线、电能的测量121

本章小结124

习题与思考题124

6　动态电路的分析125

6.1　动态电路及换路定律126

6.1.1　动态电路的定义126

6.1.2　换路定律126

6.2　RC电路的动态分析128

6.2.1　RC电路的放电过程128

6.2.2　RC电路的充电过程130

6.3　RL电路的动态分析134

6.4　一阶电路的三要素法138

6.5　微分电路与积分电路139

6.5.1　微分电路139

6.5.2　积分电路140

实验141

实验7　一阶电路的响应测试141

本章小结144

习题与思考题145

7　磁路与变压器147

7.1　磁路的基本性质148

7.1.1　磁场的基本物理量148

7.1.2　磁路150

7.2　铁磁材料的性能150

7.2.1　铁磁物质的磁化150

7.2.2　磁化曲线151

7.2.3　铁磁材料的分类152

7.2.4　交流铁芯线圈的损耗153

7.3　磁路的基本定律154

7.3.1　安培环路定理154

7.3.2　磁路欧姆定理154

7.4　变压器156

7.4.1 变压器的用途与结构156

7.4.2 变压器的工作原理157

7.4.3　三相变压器161

7.5　变压器的运行特性162

7.5.1 变压器的外特性和电压调整率162

7.5.2 变压器的功率与效率163

7.6　特殊变压器164

7.6.1 自耦变压器164

7.6.2　仪用互感器166

7.6.3 电焊变压器167

7.6.4　脉冲变压器168

7.7　变压器的使用168

7.7.1 变压器的额定值168

7.7.2 变压器的选择169

实验170

实验8　单相铁芯变压器特性的测试170

本章小结174

习题与思考题175

8　异步电动机177

8.1　三相异步电动机的基本结构和工作原理177

8.1.1　三相异步电动机的基本结构177

8.1.2　三相异步电动机的旋转磁场180

8.1.3 异步电动机的转动原理182

8.2　三相异步电动机的电磁转矩与机械特性183

8.2.1 三相异步电动机的电磁转矩183

8.2.2　三相异步电动机的机械特性184

8.3　三相异步电动机的铭牌数据186

8.4　三相异步电动机的使用189

8.4.1　三相异步电动机的启动189

8.4.2　三相异步电动机的调速193

8.4.3　三相异步电动机的制动194

8.5　单相异步电动机196

8.5.1　单相异步电动机的结构196

8.5.2　单相异步电动机的工作原理197

8.5.3　单相异步电动机的启动198

实验199

实验9　三相笼型异步电动机的启动与反转199

本章小结203

习题与思考题205

9　继电接触器控制系统206

9.1　手动电器206

9.1.1　闸刀开关206

9.1.2　按钮207

9.1.3　组合开关208

9.2　自动电器209

9.2.1　行程开关209

9.2.2 自动空气断路器210

9.2.3　熔断器211

9.2.4 交流接触器211

9.2.5　继电器212

9.3　三相异步电动机的基本控制214

9.3.1 电动机直接启停控制214

9.3.2 异步电动机的点动控制215

9.3.3　异步电动机的正反转控制216

9.3.4　异步电动机的异地控制219

实验220

实验10　三相异步电动机的正、反转控制220

本章小结222

习题与思考题223

实训篇224

绪论224

项目1　基本电工仪表的使用及测量误差的计算225

项目2 电路元件的识别及伏安特性的测绘229

项目3 电压源与电流源的等效变换233

项目4　RLC串联谐振电路的研究236

项目5　三相电路功率的测量239

项目6 常用低压电器的识别与拆装242

项目7　三相鼠笼式异步电动机Y－△降压启动控制251

项目8　荧光灯照明电路的安装训练255

项目9　焊接基本技能训练259

项目10　万用表的使用与安装271

附录280

附录Ⅰ　学时分配表280

附录Ⅱ 常用电气图形符号281

附录Ⅲ 电工仪表代表符号的含义283

部分习题答案284

参考文献289