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第1章 直流电路分析1

1.1 电路的基本概念与基本定律1

1.1.1 电路的组成与模型1

1.1.2 电路的基本物理量及正方向1

1.1.3 电路的基本定律4

1.2 运用独立变量的概念分析电路8

1.2.1 网络的独立变量8

1.2.2 网孔电流法9

1.2.3 节点电压法12

1.3 运用等效的概念分析电路15

1.3.1 电压源、电流源及其等效电路15

1.3.2 电阻的星形连接与三角形连接的等效变换18

1.4 运用线性电路的性质分析电路21

1.4.1 叠加原理21

1.4.2 戴堆南定理和诺顿定理23

1.5 惠斯通电桥问题的讨论26

1.5.1 惠斯通电桥26

1.5.2 惠斯通电桥问题的一题多解27

1.5.3 惠斯通电桥问题的一题多变30

思考题与习题34

第2章 正弦交流电路的分析38

2.1 正弦电压与电流38

2.1.1 正弦量的三要素38

2.1.2 正弦量的有效值39

2.2 正弦量的相量表示法和基尔霍夫定律的相量形式40

2.2.1 正弦量的相量表示法40

2.2.2 基尔霍夫定律的相量形式43

2.3 无源元件特征方程的相量形式44

2.3.1 电阻元件特性方程的相量形式44

2.3.2 电感元件特性方程的相量形式44

2.3.3 电容元件特性方程的相量形式45

2.4 相量模型、复阻抗和复导纳46

2.4.1 相量模型46

2.4.2 复阻抗47

2.4.3 复导纳49

2.5 正弦交流电路的分析方法51

2.6 正弦交流电路的功率及功率因数57

2.6.1 瞬时功率57

2.6.2 平均功率57

2.6.3 无功功率58

2.6.4 视在功率、复功率58

2.6.5 功率因数60

2.7 电路中的谐振61

2.7.1 串联谐振61

2.7.2 并联谐振64

2.8 受控源电路及其基本分析方法66

2.8.1 受控源及其分类66

2.8.2 受控源电路的基本分析方法67

2.9 非正弦周期交流电路的分析68

2.9.1 非正弦周期量的分解68

2.9.2 非正弦周期电动势作用下线性电路的分析71

思考题与习题73

第3章 三相交流电路77

3.1 对称三相电动势77

3.2 三相电源绕组的连接78

3.2.1 电源绕组的星形接法(Y形接法)78

3.2.2 电源绕组的三角形接法(△形接法)79

3.3 三相负载的连接80

3.3.1 负载的星形接法80

3.3.2 负载的三角形接法85

3.4 三相负载的功率86

3.4.1 对称三相电路的功率86

3.4.2 不对称三相电路的功率88

3.4.3 三相电路有功功率的测量90

思考题与习题91

第4章 电路的暂态分析93

4.1 基本概念93

4.1.1 稳态和暂态93

4.1.2 激励和响应93

4.1.3 分析方法94

4.2 RC电路的响应95

4.2.1 RC电路的零输入响应95

4.2.2 RC电路的零状态响应97

4.2.3 RC电路的全响应100

4.3 一阶线性电路暂态分析的三要素法101

4.4 RC电路的矩形脉冲响应103

4.4.1 微分电路103

4.4.2 积分电路104

4.5 RL电路的响应105

4.5.1 RL电路的零输入响应105

4.5.2 RL电路的零状态响应107

4.5.3 RL电路的全响应109

思考题与习题110

第5章 电工仪表112

5.1 概述112

5.1.1 电工仪表的分类112

5.1.2 电工仪表的误差113

5.2 磁电系电表与电磁系电表114

5.2.1 磁电系电表114

5.2.2 电磁系电表115

5.3 电动系电表116

5.3.1 电动系电表的测量机构116

5.3.2 电动系电表的转矩117

5.3.3 电动系电表的构成118

5.3.4 功率表的使用119

5.4 感应系电表119

5.4.1 感应系电表的测量机构120

5.4.2 电度表120

5.5 兆欧表122

思考题与习题124

第6章 变压器125

6.1 概述125

6.1.1 变压器的用途及分类125

6.1.2 变压器的结构126

6.2 单相变压器的空载运行127

6.2.1 原、副绕组的电压平衡关系128

6.2.2 空载运行时变压器的相量图130

6.3 单相变压器的负载运行131

6.3.1 原、副绕组的电压平衡方程131

6.3.2 磁通势平衡方程132

6.3.3 有负载时变压器的相量图133

6.3.4 变压器的阻抗变换作用134

6.4 变压器的特性135

6.4.1 变压器的外特性、电压变动率和功率因数135

6.4.2 变压器的功率损耗136

6.4.3 变压器的效率137

6.4.4 变压器绕组的极性138

6.5 三相变压器139

6.5.1 三相变压器的结构139

6.5.2 三相变压器绕组的连接141

6.5.3 变压器的额定值142

6.6 其他变压器143

6.6.1 自耦变压器143

6.6.2 仪用互感器144

6.6.3 钳形电流表145

6.6.4 小功率电源变压器146

思考题与习题147

第7章 异步电动机149

7.1 概述149

7.1.1 电机的分类149

7.1.2 异步电动机的结构149

7.2 三相异步电动机的工作原理150

7.2.1 旋转磁场150

7.2.2 转子的转动原理153

7.3 三相异步电动机的电路分析154

7.3.1 定子电路的电压平衡方程154

7.3.2 转子电路的电压平衡方程155

7.3.3 异步电动机的等效电路156

7.3.4 异步电动机的功率和效率156

7.4 三相异步电动机的转矩特性与机械特性157

7.4.1 电磁转矩和电磁转矩特性曲线157

7.4.2 机械特性160

7.5 三相异步电动机的起动与调速161

7.5.1 三相异步电动机的起动161

7.5.2 三相异步电动机的调速164

7.6 三相异步电动机的继电接触控制165

7.6.1 常用低压控制电器165

7.6.2 电动机的基本控制电路169

7.7 三相异步电动机的选用与维护173

7.7.1 铭牌173

7.7.2 电动机的选用174

7.7.3 电动机的维护175

思考题与习题176

第8章 直流电机178

8.1 直流电机的结构与工作原理178

8.1.1 直流电机的结构178

8.1.2 直流电机的基本原理178

8.1.3 直流电机的电磁转矩和感应电动势180

8.1.4 直流电机的分类180

8.2 并励直流电动机181

8.2.1 并励电动机的电压平衡和转矩平衡181

8.2.2 并励电动机的机械特性181

8.2.3 并励电动机的起动和反转182

8.2.4 并励电动机的调速183

8.3 并励直流发电机183

8.3.1 并励发电机的空载特性曲线184

8.3.2 并励发电机的自励过程184

8.3.3 并盛发电机的负载运行特性185

思考题与习题185

第9章 同步电机187

9.1 同步发电机的构造与工作原理187

9.1.1 构造187

9.2.2 同步原理187

9.2 同步发电机的运行特性188

9.2.1 空载特性188

9.2.2 电枢反应189

9.2.3 外特性190

9.2.4 调节特性191

9.3 同步发电机的励磁方式191

9.3.1 直流发电机励磁191

9.3.2 半导体整流励磁192

思考题与习题193

第10章 低压配电与安全用电194

10.1 配电线路和导线截面积的计算194

10.1.1 配电线路194

10.1.2 导线截面积的计算195

10.1.3 熔断线的选择197

10.2 配电屏198

10.3 安全用电203

10.3.1 电流对人体的危害203

10.3.2 触电方式204

10.3.3 防止触电的保护措施204

10.3.4 触电急救常识208

思考题与习题208

电工实验指导210

实验一 日光灯电路210

实验二 叠加原理和戴维南定理214

实验三 三相负载的连接和功率的测定216

实验四 单相变压器的空载和短路实验218

实验五 三相变压器绕组始末端和连接组的判别220

实验六 三相异步电动机的使用223

实验七 直流电动机的使用226

实验八 单相异步电动机的使用228

参考文献231