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第1章 系统、物理量及其单位1

1.1电子工业1

1.1.1电子工业的主要分类1

1.1.2授权2

1.2电子系统概述3

1.2.1系统的概念3

1.2.2方框图4

1.2.3传输曲线4

1.3电路的分类5

1.3.1元件6

1.3.2电气电路6

1.3.3电子电路6

1.4科学记数法与工程记数法7

1.4.1 10的乘方8

1.4.2 10的乘方的计算8

1.4.3工程记数法10

1.5单位与公制前缀表示方法11

1.5.1电气单位11

1.5.2公制前缀12

1.6公制单位转换12

1.7测量数据13

1.7.1误差、准确度和精度14

1.7.2有效数字14

1.7.3数字舍入15

1.8电气安全16

1.8.1触电16

1.8.2市电17

1.8.3安全注意事项17

第2章 电压、电流与电阻25

2.1原子25

2.1.1原子序数26

2.1.2电子层和轨道26

2.1.3价电子26

2.1.4自由电子和离子27

2.1.5铜原子27

2.1.6材料的分类27

2.2电荷27

2.2.1电荷的单位28

2.2.2正电荷与负电荷28

2.3电压29

2.3.1电压的单位30

2.3.2直流电压源30

2.3.3直流电压源的种类30

2.4电流34

2.4.1电流的单位35

2.4.2电流源35

2.5电阻37

2.5.1电阻的单位37

2.5.2电阻器37

2.6电路43

2.6.1电路的电流控制与保护43

2.6.2导线46

2.6.3接地48

2.7基本电路测量49

2.7.1仪表符号49

2.7.2测量电流50

2.7.3测量电压50

2.7.4测量电阻50

2.7.5数字万用表51

2.7.6读取模拟式万用表52

第3章 欧姆定律、能量与功率61

3.1欧姆定律61

3.2欧姆定律的应用64

3.2.1电流计算64

3.2.2电压计算65

3.2.3电阻计算66

3.3能量与功率67

3.4电路中的功率69

3.5电阻器的额定功率71

3.6电阻中的能量转换与电压降73

3.7电源与电池74

3.7.1电源效率75

3.7.2电池的额定安时值76

3.8故障排除简介77

3.8.1分析77

3.8.2规划77

3.8.3测量77

3.8.4 APM举例77

3.8.5 V、 R、 I测量的比较79

第4章 串联电路87

4.1电阻器串联87

4.2串联总电阻89

4.2.1串联电阻值相加89

4.2.2串联电阻公式89

4.2.3等阻值电阻器串联91

4.3串联电路中的电流92

4.4欧姆定律的应用93

4.5电压源串联96

4.6基尔霍夫电压定律99

4.7分压器101

4.7.1分压公式102

4.7.2用做可调分压器的电位器104

4.7.3应用105

4.8串联电路的功率106

4.9电压测量107

4.10故障排除110

4.10.1开路110

4.10.2短路112

第5章 并联电路125

5.1电阻器并联125

5.2并联总电阻127

5.2.1并联总电阻RT的计算公式127

5.2.2并联电路的应用130

5.3并联电路中的电压131

5.4欧姆定律的应用133

5.5基尔霍夫电流定律135

5.6分流器138

5.7并联电路的功率141

5.8故障排除142

5.8.1开路支路143

5.8.2通过测量电流发现开路支路144

5.8.3短路支路145

5.8.4热像技术145

第6章 串并联电路157

6.1识别串并联关系157

6.2串并联电阻电路分析160

6.2.1总电阻161

6.2.2总电流162

6.2.3分支电流162

6.2.4电压关系162

6.3带电阻负载的分压器165

6.4电压表的负载效应169

6.5惠斯通电桥171

6.5.1平衡惠斯通电桥172

6.5.2不平衡惠斯通电桥173

6.6戴维南定理175

6.6.1戴维南等效取决于观察点178

6.6.2戴维南化电桥电路179

6.6.3戴维南定理小结181

6.7最大功率传输定理181

6.8叠加定理183

6.9故障排除186

第7章 磁与电磁201

7.1磁场201

7.1.1磁通202

7.1.2磁通密度202

7.1.3材料的磁化过程203

7.1.4应用205

7.2电磁现象206

7.2.1电磁特性207

7.2.2电磁铁209

7.3电磁器件209

7.3.1电磁线圈209

7.3.2继电器210

7.3.3扬声器212

7.3.4电表机心212

7.3.5磁盘与磁带读／写头212

7.3.6磁光盘213

7.4磁滞214

7.4.1磁场强度214

7.4.2磁滞曲线与保磁性214

7.5电磁感应215

7.5.1相对运动216

7.5.2感应电压的极性216

7.5.3感应电流217

7.5.4法拉第定律217

7.5.5楞次定律218

7.5.6电磁感应的应用218

7.5.7磁场中载流导体的受力218

7.6直流发电机219

7.7直流电动机222

7.7.1基本工作原理222

7.7.2无刷直流电动机223

7.7.3反电动势223

7.7.4电动机额定参数223

7.7.5串励直流电动机224

7.7.6并励直流电动机225

第8章 交流电流与电压简介231

8.1正弦波形231

8.1.1正弦波的极性231

8.1.2正弦波的周期232

8.1.3正弦波的频率233

8.1.4频率和周期的关系233

8.1.5电子信号发生器234

8.2正弦波电压与电流的值235

8.2.1瞬时值235

8.2.2峰值236

8.2.3峰峰值236

8.2.4有效值236

8.2.5平均值237

8.3正弦波的角度测量238

8.3.1角度测量238

8.3.2度／弧度转换239

8.3.3正弦波角度239

8.3.4正弦波的相位240

8.3.5多相电源241

8.4正弦波公式242

8.4.1正弦波公式的推导242

8.4.2移相正弦波的表达243

8.5交流电路分析244

8.6交流发电机247

8.6.1简化的交流发电机247

8.6.2频率247

8.6.3实际交流发电机248

8.6.4转子电流249

8.6.5应用249

8.7交流电动机250

8.7.1交流电动机的分类251

8.7.2旋转定子磁场251

8.7.3感应电动机252

8.7.4同步电动机252

8.8非正弦波形253

8.8.1脉冲波形253

8.8.2三角波与锯齿波255

8.8.3谐波256

8.9示波器258

8.9.1模拟示波器的基本原理258

8.9.2数字示波器的基本原理258

8.9.3示波器控制259

8.10信号源262

8.10.1信号源的类型262

8.10.2信号发生器的指标263

8.10.3波形模式264

8.10.4基本函数发生器264

第9章 电容器275

9.1基本电容器275

9.1.1基本结构275

9.1.2电容量276

9.1.3电容器储能原理277

9.1.4额定电压278

9.1.5温度系数278

9.1.6漏电278

9.1.7电容器的物理参数279

9.2电容器的种类280

9.2.1固定电容器280

9.2.2可调电容器282

9.2.3电容器标签283

9.2.4电容的测量283

9.3串联电容283

9.4并联电容287

9.5直流电路中的电容器288

9.5.1电容器充电288

9.5.2电容器放电289

9.5.3充、放电电压与电流289

9.5.4 RC时间常数290

9.5.5充、放电曲线290

9.5.6对方波的响应293

9.6交流电路中的电容器294

9.6.1容抗295

9.6.2串联电容器的容抗296

9.6.3并联电容器的容抗296

9.6.4电容分压器297

9.6.5电流超前于电压90°298

9.6.6电容器的功率298

9.7电容器的应用300

9.7.1电气存储300

9.7.2电源滤波300

9.7.3直流阻断和交流耦合302

9.7.4电源线去耦合303

9.7.5旁路303

9.7.6信号滤波器303

9.7.7定时电路304

9.7.8计算机存储器304

第10章RC电路313

10.1串联RC电路的正弦响应313

10.2串联RC电路的阻抗及相位角314

10.3串联RC电路分析315

10.3.1欧姆定律315

10.3.2电流与电压的相位关系317

10.3.3阻抗与相位角随频率的变化318

10.3.4 RC滞后电路319

10.3.5 RC超前电路321

10.4并联RC电路的阻抗及相位角322

10.5并联RC电路分析324

10.6串并联RC电路分析327

10.7 RC电路的功率331

10.7.1 RC电路的功率三角形332

10.7.2功率因数332

10.7.3视在功率的意义333

10.8基本应用334

10.8.1移相振荡器334

10.8.2 RC电路作为滤波器335

10.8.3将交流信号耦合进入直流偏置电路338

10.9故障排除339

第11章 电感器352

11.1基本电感352

11.1.1电感352

11.1.2电感的物理特性353

11.1.3线圈电阻354

11.1.4线圈电容354

11.1.5法拉第定律复习354

11.1.6楞次定律355

11.2电感的种类356

11.3电感的串联与并联357

11.3.1串联总电感357

11.3.2并联总电感358

11.4直流电路中的电感359

11.4.1 RL时间常数359

11.4.2电感中的电流360

11.4.3对方波的响应361

11.4.4串联RL电路的电压362

11.4.5指数公式364

11.5交流电路中的电感366

11.5.1电感电抗xL366

11.5.2串联电感的电抗367

11.5.3并联电感的电抗367

11.5.4电流滞后电感电压90°368

11.5.5电感的功率369

11.5.6品质因数370

11.6电感的应用370

11.6.1噪声抑制371

11.6.2射频扼流圈371

11.6.3调谐电路372

第12章RL电路378

12.1 RL电路的正弦响应378

12.2串联RL电路的阻抗与相位角379

12.3串联RL电路分析380

12.3.1欧姆定律380

12.3.2电流与电压的相位关系381

12.3.3阻抗与相位角随频率的变化382

12.3.4 RL滞后电路383

12.3.5 RL超前电路385

12.4并联RL电路的阻抗与相位角386

12.5并联RL电路分析388

12.6串并联RL电路分析390

12.7 RL电路的功率392

12.8 RL滤波器395

12.8.1低通特性395

12.8.2高通特性395

12.8.3 RL滤波器的截止频率396

12.9故障排除397

第13章RLC电路与谐振406

13.1串联RLC电路的阻抗与相位角406

13.2串联RLC电路分析407

13.3串联谐振410

13.3.1串联谐振频率411

13.3.2串联RLC电路的电压与电流411

13.3.3串联RLC电路的阻抗414

13.3.4串联RLC电路的相位角415

13.4串联谐振滤波器416

13.4.1带通滤波器416

13.4.2带通滤波器的带宽417

13.4.3滤波器响应的半功率点417

13.4.4分贝度量417

13.4.5带通滤波器的选择性418

13.4.6谐振电路的品质因数418

13.4.7带阻滤波器419

13.5并联RLC电路421

13.5.1阻抗与相位角421

13.5.2电流关系422

13.5.3串并联到并联的转换423

13.6并联谐振425

13.6.1理想并联谐振的条件425

13.6.2并联谐振频率425

13.6.3并联谐振电路的电流425

13.6.4振荡电路427

13.6.5非理想电路的并联谐振条件427

13.6.6阻抗随频率的变化428

13.6.7谐振电流与相位429

13.6.8非理想电路的并联谐振频率429

13.6.9外部负载电阻对振荡电路的影响430

13.7并联谐振滤波器431

13.7.1带通滤波器432

13.7.2带阻滤波器435

13.8谐振电路的应用436

13.8.1调谐放大器436

13.8.2接收机中的双调谐变压器耦合437

13.8.3接收机的天线输入437

13.8.4超外差接收机437

第14章 变压器445

14.1互感445

14.2基本变压器446

14.2.1匝数比448

14.2.2绕组方向448

14.3升压与降压变压器449

14.3.1升压变压器449

14.3.2降压变压器449

14.3.3直流隔离450

14.4二次绕组加负载451

14.5反映负载453

14.6阻抗匹配455

14.7变压器额定值与特性457

14.7.1额定值457

14.7.2特性458

14.8抽头和多绕组变压器460

14.8.1抽头变压器460

14.8.2多绕组变压器461

14.8.3自耦变压器462

14.8.4三相变压器462

14.9故障排除464

第15章 有抗电路的时间响应471

15.1 RC积分器471

15.1.1电容的充电与放电471

15.1.2电容电压472

15.2 RC积分器的单脉冲响应472

15.3 RC积分器的重复脉冲响应475

15.3.1稳态时间响应476

15.3.2时间常数增大的影响477

15.4 RC微分器的单脉冲响应479

15.4.1脉冲响应479

15.4.2 RC微分器的单脉冲响应总结481

15.5 RC微分器的重复脉冲响应482

15.6 RL积分器的脉冲输入响应484

15.7 RL微分器的脉冲输入响应487

15.8积分器和微分器的应用489

15.8.1定时电路490

15.8.2脉冲波形-直流转换器490

15.8.3触发脉冲发生器与波形整形491

15.9故障排除492

15.9.1电容开路492

15.9.2电容短路492

15.9.3电阻开路492

附录A标准电阻值表498

附录B电容器颜色编码与标记499

附录C诺顿定理与弥尔曼定理502

附录D电路仿真工具NI Multisim505

附录E奇数编号习题答案508

附录F词汇表521