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上册3

第一篇 电气工程总论3

第一章 电气工程学科3

第二章 电气工程发展史4

第三章 中国电气工程大典8

第四章 电工新技术20

第一节 电工新技术的发展态势20

一、电工新技术的分类20

二、工厂自动化发展动向20

三、智能控制和仿真控制20

四、新型电工电子功能材料20

五、智能化开关设备21

六、工业与民用建筑21

七、电热21

八、通信及网络系统21

第二节 超导技术22

一、概述22

二、超导态及其性质22

三、超导电工22

四、超导电机22

五、超导变压器23

六、超导输电23

七、超导储能24

八、超导磁悬浮列车24

九、超导在电气工程的其他应用24

第三节 聚变电工技术24

一、核裂变与核聚变24

二、核聚变燃料和受控核聚变反应条件25

三、托克马克环形核聚变反应堆装置25

四、激光核聚变简介25

第四节 磁流体发电技术26

一、磁流体26

二、磁流电发电原理26

三、磁流体发电的优越性26

第五节 磁流体推进技术27

一、磁流体推进船27

二、等离子磁流体航天推进器27

第六节 可再生能源发电27

第七节 磁悬浮列车技术28

一、磁悬浮列车的优越性28

二、磁悬浮列车的分类28

三、日本超导磁悬浮列车29

四、德国超导磁悬浮列车Transrapid29

五、日本常导磁悬浮列车HSST29

六、永磁磁悬浮列车29

七、其他磁悬浮列车30

第八节 燃料电池技术30

一、燃料电池工作原理30

二、燃料电池发电厂30

三、燃料电池家族30

第九节 飞轮储能系统32

一、飞轮储能原理32

二、飞轮储能与电力调峰32

三、飞轮储能与电动车辆飞轮电池32

四、飞轮储能与再生制动系统32

五、飞轮储能与风力发电系统不间断供电33

六、飞轮储能与卫星姿态控制33

七、飞轮储能在其他方面的应用33

第十节 脉冲功率技术33

一、脉冲功率技术的原理33

二、脉冲功率技术的发展33

三、脉冲功率技术的应用33

第十一节 微机电系统35

一、微机电系统的目标35

二、微机电系统的加工技术35

三、微机电系统技术的优点和发展前景35

第十二节 生物电工技术35

一、生物电检测仪器35

二、非电生理参数检测仪器37

三、临床检验分析仪器38

四、生理功能辅助仪器39

五、病人监护仪器40

六、医学影像成像装置41

七、电疗仪器44

八、纳米心脏节律器44

九、纳米级侦测设备45

十、电子电位传感器45

第五章 电气工程师45

第一节 工程师45

第二节 担任工程师职务应具备的基本条件46

一、生产、技术管理部门46

二、研究、设计部门46

第三节 注册电气工程师46

一、注册电气工程师的称谓和由来46

二、注册电气工程师执业资格考试46

三、注册电气工程师执业资格注册49

四、注册电气工程师的执业范围49

五、注册电气工程师专业划分49

第二篇 电气工程师必备科学素质53

第一章 数学53

第一节 初等数学53

一、数学常数53

二、阶乘、排列和组合、二项式定理53

三、复数53

四、三角函数53

五、双曲函数、反双曲函数和对数函数54

六、三角函数、双曲函数和指数函数的关系55

七、级数55

第二节 空间解析几何55

一、向量代数55

二、平面56

三、直线57

四、曲面57

五、空间曲线58

第三节 微分学58

一、函数58

二、导数60

三、微分61

四、中值定理61

五、导数的应用61

六、偏导数和全微分62

第四节 积分学64

一、不定积分与定积分64

二、定积分应用66

三、广义积分66

四、重积分67

五、曲线积分68

第五节 无穷级数69

一、常数项级数69

二、幂级数和泰勒级数70

三、傅里叶级数71

四、傅里叶变换（Fourier transform）73

五、拉普拉斯变换（拉氏变换）（Laplace trans for ma-tion）73

六、Z变换75

第六节 常微分方程75

一、微分方程75

二、可分离变量的方程76

三、齐次微分方程76

四、一阶线性方程76

五、全微分方程76

六、几种可降阶的方程76

七、二阶线性微分方程77

八、二阶常系数齐次线性微分方程77

第七节 向量微积分77

一、向量微分77

二、向量积分77

三、向量正交曲面坐标系表示与坐标变换77

四、正交坐标系中的微分运算78

第二章 物理学78

第一节 量和单位78

一、法定计量单位78

二、常用物理量及其单位79

三、常用法定计量单位及其换算81

第二节 物理数据86

一、物理常数86

二、化学元素的物理性能86

三、常用材料的物理性能87

四、其他数据90

第三节 热学91

一、热学及其研究对象91

二、气体状态参量和气体平衡态91

三、理想气体状态方程92

四、能量按自由度均分原理和理想气体内能92

五、平均碰撞频率和平均自由程93

六、麦克斯韦速率分布律93

七、功、热量、内能94

八、热力学第一定律95

九、循环过程和卡诺循环96

十、热力学第二定律97

十一、焓和熵97

十二、？和？98

十三、水和蒸汽的？值99

第四节 波动学101

一、机械波101

二、描述波的物理量101

三、一维简谐波102

四、波的能量、能量密度、能流、能流密度103

五、波的衍射和波的干涉103

六、驻波104

七、声波与声强级104

八、机械波的多普勒效应107

第五节 光学108

一、光和光强108

二、相干光108

三、光程与半波损失108

四、光的干涉108

五、光的衍射110

六、光的偏振112

七、人眼睛的视觉特性和常用的光度量114

八、材料的光学性质115

第六节 电学116

一、图形符号和字母代号116

二、电磁学131

三、电路132

四、正弦交流电136

五、电路暂态和电路频率特性140

六、变压器142

七、三相异步电动机142

第七节 电子学146

一、晶体二极管和二极管单相整流电路146

二、双极型晶体三极管147

三、共射极放大电路148

四、射极跟随器与阻抗变换149

五、运算放大器150

六、反相运算放大电路151

七、同相运算放大电路151

八、运算放大电路的非线性应用——电压比较器152

九、数字电子技术152

第八节 信号与信息学155

一、物理信号和数据信息155

二、模拟信号描述方法156

三、模拟信号处理157

四、数字信号与信息158

五、数字信号的逻辑编码与逻辑演算159

六、数字信号的数值编码与数值运算160

七、数字信号的显示编码161

第三章 化学162

第一节 物质结构162

一、原子结构162

二、元素周期表164

三、分子结构167

四、晶体结构169

第二节 溶液170

一、溶液的浓度和稀溶液的依数性170

二、溶液中的酸碱电离平衡171

三、多相离子平衡173

第三节 氧化还原与电化学174

一、氧化还原反应174

二、电化学177

第四节 化学反应动力学与化学热力学181

一、化学反应动力学181

二、化学热力学182

三、重要的热力学函数184

四、化学反应方向的判别186

第五节 化学平衡186

一、可逆反应与化学平衡186

二、平衡常数K的计算187

三、化学平衡的移动187

第六节 有机化合物及有机高分子化合物188

一、有机化合物的特点、分类和命名188

二、有机化合物的主要反应189

三、某些典型有机化合物的性质和用途190

四、有机高分子化合物的基本概念191

五、有机高分子化合物的三种力学状态和一般共性192

六、几种重要高分子合成材料192

第四章 工程数学193

第一节 线性代数193

一、行列式193

二、矩阵195

三、n维向量197

四、线性方程组199

五、矩阵的相似200

六、二次型200

第二节 近似计算和数值计算201

一、误差和有效数字201

二、插值与曲线拟合202

三、数值积分202

四、常微分方程、偏微分方程和线性代数方程组的数值计算方法202

第三节 概率论与数理统计203

一、概率论203

二、数理统计204

第四节 模糊数学简介208

第五章 工程力学（上）——理论力学208

第一节 静力学208

一、静力学基本概念208

二、力的投影和力对点、对轴的矩209

三、汇交力系的合成与平衡210

四、力偶理论210

五、一般力系的简化与平衡210

六、物体系统的平衡211

七、平面桁架212

八、摩擦212

第二节 运动学213

一、点的运动213

二、点的合成运动214

三、刚体的平行移动与刚体的定轴转动214

四、刚体的平面运动215

第三节 动力学216

一、牛顿三定律216

二、动力学普遍定理217

三、达朗伯原理219

四、单自由度系统的振动219

第六章 工程力学（下）——工程中构件承载能力的设计和计算221

第一节 构件221

一、构件强度、刚度和稳定性221

二、变形固体的基本假设221

三、杆件222

第二节 轴向拉伸与压缩222

一、轴向拉伸与压缩杆的力学模型222

二、轴向拉伸（压缩）杆横截面上的内力222

三、轴向拉压杆截面上的应力222

四、材料的力学性能223

五、强度条件223

六、轴向拉压杆的变形和胡克定律224

第三节 剪切224

一、剪切的实用计算224

二、挤压的实用计算224

三、剪应力互等定理和剪切胡克定律225

第四节 扭转225

一、扭转的力学模型和概念225

二、扭矩和扭矩图225

三、圆杆扭转时的剪应力及强度条件225

四、圆杆扭转时的扭转角计算及刚度条件226

第五节 截面图形的几何性质226

一、静矩与形心226

二、惯性矩和惯性积及惯性半径226

三、平行移轴公式227

四、形心主轴和形心主惯矩227

五、常用简单图形的惯矩227

第六节 弯曲227

一、弯曲内力227

二、弯曲应力229

三、弯曲变形230

第七节 应力状态分析和强度理论231

一、应力状态231

二、平面应力状态分析231

三、一点的最大正应力和最大剪应力232

四、广义胡克定律232

五、强度理论232

第八节 组合变形233

一、组合变形强度计算的步骤233

二、斜弯曲233

三、拉伸或压缩与弯曲的组合变形233

四、扭转和弯曲的组合234

第九节 压杆稳定235

一、压杆稳定性术语235

二、细长压杆的临界力公式235

三、欧拉公式235

四、临界应力经验公式和临界应力总图235

五、压杆的稳定校核236

六、提高压杆稳定性的措施236

第七章 工程流体力学236

第一节 连续介质模型和流体的主要物理性质236

一、流体的连续介质模型236

二、流体的密度236

三、流体的黏性236

四、流体的压缩性和膨胀性237

第二节 流体静力学237

一、作用在流体上的力237

二、流体静压强及其特性237

三、重力作用下流体静压强的分布规律238

四、静止液体作用在平面上的总压力239

第三节 流体动力学基础239

一、研究流体运动的基本概念239

二、恒定总流的连续性方程240

三、恒定总流的能量方程240

第四节 流动阻力和水头损失242

一、流动阻力和绕流阻力242

二、层流和紊流242

三、均匀流基本方程243

四、圆管中的层流运动243

五、圆管中的紊流运动243

六、局部水头损失245

七、减小阻力的措施245

第五节 孔口、管嘴、管道流动246

一、薄壁小孔口恒定出流246

二、管嘴的恒定出流246

三、有压管道恒定出流246

第六节 明渠恒定均匀流248

一、明渠流248

二、明渠均匀流的形成条件和水力特征248

三、明渠均匀流的水力计算248

四、水力最优断面248

五、无压圆管均匀流的水力计算248

六、明渠恒定非均匀流的流动状态249

第七节 渗流、集水廊道和单井249

一、渗流和渗流基本定律249

二、集水廊道250

三、单井250

第八节 相似原理和量纲分析251

一、问题的提出251

二、流动相似的基本概念251

三、相似准则252

四、相似原理的应用252

五、量纲分析252

第八章 电子计算机技术253

第一节 电子计算机253

一、电子计算机的发展历程和发展趋势253

二、电子计算机的分类和特点254

第二节 电子计算机系统254

一、电子计算机的组成254

二、计算机硬件系统254

三、计算机软件系统257

四、操作系统257

第三节 支撑软件和计算机语言259

一、计算机语言分类259

二、语言处理程序259

三、常用计算机程序设计语言260

四、数据库260

五、数模转换和模数转换260

第四节 信息表示260

一、数制及其转换260

二、数值数据在计算机中的表示262

三、ASCII码和汉字编码262

四、多媒体数据在计算机内的表示263

五、存储器的容量单位264

六、计算机病毒264

七、信息安全265

第五节 Windows操作系统265

一、Windows操作系统的发展历程265

二、进程管理265

三、存储管理266

四、设备管理266

五、文件管理266

六、作业管理266

第六节 计算机网络267

一、计算机网络功能、分类及组成267

二、计算机网络体系结构与协议268

三、局域网269

四、广域网269

五、因特网（Internet）269

六、网络管理和网络安全270

七、Windows XP中的网络应用271

第七节 、物联网271

一、物联网的用途271

二、物联网的定义272

三、物联网发展历程273

四、物联网原理和产业链274

五、从2010物联网博览会看中国物联网发展前景275

第三篇 电气工程理论279

第一章 电路与电磁场279

第一节 电路模型和电路定律279

一、电路模型279

二、电路定律279

第二节 网络分析280

一、常用的电路等效变换方法280

二、电路定理282

三、二端口网络284

第三节 正弦交流电路285

一、正弦量285

二、相量法286

三、电阻、电感和电容中的正弦电流286

四、R、 L、 C串联电路和并联电路287

五、复阻抗和复导纳的等效互换288

六、正弦电流电路的功率288

七、三相电路289

八、具有互感的电路289

第四节 电路中的谐振290

一、串联电路的谐振290

二、并联电路的谐振291

第五节 非正弦周期电流电路291

一、非正弦周期量291

二、非正弦周期电路的分析方法292

第六节 简单动态电路的时域分析293

一、换路定律293

二、一阶动态电路的时域分析293

三、二阶动态电路的时域分析294

第七节 运算法和网络函数295

一、运算法295

二、网络函数295

三、卷积积分296

第八节 网络的拓扑分析296

一、网络的图296

二、关联矩阵、回路矩阵和割集矩阵296

三、节点电压方程、回路电流方程和割集电压方程的矩阵形式296

四、状态方程297

第九节 静电场297

一、电场强度和电位移矢量298

二、静电场基本规律298

三、静电场计算问题298

四、电荷守恒定律和库仑定律298

五、电场强度和电力线299

六、电位和电压299

七、电介质300

八、电位移300

九、高斯通量定理301

十、电容301

第十节 恒定电场302

一、恒定电流和恒定电场302

二、电流密度和电动势302

三、电阻和电导303

四、欧姆定律和焦耳定律303

第十一节 磁路和铁芯线圈303

一、磁场和磁路303

二、磁路定律304

三、无分支磁路的计算304

四、铁芯线圈304

第十二节 恒定磁场304

一、概述304

二、磁感应强度（磁通密度）305

三、毕奥-萨伐尔定律305

四、磁通量和磁通连续性定理306

五、磁介质306

六、磁场强度和磁力线306

七、安培环路定律307

八、标量磁位和矢量磁位307

九、磁链308

十、电感308

第十三节 时变电磁场309

一、电磁感应定律309

二、位移电流310

三、麦克斯韦方程组310

四、电磁场能量和坡印廷定理311

五、趋肤效应311

六、涡流311

七、磁滞损耗312

八、电磁屏蔽312

九、电磁波312

十、电磁辐射312

第十四节 均匀传输线313

一、均匀传输线的基本方程313

二、均匀传输线的正弦稳态解313

三、无损耗均匀传输线的正弦稳态解314

四、均匀传输线的输入阻抗314

五、均匀传输线的特性阻抗314

六、阻抗匹配314

第二章 模拟电子技术315

第一节 半导体器件315

一、本征半导体和杂质半导体315

二、PN结的特性316

三、半导体二极管317

四、双极型晶体管320

五、场效应晶体管324

第二节 放大电路326

一、放大电路的性能指标326

二、单管放大电路327

三、差动放大电路330

四、低频功率放大电路332

五、集成电路功率放大器335

六、集成运算放大器335

第三节 模拟信号运算电路339

一、积分和微分运算电路339

二、对数和反对数运算电路341

三、乘除运算电路342

第四节 模拟信号处理电路345

一、有源滤波电路345

二、开关电容滤波器349

三、电压比较器351

四、信号测量电路353

五、整流和限幅电路355

六、模拟开关356

第五节 正弦波振荡电路358

一、正弦波振荡电路的组成358

二、RC正弦波振荡电路359

三、LC正弦波振荡电路360

四、石英晶体振荡电路362

第六节 非正弦信号发生电路363

一、方波发生电路363

二、三角波发生电路363

三、锯齿波发生电路364

四、压控振荡器364

五、函数发生器365

第七节 小功率直流稳压电源366

一、小功率直流稳压电源的组成366

二、整流电路366

三、滤波电路367

四、倍压整流电路368

五、稳压电路368

六、集成稳压器369

第三章 数字电子技术373

第一节 数制与码制373

一、数制373

二、码制373

第二节 逻辑代数373

一、基本运算373

二、常用公式和规则374

第三节 逻辑函数的化简375

一、公式法375

二、卡诺图法375

三、列表法（Q—M法）376

第四节 逻辑门电路376

一、基本概念376

二、数字集成逻辑电路的分类376

三、TTL集成逻辑门电路376

四、CMOS集成逻辑门电路378

五、常用逻辑门电路说明379

第五节 组合逻辑电路380

一、译码器380

二、编码器381

三、数据选择器382

四、数值比较器382

五、加法器383

六、组合逻辑电路中的竞争冒险现象384

第六节 触发器和时序逻辑电路384

一、触发器384

二、寄存器387

三、计数器388

第七节 脉冲信号的产生与整形392

一、多谐振荡器392

二、施密特触发器393

三、单稳态触发器394

四、555定时器395

第八节 数/模和模/数转换器396

一、数/模转换器（D/A）396

二、模/数转换器398

第九节 大规模集成电路401

一、存储器401

二、可编程逻辑器件（PLD）405

三、新型PLD简况408

第四章 电力电子技术408

第一节 电力常用半导体器件408

一、变容二极管408

二、开关二极管409

三、双向二极管410

四、单结晶体管410

五、大功率晶体管GTR412

六、绝缘门极晶体管IGBT414

第二节 晶闸管415

一、晶闸管的结构和工作原理415

二、晶闸管阳极伏安特性416

三、晶闸管主要参数416

四、可关断晶闸管（GTO）417

五、双向晶闸管418

六、逆导晶闸管419

七、快速晶闸管420

第三节 触发电路420

一、对触发电路的要求420

二、简单触发电路421

三、单结晶体管触发电路422

四、同步信号为正弦波的触发电路422

五、锯齿波同步触发电路424

六、过零触发电路425

七、集成电路触发器426

八、触发脉冲与主电路电压的同步428

第四节 整流电路429

一、二极管不可控整流电路429

二、三相不可控整流电路430

三、单相可控整流电路431

四、三相可控整流电路433

第五节 主电路元件的选择与保护435

一、整流变压器参数计算435

二、整流器件的选择436

三、晶闸管的串联和并联436

四、晶闸管保护437

第六节 电力电子变流装置439

一、逆变的概念439

二、逆变电路中电能传递方式439

三、逆变产生条件440

四、逆变角440

五、几种常用的晶闸管有源逆变电路440

六、直流可逆拖动系统及环流441

七、绕线异步电机的串级调速442

八、无源逆变器443

九、电压型逆变器443

十、电流型逆变器444

十一、脉冲宽度控制形逆变器（PWM）446

第四篇 电气工程材料451

第一章 绝缘材料451

第一节 电绝缘树脂451

第二节 绝缘漆和胶452

一、绝缘漆和胶的分类及用途452

二、浸渍漆452

三、覆盖漆452

四、半导体漆的配制及应用范围455

五、常用油漆456

第三节 层压制品457

一、层压纸板457

二、层压布板457

三、层压玻璃布板457

第四节 橡胶制品460

一、橡皮460

二、硬橡皮460

第五节 塑料、薄膜、粘带及复合制品461

一、弹性塑料461

二、薄膜461

三、粘带461

四、复合制品461

第六节 天然纤维纺织品464

一、电工用棉布、麻布、丝绸464

二、电工用棉布带464

第七节 浸渍纤维制品464

一、漆布464

二、漆绸465

三、玻璃漆布465

四、防电晕漆布467

五、漆管467

六、绑扎带467

七、未浸渍的玻璃纤维制品467

第八节 电绝缘纸和纸板470

第九节 云母制品472

第十节 电介质476

一、液体电介质476

二、气体电介质476

第十一节 防霉剂477

第十二节 电工用玻璃与陶瓷478

一、电工用玻璃478

二、电工用陶瓷478

第十三节 电机、电器和变压器用绝缘材料的耐热分级479

一、耐热分级479

二、耐热等级的定义479

第十四节 电工绝缘材料产品分类、命名及型号编制方法（JB/T 2197—1996）479

一、电工绝缘材料产品分类479

二、电工绝缘材料产品命名原则480

三、电工绝缘材料产品型号编制方法480

第二章 导电材料481

第一节 常用有色金属材料481

一、材料的特征481

二、铜的型号、成分和用途483

三、铝的型号、成分和用途483

四、换向器用铜的型号和性能483

第二节 电工中常用的合金483

一、铜合金483

二、铝合金483

三、电阻合金484

四、熔体材料484

第三节 电刷485

一、电刷的更换485

二、电刷的选择485

三、各种电刷的技术特性、工作条件和标准尺寸486

第四节 漆包线488

第五节 超导材料490

第六节 可将热能直接转为电能的新合金材料491

第三章 磁性材料491

第一节 磁性材料的分类491

一、软磁材料491

二、硬磁材料491

第二节 电工用硅钢片491

一、电工硅钢片的分类和用途491

二、热轧硅钢片的电磁性能491

三、冷轧硅钢片的电磁性能492

四、硅钢片的标称尺寸493

第三节 常用硅钢片的磁化曲线和损耗曲线数据493

一、硅钢片的铁损曲线493

二、中小型电机用硅钢片特性曲线数据493

三、中小型变压器用硅钢片特性曲线数据493

第四节 电工用纯铁材和纯铁薄板496

一、纯铁材的电磁性能496

二、纯铁薄板的电磁性能496

第五节 其他磁性材料497

一、软磁铁氧体497

二、磁记录和磁记忆材料497

三、磁滞伸缩材料497

四、永磁材料497

第四章 特殊光、电功能材料498

第一节 光电材料498

一、光电导材料498

二、光敏电阻材料498

三、光电阴极材料与光电二极管498

四、红外光电导探测器材料498

五、太阳能电池材料499

第二节 发光材料499

一、电（场）致发光材料499

二、荧光材料和磷光体499

三、激光器材料499

第三节 铁电、压电和热释电材料499

一、压电材料499

二、铁电体499

三、驻极体和液晶材料500

第四节 敏感材料500

一、电压敏感材料500

二、热敏及PTC材料500

三、力敏材料500

四、湿敏材料500

五、气敏材料500

六、磁敏电阻材料500

第五节 石墨烯501

第六节 太阳能光伏玻璃501

一、太阳能光伏玻璃的分类与应用501

二、TCO镀膜玻璃的特性及种类501

第七节 碳纤维502

第八节 风电保护涂料502

第五篇 电气工程设备器件507

第一章 电机507

第一节 概述507

一、电机的分类507

二、电机的额定值507

三、电机的工作条件508

四、电机的温升510

第二节 同步发电机分类和结构型式510

一、同步发电机分类510

二、水轮发电机结构型式511

三、汽轮发电机的结构特点512

四、同步发电机的技术数据513

第三节 同步发电机的特性和运行518

一、感应电动势518

二、同步发电机的特性518

三、同步发电机的并联运行520

四、发电机短时过负荷运行521

五、同步发电机的不对称运行522

六、同步发电机的失磁运行522

七、同步发电机的调相运行523

第四节 同步电动机523

一、同步电动机原理和特性523

二、同步电动机的起动524

三、同步电动机的技术数据525

第五节 异步电动机527

一、异步电动机的构造527

二、异步电动机的绕组528

三、旋转磁场529

四、感应电动势530

五、等值电路与相量图530

六、异步电动机的特性531

七、异步电动机产品代号和技术数据532

第六节 异步电动机的起动及调速538

一、直接起动538

二、降压起动538

三、绕线式异步电动机的起动539

四、特殊笼型电动机的起动539

五、异步电动机的调速548

六、频敏变阻器的选择550

第七节 异步电动机的试验550

一、试验项目550

二、绝缘电阻551

三、直流电阻551

四、转子开路电压的测定551

五、空载试验551

六、堵转试验552

七、最大转矩的测定553

八、笼型电机最小转矩的测定553

九、温升试验554

十、负载试验554

十一、杂散耗的测定555

十二、短时过转矩试验556

十三、超速试验556

十四、绝缘介电强度试验556

十五、空气间隙测量556

十六、电机的振动556

十七、极性试验557

十八、三相异步电动机的圆图557

第八节 直流电机的构造和工作原理558

一、结构558

二、电枢绕组559

三、直流电机的工作原理561

第九节 直流电机的运行特性和试验563

一、直流发电机的主要工作特性563

二、直流电动机的主要工作特性和起动方法564

三、直流电动机的调速566

四、直流电机的试验567

第十节 专用直流电机570

一、汽车电机570

二、励磁机570

三、单极电机571

四、电机扩大机571

第十一节 特殊电机572

一、伺服电动机572

二、磁滞同步电动机573

三、永磁同步电动机573

四、特殊异步电动机574

第十二节 单相异步电动机580

一、工作原理580

二、单相电阻起动异步电动机581

三、单相电容起动异步电动机582

四、单相电容运转异步电动机582

五、单相双值电容异步电动机582

六、罩极异步电动机582

七、单相交流换向器电动机582

第十三节 电机的安装和维护583

一、电机的安装583

二、电机的保护584

三、电机的维护585

第十四节 异步电动机的故障与处理585

一、故障原因与处理方法585

二、异步电动机的故障检查588

三、异步电动机定、转子槽数的配合589

四、异步电动机常用的电刷589

第二章 变压器590

第一节 变压器的工作原理和特性590

一、变压器的作用与分类590

二、单相变压器的工作原理590

三、单相变压器的特性591

四、单相变压器连接组593

第二节 三相变压器594

一、三相变压器的额定电压和额定容量594

二、三相变压器的空载、负载特性594

三、三相变压器的连接组594

第三节 变压器的结构596

一、变压器的组成596

二、铁芯597

三、绕组597

四、调压装置598

五、油箱及散热器599

六、出线装置——套管599

七、变压器的保护装置600

八、三绕组三相变压器600

第四节 变压器的试验601

一、试验的分类601

二、试验方法601

三、预防性试验604

第五节 变压器的安装与运行604

一、运输604

二、安装604

三、变压器的并联运行605

四、变压器的保护605

第六节 特种变压器605

一、干式变压器605

二、试验变压器606

三、Vv连接变压器607

四、T型接线变压器607

五、自耦变压器607

六、调压变压器608

七、矿用变压器610

八、整流变压器610

第三章 互感器、电抗器与电容器611

第一节 互感器611

一、互感器的实质和使用特点611

二、电压互感器611

三、电流互感器616

第二节 电抗器621

一、限流电抗器621

二、并联电抗器622

三、消弧线圈622

四、饱和电抗器623

第三节 电容器624

一、电力电容器的分类和作用624

二、电力电容器的介质625

三、电力电容器的电极626

四、电容器装置626

第四节 电力电容器的设计与工艺626

一、电力电容器的设计626

二、电力电容器场强的选择627

三、电力电容器的工艺627

四、电力电容器的试验627

第五节 电力电容器的特种试验628

一、放电试验628

二、寿命试验628

三、自愈性试验628

四、电感测量628

第四章 高压断路器和高压隔离开关629

第一节 高压断路器的性能和参数629

一、高压断路器的功能629

二、断路器投切电气设备的性能629

三、断路器的技术参数631

第二节 断路器产品的型号和选用原则633

一、断路器产品型号633

二、操动机构产品型号633

三、断路器选用的一般原则633

四、断路器有关标准介绍634

第三节 油断路器634

一、多油断路器634

二、少油断路器635

第四节 六氟化硫断路器642

一、SF6断路器的发展状况642

二、SF6断路器的技术参数642

三、SF6断路器的外形和结构644

第五节 压缩空气断路器645

一、压缩空气断路器的特点和技术参数645

二、压缩空气断路器的外形和结构646

第六节 真空断路器646

第七节 断路器选择647

一、断路器选择的计算公式647

二、短路电流作用的假想时间647

三、断路器选择举例647

第八节 断路器的操动机构649

一、操动机构的组成和分类649

二、对操动机构的要求649

三、弹簧操动机构650

四、电磁操动机构650

五、液压操动机构650

六、气压操动机构650

七、操动机构的技术数据650

第九节 断路器的控制回路653

一、断路器控制回路分类及要求653

二、具有电气防跳装置的控制回路653

三、音响监视的断路器控制回路656

四、具有液压操动机构断路器的控制回路656

五、具有分相操作断路器控制回路657

六、具有单相操动机构断路器的三相联动控制回路657

七、选控回路658

八、SF6断路器的二次接线659

第十节 高压隔离开关及其他高压电器661

一、高压隔离开关661

二、高压负荷开关和高压熔断器663

三、绝缘瓷瓶套管和避雷器664

第五章 导电线缆665

第一节 输配电用架空裸导线665

一、输配电用裸线概述665

二、架空裸导线的绞合规则665

三、圆形单线的参数及性能666

四、输电架空导线的参数及性能669

五、型线同心绞架空导线685

六、其他架空导线、地线686

七、架空导线的试验689

第二节 配电用架空绝缘电缆690

一、架空绝缘电缆的特点690

二、架空绝缘电缆的结构690

三、架空绝缘电缆技术要求692

四、架空绝缘电缆的特殊试验方法695

第三节 输配电用电力电缆696

一、输配电用电力电缆使用范围和分类696

二、塑料绝缘电力电缆697

三、橡皮绝缘电力电缆700

四 、油浸纸绝缘电力电缆701

五、压缩气体绝缘电缆702

六、直流电缆702

七、超导电缆702

第四节 通信电缆702

一、通信电缆分类702

二、市内通信电缆703

三、长途通信电缆703

四、电信设备用通信电缆704

五、数字通信对称电缆705

六、射频电缆705

七、海底通信电缆705

八、一般通信线705

第五节 光纤和光缆705

一、光纤705

二、光缆706

第六章 蓄电池706

第一节 铅蓄电池的构造和型号706

一、蓄电池的一般概念706

二、铅蓄电池的基本构造707

三、固定式铅蓄电池的构造707

四、移动式铅蓄电池的构造707

五、铅蓄电池的型号708

第二节 铅蓄电池的工作原理708

一、充放电过程中所起的化学变化708

二、放电过程中的电化反应708

三、充电过程中的电化反应709

四、蓄电池的电势709

第三节 铅蓄电池的电解液710

一、电解液的纯度和杂质的危害710

二、电解液的收缩711

三、电解液的冰点712

四、电解液的电阻系数713

五、电解液的测量713

六、电解液相对密度的选择713

七、电解液的计算713

八、配制电解液的方法714

第四节 铅蓄电池的电气特性714

一、端电压和内电阻714

二、端电压在充放电过程中的变化715

三、充电率和放电率对端电压的影响715

四、容量和决定容量的因素716

五、局部放电717

六、效率和寿命717

第五节 铅蓄电池的使用718

一、蓄电池组718

二、充放电制718

三、定期浮充制718

四、连续浮充制718

五、调整工作电压的方法719

六、酸性反压电池的使用720

第六节 铅蓄电池的维护720

一、固定型铅蓄电池的日常维护721

二、移动型铅蓄电池的日常维护721

三、镉电极的应用722

四、充放电的维护722

五、定期浮充的维护722

六、连续浮充的维护723

七、均衡充电723

八、落后电池补充充电723

九、电解液的添加723

十、蓄电池停用时的处理方法724

第七节 铅蓄电池的故障和修理724

一、极板硫酸化724

二、极板弯曲和断裂725

三、短路725

四、反极725

五、活性物质过量脱落725

六、一般故障和处理方法726

七、固定型铅蓄电池的修理729

八、移动型铅蓄电池的修理729

第八节 碱性蓄电池730

一、碱性蓄电池的型号730

二、镉镍蓄电池731

三、锌银蓄电池733

第九节 蓄电池室734

一、蓄电池室的一般要求734

二、蓄电池室的通风734

第十节 蓄电池有关资料735

一、密封铅酸蓄电池国内外标准735

二、SUPERFM系列全密封免维护铅酸蓄电池规格型号735

三、起动用铅酸蓄电池基本参数表735

四、起动用免维护铅酸蓄电池参数表735

五、镉镍蓄电池组技术数据735

六、镉镍蓄电池技术数据735

七、镉镍圆柱密封蓄电池技术数据735

八、镉镍圆柱密封蓄电池组技术数据735

九、塑料外壳镉镍蓄电池技术数据735

十、新系列袋式镉镍电池主要指标735

十一、铁镍蓄电池技术数据735

十二、GGF型防酸隔爆式铅酸蓄电池的技术参数（规格及电气性能）735

十三、GGM型密闭防爆式铅酸蓄电池的技术参数（规格及电气性能）735

十四、 GFD固定型防酸式铅酸蓄电池参数735

第七章 低压电器743

第一节 低压电器型号类组743

一、低压电器的分类743

二、低压电器型号编制方法743

三、低压电器使用类别和安装类别745

第二节 低压电器的防护形式和检修周期745

第三节 刀开关746

一、普通式刀开关746

二、胶盖开关747

三、熔断式刀开关747

四、铁壳开关747

五、组合开关747

六、刀开关的选用747

第四节 低压熔断器748

一、插入式熔断器748

二、螺旋式熔断器749

三、管式熔断器749

四、熔断器的选择749

第五节 低压接触器750

一、低压接触器的分类和技术数据750

二、低压接触器的选用752

第六节 继电器752

第七节 低压电容器、避雷器、自动开关756

第八章 电力电子器件757

第一节 电力电子器件概述757

一、电力电子的研究范围和研究内容757

二、电力电子的特点和在国民经济中的作用758

三、电力电子器件的重要特征和特性758

四、电力电子器件发展历程758

第二节 电力电子器件的重要性能和分类758

一、电力电子器件的重要性能758

二、电力电子器件的分类759

三、按电力电子器件的应用领域分类759

四、按电路划分电力电子装置759

第三节 电力电子功能单元模块761

一、整流模块761

二、逆变桥761

三、智能模块761

四、功率控制IC模块761

第四节 直流开关电源及模块761

一、开关电源电路结构761

二、开关电源的控制762

三、模块式开关电源762

第五节 电力电子器件发展前景762

一、电力电子变流技术762

二、电力电子装置分布式系统控制763

三、电力电子系统集成、标准化和模块化763

四、节能763

五、电力电子器件与微电子器件763

第六篇 电气工程测量与试验767

第一章 电测技术基础767

第一节 概述767

一、电单位定义767

二、测量方式分类767

三、测量方法分类767

四、测量误差767

第二节 绝对测量与电学量具767

一、绝对测量767

二、电学量具768

第三节 电工仪表的基本知识769

一、电工仪表的基本构造769

二、电工仪表产品型号、类别与组别770

三、电工仪表的技术指标及使用方法772

四、仪表误差与准确度等级773

五、仪表特性及表示符号773

第四节 仪用互感器774

一、互感器的型号含义774

二、互感器的主要技术数据775

三、互感器的准确等级和允许误差775

四、互感器的连接和使用注意事项776

第二章 控制屏、台常用指示仪表777

第一节 交流电流表和电压表777

一、电磁系仪表结构和特点777

二、电磁系仪表常见故障及消除方法777

第二节 有功功率表和无功功率表778

一、电动系仪表结构和特点778

二、单相功率表使用注意事项778

三、三相有功功率表778

四、三相无功功率表779

五、有功功率表改为无功功率表779

第三节 功率因数表779

一、功率因数表的工作原理与结构779

二、使用功率因数表的注意事项779

第四节 频率计779

第五节 同步表780

第六节 电动系仪表常见故障及其消除方法780

第三章 直流仪表781

第一节 磁电系仪表的工作原理781

第二节 直流电流表与分流器781

第三节 直流电压表与倍率器782

第四节 磁电系仪表常见故障及原因782

第五节 直流功率表与直流电能表782

第六节 电测量温度表783

一、热电偶温度表783

二、电阻型温度表784

第四章 电能表785

第一节 交流有功电能表785

一、单相电能表785

二、三相有功电能表785

第二节 标准电能表786

一、标准电能表的结构特点786

二、使用注意事项和技术要求786

第三节 无功电能表787

第四节 电能表检验787

一、电能表检验的一般规定787

二、电能表的检验项目和检验方法787

第五节 特种型式电能表791

第六节 电能计量791

一、电能计量装置准确度等级791

二、电能计量要求791

第七节 电能表的故障与处理791

第五章 互感器接线和负载792

第一节 互感器的接线792

一、电压互感器接线792

二、电流互感器接线793

三、互感器二次回路的仪表连接793

第二节 互感器二次侧的负载794

一、各种仪表的伏安数794

二、计算互感器二次侧负载大小应考虑因素795

第三节 测量的综合误差799

第四节 互感器的误接线分析799

第六章 自动记录仪表及遥测仪表801

第一节 自动记录仪表的结构与分类801

第二节 自动记录仪表的元件802

一、测量元件802

二、墨水与笔尖802

三、记录纸803

四、记录纸的驱动机构803

五、变速器804

六、走纸机构804

七、记录纸的固定装置804

第三节 自动记录仪表的故障与处理805

第四节 遥测仪表806

一、直送式遥测仪表806

二、载波式遥测仪表806

第七章 试验用可携式电工仪表807

第一节 可携式电工仪表用途和使用注意事项807

第二节 低功率因数功率表807

第三节 万用表807

一、结构和测量原理807

二、使用注意事项807

三、常见故障及其原因808

第四节 兆欧表809

一、兆欧表结构和工作原理809

二、兆欧表使用注意事项809

三、兆欧表常见故障及排除方法810

第五节 直流电桥811

一、直流电桥分类测量范围及准确度等级811

二、直流单比电桥811

三、直流双比电桥812

四、直流电桥的使用步骤及注意事项812

五、利用直流电桥测定电缆故障点812

第六节 交流电桥813

一、交流电桥的组成和工作原理813

二、常用交流电桥线路及其特点813

三、使用交流电桥的注意事项814

四、交流电桥的应用814

第七节 相位表815

一、相位表的工作原理815

二、测绘电流相量图法816

第八节 钳形电表816

一、一般钳形电表816

二、钳形相位伏安表816

第九节 电秒表817

一、工作原理及结构817

二、使用方法818

三、注意事项818

第十节 接地电阻测量仪819

一、测量接地电阻的方法和仪器819

二、ZC—8型接地电阻测量仪结构和工作原理819

三、ZC—8型接地电阻测量仪使用方法819

四、保管注意事项820

第八章 电子仪器与示波器820

第一节 电子电压表820

一、峰值电压表820

二、峰一峰值电压表820

三、数字电压表820

第二节 电子计数器821

第三节 电子示波器822

一、示波器的基本原理822

二、示波器的主要技术性能822

三、示波器的种类823

第九章 检流计823

第一节 检流计的用途823

第二节 直流检流计823

一、可动磁针型直流检流计（正切检流计）823

二、磁电系检流计824

三、检流计的制动824

四、冲击检流计824

五、检流计示数光学读取法824

六、电子式直流检流计824

第三节 交流用检流计825

一、振动检流计825

二、振子825

三、交流电桥指零仪825

第十章 电位差计826

第一节 直流电位差计的原理826

一、定电流式电位差计原理826

二、定电阻式电位差计原理826

第二节 直流电位差计的分类和主要技术特性826

一、直流电位差计分类826

二、直流电位差计主要技术特性826

第三节 交流电位差计826

一、直角坐标型交流电位差计826

二、极坐标型交流电位差计827

第四节 电位差计的应用827

一、高电压的测量827

二、电流的测量827

三、功率的测量827

四、阻抗的测量827

第十一章 磁测量828

第一节 磁场的测量828

一、测量交变磁场的电磁感应法828

二、测量恒定磁场的旋转线圈法828

三、测量恒定磁场的冲击法828

四、磁性材料内磁场的测量829

第二节 铁磁材料静态磁特性的测量829

一、静态磁特性测量预备工作829

二、静态磁特性测量的冲击法829

第三节 铁磁材料动态特性的测量831

一、低频下软磁材料动态磁化曲线的测量——平均值电压表法831

二、动态磁滞回线及一些磁性参数的测量——铁磁示波器法831

三、铁损的测量831

第十二章 数字式仪表832

第一节 数字式仪表的原理和优势832

第二节 数字电压表832

一、直流数字电压表832

二、交流数字电压表832

第三节 数字频率计833

第四节 数字相位计833

第五节 数字万用表834

第六节 数字功率表834

第七节 数字电能表835

第八节 数字电桥835

第九节 数字式谐波分析仪836

第十三章 微机化仪器与自动测试系统836

第一节 智能仪器836

第二节 自动测试系统837

第三节 IEEE—488仪器系统837

第四节 PC仪器系统838

第五节 VXIbus仪器系统——虚拟仪器系统839

一、适于模块化仪器标准化的接口总线标准VXIbus839

二、VXIbus仪器系统——虚拟仪器系统839

三、集成仪器840

第十四章 非电量的电测量840

第一节 非电量的电测量技术本质和特点840

一、非电量的电测量技术本质840

二、非电量电测量技术的特点840

第二节 非电量电测量系统的组成840

第三节 传感器841

一、传感器的构成841

二、传感器的分类841

三、传感器工作原理和测量用途841

四、传感器的静态和动态特征841

第四节 几种常见传感器及其工作原理842

一、电阻型传感器842

二、电感型传感器843

三、电容型传感器843

四、热电偶843

五、压电传感器844

六、霍尔传感器844

七、光电传感器844

第十五章 电气试验及其方法845

第一节 概述845

一、电气试验的意义845

二、高压试验的分类845

三、高压试验的要求845

四、电气试验的组织845

五、电气试验的质量保证846

六、电气试验中的人身和设备安全846

第二节 绝缘电阻和吸收比试验846

一、绝缘电阻和吸收比试验能发现的缺陷846

二、测试原理846

三、测试指标847

四、测试方法和注意事项848

五、影响绝缘电阻的因素和对测量结果的分析判断848

第三节 测量直流泄漏电流848

一、测量原理及其特点848

二、测量接线849

三、测量时的操作要点和影响测量结果的因素851

第四节 测量介质损耗因数852

一、测量介质损耗因数能发现的缺陷852

二、介质损耗因数测量方法853

三、影响测试结果的因素和判断试验结果的注意事项854

第五节 交流耐压试验854

一、电力设备绝缘结构在运行中受到的作用854

二、交流耐压试验的目的和意义854

三、工频耐压试验855

四、感应耐压试验856

五、交流耐压试验结果分析判断857

第六节 直流耐压试验857

一、直流耐压试验的特点857

二、试验电压的确定858

三、试验电压的极性858

第七节 局部放电试验858

一、电气设备的局部放电及其测量858

二、脉冲电流法检测局部放电原理859

三、局部放电试验基本接线859

四、局部放电试验方法步骤859

第八节 电气试验仪器设备配置及选型860

一、变电站常用高压试验仪器配置860

二、10～35kV变电站常用高压试验仪器861

第十六章 电气设备交接试验863

第一节 概述863

一、电气装置安装工程电气设备交接试验标准863

二、电气设备交接试验标准的一般规定864

第二节 同步发电机及调相机865

第三节 直流电机和中频发电机868

第四节 交流电动机869

第五节 电力变压器870

一、电力变压器的试验项目和应符合的规定870

二、变压器局部放电试验方法873

第六节 电抗器及消弧线圈和互感器873

一、电抗器及消弧线圈873

二、互感器874

三、电流互感器保护级励磁曲线测量方法876

第七节 断路器、隔离开关、负荷开关及高压熔断器878

一、油断路器878

二、空气及磁吹断路器880

三、真空断路器880

四、六氟化硫断路器881

五、六氟化硫封闭式组合电器881

六、隔离开关、负荷开关及高压熔断器882

第八节 套管、悬式绝缘子和支柱绝缘子882

一、套管882

二、悬式绝缘子和支柱绝缘子884

第九节 电力电缆线路和架空电力线路884

一、电力电缆线路884

二、1kV以上架空电力线路886

第十节 电容器、避雷器和接地装置886

一、电容器886

二、避雷器887

三、接地装置887

第十一节 绝缘油和六氟化硫气体888

一、绝缘油888

二、六氟化硫气体889

第十二节 二次回路、低压线路和低压电器889

一、二次回路889

二、1kV以下电压等级配电装置和馈电线路890

三、低压电器890

第十三节 电除尘器890

第十七章 电力设备预防性试验891

第一节 概述891

一、电力设备预防性试验的意义891

二、电力设备缺陷产生原因和绝缘缺陷分类891

三、电力设备预防性试验分类891

四、电力设备预防性试验规程892

第二节 旋转电机893

一、同步发电机和调相机893

二、直流电机897

三、中频发电机898

四、交流电动机898

第三节 电力变压器、电抗器及互感器900

一、电力变压器及电抗器900

二、电流互感器905

三、电压互感器907

第四节 开关设备908

一、六氟化硫断路器和气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）908

二、多油断路器和少油断路器910

三、磁吹断路器912

四、低压断路器和自动灭磁开关912

五、空气断路器912

六、真空断路器913

七、重合器914

八、分段器（仅限于12kV级）915

九、隔离开关916

十、高压开关柜916

十一、镉镍蓄电池直流屏917

第五节 套管、支柱绝缘子和悬式绝缘子918

一、套管918

二、支柱绝缘子和悬式绝缘子919

第六节 母线920

一、封闭母线920

二、一般母线920

第七节 电容器920

一、高压并联电容器、串联电容器和交流滤波电容器920

二、耦合电容器和电容式电压互感器的电容分压器920

三、断路器电容器和集合式电容器922

四、高压并联电容器装置922

第八节 避雷器和接地装置924

一、避雷器924

二、接地装置925

第九节 绝缘油和六氟化硫气体927

一、变压器油927

二、断路器油928

三、六氟化硫气体928

第十节 电力电缆线路929

一、电力电缆线路预防性试验的一般规定929

二、纸绝缘电力电缆线路929

三、橡塑绝缘电力电缆线路930

四、自容式充油电力电缆线路931

五、交叉互联系统试验方法和要求932

第十一节 架空电力线路和电力布线932

一、1kV以上的架空电力线路932

二、1kV及以下的配电装置和电力布线933

第十二节 二次回路933

第十三节 电除尘器933

第十八章 输变电设备状态检修试验935

第一节 概述935

一、输变电设备状态检修试验的有关术语935

二、设备巡检935

三、试验分类935

四、设备状态量的评价原则和处置原则935

五、状态量的显著性差异分析936

六、易受环境影响状态量的纵横比分析936

七、解体性检修的适用原则936

八、设备状态量化评价法936

九、输变电设备状态检修试验规程937

第二节 交流设备938

一、油浸式电力变压器和电抗器938

二、六氟化硫气体绝缘电力变压器941

三、电流互感器942

四、电磁式电压互感器943

五、电容式电压互感器944

六、高压套管945

七、六氟化硫断路器946

八、气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）947

九、少油断路器948

十、真空断路器949

十一、隔离开关和接地开关949

十二、耦合电容950

十三、高压并联电容器和集合式电容器950

十四、金属氧化物避雷器951

十五、电力电缆952

十六、接地装置954

十七、串联补偿装置954

十八、变电站设备外绝缘及绝缘子955

十九、输电线路956

第三节 直流设备958

一、换流变压器958

二、平波电抗器959

三、直流系统中的交流设备960

四、直流电流互感器960

五、光电式电流互感器961

六、直流分压器961

七、直流断路器962

八、交、直流滤波器及并联电容器组、中性线母线电容器963

九、金属氧化物避雷器964

十、直流接地极及线路965

十一、晶闸管换流阀966

第四节 绝缘油试验967

一、绝缘油例行试验项目967

二、绝缘油诊断性试验项目968

第五节 六氟化