中高职衔接精品系列教材 电工与电子技术PDF电子书下载

模块一 电工常识和EWB电路仿真软件 1

1.1 发电、输电概述 1

1.1.1 电能的产生 1

1.1.2 电力系统的组成 2

1.2 工厂配电 4

1.3 安全用电常识 5

1.3.1 安全用电的意义 5

1.3.2 触电的常见形式 5

1.3.3 保护接地和保护接零 7

1.3.4 安全用电措施 8

1.3.5 触电急救常识 8

1.4 万用表 9

1.4.1 万用表结构 9

1.4.2 万用表测量方法 9

1.4.3 万用表测量电压、电流与电阻的原理 10

1.5 EWB电路仿真软件 12

1.5.1 软件简介 12

1.5.2 EWB软件界面 12

1.5.3 EWB基本操作方法介绍 15

1.5.4 EWB 5.0电路仿真 20

1.5.5 SPICE方式分析电路 22

模块一小结 23

模块一任务实施 24

任务一 安全用电观察、思考和查询问题答案 24

任务二 万用表测量电阻、电压和电流 24

任务三 EWB软件对电压、电流的仿真测量 25

思考与习题一 27

模块二 直流电路 30

2.1 电路的基本物理量 31

2.1.1 电路和电路模型 31

2.1.2 电流 31

2.1.3 电压与电动势 33

2.1.4 关联与非关联参考方向时电压与电流关系式 35

2.1.5 电阻与电阻器 36

2.1.6 电能与电功率 38

2.2 全电路欧姆定律及电路的三种状态 40

2.2.1 全电路欧姆定律 40

2.2.2 电气设备的额定值 41

2.2.3 电路的三种状态 42

2.3 电阻的串联、并联与混联 44

2.3.1 电阻的串联 44

2.3.2 电阻的并联 46

2.3.3 电阻的混联 47

2.4 电阻Y一△连接等效变换 48

2.4.1 电阻Y△连接的等效变换 48

2.4.2 电阻Y★△连接的应用——电桥电路 51

2.5 基尔霍夫定律和支路电流法 52

2.5.1 复杂电路中涉及的概念 52

2.5.2 基尔霍夫定律 53

2.5.3 支路电流法 56

2.6 实际电源的等效变换 58

2.6.1 实际电压源模型 58

2.6.2 实际电流源模型 58

2.6.3 实际电源的等效变换 59

2.7 叠加定理 61

2.7.1 叠加定理 61

2.7.2 叠加定理的应用 62

2.8 节点电压法 63

2.8.1 定义 63

2.8.2 解题步骤 64

2.9 戴维南定理 65

2.9.1 戴维南定理 65

2.9.2 戴维南定理的应用 65

2.10 含受控源电路的等效变换 68

2.10.1 受控源 68

2.10.2 含受控源二端网络的等效电路 69

模块二小结 72

模块二任务实施 73

任务一 研究电阻串联、并联电路的特点 73

任务二 研究电源端电压、输出功率与负载的关系 74

任务三 验证基尔霍夫定律和探索叠加定理 75

任务四 探索节点电压法 76

任务五 探索戴维南定理 76

思考与习题二 77

模块三 单相正弦交流电路 83

3.1 正弦交流电的基本概念 83

3.1.1 正弦交流电及其三要素 84

3.1.2 相位差 85

3.1.3 有效值 85

3.2 正弦量的相量表示法 87

3.2.1 复数及其表示形式 87

3.2.2 复数运算 88

3.2.3 正弦量的相量表示法 89

3.3 RLC单元件交流电路 90

3.3.1 电阻元件交流电路 90

3.3.2 电感元件交流电路 92

3.3.3 电容元件交流电路 95

3.4 RLC串联交流电路 97

3.4.1 RLC串联电路的计算 97

3.4.2 RLC串联电路的性质 99

3.5 RLC并联交流电路 101

3.5.1 RLC并联电路及复导纳 101

3.5.2 复阻抗与复导纳的等效变换 103

3.6 阻抗的连接 105

3.6.1 阻抗的串联 105

3.6.2 阻抗的并联 107

3.7 用相量法分析复杂交流电路 109

3.8 正弦交流电路中的功率及功率因数的提高 111

3.8.1 有功功率、无功功率、视在功率和功率因数 111

3.8.2 功率因数的提高 112

3.9 正弦交流电路负载获得最大功率的条件 114

3.10 RLC电路中的谐振 115

3.10.1 串联谐振 115

3.10.2 RLC并联谐振 118

3.11 非正弦周期电流电路 119

3.11.1 非正弦周期电流 119

3.11.2 非正弦周期电流电路的有效值和平均功率 120

3.11.3 非正弦周期电流电路的计算 123

模块三小结 125

模块三任务实施 126

任务一 用示波器观察正弦交流电的波形，研究其三要素 126

任务二 用示波器观察和测量RL或RC串联电路电压与电流间的相位差 127

任务三 探索RLC串联电路电压、电流、阻抗计算式 129

任务四 研究日光灯电路功率因数的提高 129

思考与习题三 130

模块四三 相交流电路 134

4.1 三相对称电源 134

4.1.1 三相对称电源表示方法 134

4.1.2 三相电源的连接 136

4.2 三相负载的连接 138

4.2.1 三相负载的Y连接 139

4.2.2 三相负载的△连接 142

4.3 三相不对称电路 145

4.4 三相电路的功率 150

模块四小结 152

模块四任务实施 153

任务一 探索三相对称电源星形、三角形连接时线电压与相电压的关系 153

任务二 测量三相负载星形连接时负载的电压与电流 154

任务三 测量三相负载三角形连接时负载的电压与电流 155

思考与习题四 156

模块五 过渡电路 158

5.1 过渡电路概念及其作用 159

5.1.1 过渡电路概念及其作用 159

5.1.2 换路定律与电路的初始值 160

5.2 一阶电路的零输入响应 162

5.2.1 RC电路的零输入响应 162

5.2.2 RL电路的零输入响应 164

5.3 一阶电路的零状态响应 166

5.3.1 RC电路的零状态响应 166

5.3.2 RL电路的零状态响应 168

5.4 一阶电路的全响应及三要素法 169

5.4.1 一阶电路的全响应 169

5.4.2 一阶电路的三要素法 170

模块五小结 172

模块五任务实施 173

任务一 观察与分析含RLC元件电路在过渡电路中的不同现象 173

任务二 研究RC电路在过渡响应时电容器电压uc的变化规律及时间常数 173

任务三 研究RL电路在过渡响应时电感线圈上电压uL的变化规律及时间常数 174

思考与习题五 175

模块六 磁路与变压器 178

6.1 磁路的基本知识 178

6.1.1 磁路的基本物理量 178

6.1.2 磁路的基本定律 181

6.2 磁性材料 185

6.2.1 高导磁性 185

6.2.2 磁饱和性 185

6.2.3 磁滞性 186

6.3 交流铁芯线圈 187

6.3.1 电磁关系 187

6.3.2 电压电流关系 188

6.3.3 功率损耗 188

6.3.4 等效电路 189

6.4 电磁铁 190

6.4.1 直流电磁铁 191

6.4.2 交流电磁铁 191

6.5 变压器 194

6.5.1 变压器的分类和结构 194

6.5.2 变压器的工作原理 195

6.5.3 变压器的外特性、功率和效率 199

6.5.4 变压器绕组的极性 202

6.5.5 特殊变压器 203

模块六小结 205

模块六任务实施 206

任务一 观察交、直流电磁铁的工作现象并测量动作电流 206

任务二 直流法、交流法测试互感线圈的同名端 206

任务三 研究变压器在空载、负载、短路时变压变流规律及运行特性 207

任务四 研究变压器阻抗变换规律 208

思考与习题六 209

模块七 异步电动机及其控制 211

7.1 三相异步电动机的结构及工作原理 211

7.1.1 三相异步电动机的结构 211

7.1.2 三相异步电动机的工作原理 213

7.2 三相异步电动机的铭牌与选择 214

7.2.1 三相异步电动机的铭牌 214

7.2.2 电动机的选择 216

7.3 单相异步电动机 217

7.3.1 单相异步电动机基本结构和工作原理 217

7.3.2 单相异步电动机起动方法 217

7.4 三相异步电动机的基本控制电路 219

7.4.1 常用低压电器 219

7.4.2 电动机的基本控制电路 223

7.5 电气控制电路分析基础 227

7.5.1 电气符号 227

7.5.2 电气控制电路分析基础 229

模块七小结 230

模块七任务实施 230

任务一 研究三相异步电动机的转动原理 230

任务二 探索三相异步电动机点动控制电路 231

任务三 探索三相异步电动机单向运行控制电路 232

任务四 探索三相异步电动机正反转控制电路 233

思考与习题七 235

模块八二 极管及整流电路 236

8.1 半导体二极管 236

8.1.1 半导体基础知识 236

8.1.2 PN结 237

8.1.3 二极管 238

8.1.4 特殊二极管 240

8.1.5 二极管的检测 242

8.2 单相整流电路 242

8.2.1 半波整流电路 243

8.2.2 桥式整流电路 244

8.3 滤波电路 246

8.3.1 电容滤波电路 246

8.3.2 电感滤波器 247

8.3.3 复式滤波器 248

8.4 稳压二极管稳压电路 249

8.4.1 稳压电路组成与工作原理 249

8.4.2 稳压电路元件的选择 250

8.5 三端集成稳压器 251

8.5.1 三端集成稳压器的分类 252

8.5.2 W78××系列三端集成稳压器 252

8.5.3 三端集成稳压器的应用电路 253

模块八任务实施 255

任务一 研究二极管单向导电性 255

任务二 研究整流、滤波和稳压电路 257

模块八小结 258

思考与习题八 259

模块九 晶体管及其放大电路 262

9.1 晶体管 262

9.1.1 晶体管的基本结构与分类 263

9.1.2 晶体管的电流放大作用 264

9.1.3 晶体管的特性曲线 265

9.1.4 晶体管的主要参数 267

9.1.5 晶体管的简易测试 267

阅读材料——晶体管的发明 269

9.2 基本放大电路 269

9.2.1 放大电路的组成 269

9.2.2 共射基本放大电路静态分析 271

9.2.3 共射基本放大电路动态分析 273

9.3 分压式偏置放大电路 275

9.3.1 静态工作点对输出波形的影响 275

9.3.2 分压式偏置放大电路 276

9.4 射极输出器 279

9.5 推挽式功率放大电路 281

9.5.1 功率放大器的要求与分类 281

9.5.2 OCL功放电路 283

9.5.3 OTL功放电路 284

9.6 多级放大电路 285

9.6.1 多级放大电路结构与耦合方式 285

9.6.2 阻容耦合多级放大电路 286

9.6.3 多级放大电路设计 288

模块九 任务实施 291

任务一 晶体管直流电流放大倍数与输出特性研究 291

任务二 放大电路静态工作点、动态参数的测量及失真观察 292

任务三 多级放大电路电压放大倍数测量与功能分析 293

模块九小结 294

思考与习题九 295

模块十 运算放大器 299

10.1 运算放大器简介 299

10.1.1 运算放大器的定义、特点和应用 300

10.1.2 运算放大器的组成 300

10.1.3 集成运放图形符号及外形 301

10.1.4 集成运放的主要参数 301

10.1.5 运算放大器的分类 303

10.1.6 理想运算放大器的条件与特性 304

10.2 负反馈 306

10.2.1 反馈基本概念 306

10.2.2 反馈类型及其判别方法 306

10.2.3 负反馈对放大器性能的改善 309

10.3 运算放大器的线性应用 311

10.3.1 反相输入运算放大电路 311

10.3.2 同相输入运算放大电路 316

10.3.3 差分电路 317

10.4 电压比较器 319

10.4.1 电压比较器 319

10.4.2 滞回比较器 320

10.5 信号发生器电路设计 322

模块十小结 323

模块十任务实施 324

任务一 理想运算放大器“虚短”“虚断”特性测量 324

任务二 负反馈运算放大电路电压放大倍数测量与分析 324

任务三 集成运放微分、积分电路输入和输出电压的测量 326

思考与习题十 327

模块十一 组合逻辑电路 331

11.1 数字信号和数字电路 332

11.1.1 数字信号 332

11.1.2 数字电路 332

11.2 数制与码制 333

11.2.1 数制 333

11.2.2 码制 335

11.3 逻辑函数 336

11.3.1 逻辑函数及其基本运算法则 336

11.3.2 逻辑代数的运算法则 338

11.3.3 逻辑电路图 339

11.4 基本逻辑门电路 340

11.4.1 二极管门电路 340

11.4.2 三极管门电路 341

11.5 组合逻辑电路的分析和设计 342

11.5.1 组合逻辑电路分析 342

11.5.2 组合逻辑电路设计 343

11.6 常用组合逻辑部件 344

11.6.1 编码器 344

11.6.2 译码器 345

模块十一小结 348

模块十一任务实施 348

任务一 探索逻辑函数的真值表、函数表示式和逻辑电路图互换 348

任务二 实践组合逻辑电路的设计 350

思考与习题十一 351

模块十二 时序逻辑电路 354

12.1 时序逻辑电路概念 355

12.2 常用集成触发器 355

12.2.1 基本RS触发器 355

12.2.2 同步RS触发器 357

12.2.3 边沿触发器 359

12.2.4 集成D触发器 359

12.2.5 集成JK触发器 360

12.3 时序逻辑电路的分析与设计 362

12.3.1 时序逻辑电路的分析方法 362

12.3.2 时序逻辑电路的设计方法 364

12.4 常用时序逻辑功能部件 365

12.4.1 计数器及应用 366

12.4.2 寄存器及移位寄存器 369

12.5 数字系统一般故障的检查和排除 370

12.5.1 故障检测的方法 370

12.5.2 实例分析 371

模块十二小结 373

模块十二任务实施 374

任务一 探索RS触发器的真值表 374

任务二 探索边沿JK触发器的逻辑分析 374

任务三 探索N进制（任意进制）计数器的设计 375

思考与习题十二 376

附录A 半导体器件命名方法 379

附录B 常用半导体器件的参数 380

附录C E24电阻系列电阻阻值速查表 385

部分习题答案 386

参考文献 391