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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