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上篇 电工技术 2

第1章 电路及其分析方法 2

1.1电路的基本物理量 2

1.1.1电路与电路模型 2

1.1.2电流与电压及其参考方向 3

1.1.3电功率 4

1.2电路元件 5

1.2.1电阻元件 5

1.2.2电感元件 6

1.2.3电容元件 7

1.2.4电源元件 8

1.2.5两种电源模型的等效互换 10

1.3基尔霍夫定律 11

1.3.1基尔霍夫电流定律 11

1.3.2基尔霍夫电压定律 12

1.4电路中电位的计算 13

1.5电路的两种基本分析方法 13

1.5.1支路电流法 13

1.5.2节点电压法 15

1.6线性电路的两个重要定理 16

1.6.1叠加定理 16

1.6.2戴维南定理 18

1.7电路的暂态分析 20

1.7.1换路定律及初始值计算 20

1.7.2一阶电路的暂态分析 21

1.7.3微分电路和积分电路 25

本章小结 26

习题 27

第2章 交流电路 32

2.1正弦量的概念 32

2.1.1正弦量的三要素 32

2.1.2正弦量的有效值 33

2.1.3相位差 34

2.2正弦量的相量表示法 35

2.2.1正弦量与旋转矢量的关系 35

2.2.2正弦量的相量表示方法 36

2.3电路定律及单一参数的正弦交流电路 37

2.3.1基尔霍夫定律的相量形式 38

2.3.2单一参数的正弦交流电路 38

2.3.3阻抗的概念及相量形式的欧姆定律 41

2.4 RLC串联交流电路的分析 42

2.5阻抗的串联与并联 44

2.5.1阻抗的串联电路 44

2.5.2阻抗的并联电路 45

2.6复杂正弦交流电路的分析 45

2.7交流电路的功率及功率因数的提高 47

2.7.1功率 47

2.7.2功率因数的提高 49

2.8交流电路中的谐振 51

2.8.1串联谐振 51

2.8.2并联谐振 54

2.9三相电路 54

2.9.1三相电源 55

2.9.2三相负载的连接 56

2.10非正弦周期电压与电流 59

2.10.1非正弦周期信号分解为傅里叶级数 60

2.10.2非正弦周期量的有效值 61

2.10.3非正弦周期电流电路的平均功率 62

2.10.4非正弦周期电流电路的计算 63

本章小结 63

习题 65

第3章 变压器 69

3.1变压器的基本结构与工作原理 69

3.1.1变压器的基本结构 69

3.1.2变压器的工作原理 70

3.2变压器的外特性、效率与极性 73

3.2.1变压器的外特性 73

3.2.2变压器的损耗与效率 74

3.2.3变压器绕组的极性及其测定 74

3.3其他类型的变压器 75

3.3.1三相变压器 75

3.3.2特种变压器 76

本章小结 78

习题 78

第4章 电动机 80

4.1三相异步电动机的结构 80

4.1.1定子 80

4.1.2转子 80

4.2三相异步电动机的工作原理 81

4.2.1旋转磁场 81

4.2.2工作原理 84

4.3三相异步电动机的电磁转矩和机械特性 85

4.3.1电磁转矩 85

4.3.2机械特性 86

4.4三相电动机的铭牌 87

4.5三相异步电动机的使用 89

4.5.1起动 89

4.5.2调速 90

4.5.3制动 91

4.6单相异步电动机 92

4.6.1电容分相式异步电动机 92

4.6.2单相罩极式异步电动机 93

4.6.3单相异步电动机应用实例 93

4.7直流电动机 94

4.7.1基本结构及励磁方式 94

4.7.2工作原理及运行分析 95

4.7.3起动和调速 96

4.8控制电动机 98

4.8.1伺服电动机 98

4.8.2步进电动机 100

本章小结 101

习题 102

第5章 电动机的控制系统 103

5.1常用低压电器 103

5.1.1刀开关和熔断器 103

5.1.2组合开关 104

5.1.3按钮 104

5.1.4行程开关 105

5.1.5交流接触器 105

5.1.6继电器 107

5.1.7低压断路器 108

5.2电动机继电接触控制的基本电路 109

5.2.1电气控制原理图的绘制与读图方法 109

5.2.2三相异步电动机继电接触控制的基本电路 109

5.3电动机继电接触控制应用举例 113

5.3.1笼型三相异步电动机的？-△减压起动控制电路 113

5.3.2加热炉自动上料控制电路 114

5.4可编程序控制器 115

5.4.1 PLC的基本结构 115

5.4.2 PLC的基本工作过程 116

5.4.3 PLC的主要性能指标 116

5.4.4 PLC的编程语言 117

5.4.5 PLC的指令系统 120

5.4.6 PLC应用举例 122

本章小结 124

习题 125

第6章 工业企业供电与安全用电 126

6.1电力系统 126

6.1.1电力系统的组成 126

6.1.2电力系统的基本参量 128

6.1.3电力系统的电压 128

6.2工业企业供配电 129

6.2.1工业企业供配电系统的组成 129

6.2.2低压配电线路 130

6.3安全用电 131

6.3.1电流对人体的伤害 131

6.3.2触电的形式 132

6.3.3接地和接零 134

6.3.4低压配电系统的接地形式 136

本章小结 138

下篇 电子技术 140

第7章 半导体器件基础 140

7.1半导体的基础知识 140

7.1.1半导体的导电特性 140

7.1.2 PN结 141

7.2半导体二极管 143

7.2.1基本结构 143

7.2.2伏安特性 144

7.2.3主要参数 144

7.2.4应用举例 145

7.3稳压管 146

7.3.1伏安特性 146

7.3.2主要参数 147

7.4晶体管 148

7.4.1基本结构 148

7.4.2工作原理 148

7.4.3特性曲线 150

7.4.4主要参数 151

7.5场效应晶体管 152

7.5.1结构与工作原理 152

7.5.2特性曲线 154

7.5.3主要参数 155

7.5.4场效应晶体管与晶体管的比较及使用的注意事项 156

7.6半导体光电器件 157

7.6.1发光二极管 157

7.6.2光敏二极管 157

7.6.3光敏晶体管 158

本章小结 158

习题 159

第8章 放大电路基础 161

8.1放大电路概述 161

8.1.1放大的概念 161

8.1.2放大电路的主要性能指标 161

8.2单管共发射极放大电路 162

8.2.1电路组成 163

8.2.2工作分析 163

8.2.3放大电路静态工作点的稳定 167

8.3射极输出器 169

8.3.1电路组成 169

8.3.2工作分析 170

8.4多级放大电路 171

8.4.1耦合方式 172

8.4.2工作分析 174

8.5差动放大电路 174

8.5.1电路组成 175

8.5.2工作分析 175

8.5.3典型的差动放大电路 176

8.5.4恒流源差动放大电路 176

8.6功率放大电路 177

8.6.1功率放大电路的特点和工作状态 177

8.6.2乙类互补对称功率放大电路 178

8.6.3甲乙类互补对称功率放大电路 179

本章小结 179

习题 180

第9章 集成运算放大器 181

9.1集成运算放大器简介 181

9.1.1基本组成 181

9.1.2主要参数 182

9.1.3电压传输特性 183

9.1.4理想运算放大器 183

9.2放大电路中的反馈 184

9.2.1反馈的基本概念 184

9.2.2正反馈与负反馈的判断 185

9.2.3负反馈的类型 185

9.2.4负反馈对放大电路性能的影响 188

9.3集成运算放大器在信号运算方面的应用 190

9.3.1比例运算电路 190

9.3.2加法运算电路 192

9.3.3减法运算电路 192

9.3.4积分运算电路 193

9.3.5微分运算电路 194

9.4集成运算放大器在信号处理方面的应用 195

9.4.1电压比较器 195

9.4.2有源滤波器 197

9.4.3仪用放大器 199

9.5集成运算放大器在波形产生方面的应用 200

9.5.1 RC正弦波振荡电路 201

9.5.2矩形波发生器 202

9.5.3三角波发生器 203

9.6集成运算放大器在使用时的注意事项 204

9.6.1合理选用集成运算放大器型号 204

9.6.2消振和调零 204

9.6.3保护 204

本章小结 205

习题 205

第10章 直流稳压电源 211

10.1整流电路 211

10.1.1单相半波整流电路 211

10.1.2单相桥式整流电路 213

10.2滤波电路 215

10.2.1电容滤波电路 215

10.2.2电感电容滤波电路 217

10.2.3 π形滤波电路 218

10.3稳压电路 218

10.3.1稳压管稳压电路 218

10.3.2串联型稳压电路 220

10.3.3集成稳压电路 221

10.3.4开关型稳压电源 223

10.4晶闸管和可控整流电路 225

10.4.1晶闸管 225

10.4.2可控整流电路 228

本章小结 230

习题 230

第11章 门电路与组合逻辑电路 233

11.1数字电路概述 233

11.1.1数制 233

11.1.2数字信号 236

11.1.3数字电路 236

11.2分立元器件门电路 237

11.2.1二极管与门电路 237

11.2.2二极管或门电路 238

11.2.3晶体管非门电路 239

11.3集成门电路 240

11.3.1 TTL与非门电路 240

11.3.2 CMOS或非门电路 243

11.3.3其他逻辑功能的门电路 244

11.4逻辑代数 246

11.4.1逻辑代数的运算规则和常用公式 247

11.4.2逻辑函数的表示方法 248

11.4.3逻辑函数的化简 252

11.5组合逻辑电路的分析与设计 255

11.5.1组合逻辑电路的分析 255

11.5.2组合逻辑电路的设计 256

11.6常用的组合逻辑电路 257

11.6.1加法器 257

11.6.2编码器 259

11.6.3译码器和数字显示器 261

11.7半导体存储器及可编程逻辑器件 266

11.7.1半导体存储器 266

11.7.2可编程逻辑器件 270

11.8应用举例 274

11.8.1电子密码锁电路 274

11.8.2交通信号灯故障检测电路 275

11.8.3故障报警电路 276

本章小结 277

习题 277

第12章 触发器与时序逻辑电路 280

12.1触发器 280

12.1.1 RS触发器 280

12.1.2 JK触发器 283

12.1.3 D触发器 285

12.1.4 T触发器和T′触发器 287

12.2寄存器 287

12.2.1数码寄存器 288

12.2.2移位寄存器 288

12.3计数器 290

12.3.1二进制加法计数器 291

12.3.2十进制加法计数器 296

12.3.3任意进制计数器 297

12.4 555定时器及其应用 299

12.4.1 555定时器 299

12.4.2 555定时器的典型应用 300

12.5应用举例 303

12.5.1冲床保安电路 303

12.5.2四人抢答器 303

12.5.3数字显示电子钟 304

本章小结 304

习题 305

第13章 数-模与模-数转换 308

13.1概述 308

13.2数-模转换器 309

13.2.1倒T形电阻网络数-模转换器 309

13.2.2数-模转换器的主要技术指标 311

13.3模-数转换器 311

13.3.1模-数转换的一般步骤和采样定理 311

13.3.2逐次渐近型模-数转换器 313

13.3.3模-数转换器的主要技术指标 316

本章小结 316

习题 316

第14章 Multisim10.1简介 317

14.1基本界面 317

14.2元器件库 319

14.3虚拟仪器仪表 320

14.4仿真分析方法 323

14.5基本操作方法 324

14.6仿真实验范例 328

本章小结 330

附录 331

附录A部分Y系列（IP44封闭式）三相异步电动机技术数据 331

附录B国产半导体分立器件型号命名法 332

附录C部分半导体器件的型号和参数 333

附录D国产模拟集成电路的命名方法 335

附录E部分模拟集成电路的主要参数 336

附录F格雷码对照表 336

部分习题答案 337

参考文献 341