电路与电机 电工学及电子学 1PDF电子书下载

上篇 电 路 1

第一章电路的基本概念和基本定律 1

1-1 引言 1

一、电路和电路的组成 1

二、模型化的概念 1

目录 1

三、电路的功能 2

四、电路分析 2

向 3

一、电流 3

1-2 电路的基本物理量及其参考方 3

二、电位和电压 4

三、电动势 7

四、功和功率 8

1-3电工常用单位 11

1-4电阻元件 12

一、电阻的线性和非线性 12

二、电阻的正和负 14

1-5电源元件 16

一、电压源 16

二、电流源 17

1-6电路的状态 18

二、短路 19

一、开路 19

三、带负载 20

1-7克希荷夫定律 24

一、引言 24

二、克希荷夫电流定律——KCL 24

三、克希荷夫电压定律——KVL 26

第二章电路的简化和等效变换 33

2-1 引言 33

2-2电阻串并联网络的等效变换 33

一、串联电路的等效变换及分压关系 33

二、并联电路的等效变换及分流关系 35

三、串并联电路的等效变换 37

2-3星形和三角形网络的等效变换 39

一、将三角形变换为星形 40

二、将星形变换为三角形 40

2-4入端电阻的求法 42

2-5利用电位概念简化电路 45

一、利用电位概念简化电路图的绘制 45

二、利用等电位点的性质简化电路计算 45

2-6 电压源与电流源的简化和等效 50

变换 50

一、理想电源的简化 50

二、电压源与电流源的等效变换 51

第三章网络分析和网络定理 57

3-1支路电流法 57

3-2网孔电流法 61

3-3节点电位法 65

3-4线性网络的基本性质和定理 71

一、比例性 71

二、叠加性 73

三、互易性 77

3-5等效电源定理 82

一、戴维南定理 82

二、诺顿定理 87

3-6对偶性概念 91

一、分类 96

4-2受控源的基本概念 96

4-1 引言 96

第四章含受控源电路的分析 96

二、参数 98

三、性质 99

4-3含受控源电路的基本运算 100

一、要点 100

二、简单受控源电路的计算和举例 100

4-4含受控源电路的等效变换 102

一、受控源的等效变换 103

二、戴维南等效电路及诺顿等效电路 106

*4-5含受控源电路的网络分析 110

一、网孔分析法 110

二、节点分析法 111

三、叠加法 112

第五章动态电路 118

5-1动态元件 118

一、电容元件 118

二、电感元件 123

三、实际的电容器和电感器 128

5-2分析动态电路的任务 130

一、产生瞬变过程的原因及研究的意义 131

二、激励与响应 131

三、研究瞬变过程的具体任务 132

二、初始值的确定 133

一、换路定则 133

确定 133

5-3换路定则及初始值和稳态值的 133

三、稳态值的确定 134

5-4一阶电路的零输入响应 137

一、RC电路的零输入响应 137

二、时间常数t 139

三、RC电路的能量平衡关系 143

四、RL电路的零输入响应 145

5-5一阶电路的零状态响应 149

一、RC电路的零状态响应 149

二、RL电路的零状态响应 152

5-6一阶电路的全响应 156

一、由零输入响应和零状态响应计算全响应 156

二、由稳态及暂态计算全响应 159

三、三要素法 161

*5-7一阶电路的正弦响应 165

5-8阶跃函数和阶跃响应 168

一、阶跃函数及单位阶跃函数 168

二、阶跃响应及单位阶跃响应 171

5-9脉冲响应 174

一、单脉冲响应 174

二、复脉冲响应 179

*5-10强迫跳变 188

一、出现强迫跳变的原因 188

二、强迫跳变的初值计算 188

一、零输入响应式 193

5-11二阶电路解法初论 193

二、方程式讨论之一：R＞2？ 195

三、方程式讨论之二：R=2？ 198

四、方程式讨论之三：R＜2？ 199

五、经典法求解动态电路的一般法则 208

第六章正弦交流电的基本概念 214

6-1引言 214

6-2正弦交流电的三要素 215

一、变化的快慢 215

二、变化的起点和相位 216

三、交流电量的大小 220

6-3交流电的有效值 221

6-4正弦量的相量表示法 223

一、正弦量几种表示方法及其比较 223

二、复数 224

三、用复数表示正弦量——相量法 226

6—正弦交流电路中的电阻元件 229

一、电压与电流关系 229

二、功率 230

6-6正弦交流电路中的电容元件 232

一、电压和电流关系 232

二、功率 235

一、电压与电流关系 237

6-7正弦交流电路中的电感元件 237

二、功率 239

第七章稳态正弦交流电路的分析 243

7-1克希荷夫定律的相量式 243

7-2欧姆定律相量式 阻抗及导纳 244

一、单参数交流电路的欧姆定律及阻抗 244

二、多参数交流电路的欧姆定律及阻抗 244

三、导纳 246

四、复阻抗与复导纳的等效变换 249

7-3简单交流电路的计算 252

一、阻抗串联电路 252

二、阻抗并联电路 254

三、阻抗的串并联电路 259

四、相量分析法的一般解题步骤 262

7-4复杂交流网络的分析 265

7-5交流电路的功率 271

一、有功功率和功率因数 271

二、视在功率，无功功率和功率三角形 274

三、复功率 277

四、功率因数的提高 279

五、负载获得最大传输功率的条件 281

第八章三相交流电 288

8-1 引言 288

8-2三相对称电动势的产生 288

一、星形连接 290

8-3三相电路的连接 290

二、三角形连接 291

8-4三相电路中相与线间各量关系 291

一、若干术语的意义 291

二、相电压与线电压、相电流与线电流的关系 292

8-5 负载与三相电源的连接及计算 294

一、负载为单个的单相负载 295

二、负载为多个单相负载 295

三、对称三相负载 299

8-6三相电路的功率 301

8-7两相交流电源的获得 302

一、电流对人体的危害 303

二、触电情况 303

8-8安全用电常识 303

三、预防触电的基本措施 304

第九章正弦激励的频率响应及谐振 309

9-1 RC电路的频率特性 309

一、RC高通电路 309

二、RC低通电路 311

9-2RLC串联电路的频率响应——串联 315

谐振 315

一、阻抗随频率的变化 315

二、串联谐振和能量关系 316

三、品质因数 318

四、串联谐振的主要特点 319

五、频率特性 320

六、通频带 322

9-3 RLC并联电路的频率响应·并 325

联谐振 325

一、导纳随频率的变化 325

二、并联谐振 326

三、品质因数 326

四、并联谐振的特点 326

五、频率特性 327

9-4电感元件与电容器的并联 329

一、谐振条件和谐振频率 329

二、品质因数 330

三、主要特点 330

四、频率特性 331

第十章周期性非正弦电路 335

10-1引言 335

10-2周期性非正弦量的分解 335

一、不同频率正弦量的合成 335

二、周期性非正弦量分解成三角级数 336

三、几种常见非正弦波形的谐波分析 337

四、频谱分析的概念 339

10-3周期性非正弦量的有效值、平均值 341

及功率 341

一、有效值 341

二、平均值 342

三、功率 343

10-4周期性非正弦电路的计算 346

*10-5滤波器的概念 350

一、低通滤波器 350

二、高通滤波器 351

三、谐振滤波器 351

第十一章 双口网络 355

11-1 引言 355

11-2双口网络的基本方程组 356

一、导纳参数 357

二、阻抗参数 363

三、混合参数 369

四、传输参数 373

一、参数的独立数 377

11-3双口网络参数间的关系 377

二、网络参数间的等效互换 379

*11-4参数已知的网络等效互换 381

一、已知网络导纳参数Y，求等效П形电路参数 382

二、已知网络阻抗参数Z求等效T形电路 382

的参数 382

三、已知网络混合参数H，求П形和T形等 383

效电路的参数 383

四、已知网络传输参数T，求П形和T形等 384

效电路的参数 384

五、Ⅱ形和T形电路的等效变换 385

12-1引言·基本物理量 392

第十二章磁路 392

下篇电 机 392

12-2磁性材料 393

一、磁性材料的磁性 393

二、常用磁性材料的分类和用途 397

三、铁磁材料的损耗 399

12-3磁路的组成和磁路定律 404

一、磁路的组成 404

二、磁路计算的基本定律 405

三、有关磁路的几个问题 410

12-4恒定磁通的磁路计算 414

一、已知磁通求磁动势 415

二、已知磁动势求磁通 418

三、含气隙磁路的简化计算 421

12-5电磁铁 424

一、简介 424

二、电磁吸力及直流电磁铁 424

*三、交流电磁铁 427

第十三章变压器 434

13-1变压器的类别和构造 434

一、变压器的类别 434

二、变压器的基本构造 434

13-2变压器的工作原理 435

一、变压器空载状态的分析 435

二、变压器负载状态的分析 441

13-3变压器的主要功能 444

一、变电压 444

二、变电流 445

三、变阻抗 445

13-4变压器的相量图和等效电路 448

一、相量图 448

二、等效电路 449

13-5变压器使用中的几个问题 454

一、额定值 454

二、变压器的同名端和绕组的连接 456

*三、干扰与抗干扰措施 459

一、电源变压器 462

13-6常用小型变压器 462

二、自耦变压器 463

*三、仪用互感器 465

*四、音频变压器 467

*五、脉冲变压器 469

第十四章异步电机 473

14-1引言 473

14-2异步电动机转动原理及旋转磁场 473

的产生 473

一、转动原理及转差率 473

二、三相两极旋转磁场的产生 475

四、旋转磁场的极对数和转速之间的关系 477

三、磁场旋转方向的改变 477

14-3异步电动机的构造 479

一、定子 479

二、转子 481

14-4异步电动机的铭牌和技术数据 482

一、铭牌 482

二、型号及额定值 483

三、技术数据举例 485

14-5异步电动机定子和转子各电量 486

一、定子电路中各电量的关系 486

二、转子电路中各电量的关系 487

三、定子和转子各量的相互关系 492

二、转矩基本方程 494

14-6转矩及转矩特性 494

一、转矩的平衡关系 494

三、转矩特性 497

四、对转矩曲线的几点说明 498

五、机械特性的实用公式 501

14-7异步电动机的起动 505

一、直接起动法 505

二、降压起动法 506

三、转子加电阻起动法 508

一、变频调速 510

二、变极调速 510

*14-8异步电动机的调速 510

三、变转差率调速 511

14-9异步电动机的制动 511

一、能耗制动 511

二、反接制动 512

14-10异步电动机的效率和功率因数 513

一、效率 513

二、功率因数 514

三、异步电动机功率因数的改善 514

14-11单相异步电动机 516

一、工作原理 516

二、各种类型的单相异步电动机 519

一、引言 522

14-12两相交流伺服电动机 522

二、两相交流伺服电动机的结构 523

三、旋转磁场的形成 524

四、转矩特性和机械特性 528

五、伺服电动机的基本运行特点 528

六、控制方法 530

七、常用两相交流伺服电动机的技术数据 531

*14-13两相异步测速发电机 532

一、引言 532

二、工作原理 533

一、引言 536

二、起动问题 536

15-1同步电动机概述 536

第十五章同步电动机 536

15-2反应式同步电动机 537

一、结构 537

二、工作原理 538

15-3永磁式同步电动机 540

一、结构 540

二、工作原理 542

15-4磁滞式同步电动机 543

一、结构 543

二、工作原理 544

三、磁滞电动机的特点 546

一、引言 547

15-5步进电动机 547

二、反应式步进电动机工作原理 548

三、步进电动机的技术性能 553

*第十六章直流电机 555

16-1引言 555

16-2直流电机的基本结构 555

一、定子 555

二、电枢 556

16-3直流伺服电动机的基本原理 556

一、直流伺服电动机的转动原理 556

二、电磁转矩 557

三、电枢电动势 558

16-4直流伺服电动机的平衡方程式 559

四、机械功率 559

16-5直流伺服电动机的控制方法和性 560

能 560

一、电枢控制 561

二、磁场控制 563

16-6直流伺服电动机的额定值和型 565

号 565

一、额定值 565

二、型号 566

16-7直流测速发电机简介 567

一、刀开关 570

17-2手控电器 570

接触控制 570

17-1 引言 570

第十七章低压电器和异步电动机的继电- 570

二、按钮开关 571

三、转换开关 572

17-3 自控电器 573

一、接触器 573

二、继电器 574

17-4异步电动机继电-接触控制电路 580

的基本环节 580

一、点动环节 580

二、自锁环节及单向长动（起停）控制线路 580

三、具有短路保护和过载保护的环节 581

四、互锁环节及正转反转控制线路 582

17-5异步电动机继电-接触控制的基本 583

线路 583

一、多点控制 583

二、次序控制 584

三、时间控制 585

四、行程控制 585

17-6 阅读继电-接触控制线路的要点和 587

举例 587

一、读图要点 587

二、读图举例 588