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目录 1

第1章 电子学的物理学基础 1

1.1 今天的电子学 2

1.1.1 里程碑 2

1.1.2 电子行业的职位 3

1.2 电气安全 3

1.3 功和能 5

1.3.1 功 5

1.3.2 力矩 6

1.3.3 能 7

1.4 静电学 8

1.4.1 电荷 8

1.4.2 库仑定律 9

1.5 原子 11

1.5.1 原子结构 11

1.5.2 电子层和轨道 12

1.5.3 价电子、传导电子和离子 12

1.5.4 金属键 13

1.5.6 半导体 14

1.5.5 共价键 14

第2章 电子学的数学基础 18

2.1 科学记数法和工程记数法 19

2.1.1 科学记数法 19

2.1.2 工程记数法 22

2.2 国际单位制词头 23

2.2.1 国际单位制词头的使用 23

2.2.2 在计算器上输入用工程记数法表示的数值 24

2.2.3 国际单位制词头间的换算 24

2.3.1 计量单位 26

2.2.4 带国际单位制词头的数的加法和减法 26

2.3 SI体系和电气单位 26

2.3.2 电子学的基本物理量和单位 27

2.3.3 标准 29

2.4 测量值 30

2.4.1 误差、准确度和精密度 30

2.4.2 有效数字 30

2.4.3 数值修约 32

2.5.3 方程式 33

2.5.2 项和表达式 33

2.5 代数基本知识回顾 33

2.5.1 常量和变量 33

2.6 绘图 38

2.6.1 笛卡儿坐标系 38

2.6.2 自变量和因变量 39

2.6.3 选择绘图比例 40

第3章 电气物理量及其测量 47

3.1 导体、绝缘体和半导体 48

3.1.1 导体 48

3.1.2 绝缘体 50

3.1.3 半导体 50

3.2 电流和电路 52

3.2.1 电流的方向 52

3.2.2 直流电流和交流电流 52

3.2.3 交流电流和直流电流的比较 56

3.3 电压源 57

3.3.1 电池 57

3.3.3 电子电源 60

3.3.2 发电机 60

3.4 电阻 62

3.4.1 电阻 62

3.4.2 电阻器 63

3.4.3 电阻器规格 65

3.4.4 电阻器色码 65

3.4.5 线电阻 68

3.5.1 数字万用表 71

3.5.2 直流电压测量 71

3.5 基本的电气测量 71

3.5.3 交流电压测量 72

3.5.4 电流测量 73

3.5.5 电阻测量 74

3.5.6 DMM的分辨率和精度 74

3.5.7 伏欧表（VOM） 76

第4章 欧姆定律和瓦特定律 82

4.1 欧姆定律 83

4.1.1 电流公式 84

4.1.2 电压公式 85

4.1.3 电阻公式 86

4.1.4 伏安特性曲线 87

4.1.5 电导 89

4.1.6 非线性电阻 89

4.2 欧姆定律的应用 89

4.2.1 计算直流电路中的电流、电压或电阻 89

4.2.2 交流电路中电流、电压或电阻的计算 93

4.3.1 能 95

4.3.2 千瓦·时 95

4.3 电能和电功率 95

4.3.3 家用电器 96

4.4 瓦特定律 98

4.4.1 电阻器中的功率损耗 98

4.4.2 马力 99

4.5 瓦特定律的应用 100

4.5.1 电功率测量 100

4.5.2 电器的额定功率 101

4.5.3 电阻器的额定功率 101

4.6.1 直流电阻 104

4.6 非线性电阻 104

4.5.4 散热器 104

4.6.2 交流电阻 106

第5章 串联电路和并联电路 113

5.1 电阻器的串联 114

5.1.1 串联电阻器的电阻测量 115

5.1.2 等值电阻器的串联 116

5.2 欧姆定律在串联电路中的应用 117

5.3 基尔霍夫电压定律 121

5.4 分压器 124

5.5 电阻器的并联 128

5.5.1 节点 129

5.5.2 总电阻 131

5.5.3 并联电阻器的特例 132

5.5.4 并联电阻器的表示法 133

5.6 欧姆定律在并联电路中的应用 133

5.7 基尔霍夫电流定律 138

第6章 串／并联组合电路 149

6.1 等效电路 150

6.1.1 等效串联电路 150

6.1.2 等效并联电路 153

6.2 组合电路的分析 156

6.3 戴维南定理 162

6.3.1 戴维南等效电路 163

6.3.2 戴维南定理中的等效电路 165

6.3.3 间接测量戴维南等效电阻 166

6.4 负载效应 166

6.4.1 分压器负载效应 166

6.4.2 稳定的分压器 168

6.4.3 仪器的电阻性负载效应 169

6.5 多源 171

6.6 惠斯通电桥 174

6.6.1 平衡的惠斯通电桥 174

6.6.2 非平衡惠斯通电桥 176

6.7 组合电路故障排除 178

第7章 磁与磁路 189

7.1 磁物理量 190

7.1.1 磁通与磁通密度 191

7.1.2 磁动势 193

7.1.3 磁场强度 194

7.2 磁性材料 196

7.2.1 磁畴 196

7.2.2 磁导率 197

7.2.3 相对磁导率 198

7.2.4 磁阻 198

7.2.5 磁滞性 199

7.2.6 磁术语总结 200

7.3 磁路 201

7.3.1 磁路的欧姆定律 201

7.3.2 由磁化曲线求磁通 202

7.4 变压器 205

7.4.1 变压器工作原理 206

7.4.2 变压器应用 207

7.5 螺形线圈和继电器 208

7.5.1 螺形线圈 208

7.5.2 电磁阀 209

7.5.3 开关 209

7.5.4 继电器 209

7.6 可编程逻辑控制器 211

7.5.5 固体继电器 211

第8章 电动机和发电机 219

8.1 运动导体中的感应电动势 220

8.1.1 相对运动 220

8.1.2 感应电流 221

8.1.3 直导线的法拉第定律 222

8.1.4 线圈的法拉第定律 223

8.2 带电导体受力分析 225

8.2.1 导体周围的磁场 225

8.2.3 线圈周围的磁场 227

8.2.2 平行导体周围的磁场 227

8.3 发电机 228

8.3.1 磁场固定而导体做圆周运动的情况 228

8.3.2 导体固定而磁场绕导体作圆周运动的情况 229

8.3.3 交流发电机 229

8.3.4 电磁结构 230

8.3.5 交流发电机的频率 231

8.3.6 电枢反应 232

8.3.7 基本直流发电机 233

8.3.8 三相交流电 234

8.4 直流电动机 236

8.4.1 基本原理 236

8.4.2 反电动势 237

8.4.3 电动机额定值 237

8.4.4 串励直流电动机 238

8.4.5 并励直流电动机 239

8.4.6 复励直流电动机 239

8.5.2 旋转定子磁场 240

8.5.1 交流电动机的分类 240

8.5 交流电动机 240

8.5.3 感应电动机 241

8.5.4 同步电动机 242

第9章 交流电 248

9.1 正弦波 249

9.1.1 正弦函数 249

9.1.2 正弦电压和电流 251

9.1.3 正弦量参数 252

9.1.4 正弦波表达式 256

9.2.1 波形的超前与滞后 258

9.2 正弦波的相量表示 258

9.2.2 正弦波相移的表示 262

9.2.3 两个正弦波的相量图 264

9.3 非正弦波 265

9.3.1 脉冲波形 265

9.3.2 三角波与锯齿波 267

9.4 信号发生器 268

9.4.1 实验室信号源 269

9.4.2 信号发生器的基本操作 270

9.4.3 信号发生器的其他操作 271

9.4.4 输出电阻 271

9.4.5 应用 272

9.5 示波器 272

9.5.1 模拟示波器和数字示波器 272

9.5.2 示波器结构框图 273

9.5.3 示波器的基本操作 275

9.5.4 示波器探针 276

9.5.5 示波器测量 277

9.5.7 数字示波器的特点 280

9.5.6 相移的测量 280

第10章 电容器 288

10.1 电容器 289

10.1.1 电容器 289

10.1.2 电容器如何存储电荷 290

10.1.3 影响电容的因素 291

10.1.4 电容的电压限制 293

10.2 电容器的类型 293

10.2.1 固定电容器 293

10.2.3 电容器标签 297

10.2.2 可变电容器 297

10.3 电容器的串并联 298

10.3.1 并联电容器 298

10.3.2 串联电容器 299

10.3.3 电容器的电压 300

10.4 直流电路中的电容器 301

10.4.1 电容器的充电 302

10.4.2 电容器的放电 302

10.4.3 充放电过程中的电流和电压 303

10.4.5 RC上时间常数 304

10.4.4 RC电路的方波响应 304

10.5 交流电路中的电容器 308

10.5.1 容抗 308

10.5.2 交流电路电容的欧姆定律 310

10.5.3 电容的相位关系 311

10.6 电容器的应用 312

10.6.1 电源滤波 312

10.6.2 直流阻隔和交流耦合 313

10.6.3 电源线去耦合 313

10.6.4 旁路 313

10.6.5 计时电路 315

第11章 电感器 321

11.1 电感 322

11.1.1 影响电感的因素 323

11.1.2 绕线电阻 324

11.1.3 绕线电容 324

11.2 电感器的类型 325

11.3.1 串联电感 326

11.3 电感器的串联与并联 326

11.3.2 并联电感器 327

11.4 直流电路中的电感器 328

11.4.1 电感器中的电流 328

11.4.2 电流和电压的曲线 329

11.4.3 实际例子 330

11.4.4 RL电路的时间常数 331

11.5 交流电路中的电感器 335

11.5.1 感抗 335

11.5.2 交流电路电感的欧姆定律 336

11.5.3 电感的相位关系 337

11.6 电感器的应用 338

11.6.1 高频电路中的电感器 338

11.6.2 射频扼流圈 338

11.6.3 谐振电路 339

11.6.4 滤波器 339

11.6.5 延迟线 339

第12章 串联交流电路 344

12.1.1 实数 345

12.1.2 j运算符 345

12.1 相量表示法 345

12.1.3 虚数 346

12.1.4 复数 347

12.1.5 直角三角形 349

12.2 阻抗 351

12.3 RC串联电路 356

12.4 串联RL电路 360

12.5.1 串联RLC电路的阻抗 364

12.5 串联RLC电路 364

12.5.2 电压相量图 365

12.5.3 串联RLC电路的相移 367

12.6 串联谐振电路 367

12.6.1 谐振条件 367

12.6.2 串联谐振滤波器 370

12.6.3 带宽 370

第13章 并联交流电路 378

13.1 导纳 379

13.1.1 电导、电纳和导纳 379

13.1.2 导纳三角形 380

13.1.3 两个元件组成的并联电路的阻抗 383

13.2 并联RC电路 384

13.2.1 电流相量图 385

13.2.2 并联RC电路中阻抗随频率的变化 388

13.3 并联RL电路 389

13.4 并联RLC电路 392

13.4.1 并联RLC电路的欧姆定律 392

13.4.2 并联RLC电路的导纳和阻抗 392

13.4.3 电流关系 392

13.5.1 谐振条件 395

13.4.4 并联RLC电路中的相移 395

13.5 并联谐振 395

13.5.2 并联谐振电路中的电流 396

13.5.3 并联谐振滤波器 397

13.5.4 带宽 398

附录A 基本单位的定义 404

附录B 标准电阻值 405

附录C 参考答案 406

综合性术语表 416