交直流电路基础 系统方法PDF电子书下载

第1章 系统、物理量及其单位 1

1.1电子工业 1

1.1.1电子工业的主要分类 1

1.1.2授权 2

1.2电子系统概述 3

1.2.1系统的概念 3

1.2.2方框图 4

1.2.3传输曲线 4

1.3电路的分类 5

1.3.1元件 6

1.3.2电气电路 6

1.3.3电子电路 6

1.4科学记数法与工程记数法 7

1.4.1 10的乘方 8

1.4.2 10的乘方的计算 8

1.4.3工程记数法 10

1.5单位与公制前缀表示方法 11

1.5.1电气单位 11

1.5.2公制前缀 12

1.6公制单位转换 12

1.7测量数据 13

1.7.1误差、准确度和精度 14

1.7.2有效数字 14

1.7.3数字舍入 15

1.8电气安全 16

1.8.1触电 16

1.8.2市电 17

1.8.3安全注意事项 17

第2章 电压、电流与电阻 25

2.1原子 25

2.1.1原子序数 26

2.1.2电子层和轨道 26

2.1.3价电子 26

2.1.4自由电子和离子 27

2.1.5铜原子 27

2.1.6材料的分类 27

2.2电荷 27

2.2.1电荷的单位 28

2.2.2正电荷与负电荷 28

2.3电压 29

2.3.1电压的单位 30

2.3.2直流电压源 30

2.3.3直流电压源的种类 30

2.4电流 34

2.4.1电流的单位 35

2.4.2电流源 35

2.5电阻 37

2.5.1电阻的单位 37

2.5.2电阻器 37

2.6电路 43

2.6.1电路的电流控制与保护 43

2.6.2导线 46

2.6.3接地 48

2.7基本电路测量 49

2.7.1仪表符号 49

2.7.2测量电流 50

2.7.3测量电压 50

2.7.4测量电阻 50

2.7.5数字万用表 51

2.7.6读取模拟式万用表 52

第3章 欧姆定律、能量与功率 61

3.1欧姆定律 61

3.2欧姆定律的应用 64

3.2.1电流计算 64

3.2.2电压计算 65

3.2.3电阻计算 66

3.3能量与功率 67

3.4电路中的功率 69

3.5电阻器的额定功率 71

3.6电阻中的能量转换与电压降 73

3.7电源与电池 74

3.7.1电源效率 75

3.7.2电池的额定安时值 76

3.8故障排除简介 77

3.8.1分析 77

3.8.2规划 77

3.8.3测量 77

3.8.4 APM举例 77

3.8.5 V、 R、 I测量的比较 79

第4章 串联电路 87

4.1电阻器串联 87

4.2串联总电阻 89

4.2.1串联电阻值相加 89

4.2.2串联电阻公式 89

4.2.3等阻值电阻器串联 91

4.3串联电路中的电流 92

4.4欧姆定律的应用 93

4.5电压源串联 96

4.6基尔霍夫电压定律 99

4.7分压器 101

4.7.1分压公式 102

4.7.2用做可调分压器的电位器 104

4.7.3应用 105

4.8串联电路的功率 106

4.9电压测量 107

4.10故障排除 110

4.10.1开路 110

4.10.2短路 112

第5章 并联电路 125

5.1电阻器并联 125

5.2并联总电阻 127

5.2.1并联总电阻RT的计算公式 127

5.2.2并联电路的应用 130

5.3并联电路中的电压 131

5.4欧姆定律的应用 133

5.5基尔霍夫电流定律 135

5.6分流器 138

5.7并联电路的功率 141

5.8故障排除 142

5.8.1开路支路 143

5.8.2通过测量电流发现开路支路 144

5.8.3短路支路 145

5.8.4热像技术 145

第6章 串并联电路 157

6.1识别串并联关系 157

6.2串并联电阻电路分析 160

6.2.1总电阻 161

6.2.2总电流 162

6.2.3分支电流 162

6.2.4电压关系 162

6.3带电阻负载的分压器 165

6.4电压表的负载效应 169

6.5惠斯通电桥 171

6.5.1平衡惠斯通电桥 172

6.5.2不平衡惠斯通电桥 173

6.6戴维南定理 175

6.6.1戴维南等效取决于观察点 178

6.6.2戴维南化电桥电路 179

6.6.3戴维南定理小结 181

6.7最大功率传输定理 181

6.8叠加定理 183

6.9故障排除 186

第7章 磁与电磁 201

7.1磁场 201

7.1.1磁通 202

7.1.2磁通密度 202

7.1.3材料的磁化过程 203

7.1.4应用 205

7.2电磁现象 206

7.2.1电磁特性 207

7.2.2电磁铁 209

7.3电磁器件 209

7.3.1电磁线圈 209

7.3.2继电器 210

7.3.3扬声器 212

7.3.4电表机心 212

7.3.5磁盘与磁带读／写头 212

7.3.6磁光盘 213

7.4磁滞 214

7.4.1磁场强度 214

7.4.2磁滞曲线与保磁性 214

7.5电磁感应 215

7.5.1相对运动 216

7.5.2感应电压的极性 216

7.5.3感应电流 217

7.5.4法拉第定律 217

7.5.5楞次定律 218

7.5.6电磁感应的应用 218

7.5.7磁场中载流导体的受力 218

7.6直流发电机 219

7.7直流电动机 222

7.7.1基本工作原理 222

7.7.2无刷直流电动机 223

7.7.3反电动势 223

7.7.4电动机额定参数 223

7.7.5串励直流电动机 224

7.7.6并励直流电动机 225

第8章 交流电流与电压简介 231

8.1正弦波形 231

8.1.1正弦波的极性 231

8.1.2正弦波的周期 232

8.1.3正弦波的频率 233

8.1.4频率和周期的关系 233

8.1.5电子信号发生器 234

8.2正弦波电压与电流的值 235

8.2.1瞬时值 235

8.2.2峰值 236

8.2.3峰峰值 236

8.2.4有效值 236

8.2.5平均值 237

8.3正弦波的角度测量 238

8.3.1角度测量 238

8.3.2度／弧度转换 239

8.3.3正弦波角度 239

8.3.4正弦波的相位 240

8.3.5多相电源 241

8.4正弦波公式 242

8.4.1正弦波公式的推导 242

8.4.2移相正弦波的表达 243

8.5交流电路分析 244

8.6交流发电机 247

8.6.1简化的交流发电机 247

8.6.2频率 247

8.6.3实际交流发电机 248

8.6.4转子电流 249

8.6.5应用 249

8.7交流电动机 250

8.7.1交流电动机的分类 251

8.7.2旋转定子磁场 251

8.7.3感应电动机 252

8.7.4同步电动机 252

8.8非正弦波形 253

8.8.1脉冲波形 253

8.8.2三角波与锯齿波 255

8.8.3谐波 256

8.9示波器 258

8.9.1模拟示波器的基本原理 258

8.9.2数字示波器的基本原理 258

8.9.3示波器控制 259

8.10信号源 262

8.10.1信号源的类型 262

8.10.2信号发生器的指标 263

8.10.3波形模式 264

8.10.4基本函数发生器 264

第9章 电容器 275

9.1基本电容器 275

9.1.1基本结构 275

9.1.2电容量 276

9.1.3电容器储能原理 277

9.1.4额定电压 278

9.1.5温度系数 278

9.1.6漏电 278

9.1.7电容器的物理参数 279

9.2电容器的种类 280

9.2.1固定电容器 280

9.2.2可调电容器 282

9.2.3电容器标签 283

9.2.4电容的测量 283

9.3串联电容 283

9.4并联电容 287

9.5直流电路中的电容器 288

9.5.1电容器充电 288

9.5.2电容器放电 289

9.5.3充、放电电压与电流 289

9.5.4 RC时间常数 290

9.5.5充、放电曲线 290

9.5.6对方波的响应 293

9.6交流电路中的电容器 294

9.6.1容抗 295

9.6.2串联电容器的容抗 296

9.6.3并联电容器的容抗 296

9.6.4电容分压器 297

9.6.5电流超前于电压90° 298

9.6.6电容器的功率 298

9.7电容器的应用 300

9.7.1电气存储 300

9.7.2电源滤波 300

9.7.3直流阻断和交流耦合 302

9.7.4电源线去耦合 303

9.7.5旁路 303

9.7.6信号滤波器 303

9.7.7定时电路 304

9.7.8计算机存储器 304

第10章RC电路 313

10.1串联RC电路的正弦响应 313

10.2串联RC电路的阻抗及相位角 314

10.3串联RC电路分析 315

10.3.1欧姆定律 315

10.3.2电流与电压的相位关系 317

10.3.3阻抗与相位角随频率的变化 318

10.3.4 RC滞后电路 319

10.3.5 RC超前电路 321

10.4并联RC电路的阻抗及相位角 322

10.5并联RC电路分析 324

10.6串并联RC电路分析 327

10.7 RC电路的功率 331

10.7.1 RC电路的功率三角形 332

10.7.2功率因数 332

10.7.3视在功率的意义 333

10.8基本应用 334

10.8.1移相振荡器 334

10.8.2 RC电路作为滤波器 335

10.8.3将交流信号耦合进入直流偏置电路 338

10.9故障排除 339

第11章 电感器 352

11.1基本电感 352

11.1.1电感 352

11.1.2电感的物理特性 353

11.1.3线圈电阻 354

11.1.4线圈电容 354

11.1.5法拉第定律复习 354

11.1.6楞次定律 355

11.2电感的种类 356

11.3电感的串联与并联 357

11.3.1串联总电感 357

11.3.2并联总电感 358

11.4直流电路中的电感 359

11.4.1 RL时间常数 359

11.4.2电感中的电流 360

11.4.3对方波的响应 361

11.4.4串联RL电路的电压 362

11.4.5指数公式 364

11.5交流电路中的电感 366

11.5.1电感电抗xL 366

11.5.2串联电感的电抗 367

11.5.3并联电感的电抗 367

11.5.4电流滞后电感电压90° 368

11.5.5电感的功率 369

11.5.6品质因数 370

11.6电感的应用 370

11.6.1噪声抑制 371

11.6.2射频扼流圈 371

11.6.3调谐电路 372

第12章RL电路 378

12.1 RL电路的正弦响应 378

12.2串联RL电路的阻抗与相位角 379

12.3串联RL电路分析 380

12.3.1欧姆定律 380

12.3.2电流与电压的相位关系 381

12.3.3阻抗与相位角随频率的变化 382

12.3.4 RL滞后电路 383

12.3.5 RL超前电路 385

12.4并联RL电路的阻抗与相位角 386

12.5并联RL电路分析 388

12.6串并联RL电路分析 390

12.7 RL电路的功率 392

12.8 RL滤波器 395

12.8.1低通特性 395

12.8.2高通特性 395

12.8.3 RL滤波器的截止频率 396

12.9故障排除 397

第13章RLC电路与谐振 406

13.1串联RLC电路的阻抗与相位角 406

13.2串联RLC电路分析 407

13.3串联谐振 410

13.3.1串联谐振频率 411

13.3.2串联RLC电路的电压与电流 411

13.3.3串联RLC电路的阻抗 414

13.3.4串联RLC电路的相位角 415

13.4串联谐振滤波器 416

13.4.1带通滤波器 416

13.4.2带通滤波器的带宽 417

13.4.3滤波器响应的半功率点 417

13.4.4分贝度量 417

13.4.5带通滤波器的选择性 418

13.4.6谐振电路的品质因数 418

13.4.7带阻滤波器 419

13.5并联RLC电路 421

13.5.1阻抗与相位角 421

13.5.2电流关系 422

13.5.3串并联到并联的转换 423

13.6并联谐振 425

13.6.1理想并联谐振的条件 425

13.6.2并联谐振频率 425

13.6.3并联谐振电路的电流 425

13.6.4振荡电路 427

13.6.5非理想电路的并联谐振条件 427

13.6.6阻抗随频率的变化 428

13.6.7谐振电流与相位 429

13.6.8非理想电路的并联谐振频率 429

13.6.9外部负载电阻对振荡电路的影响 430

13.7并联谐振滤波器 431

13.7.1带通滤波器 432

13.7.2带阻滤波器 435

13.8谐振电路的应用 436

13.8.1调谐放大器 436

13.8.2接收机中的双调谐变压器耦合 437

13.8.3接收机的天线输入 437

13.8.4超外差接收机 437

第14章 变压器 445

14.1互感 445

14.2基本变压器 446

14.2.1匝数比 448

14.2.2绕组方向 448

14.3升压与降压变压器 449

14.3.1升压变压器 449

14.3.2降压变压器 449

14.3.3直流隔离 450

14.4二次绕组加负载 451

14.5反映负载 453

14.6阻抗匹配 455

14.7变压器额定值与特性 457

14.7.1额定值 457

14.7.2特性 458

14.8抽头和多绕组变压器 460

14.8.1抽头变压器 460

14.8.2多绕组变压器 461

14.8.3自耦变压器 462

14.8.4三相变压器 462

14.9故障排除 464

第15章 有抗电路的时间响应 471

15.1 RC积分器 471

15.1.1电容的充电与放电 471

15.1.2电容电压 472

15.2 RC积分器的单脉冲响应 472

15.3 RC积分器的重复脉冲响应 475

15.3.1稳态时间响应 476

15.3.2时间常数增大的影响 477

15.4 RC微分器的单脉冲响应 479

15.4.1脉冲响应 479

15.4.2 RC微分器的单脉冲响应总结 481

15.5 RC微分器的重复脉冲响应 482

15.6 RL积分器的脉冲输入响应 484

15.7 RL微分器的脉冲输入响应 487

15.8积分器和微分器的应用 489

15.8.1定时电路 490

15.8.2脉冲波形-直流转换器 490

15.8.3触发脉冲发生器与波形整形 491

15.9故障排除 492

15.9.1电容开路 492

15.9.2电容短路 492

15.9.3电阻开路 492

附录A标准电阻值表 498

附录B电容器颜色编码与标记 499

附录C诺顿定理与弥尔曼定理 502

附录D电路仿真工具NI Multisim 505

附录E奇数编号习题答案 508

附录F词汇表 521