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绪论 1

第1章 电路的基本概念及基本定律 2

1.1 电路的组成及电路模型 2

1.1.1 电路的组成 2

1.1.2 电路模型 3

1.1.3 激励和响应 3

1.2 电路中的物理量 3

1.2.1 电压U 4

1.2.2 电位V 4

1.2.3 电流I 5

1.2.4 电源的电动势E 6

1.2.5 电功率P 6

1.3 参考方向与欧姆定律 7

1.3.1 参考方向 7

1.3.2 一致参考方向与非一致参考方向 7

1.3.3 欧姆定律 8

1.4 电源在电路中的状态 9

1.4.1 有载状态 9

1.4.2 开路状态 11

1.4.3 短路状态 12

1.4.4 负载电流与电压的测量 12

1.5 基尔霍夫定律 13

1.5.1 基尔霍夫电流定律 13

1.5.2 基尔霍夫电压定律 14

1.6 电阻的连接方式及其等效电阻 17

1.6.1 电阻的串联 17

1.6.2 电阻的并联 17

1.6.3 电阻的星形联结、三角形联结及两者间的等效变换 20

第2章 电路分析方法 26

2.1 电压源、电流源及其等效变换 26

2.1.1 理想电压源 26

2.1.2 理想电流源 26

2.1.3 实际电源的两种电路模型及其等效变换 27

2.1.4 替代定律 28

2.1.5 受控源 29

2.2 支路电流法 30

2.2.1 支路电流法 30

2.2.2 电桥 31

2.3 节点电压法 32

2.4 叠加原理 35

2.4.1 线性电路 35

2.4.2 叠加原理 35

2.5 戴维南定理和诺顿定理 38

2.5.1 戴维南定理 38

2.5.2 戴维南定理的证明 40

2.5.3 诺顿定理 41

第3章 一阶线性电路的暂态分析 46

3.1 电感元件和电容元件 46

3.1.1 电感元件 46

3.1.2 电容元件 47

3.2 储能元件的初态与稳态 49

3.2.1 换路定则 49

3.2.2 稳态 50

3.3 一阶RC电路的响应 53

3.3.1 一阶RC电路的全响应 53

3.3.2 RC电路的零状态响应 56

3.3.3 RC电路的零输入响应 56

3.4 一阶RL电路的响应 58

3.4.1 一阶RL电路的全响应 58

3.4.2 一阶RL电路的零状态响应和零输入响应 61

3.4.3 电感元件从电源断开时的处理 62

3.5 一阶线性电路暂态分析的三要素法 63

第4章 交流电路 71

4.1 正弦电压和电流 71

4.1.1 正弦电动势的产生 71

4.1.2 正弦量的特征值 72

4.1.3 相位差 73

4.1.4 交流电压、电流的参考方向 74

4.2 正弦量的相量表示法 74

4.2.1 相量 76

4.2.2 复数 77

4.2.3 相量图 77

4.3 阻抗及阻抗的串联与并联 78

4.3.1 阻抗Z 78

4.3.2 交流电路的分析方法 79

4.3.3 阻抗的串联与并联 81

4.3.4 复杂交流电路的分析 83

4.4 单一元件的交流电路 85

4.4.1 纯电阻电路 85

4.4.2 纯电感电路 86

4.4.3 纯电容电路 88

4.5 RL、RC和RLC串联电路 91

4.5.1 RL串联电路 91

4.5.2 RC串联电路 93

4.5.3 RLC串联电路 94

4.5.4 RLC串联电路的谐振 96

4.5.5 交流电路的功率计算 97

4.5.6 RC电路的移相作用 99

4.6 功率因数 101

4.6.1 功率因数低引起的问题 101

4.6.2 功率因数的提高 101

4.6.3 功率表 103

4.7 非正弦周期变化电源电路的分析 104

4.7.1 电源包含几个频率成分的处理方法 104

4.7.2 电源为非正弦周期信号的处理 106

第5章 三相交流电路 111

5.1 三相电源 111

5.1.1 三相交流发电机的工作原理 111

5.1.2 三相对称电动势 112

5.1.3 星形联结的三相电源 112

5.1.4 三角形联结的三相电源 114

5.2 三相负载的星形联结和三角形联结 115

5.2.1 负载的星形联结 115

5.2.2 负载的三角形联结 118

5.2.3 对称负载的星形-三角形变换 120

5.3 三相电路的功率计算和测量 121

5.3.1 三相电路的功率计算 121

5.3.2 三相电容的连接 123

5.3.3 三相功率的测量 123

第6章 变压器 127

6.1 变压器的分类与基本结构 127

6.1.1 变压器的分类 127

6.1.2 变压器的基本结构 127

6.2 磁场的基本物理量和磁性材料 129

6.2.1 磁场的基本物理量 129

6.2.2 磁性材料的磁性能 130

6.3 变压器的基本工作原理 131

6.3.1 变压器空载运行 131

6.3.2 变压器有载运行 133

6.3.3 变压器的额定容量 136

6.4 变压器的损耗与效率 136

6.5 变压器的极性与连接 137

6.6 三相变压器 139

6.6.1 三相变压器的磁路系统 139

6.6.2 三相变压器的绕组与连接 139

6.6.3 三相变压器的容量 140

6.7 自耦变压器和仪用互感器 141

6.7.1 自耦变压器 141

6.7.2 互感器 141

6.8 电磁铁 142

第7章 交流电动机 146

7.1 三相异步电动机的基本结构 146

7.1.1 主要部件 146

7.1.2 外形结构 148

7.2 三相异步电动机的工作原理 148

7.2.1 旋转磁场 148

7.2.2 转子的转动原理 151

7.2.3 转矩与功率的关系 152

7.3 三相异步电动机的电路分析 153

7.3.1 定子电路 153

7.3.2 转子电路 154

7.4 三相异步电动机的转矩与机械特性 156

7.4.1 转矩公式 156

7.4.2 机械特性曲线 156

7.5 三相异步电动机的起动 159

7.5.1 起动性能 159

7.5.2 起动方法 160

7.6 三相异步电动机的调速与制动 163

7.6.1 三相异步电动机的调速 163

7.6.2 三相异步电动机的制动 164

7.7 三相异步电动机的铭牌数据 165

7.8 电动机的选择 168

7.9 单相异步电动机 168

7.9.1 电容分相式异步电动机 169

7.9.2 罩极式异步电动机 169

第8章 继电接触器控制系统 172

8.1 常用低压开关电器及继电器 172

8.1.1 真空断路器 172

8.1.2 刀开关 172

8.1.3 熔断器 173

8.1.4 交流接触器 175

8.1.5 按钮和行程开关 175

8.1.6 继电器 177

8.2 电动机的直接起动控制与正、反转控制 179

8.2.1 控制线路 179

8.2.2 直接起动控制线路 181

8.2.3 正、反转控制线路 182

8.3 电动机时间控制与行程控制 183

8.3.1 时间控制线路 183

8.3.2 行程控制线路 185

8.4 电动机制动控制 185

8.4.1 能耗制动控制线路 185

8.4.2 反接制动控制线路 186

8.5 控制线路的保护功能 187

8.5.1 短路保护 188

8.5.2 过载保护 188

8.5.3 过电流保护 188

8.5.4 零电压与欠电压保护 189

8.5.5 弱磁保护 189

第9章 可编程控制器 192

9.1 可编程控制器概述 192

9.1.1 可编程控制器的发展 192

9.1.2 可编程控制器的结构 192

9.1.3 可编程控制器的工作方式 193

9.2 可编程控制器的编程方式及编程元件 194

9.2.1 可编程控制器的编程方式 194

9.2.2 可编程控制器的内部编程元件 195

9.3 F-40M的指令系统 198

9.3.1 输入、输出指令 198

9.3.2 与指令 199

9.3.3 或指令 199

9.3.4 块电路或指令 199

9.3.5 块电路与指令 200

9.3.6 复位指令 201

9.3.7 脉冲指令 202

9.3.8 位移指令 203

9.3.9 保持指令 203

9.3.10 主控指令 204

9.3.11 跳步指令（转移指令） 204

9.3.12 结束指令 206

9.3.13 空操作指令 206

9.4 可编程控制器控制电路的程序设计方法 208

9.4.1 梯形图的特点 208

9.4.2 梯形图绘制原则 208

9.4.3 输入、输出接线图 209

9.5 几种常用基本电路的PLC控制 210

9.5.1 定时器扩展的两种方法 211

9.5.2 三相笼型电动机的正、反转控制 212

9.5.3 控制三角形联结电动机正、反转且具有星形-三角形减压起动功能 213

9.5.4 花式喷水的PLC控制 213

第10章 供电与安全用电 217

10.1 发电和输电概述 217

10.1.1 发电 217

10.1.2 输电 219

10.2 工业企业配电 220

10.2.1 配电系统 220

10.2.2 配电系统的接线 220

10.3 安全用电 222

10.3.1 电流对人体的危害 222

10.3.2 触电方式 222

10.3.3 接地和接零 223

10.3.4 电气防火防爆 226

10.3.5 静电的防护 226

附录 228

附录A 国际单位制（SI）的基本单位 228

附录B 电路中常用的量的符号和单位 228

附录C 国际单位制（SI）的词头 229

附录D 常用导电材料的电阻率 229

附录E 部分习题参考答案 230

参考文献 238