电工技术 电工学 1PDF电子书下载

第1章 电路的基本概念和基本定律 1

1.1 电路组成与电路模型的概念 2

1.1.1 电路与电路组成 2

1.1.2 电路模型 2

1.1.3 网络与系统 3

1.2 电流、电压及其参考方向 3

1.2.1 变量与参数的概念和符号规定 3

1.2.2 电流、电压、电位 4

1.2.3 电流、电压的参考方向 4

1.3 电路的功与功率计算 5

1.3.1 电路的功与功率 5

1.3.2 功率的计算 6

1.4 基尔霍夫定律 8

1.4.1 电路基本术语的介绍 8

1.4.2 基尔霍夫电流定律 8

1.4.3 基尔霍夫电压定律 9

1.4.4 基尔霍夫定律的应用 10

1.5 电阻、电感、电容 11

1.5.1 电阻元件 11

1.5.2 电感元件 12

1.5.3 电容元件 15

1.6 电源 17

1.6.1 电路的工作状态 17

1.6.2 电压源 18

1.6.3 电流源 18

1.6.4 受控源 20

1.7 电路中电位的计算 21

本章小结 22

自测题 22

习题 24

第2章 电路的分析方法 28

2.1 电阻的连接方式与等效变换 29

2.1.1 电阻的串联与并联 29

2.1.2 电阻的Y-△联结与等效变换 29

2.2 电源的等效变换 31

2.2.1 电源的组合特性 31

2.2.2 实际电源的等效变换 33

2.3 叠加定理 35

2.3.1 线性电路及其性质 35

2.3.2 叠加定理及其应用 35

2.3.3 齐性定理 37

2.4 节点电压法 38

2.4.1 节点电压法推导 38

2.4.2 弥尔曼定理 39

2.5 戴维南定理和诺顿定理 40

2.5.1 戴维南定理的提出 40

2.5.2 戴维南定理的证明 41

2.5.3 戴维南定理的推论—诺顿定理 43

2.5.4 求戴维南等效电阻的一般方法 43

2.6 非线性电阻电路的分析 45

2.6.1 非线性元件 45

2.6.2 非线性电阻电路的图解分析 46

本章小结 47

自测题 48

习题 49

第3章 正弦交流电路稳态分析 55

3.1 正弦量的基本概念 55

3.1.1 正弦量 55

3.1.2 周期和频率 56

3.1.3 幅值和有效值 56

3.1.4 相位差 57

3.2 相量法 58

3.2.1 复数及其基本运算 58

3.2.2 正弦量的相量表示 59

3.2.3 相量法的应用 60

3.2.4 基尔霍夫定律的相量形式 61

3.3 基本无源元件的正弦交流电路 61

3.3.1 电阻元件的正弦交流电路 61

3.3.2 电感元件的正弦交流电路 63

3.3.3 电容元件的正弦交流电路 64

3.4 阻抗和导纳 66

3.4.1 复阻抗 66

3.4.2 复导纳 67

3.4.3 阻抗的串并联 68

3.5 正弦交流电路的功率 69

3.5.1 有功功率 69

3.5.2 无功功率 70

3.5.3 视在功率 71

3.6 功率因数的提高 72

3.7 正弦交流电路稳态分析 74

3.8 电路的谐振 76

3.8.1 串联谐振 77

3.8.2 并联谐振 78

3.9 频率响应 79

3.9.1 RC低通滤波器 79

3.9.2 RC高通滤波器 80

本章小结 81

自测题 82

习题 84

第4章 三相电路 88

4.1 三相电源 88

4.1.1 三相电源的产生 88

4.1.2 三相电源的供电方式 90

4.2 三相负载的连接 91

4.2.1 三相负载的星形联结 92

4.2.2 三相负载的三角形联结 93

4.3 对称三相电路的计算 93

4.4 三相电路的功率 95

本章小结 96

自测题 97

习题 97

第5章 非正弦周期电流电路 100

5.1 非正弦周期量的分解 100

5.2 非正弦周期电流电路中的有效值、平均值和平均功率 102

5.2.1 有效值 102

5.2.2 平均值 103

5.2.3 非正弦周期电流电路的平均功率 103

5.3 线性电路在非正弦激励下的计算 104

本章小结 106

自测题 107

习题 108

第6章 电路的暂态分析 110

6.1 概述 110

6.2 换路定律及初始值的确定 111

6.2.1 换路定律 111

6.2.2 初始值的计算 112

6.3 一阶电路的零输入响应 113

6.3.1 一阶RC电路的零输入响应 113

6.3.2 一阶RL电路的零输入响应 116

6.4 一阶电路的零状态响应 117

6.4.1 一阶RC电路的零状态响应 118

6.4.2 一阶RL电路的零状态响应 119

6.5 一阶电路的全响应和三要素法 121

6.5.1 一阶电路的全响应 121

6.5.2 三要素法 124

6.6 一阶电路的矩形脉冲响应 127

6.6.1 RC微分电路 127

6.6.2 RC积分电路 128

本章小结 129

自测题 130

习题 131

第7章 磁路与变压器 136

7.1 磁路的基本概念和基本性质 136

7.1.1 磁路及其基本物理量 137

7.1.2 磁路的基本定律 138

7.2 铁磁材料 140

7.2.1 铁磁材料的磁性能 140

7.2.2 铁磁材料的分类 141

7.2.3 铁磁材料的磁化曲线 141

7.3 直流磁路计算 142

7.4 交流磁路与交流铁心线圈 144

7.4.1 交流铁心线圈中的电磁关系 144

7.4.2 交流铁心线圈中的功率损耗 145

7.4.3 交流铁心线圈的等效电路 146

7.5 变压器 147

7.5.1 变压器的基本结构 147

7.5.2 变压器的工作原理 148

7.5.3 变压器的运行特性 150

7.5.4 其他类型的变压器 152

7.6 电磁铁 154

7.6.1 电磁铁的基本结构 154

7.6.2 电磁铁吸力的计算 154

本章小结 156

自测题 156

习题 157

第8章 电动机 159

8.1 三相异步电动机的结构 159

8.2 三相异步电动机的基本工作原理 161

8.3 三相异步电动机的电磁转矩和机械特性 163

8.3.1 等效电路参数 163

8.3.2 电磁转矩 164

8.3.3 机械特性 165

8.4 三相异步电动机的铭牌数据 166

8.5 三相异步电动机的起动、制动、调速 167

8.5.1 三相异步电动机的起动 167

8.5.2 三相异步电动机的制动 172

8.5.3 三相异步电动机的调速与控制技术 175

8.6 单相异步电动机 179

8.7 直流电动机 181

8.7.1 直流电动机的基本结构 181

8.7.2 直流电动机的分类 182

8.7.3 直流电动机的工作原理 182

8.7.4 直流电动机的机械特性 183

8.7.5 直流电动机的起动 183

8.7.6 直流电动机的调速方法 184

8.8 控制电动机 185

8.8.1 伺服电动机 185

8.8.2 测速发电机 186

8.8.3 步进电动机 187

本章小结 188

自测题 189

习题 189

第9章 继电-接触控制电路 191

9.1 常用低压控制电器 191

9.1.1 手动电器 191

9.1.2 自动电器 193

9.2 继电-接触控制系统举例 197

9.2.1 继电-接触控制电路的阅读方法 197

9.2.2 电动机继电-接触器控制电路 197

本章小结 201

自测题 201

习题 202

第10章 可编程序控制器及其应用 204

10.1 可编程序控制器的结构和工作原理 205

10.1.1 PLC的一般结构 205

10.1.2 PLC的基本工作原理 206

10.1.3 PLC的分类及应用场合 207

10.2 可编程序控制器的技术性能指标 208

10.2.1 PLC的基本技术指标 208

10.2.2 FP1性能介绍 209

10.2.3 FP1的内部寄存器及I/O配置 209

10.3 可编程序控制器FP1的基本指令 212

10.4 PLC编程的基本原则和技巧 218

10.4.1 编程的基本原则 218

10.4.2 编程技巧 219

10.5 PLC控制系统的设计 220

10.5.1 PLC的应用设计步骤 220

10.5.2 PLC控制系统设计举例 220

本章小结 223

习题 224

第11章 电工测量与非电量电测 226

11.1 常用电工仪表 226

11.1.1 电工测量仪表、仪器的分类 226

11.1.2 磁电系测量仪表 227

11.1.3 电磁系测量仪表 229

11.1.4 电动系测量仪表 230

11.1.5 万用表 232

11.1.6 兆欧表 234

11.2 电桥法比较测量 236

11.2.1 用直流电桥测量电阻 237

11.2.2 用交流电桥测量电感、电容 238

11.3 非电量电测 239

11.3.1 温度的检测 239

11.3.2 转速的检测 243

11.3.3 压力的检测 247

本章小结 249

第12章 安全用电 250

12.1 触电及安全保障措施 250

12.1.1 电击 250

12.1.2 电伤 251

12.1.3 触电的形式 251

12.1.4 电气安全的基本要求 251

12.1.5 家庭安全用电 252

12.1.6 电气事故的紧急处置 253

12.2 电气接地和接零 253

12.2.1 工作接地 253

12.2.2 保护接地 254

12.2.3 接地保护的原理 254

12.2.4 不重复接地的危险 255

12.2.5 对接地系统的一般要求 255

本章小结 256

第13章 基于MALAB的电工技术辅助分析 257

13.1 MATLAB概述 257

13.1.1 MATLAB简介 257

13.1.2 MATLAB的基本界面 258

13.1.3 MATLAB的主要功能 259

13.2 MATLAB常用命令及基本操作 260

13.2.1 变量、数值和表达式 260

13.2.2 矩阵的表示 261

13.2.3 矩阵的运算 261

13.2.4 MATLAB二维绘图 263

13.3 电工技术课程MATLAB辅助分析 265

13.3.1 直流电路分析 266

13.3.2 交流电路分析 266

13.3.3 时域电路分析 267

13.3.4 频率特性分析 269

13.4 MATLAB电工技术图形化仿真 270

第14章 基于PSpice的电工技术辅助分析 277

14.1 PSpice概述 277

14.2 PSpice电路描述语言 278

14.2.1 文本文件格式 278

14.2.2 元器件描述语句 278

14.2.3 分析类型语句 279

14.2.4 输出语句 281

14.2.5 输出变量 281

14.3 PSpice的视窗操作 282

14.3.1 原理图绘制 282

14.3.2 仿真分析 284

14.4 PSpice在电工技术课程中的应用 286

14.4.1 直流工作点分析 286

14.4.2 直流扫描分析 287

14.4.3 交流扫描分析 289

14.4.4 瞬态分析 291

自测题与习题参考答案 293

参考文献 301