电工技术基础

目　录

第1章　电路的基本概念和基本定律　1

1.1　电路和电路模型　1

1.1.1　电路　1

1.1.2　电路模型　1

1.2　电路的基本物理量及其参考方向　2

1.2.1　电流及其参考方向　2

1.2.2　电压及其参考方向　3

1.2.3　电位和电动势　4

1.2.4　电功率和电能　5

1.3　电阻元件和欧姆定律　6

1.4　理想电压源和理想电流源　7

1.4.1　理想电压源　7

1.4.2　理想电流源　8

1.5　工程中的电阻、电源与电路的状态　9

1.5.1　电阻　9

1.5.2　电源　10

1.5.3　电路状态　10

1.6　基尔霍夫定律　12

1.6.1　基尔霍夫电流定律　12

1.6.2　基尔霍夫电压定律　13

小结　15

习题　15

第2章　电路的分析方法　19

2.1　电路的等效变换　19

2.1.1　电阻的连接及其等效变换　19

2.1.2　电源的两种模型及其等效变换　22

2.2　支路电流法　24

2.3　节点电压法　26

2.4　叠加定理　27

2.5　戴维宁定理和诺顿定理　28

2.5.1　戴维宁定理　28

2.5.2　诺顿定理　29

2.6　最大功率传输定理　30

2.6.1　最大功率　31

2.6.2　效率　31

小结　33

习题　33

第3章　正弦交流电路　36

3.1　正弦交流电的基本概念　36

3.1.1　正弦量　36

3.1.2　正弦交流电的三要素　37

3.1.3　相位差　38

3.2　正弦量相量表示法　39

3.2.1　复数及其运算　40

3.2.2　正弦量的相量表示法　41

3.3　电感元件和电容元件　43

3.3.1　电感元件　43

3.3.2　电容元件　44

3.4　单一参数的交流电路　45

3.4.1　电阻元件的交流电路　45

3.4.2　电感元件的交流电路　47

3.4.3　电容元件的交流电路　50

3.5　RLC串联交流电路　52

3.6　阻抗的串联和并联　56

3.6.1　阻抗的串联　56

3.6.2　阻抗的并联　57

3.7　功率因数的提高　59

3.8　电路中的谐振　62

3.8.1　串联谐振　62

3.8.2　并联谐振　64

小结　65

习题　66

第4章　三相正弦交流电路　70

4.1　三相交流电源　70

4.2　三相电源的星形联结　71

4.3　三相电源的三角形联结　72

4.4　三相负载的连接　73

4.5　三相功率　77

小结　78

习题　78

第5章　电路的暂态分析　81

5.1　概述　81

5.2　换路定理及初始值的确定　82

5.3　一阶电路的零输入响应　84

5.3.1　RC电路的零输入响应　85

5.3.2　RL电路的零输入响应　87

5.4　一阶电路的零状态响应　89

5.4.1　RC电路的零状态响应　89

5.4.2　RL电路的零状态响应　91

5.5　一阶电路的全响应和三要素法　92

5.5.1　一阶电路的全响应　92

5.5.2　三要素法　96

小结　99

习题　100

第6章　电机与电器　103

6.1　磁路与变压器　103

6.1.1　磁路的基本知识　103

6.1.2　铁芯线圈电路　106

6.1.3　变压器　107

6.2　三相交流异步电动机　112

6.2.1　三相异步电动机的构造和转动原理　112

6.2.2　三相异步电动机的电磁转矩和机械特性　118

6.2.3　三相异步电动机的使用　121

6.3　直流电动机　125

6.3.1　直流电动机的构造和工作原理　125

6.3.2　他励电动机　128

6.3.3　并励电动机　130

6.3.4　串励电动机　131

6.3.5　复励电动机　131

6.4　低压电器和基本控制电路　131

6.4.1　常用低压电器　131

6.4.2　三相异步电动机继电接触基本控制电路　135

小结　137

习题　138

第7章　可编程控制器　139

7.1　PLC的结构和工作原理　139

7.1.1　PLC的基本结构　139

7.1.2　各部分电路介绍　140

7.1.3　PLC的主要性能指标　143

7.1.4　PLC的基本工作原理　144

7.2　PLC的基本指令和编程　147

7.2.1　基本指令系统特点　147

7.2.2　编程语言的形式　148

7.2.3　编程基本元件　149

7.2.4　梯形图编程　150

7.2.5　梯形图与继电器控制图的区别　152

7.2.6　梯形图的设计与编程方法　152

7.3　PLC的应用举例　153

7.3.1　PLC在交通信号灯自动控制中的应用　153

7.3.2　PLC在液体混合装置控制中的应用　157

小结　160

习题　160

第8章　安全用电与电工测量　162

8.1　发电、输电和企业配电　162

8.1.1　发电、输电概述　162

8.1.2　工业企业配电　163

8.2　安全用电常识　163

8.2.1　触电　163

8.2.2　低压配电系统的接地形式　164

8.2.3　保护接地和保护接零　165

8.3　电工测量概述　166

8.3.1　电工仪表的分类　167

8.3.2　电工仪表的准确度　167

8.4　电工仪表的型式　169

8.4.1　磁电式仪表　169

8.4.2　电磁式仪表　170

8.4.3　电动式仪表　171

小结　172

习题　172

部分习题参考答案　173

参考文献　177

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