电工基础

第1章直流电路1

1.1电路的功能和组成、电路模型1

1.1.1电路的功能和组成1

1.1.2电路模型2

思考练习题3

1.2电路的基本物理量4

1.2.1电流及其参考方向4

1.2.2电压及其参考方向、电位5

1.2.3电功率6

1.2.4电能及其计量8

1.2.5电流、电压、功率和电能的测量8

思考练习题9

1.3基尔霍夫定律和欧姆定律10

1.3.1基尔霍夫定律10

1.3.2电阻元件、欧姆定律14

思考练习题17

1.4实际电源的两种模型及其等效互换18

1.4.1电压源18

1.4.2电流源19

1.4.3实际电源的两种模型及其等效互换21

1.4.4电子电路图中表示电源的方法23

思考练习题24

1.5电阻的串联、并联和混联24

1.5.1电阻的串联及其分压25

1.5.2电阻的并联及其分流26

1.5.3电阻的混联27

1.5.4Y形与△形电阻网络的等效互换30

思考练习题32

1.6网络方程法33

1.6.1支路电流法33

1.6.2节点电位法34

思考练习题36

1.7网络定理37

1.7.1叠加定理37

1.7.2戴维南定理38

思考练习题40

本章小结40

习题一43

第2章正弦交流电路50

2.1正弦电压与电流50

2.1.1正弦交流电的产生50

2.1.2正弦量的三要素51

2.1.3同频率正弦量的相位差53

2.1.4正弦量的有效值和平均值54

思考练习题56

2.2正弦量的相量表示法56

2.2.1正弦量的相量表示法56

2.2.2用相量法求同频率正弦量的代数和58

思考练习题59

2.3电容元件和电感元件59

2.3.1电容器和电容元件59

2.3.2电感器和电感元件62

思考练习题67

2.4两类约束的相量形式67

2.4.1基尔霍夫定律的相量形式67

2.4.2电阻元件VCR的相量形式67

2.4.3电感元件VCR的相量形式69

2.4.4电容元件VCR的相量形式71

思考练习题73

2.5复阻抗和复导纳73

2.5.1复阻抗和R、L、C串联电路73

2.5.2复导纳和G、C、L并联电路76

思考练习题80

2.6正弦交流电路的计算80

思考练习题84

2.7正弦交流电路的功率84

2.7.1线形无源单口网络的瞬时功率85

2.7.2平均功率、无功功率、视在功率和功率因数86

2.7.3复功率、功率三角形88

2.7.4电压和电流的分解88

思考练习题90

2.8功率因数的提高和阻抗匹配90

2.8.1功率因数的提高90

2.8.2阻抗匹配92

思考练习题93

2.9交流电路中的实际器件94

2.9.1空心线圈94

2.9.2电容器95

2.9.3电阻器、趋表效应96

思考练习题97

本章小结97

习题二101

第3章三相电路106

3.1三相电源106

3.1.1对称三相正弦量106

3.1.2三相电源的Y形连接107

3.1.3三相电源的△形连接109

思考练习题110

3.2三相负载110

3.2.1三相负载的Y形连接110

3.2.2三相负载的△形连接113

3.2.3三相负载的功率114

思考练习题116

3.3三相电力系统简介116

3.3.1发电、输电概述116

3.3.2工厂企业配电117

3.3.3导线截面的选择118

3.3.4接地和接零119

思考练习题121

本章小结121

习题三122

第4章变压器和电动机124

4.1磁路124

4.1.1铁磁物质的磁性能124

4.1.2安培环路定律125

4.1.3磁路定律126

思考练习题129

4.2交流铁芯线圈和变压器129

4.2.1交流铁芯线圈129

4.2.2变压器132

思考练习题138

4.3耦合电感和空心变压器139

4.3.1互感系数和耦合系数139

4.3.2耦合电感的串联和并联140

4.3.3耦合电感的T形去耦等效电路142

4.3.4空心变压器143

思考练习题144

4.4异步电动机145

4.4.1三相异步电动机145

4.4.2单相异步电动机简介151

思考练习题152

4.5常用低压电器152

4.5.1低压开关152

4.5.2主令电器155

4.5.3熔断器156

4.5.4接触器157

4.5.5继电器158

思考练习题161

4.6电动机的基本控制电路161

4.6.1三相鼠笼式异步电动机的全压启动控制161

4.6.2三相鼠笼式异步电动机的降压启动控制167

4.6.3三相鼠笼式异步电动机的反接制动控制168

4.6.4三相鼠笼式双速异步电动机的调速控制169

思考练习题170

本章小结170

习题四174

第5章动态电路的过渡过程177

5.1换路定律和初始值的计算177

5.1.1过渡过程的概念177

5.1.2换路定律177

5.1.3初始值的计算178

思考练习题179

5.2一阶电路的全响应180

5.2.1直流激励下RC电路的全响应180

5.2.2直流激励下RL电路的全响应183

5.2.3一阶电路的零输入响应和零状态响应185

思考练习题186

5.3一阶电路的三要素法186

思考练习题188

5.4RC电路充、放电的应用188

5.4.1微分电路188

5.4.2积分电路189

5.4.3阻容耦合电路190

思考练习题191

本章小结191

习题五192

第6章非正弦周期电流电路196

6.1非正弦周期量196

6.1.1周期函数(信号)的傅立叶级数表示式196

6.1.2非正弦周期波的频谱199

6.1.3非正弦周期量的有效值和平均值200

思考练习题202

6.2非正弦周期电流电路的计算203

6.2.1谐波分析法203

6.2.2非正弦周期电流电路的功率204

思考练习题206

6.3谐振电路206

6.3.1串联谐振电路206

6.3.2并联谐振电路212

思考练习题216

本章小结216

习题六218

附录复数及其四则运算221

参考文献227

　　本书共6章，可分为两大部分。前2章为基础部分，内容包括电类各专业必需的电路基础知识；后4章为选学部分，供强、弱电各专业根据不同的培养目标和专业要求选用。此外，附录部分编入了“复数及其四则运算”以供学习时参考。本书既突破了传统的理论阐述体系，又不失理论应有的严谨和循序渐进。为提高学生学习的积极主动性，本书选编了部分实践性强而又不难掌握的内容，如电动机的基本控制等，便于教师通过项目驱动的方式开展教学。　　本书是以教育部《关于以就业为导向，深化高等职业教育改革的若干意见》(教高［2004］1号)和教育部《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》(教高［2006］16号)文件的精神为指导编写的高职高专“电工基础”或“电路基础”课程的教材，内容主要包括直流电路、正弦交流电路、三相电路、变压器和电动机、动态电路的过渡过程和非正弦周期电流电路，每章后均附有“本章小结”和习题，书后附录中编入了“复数及其四则运算”。本书在内容的编排上遵循“必需、够用”和“实用”的原则，着力体现对职业能力的培养。　　本书可供高职高专电工电子类专业作为教材使用，也可供相关工程技术人员参考。