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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