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上篇 电工技术1

第1章 电路及其分析方法1

1.1 电路的作用与组成部分1

1.2 电路模型2

1.3 电压和电流的参考方向3

1.4 电源有载工作、开路与短路6

1.4.1 电源有载工作6

1.4.2 电源开路8

1.4.3 电源短路8

1.5 基尔霍夫定律11

1.5.1 基尔霍夫电流定律11

1.5.2 基尔霍夫电压定律12

1.6 电阻的串联与并联15

1.6.1 电阻的串联15

1.6.2 电阻的并联16

1.7 支路电流法20

1.8 叠加定理22

1.9 电源的两种模型及其等效变换24

1.9.1 电压源模型24

1.9.2 电流源模型24

1.9.3 电源两种电路模型之间的等效变换25

1.10 戴维宁定理28

1.11 电路中电位的计算31

1.12 电路的暂态分析33

1.12.1 电阻元件、电感元件和电容元件33

1.12.2 储能元件和换路定则35

1.12.3 RC电路的暂态分析36

1.12.4 RL电路的暂态分析40

习题43

第2章 正弦交流电路55

2.1 正弦电压与电流55

2.1.1 频率与周期55

2.1.2 幅值与有效值56

2.1.3 初相位58

2.2 正弦量的相量表示法60

2.3 单一参数的交流电路63

2.3.1 电阻元件的交流电路63

2.3.2 电感元件的交流电路65

2.3.3 电容元件的交流电路68

2.4 电阻、电感与电容元件串联的交流电路71

2.5 阻抗的串联与并联76

2.5.1 阻抗的串联76

2.5.2 阻抗的并联77

2.6 电路中的谐振80

2.6.1 串联谐振80

2.6.2 并联谐振82

2.7 功率因数的提高83

2.8 三相电路87

2.8.1 三相电压87

2.8.2 三相电路中负载的连接方法90

2.8.3 三相功率96

2.9 非正弦周期电压和电流97

习题100

第3章 磁路和变压器109

3.1 磁路及其分析方法109

3.1.1 磁场的基本物理量109

3.1.2 磁性材料的磁性能111

3.1.3 磁路的分析方法112

3.2 交流铁心线圈电路113

3.3 变压器116

3.3.1 变压器的工作原理116

3.3.2 变压器的外特性122

3.3.3 变压器的损耗与效率122

3.3.4 特殊变压器123

3.3.5 变压器绕组的极性125

3.4 电磁铁126

习题128

第4章 电动机133

4.1 三相异步电动机的构造133

4.2 三相异步电动机的工作原理135

4.2.1 旋转磁场135

4.2.2 电动机的转动原理137

4.2.3 转差率138

4.3 三相异步电动机的电路分析139

4.3.1 定子电路139

4.3.2 转子电路140

4.4 三相异步电动机的转矩与机械特性142

4.4.1 转矩公式142

4.4.2 机械特性曲线142

4.5 三相异步电动机的起动145

4.5.1 起动性能145

4.5.2 起动方法146

4.6 三相异步电动机的调速150

4.6.1 变频调速151

4.6.2 变极调速151

4.6.3 变转差率调速152

4.7 三相异步电动机的制动152

4.7.1 能耗制动153

4.7.2 反接制动153

4.8 三相异步电动机的铭牌数据154

4.9 单相异步电动机158

4.9.1 电容分相式异步电动机158

4.9.2 罩极式异步电动机159

4.10 直流电动机160

4.11 控制电机162

4.11.1 伺服电动机162

4.11.2 步进电机164

习题168

第5章 继电接触器控制系统172

5.1 常用控制电器172

5.1.1 组合开关172

5.1.2 按钮173

5.1.3 交流接触器173

5.1.4 中间继电器174

5.1.5 热继电器174

5.1.6 熔断器175

5.1.7 空气断路器176

5.2 笼型电动机直接起动的控制线路177

5.3 笼型电动机正反转的控制线路180

5.4 行程控制181

5.5 时间控制182

5.6 应用举例185

5.6.1 加热炉自动上料控制线路185

5.6.2 C620-1型普通车床控制线路186

习题188

第6章 可编程控制器193

6.1 可编程控制器的结构和工作方式193

6.1.1 可编程控制器的结构及各部分的作用193

6.1.2 可编程控制器的工作方式196

6.1.3 可编程控制器的主要技术性能197

6.1.4 可编程控制器的主要功能和特点199

6.2 可编程控制器的程序编制200

6.2.1 可编程控制器的编程语言200

6.2.2 可编程控制器的编程原则和方法202

6.2.3 可编程控制器的指令系统205

6.3 可编程控制器控制系统设计方法及应用举例220

6.3.1 PLC控制系统设计方法220

6.3.2 应用举例222

习题225

第7章 工业企业供电与安全用电229

7.1 发电、输电和配电概述229

7.2 安全用电232

7.2.1 电流对人体的危害232

7.2.2 触电方式233

7.2.3 接地和接零234

7.3 节约用电236

习题236

第8章 电工测量237

8.1 电工测量仪表的分类237

8.2 电工测量仪表的类型240

8.2.1 磁电式仪表240

8.2.2 电磁式仪表242

8.2.3 电动式仪表243

8.3 电流的测量244

8.4 电压的测量246

8.5 万用表247

8.5.1 磁电式万用表247

8.5.2 数字式万用表249

8.6 功率的测量250

8.6.1 单相交流和直流功率的测量251

8.6.2 三相功率的测量251

8.7 兆欧表253

习题254

下篇 电子技术257

第9章 半导体器件257

9.1 半导体的导电特性257

9.1.1 本征半导体257

9.1.2 N型半导体和P型半导体258

9.1.3 PN结及其单向导电性258

9.2 二极管259

9.2.1 基本结构259

9.2.2 伏安特性259

9.2.3 主要参数261

9.3 稳压二极管264

9.4 双极型晶体管266

9.4.1 基本结构266

9.4.2 电流分配和放大原理267

9.4.3 特性曲线270

9.4.4 主要参数273

9.5 光电器件275

9.5.1 发光二极管275

9.5.2 光电二极管276

9.5.3 光电晶体管277

习题278

第10章 基本放大电路284

10.1 共发射极放大电路的组成284

10.2 共发射极放大电路的分析285

10.2.1 静态分析286

10.2.2 动态分析287

10.3 静态工作点的稳定294

10.4 射极输出器297

10.4.1 静态分析297

10.4.2 动态分析298

10.5 差分放大电路301

10.5.1 静态分析301

10.5.2 动态分析302

10.6 互补对称功率放大电路306

10.6.1 对功率放大电路的基本要求306

10.6.2 互补对称放大电路307

10.7 场效晶体管及其放大电路309

10.7.1 绝缘栅场效晶体管309

10.7.2 场效晶体管放大电路312

习题314

第11章 集成运算放大器321

11.1 集成运算放大器的简单介绍321

11.1.1 集成运算放大器的组成321

11.1.2 主要参数323

11.1.3 理想运算放大器及其分析依据324

11.2 放大电路中的负反馈326

11.2.1 反馈的基本概念326

11.2.2 负反馈与正反馈的判别327

11.2.3 负反馈的类型328

11.2.4 负反馈对放大电路工作性能的影响331

11.2.5 分立元器件放大电路中的负反馈334

11.3 运算放大器在信号运算方面的应用335

11.3.1 比例运算335

11.3.2 加法运算338

11.3.3 减法运算339

11.3.4 积分运算340

11.3.5 微分运算341

11.4 运算放大器在信号处理方面的应用342

11.4.1 有源滤波器342

11.4.2 电压比较器345

11.5 运算放大器在波形产生方面的应用348

11.5.1 RC正弦波振荡电路348

11.5.2 矩形波发生器350

11.6 使用运算放大器应注意的几个问题351

11.6.1 选用元器件351

11.6.2 消振351

11.6.3 调零351

11.6.4 保护352

11.6.5 扩大输出电流352

习题353

第12章 直流稳压电源363

12.1 整流电路363

12.2 滤波器366

12.2.1 电容滤波器（C滤波器）366

12.2.2 电感电容滤波器（LC滤波器）368

12.3 直流稳压电源368

12.3.1 稳压二极管稳压电路369

12.3.2 集成稳压电源370

12.4 晶闸管和可控整流电路372

12.4.1 晶闸管372

12.4.2 可控整流电路375

习题377

第13章 门电路和组合逻辑电路381

13.1 基本门电路及其组合381

13.1.1 逻辑门电路的基本概念381

13.1.2 分立元器件基本逻辑门电路383

13.1.3 基本逻辑门电路的组合386

13.2 TTL门电路389

13.2.1 TTL与非门电路390

13.2.2 TTL三态输出与非门电路392

13.3 CMOS门电路394

13.3.1 CMOS非门电路394

13.3.2 CMOS与非门电路394

13.3.3 CMOS或非门电路395

13.4 组合逻辑电路的分析和设计395

13.4.1 逻辑代数396

13.4.2 组合逻辑电路的分析399

13.4.3 组合逻辑电路的设计400

13.5 加法器403

13.5.1 二进制403

13.5.2 半加器404

13.5.3 全加器404

13.6 编码器406

13.6.1 二－十进制编码器407

13.6.2 优先编码器408

13.7 译码器和数字显示409

13.7.1 二进制译码器410

13.7.2 二－十进制显示译码器411

13.8 应用举例415

13.8.1 故障报警器415

13.8.2 水位检测电路415

习题417

第14章 触发器和时序逻辑电路425

14.1 双稳态触发器425

14.1.1 RS触发器425

14.1.2 JK触发器429

14.1.3 D触发器430

14.2 寄存器432

14.2.1 数码寄存器432

14.2.2 移位寄存器433

14.3 计数器434

14.3.1 二进制计数器434

14.3.2 十进制计数器436

14.4 由555定时器组成的单稳态触发器和无稳态触发器442

14.4.1 555定时器442

14.4.2 由555定时器组成的单稳态触发器443

14.4.3 由555定时器组成的多谐振荡器445

14.5 应用举例446

14.5.1 数字钟446

14.5.2 四人抢答电路448

习题449

第15章 模拟量和数字量的转换458

15.1 数－模转换器459

15.2 模－数转换器462

习题465

附录468

附录A 半导体分立器件型号命名方法468

附录B 半导体集成器件型号命名方法469

附录C 电阻器标称阻值系列470

部分习题答案471

参考文献482