電工電子技術基礎（第2版）

上篇 電 工 技 術

第1章　電路的基本概念與基本定律 2
1.1 電路與電路模型 2
1.1.1　電路的概念 2
1.1.2　電路的作用 3
1.1.3　電路的組成 3
1.1.4　電路模型 4
1.2 電路的基本物理量 5
1.2.1　電流 5
1.2.2　電壓 5
1.2.3　電流與電壓的參考方向 5
1.2.4　電功率 6
1.3 電阻元件與歐姆定律 7
1.3.1　電阻元件 7
1.3.2　歐姆定律 8
1.4 基爾霍夫定律 9
1.4.1　基爾霍夫電流定律 9
1.4.2　基爾霍夫電壓定律 11
1.5 電路中電位的概念及計算 12
小結 14
習題1 15
第2章　電路的分析方法 19
2.1　電阻的串聯(lián)與并聯(lián) 19
2.1.1　電阻的串聯(lián) 20
2.1.2　電阻的并聯(lián) 21
2.2　電壓源與電流源及其等效變換 22
2.2.1　電壓源 22
2.2.2　電流源 23
2.2.3　電壓源與電流源的等效變換 23
2.3　支路電流法 24
2.4　節(jié)點電壓法 26
2.5　疊加原理 27
2.6　戴維南定理 28
2.7 最大功率傳輸定理 30
2.8 受控源 31
小結 32
習題2 32
第3章　電路的暫態(tài)分析 37
3.1 儲能元件 37
3.1.1　電容元件 37
3.1.2　電感元件 39
3.2 暫態(tài)過程與換路定則 41
3.2.1　暫態(tài)過程 41
3.2.2　換路定則 42
3.2.3　暫態(tài)過程初始值的計算 42
3.3 RC電路的響應 43
3.3.1　RC電路的零輸入響應 44
3.3.2　RC電路的零狀態(tài)響應 46
3.3.3　RC電路的全響應 47
3.4 RL電路的響應 47
3.4.1　RL電路的零輸入響應 48
3.4.2　RL電路的零狀態(tài)響應 49
3.4.3　RL電路的全響應 50
3.5 一階電路的三要素法 50
3.6 微分電路和積分電路 53
3.6.1　微分電路 53
3.6.2　積分電路 53
小結 54
習題3 54
第4章　正弦交流電路 58
4.1 正弦交流電的基本概念 58
4.1.1　正弦交流電壓和電流 58
4.1.2　交流電的幅值和有效值 59
4.1.3　交流電的周期、頻率與角頻率 59
4.1.4　交流電的相位、初相位與相位差 60
4.2 正弦量的相量表示法 61
4.2.1　復數(shù) 61
4.2.2　相量 62
4.2.3　相量圖 62
4.3 單一參數(shù)元件的正弦交流電路 63
4.3.1　電阻元件交流電路 63
4.3.2　電感元件交流電路 64
4.3.3　電容元件交流電路 65
4.4 RLC串聯(lián)電路 67
4.4.1　阻抗、阻抗模和阻抗角 67
4.4.2　電壓與電流的關系 69
4.4.3　電路性質(zhì)討論 69
4.5 正弦交流電路的功率 71
4.5.1　瞬時功率 72
4.5.2　平均功率 73
4.5.3　無功功率 73
4.5.4　視在功率 74
4.5.5　功率因數(shù)及感性負載功率因數(shù)的提高 75
4.6 濾波電路 76
4.6.1　低通濾波電路 76
4.6.2　高通濾波電路 78
4.7 電路中的諧振 78
4.7.1　串聯(lián)諧振 79
4.7.2　并聯(lián)諧振 81
小結 82
習題4 83
第5章　三相電路 88
5.1　三相電源 88
5.1.1　三相交流電 88
5.1.2　三相電源的星形連接 90
5.2　三相負載 91
5.2.1　三相負載的星形連接 91
5.2.2　三相負載的三角形連接 93
5.3　三相功率 94
5.4　安全用電 94
5.4.1　電流對人體的危害 94
5.4.2　觸電類型 95
5.4.3　接地和接零 96
小結 97
習題5 97
第6章　變壓器 101
6.1　變壓器的基本結構 101
6.1.1　鐵心 102
6.1.2　繞組 102
6.2　變壓器的工作原理 102
6.2.1　空載運行 103
6.2.2　有載運行 104
6.3　變壓器繞組的極性 107
6.4 三相變壓器 108
6.4.1　三相變壓器的磁路系統(tǒng) 108
6.4.2　三相變壓器繞組的連接組別 109
6.5　特殊變壓器 111
6.5.1　自耦變壓器 111
6.5.2　儀用互感器 112
小結 113
習題6 114
第7章 電動機 117
7.1　三相異步電動機的結構和銘牌數(shù)據(jù) 117
7.1.1　三相異步電動機的結構和轉(zhuǎn)動原理 117
7.1.2 三相異步電動機的銘牌 119
7.2　三相異步電動機的轉(zhuǎn)動原理 120
7.2.1　旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生 121
7.2.2　電動機的轉(zhuǎn)動原理 123
7.2.3　轉(zhuǎn)差率 124
7.3　三相異步電動機的轉(zhuǎn)矩和機械特性 125
7.3.1　定子電路 125
7.3.2　轉(zhuǎn)子電路 125
7.3.3　三相異步電動機的轉(zhuǎn)矩 126
7.3.4　三相異步電動機的機械特性 127
7.4　三相異步電動機的使用 130
7.5　單相異步電動機 135
7.5.1　分相式單相異步電動機 135
7.5.2　罩極式單相異步電動機 137
7.6 直流電機 138
7.6.1 直流電機的基本結構和原理 138
7.6.2 直流電機的額定值及其型號 141
7.6.3 直流電機的換向 141
7.6.4 無刷直流電機 142
小結 144
習題7 144
第8章 繼電器及其控制系統(tǒng) 147
8.1 電磁鐵的一般結構和動作原理 147
8.1.1 電磁鐵的基本結構和
動作原理 147
8.1.2 典型的直流電磁鐵 148
8.2 常用電磁控制器件 150
8.2.1 接觸器 150
8.2.2 繼電器 153
8.3 其他常用低壓控制器件 157
8.3.1 熱繼電器 157
8.3.2 速度繼電器 158
8.3.3 開關 158
8.3.4 保護器件 162
8.4 基本繼電器控制電路與電氣控制原理圖 164
8.4.1 三相異步電動機啟-保-?？刂?165
8.4.2 電氣控制原理圖 165
8.4.3 繼電器控制電路圖的閱讀方法 166
8.5 典型的控制環(huán)節(jié) 166
8.5.1 三相異步電動機點動控制電路 166
8.5.2 三相異步電動機連續(xù)運行控制電路 167
8.5.3 三相異步電動機既能長期工作又能點動的控制電路 167
8.5.4 三相異步電動機的正/反轉(zhuǎn)控制電路 168
8.5.5 三相異步電動機的過載保護電路 169
小結 169
習題8 170

下篇 電 子 技 術

第9章　半導體二極管及其基本應用電路 174
9.1　半導體基礎知識 174
9.1.1　本征半導體 174
9.1.2　雜質(zhì)半導體 175
9.1.3　PN結 175
9.2　二極管 176
9.2.1　二極管的構造 176
9.2.2　伏安特性 177
9.2.3　主要參數(shù) 178
9.2.4　主要應用 178
9.3 特殊二極管 182
9.3.1　穩(wěn)壓二極管 182
9.3.2 光電二極管 184
9.3.3　發(fā)光二極管 184
9.3.4　光電耦合器 185
小結 186
習題9 186
第10章 雙極結型晶體管及其放大電路 189
10.1 雙極結型晶體管 189
10.1.1　基本結構 189
10.1.2　工作原理 190
10.1.3　共射極電路特性曲線 192
10.1.4　主要參數(shù) 193
10.2 共射極基本放大電路 195
10.2.1　放大電路的組成 195
10.2.2　靜態(tài)分析 196
10.2.3 動態(tài)分析 198
10.2.4　非線性失真 202
10.3　靜態(tài)工作點的穩(wěn)定 202
10.3.1　溫度對靜態(tài)工作點的影響 203
10.3.2 分壓式射極偏置電路 203
10.4 共集電極放大電路——射極輸出器 205
10.4.1 靜態(tài)分析 206
10.4.2　動態(tài)分析 206
10.5 差分放大電路 208
10.5.1　基本差分放大電路 208
10.5.2　輸入和輸出方式 209
10.6　功率放大電路 210
10.6.1　功率放大電路的一般概念 210
10.6.2 乙類互補對稱功率放大電路 211
10.6.3　甲乙類無輸出電容互補對稱功率放大電路(OCL電路) 212
10.6.4　甲乙類無輸出變壓器的互補對稱功率放大電路(OTL電路) 213
10.6.5　集成功率放大器 214
10.7 多級放大電路 215
10.7.1 阻容耦合多級放大電路 215
10.7.2　直接耦合多級放大電路 216
小結 218
習題10 219
第11章　集成運算放大器 224
11.1 集成運放概述 224
11.1.1 集成運放的組成 224
11.1.2　理想運算放大器 226
11.1.3　集成運放的電壓傳輸特性 226
11.1.4　主要參數(shù) 227
11.2 集成運放在信號運算中的應用 228
11.2.1　比例運算電路 228
11.2.2 加法運算電路 230
11.2.3　減法運算電路 231
11.2.4　積分運算電路 231
11.2.5　微分運算電路 232
11.3　集成運放在信號處理中的應用 234
11.3.1　單門限電壓比較器 234
11.3.2　滯回電壓比較器 235
11.4　使用集成運放應注意的問題 236
小結 237
習題11 238
第12章 反饋電路 242
12.1 反饋的基本概念 242
12.1.1　直流反饋和交流反饋 242
12.1.2　負反饋與正反饋 242
12.1.3　串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋 244
12.1.4　電壓反饋與電流反饋 245
12.2　負反饋放大電路的4種組態(tài) 245
12.2.1　電壓串聯(lián)負反饋 245
12.2.2　電壓并聯(lián)負反饋 246
12.2.3　電流串聯(lián)負反饋 246
12.2.4　電流并聯(lián)負反饋 247
12.3　負反饋對放大電路的影響 248
12.3.1　降低放大倍數(shù) 249
12.3.2　提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性 250
12.3.3　改善非線性失真 251
12.3.4　擴展通頻帶 251
12.3.5　改變輸入電阻和輸出電阻 251
12.4　振蕩電路中的正反饋 252
12.4.1　自激振蕩 252
12.4.2　正弦波振蕩電路 253
小結 258
習題12 258
第13章 直流穩(wěn)壓電源 261
13.1　整流電路 261
13.1.1 單相半波整流電路 262
13.1.2　單相橋式整流電路 263
13.2 濾波電路 265
13.2.1　電容濾波電路 265
13.2.2　電感電容濾波電路 267
13.2.3　π形濾波電路 267
13.3 穩(wěn)壓電路 268
13.3.1　穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路 268
13.3.2　集成穩(wěn)壓電路 269
小結 270
習題13 270
第14章　數(shù)字電路基本知識 273
14.1 數(shù)字電路與數(shù)字信號 273
14.1.1 模擬信號 273
14.1.2 數(shù)字信號 273
14.1.3 模擬量的數(shù)字表示 274
14.1.4 數(shù)字電路的優(yōu)點 275
14.2 數(shù)制及其相互轉(zhuǎn)換 275
14.2.1 十進制數(shù) 276
14.2.2 二進制數(shù) 276
14.2.3 八進制數(shù)和十六進1