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绪论1

0.1 电工学课程的任务1

0.2 电工学的作用1

0.3 学习电工学的方法1

第1章 直流电路4

1.1 电路的基本物理量4

1.1.1 电路模型4

1.1.2 电流5

1.1.3 电压6

1.1.4 功率7

1.2 电路的基本状态9

1.2.1 有载状态9

1.2.2 开路状态10

1.2.3 短路状态10

1.3 电源及其等效变换11

1.3.1 电压源12

1.3.2 电流源12

△1.3.3 实际电源模型及其等效变换13

1.4 基尔霍夫定律17

1.4.1 基尔霍夫电流定律17

1.4.2 基尔霍夫电压定律18

1.5 支路电流法21

△1.6 节点电压法22

1.7 叠加定理24

1.8 等效电源定理27

1.8.1 戴维南定理27

*1.8.2 诺顿定理29

△1.8.3 输入电阻和输出电阻31

*1.9 受控电源34

△1.10 非线性电阻电路39

1.10.1 线性电阻计算39

1.10.2 非线性电阻电路分析40

第2章 暂态电路43

2.1 电阻元件、电感元件和电容元件43

2.1.1 电阻元件43

2.1.2 电感元件44

2.1.3 电容元件45

△2.1.4 实际元件的主要参数及电路模型46

2.2 换路的基本概念48

2.2.1 暂态分析的基本概念48

2.2.2 换路定律49

2.3 RC电路的暂态分析51

2.3.1 RC零状态响应52

2.3.2 RC零输入响应53

2.3.3 RC全响应53

2.4 RL电路的暂态分析56

2.4.1 RL零状态响应56

2.4.2 RL零输入响应57

2.4.3 RL全响应57

第3章 正弦交流电路60

3.1 正弦交流电的基本概念60

3.1.1 正弦交流电的角频率61

3.1.2 正弦交流电的初相位61

3.1.3 正弦交流电的有效值62

3.2 正弦量的相量表示法63

3.3 单一参数的正弦交流电路66

3.3.1 电阻电路66

3.3.2 电感电路67

3.3.3 电容电路69

3.4 电阻、电容、电感的交流电路73

3.4.1 电阻、电容、电感串联的交流电路73

3.4.2 电阻、电容、电感并联的交流电路74

3.5 交流电路的功率79

3.5.1 交流电路的瞬时功率80

△3.5.2 交流最大功率传输81

3.5.3 交流电路的功率因数的提高82

3.6 电路的频率特性85

3.6.1 滤波电路85

△3.6.2 电路谐振89

*3.6.3 波特图91

第4章 三相交流电路95

4.1 三相交流电源95

4.1.1 三相交流电源的产生95

4.1.2 三相电源连接96

4.2 三相负载99

4.2.1 三相负载的星形连接99

△4.2.2 三相负载的三角形连接101

4.3 三相功率103

第5章 非正弦周期电路108

5.1 傅里叶级数108

*5.2 傅里叶频谱109

5.3 非正弦周期量的最大值、平均值和有效值110

5.4 非正弦周期信号线性电路计算112

第6章 变压器118

6.1 磁路及其分析118

6.1.1 磁路的基本物理量118

*6.1.2 物质的磁性能120

6.1.3 磁路分析124

6.2 电磁铁128

6.2.1 直流电磁铁129

6.2.2 交流电磁铁130

6.2.3 功率损耗132

6.3 变压器133

6.3.1 变压器的基本结构134

6.3.2 变压器的工作原理134

6.3.3 三相变压器137

6.3.4 变压器特性139

6.3.5 变压器技术参数140

△6.3.6 特殊变压器144

第7章 电机149

7.1 三相异步电动机149

7.1.1 三相异步电动机的工作原理149

7.1.2 三相异步电动机的特性153

7.1.3 三相异步电动机的技术参数155

*7.2 同步电动机159

7.2.1 同步电动机的工作原理159

7.2.2 同步电动机的特性159

△7.3 单相异步电动机160

7.3.1 电容式电动机161

7.3.2 罩极式电动机161

△7.4 直流电机162

7.4.1 直流电动机的工作原理162

7.4.2 直流电动机的特性163

7.4.3 直流电机的技术参数166

7.4.4 直流电动机的调速166

7.4.5 直流电动机的使用168

△7.5 伺服电动机170

7.5.1 交流伺服电动机170

7.5.2 直流伺服电动机171

*7.6 测速发电机172

7.6.1 交流测速发电机172

7.6.2 直流测速发电机174

△7.7 步进电机175

7.7.1 步进电机的结构175

7.7.2 步进电机的工作原理175

7.7.3 步进电机的技术参数177

△7.8 电动机的选择179

第8章 电气控制技术184

8.1 低压电器184

8.1.1 低压电器概述184

△8.1.2 熔断器185

8.1.3 断路器187

8.1.4 主令电器190

8.1.5 接触器193

△8.1.6 中间继电器195

8.1.7 热继电器195

8.1.8 行程开关196

8.1.9 时间继电器197

8.2 电气控制电路198

8.2.1 异步电动机的直接启动控制电路198

△8.2.2 异步电动机的降压启动控制电路206

8.2.3 异步电动机的时间继电器控制电路207

8.3 异步电动机调速212

*8.3.1 改变磁极对数调速213

*8.3.2 改变转差率调速213

△8.3.3 改变电源频率调速213

8.3.4 电动机启动与调速方式的选择216

△8.4 电动机的制动217

8.4.1 电气制动方法217

8.4.2 机械制动方法219

△8.5 电气控制电路原理图的阅读219

8.5.1 阅读电气原理图的注意事项219

8.5.2 阅读电气控制电路举例220

*8.6 电气控制电路设计222

8.6.1 电气控制电路的基本原则222

8.6.2 设计举例223

8.6.3 电气控制电路应注意的问题224

第9章 计算机控制技术228

*9.1 现场总线控制系统228

9.1.1 CAN（控制器区域网络）228

9.1.2 LON（局部操作网络）229

*9.2 Modbus协议230

△9.3 可编程控制器232

9.3.1 可编程控制器的系统组成232

9.3.2 PLC存储器的寻址方式234

9.3.3 PLC的编程语言235

9.3.4 PLC的工作方式238

9.3.5 PLC的基本指令238

9.3.6 可编程控制器的应用247

第10章 低压配电系统253

*10.1 电力系统概述253

10.2 低压配电系统254

△10.2.1 低压配电方式254

△10.2.2 配电箱（柜）255

△10.2.3 低压线路敷设方式256

*10.2.4 电缆的选择256

10.3 低压配电安全260

10.3.1 电流对人体的危害260

10.3.2 电击方式260

10.3.3 供配电系统接地261

10.3.4 防雷264

10.3.5 防静电264

△10.3.6 电磁环境264

10.3.7 电器防火和防爆266

10.4 电气工程图识读267

△10.4.1 阅读电气工程图的基本知识267

*10.4.2 建筑电气工程图268

*10.4.3 动力工程图271

第11章 电工测量275

11.1 测量基础275

11.1.1 测量误差275

△11.1.2 测量结果的处理276

11.2 基本电量测量278

11.2.1 常用电工测量仪表的分类278

11.2.2 基本电量测量279

第12章 实验284

实验须知284

实验一 基尔霍夫定律285

实验二 戴维南定理287

实验三 日光灯电路及功率因数的改进289

实验四 三相电路的负载连接及功率测量290

△实验五 电路时域响应分析291

实验六 单相变压器特性检测294

实验七 三相异步电动机启动控制296

△实验八 人行道按钮控制交通灯程序设计298

*实验九 EDA基本原理和仿真知识299

部分习题答案301

参考文献312

附录A 常用的电气工程文字符号313

附录B 电气工程安装的标注方法314