電工基礎(chǔ)實(shí)用教程（第二版）

第 1 章　電路的基本概念和基本定律   1
1.1　電路與電路模型   1
1.1.1　電路的概念   2
1.1.2　電路模型   3
1.1.3　電路的工作狀態(tài)   3
1.1.4　電路常用術(shù)語   4
1.2　電路的基本物理量   5
1.2.1　電流   7
1.2.2　電壓   8
1.2.3　電功與電功率   10
1.3　電阻元件與獨(dú)立源   12
1.3.1　電阻與電導(dǎo)   13
1.3.2　歐姆定律   15
1.3.3　電壓源   17
1.3.4　電流源   18
1.4　基爾霍夫定律   20
1.4.1　基爾霍夫電流定律   21
1.4.2　基爾霍夫電壓定律   23
1.5　電容元件與電感元件   26
1.5.1　電容元件   26
1.5.2　電感元件   29
1.6　受控源   32
1.6.1　受控源的概念   32
1.6.2　受控源的類型   33
1.6.3　受控源的伏安關(guān)系   34
實(shí)驗(yàn)1　電阻的測量及儀表的使用   36
實(shí)驗(yàn)2　電流、電壓的測量及基爾霍夫定律的應(yīng)用   40
習(xí)題      42
第2章　電阻電路分析   46
2.1　電阻的連接及等效   46
2.1.1　電阻的串聯(lián)及分壓   47
2.1.2　電阻的并聯(lián)及分流   47
2.1.3　星形電阻網(wǎng)絡(luò)與三角形電阻網(wǎng)絡(luò)的等效互換   49
2.2　含源二端網(wǎng)絡(luò)的等效   52
2.2.1　二端網(wǎng)絡(luò)   53
2.2.2　二端網(wǎng)絡(luò)的等效化簡   53
2.2.3　戴維南定理   56
2.2.4　諾頓定理   58
2.3　支路電流法   59
2.4　網(wǎng)孔電流法   62
2.4.1　網(wǎng)孔電流法的標(biāo)準(zhǔn)方程   62
2.4.2　無伴電流源及超網(wǎng)孔的概念   65
2.5　節(jié)點(diǎn)電壓法   66
2.5.1　節(jié)點(diǎn)電壓方程式的一般形式   67
2.5.2　彌爾曼定理   70
2.6　疊加原理與齊次定理   73
2.6.1　疊加原理   74
2.6.2　齊次定理   76
實(shí)驗(yàn)3　電壓源與電流源的等效變換   78
實(shí)驗(yàn)4　戴維南定理及負(fù)載獲得功率的條件驗(yàn)證   81
習(xí)題      84
第3章　正弦交流電路   89
3.1　正弦交流電路的基本概念   89
3.1.1　正弦交流電的周期與頻率   90
3.1.2　正弦量的三要素   90
3.1.3　相位差計(jì)算   92
3.1.4　正弦量的有效值和平均值   94
3.2　正弦量的相量表示法   97
3.2.1　相量的概念   97
3.2.2　用相量表示正弦量   98
3.2.3　相量圖   98
3.3　單一元件電路   100
3.3.1　電阻元件電路   101
3.3.2　電感元件電路   103
3.3.3　電容元件電路   106
3.4　RLC串聯(lián)電路   109
3.4.1　RLC串聯(lián)電路中電壓與電流的關(guān)系   110
3.4.2　RLC串聯(lián)電路的性質(zhì)   111
3.4.3　RLC串聯(lián)電路的功率   111
3.4.4　三個(gè)三角形   112
3.5　并聯(lián)電路的計(jì)算   114
3.5.1　并聯(lián)電路的復(fù)阻抗計(jì)算法   114
3.5.2　并聯(lián)電路的復(fù)導(dǎo)納計(jì)算法   116
3.6　串聯(lián)諧振電路   117
3.6.1　串聯(lián)諧振的定義和條件   118
3.6.2　串聯(lián)諧振的特點(diǎn)   119
3.6.3　諧振電路的選擇性   120
3.7　并聯(lián)諧振電路   123
3.7.1　并聯(lián)諧振的條件   124
3.7.2　并聯(lián)諧振的特點(diǎn)   125
3.7.3　并聯(lián)諧振的頻率特性   126
3.8　功率因數(shù)的提高   128
3.8.1　提高電路功率因數(shù)的意義   128
3.8.2　并聯(lián)電容提高線路的功率因數(shù)   129
實(shí)驗(yàn)5　交流電路R、L、C元件阻抗頻率特性的測定   131
實(shí)驗(yàn)6　諧振電路的研究   134
實(shí)驗(yàn)7　熒光燈安裝及功率因數(shù)提高   138
習(xí)題   141
第 4 章　三相交流電路   144
4.1　三相電源   144
4.1.1　三相電源的構(gòu)成   145
4.1.2　三相電源的連接   146
4.2　三相負(fù)載   149
4.2.1　三相負(fù)載的星形連接   150
4.2.2　三相負(fù)載的三角形連接   152
4.3　對稱三相電路的分析與計(jì)算   154
4.3.1　 0 ?  0連接與  ?  連接的電路   154
4.3.2　△? 、 ?△、△?△連接的電路   155
4.3.3　三相電路的功率計(jì)算   156
4.3.4　三相電路功率的測量   157
4.4　不對稱三相電路的分析   159
4.4.1　不對稱  0 ?  0連接的電路   160
4.4.2　不對稱   ?△連接的電路   161
實(shí)驗(yàn)8　三相交流電路電壓、電流的測量   163
習(xí)題      166
第5章　動(dòng)態(tài)電路   169
5.1　換路定律及初始值計(jì)算   169
5.1.1　動(dòng)態(tài)電路的過渡過程   170
5.1.2　換路定律   170
5.1.3　初始值的計(jì)算   171
5.2　直流激勵(lì)下一階電路的零輸入響應(yīng)   173
5.2.1　RC電路的零輸入響應(yīng)   173
5.2.2　RL電路的零輸入響應(yīng)   176
5.3　直流激勵(lì)下一階電路的零狀態(tài)響應(yīng)   178
5.3.1　RC電路的零狀態(tài)響應(yīng)   178
5.3.2　RL電路的零狀態(tài)響應(yīng)   180
5.4　求解一階電路的三要素法   183
5.4.1　三要素法的含義   183
5.4.2　三要素法的應(yīng)用   184
5.5　階躍函數(shù)和階躍響應(yīng)   188
5.5.1　階躍函數(shù)   189
5.5.2　階躍響應(yīng)   190
5.6　二階電路的零輸入響應(yīng)   192
5.6.1　RLC串聯(lián)電路的零輸入響應(yīng)   192
5.6.2　零輸入響應(yīng)的三種情況分析   194
實(shí)驗(yàn)9　RC一階電路的響應(yīng)測試   196
習(xí)題      199
第6章　互感電路   204
6.1　互感與同名端   204
6.1.1　互感   204
6.1.2　互感電壓   206
6.1.3　互感線圈的同名端   206
6.2　互感線圈的串聯(lián)   210
6.2.1　兩線圈順向串聯(lián)   211
6.2.2　兩線圈反向串聯(lián)   211
6.3　互感線圈的并聯(lián)   214
6.3.1　同名端相連   214
6.3.2　異名端相連   215
6.3.3　兩線圈一端相連   215
6.4　空心變壓器   218
6.4.1　空心變壓器的概念與方程   219
6.4.2　空心變壓器的計(jì)算   220
6.5　理想變壓器   223
6.5.1　理想變壓器的概念   223
6.5.2　交流鐵心線圈上電壓與磁通的關(guān)系   224
6.5.3　理想變壓器的電壓變換   225
6.5.4　理想變壓器的電流變換   225
6.5.5　理想變壓器的阻抗變換   226
實(shí)驗(yàn)10　互感電路測量及同名端判斷   228
實(shí)驗(yàn)11　單相鐵心變壓器特性的測試   231
習(xí)題      234
第7章　磁場與磁路   239
7.1　磁場的基本概念和基本定律   239
7.1.1　磁場的基本概念   239
7.1.2　磁場的基本定律   242
7.2　鐵磁材料的磁化   248
7.2.1　磁化及磁化曲線   248
7.2.2　鐵磁材料的分類   250
7.3　簡單磁路的計(jì)算   252
7.3.1　磁路計(jì)算的基本概念   252
7.3.2　已知磁通Φ求磁化電流   253
7.3.3　已知磁化電流求磁通Φ   254
習(xí)題      255
第8章　非正弦交流電路   257
8.1　非正弦周期波的諧波分析   257
8.1.1　諧波   258
8.1.2　非正弦周期函數(shù)的諧波分析   258
8.2　波形對稱性與所含諧波分量的關(guān)系   261
8.2.1　對稱性與諧波分量的關(guān)系   261
8.2.2　非對稱性非正弦周期波的諧波分析   263
8.3　非正弦周期波的平均值與有效值及功率   265
8.3.1　非正弦周期波的直流分量和平均值   265
8.3.2　非正弦周期波的有效值   266
8.3.3　非正弦周期電流電路的功率   267
8.4　非正弦交流電路的分析計(jì)算   269
習(xí)題   273
附錄 A　SI單位及其輔助單位   277
附錄B　常用數(shù)學(xué)公式   279
附錄C　復(fù)數(shù)簡介   282
附錄D　星形-三角形變換計(jì)算程序   287
參考文獻(xiàn)   288