目　录

第 一篇　电工技术篇

第 1章　直流电路　1
1.1　电路与电路模型　1
1.1.1　电路　1
1.1.2　电路模型及电路图　2
1.2　电路的工作状态和电气设备的额定值　3
1.2.1　电路的工作状态　3
1.2.2　电气设备的额定值　4
1.3　电流、电压及电动势　4
1.3.1　电流的形成　4
1.3.2　电流的方向　4
1.3.3　电流的大小　5
1.3.4　电压的基本概念　5
1.3.5　电压的参考方向　6
1.3.6　电动势　7
1.4　电功与电功率　8
1.5　电阻器及欧姆定律　9
1.5.1　电阻器　9
1.5.2　电导　11
1.5.3　欧姆定律　12
1.5.4　电源的外特性　14
1.6　电路中电位的概念及计算　14
1.7　电阻的连接及等效变换　16
1.7.1　电阻串联电路　16
1.7.2　电阻并联电路　17
1.7.3　电阻混联电路　18
1.7.4　直流电桥电路　19
1.8　基尔霍夫定律　20
1.9　电压源与电流源及其等效变换　23
1.9.1　电压源　23
1.9.2　电流源　23
1.9.3　电压源与电流源的等效变换　24
1.10　复杂电路的分析方法　25
1.10.1　支路电流法　25
1.10.2　叠加原理　26
1.10.3　戴维南定理　27
1.11　仿真实训　29
实训一　验证基尔霍夫定律　29
实训二　验证戴维南定理　31
小结　32
习题　32

第 2章　单相正弦交流电路　36
2.1　正弦交流电的基本概念　36
2.1.1　交流电的概念　36
2.1.2　正弦交流电的产生　37
2.1.3　描述交流电的物理量　38
2.2　正弦量的相量表示法　43
2.2.1　复数及四则运算　43
2.2.2　正弦量的相量表示法　45
2.3　正弦电路中的电阻元件　47
2.3.1　电阻元件上电压与电流的关系　47
2.3.2　电阻元件的功率　48
2.4　正弦电路中的电感元件　49
2.4.1　电感元件上电压与电流的关系　49
2.4.2　电感元件的功率与储能　50
2.5　正弦电路中的电容元件　51
2.5.1　电容元件上电流与电压关系　51
2.5.2　交流电路中电容元件上的功率　52
2.6　电阻、电感与电容串联的交流电路　54
2.6.1　RLC串联交流电路中电流与电压的关系　54
2.6.2　电流电压关系与电压三角形、阻抗与阻抗三角形　55
2.6.3　电路的性质　55
2.7　阻抗的串联与并联　57
2.7.1　阻抗的串联　57
2.7.2　阻抗的并联　58
2.8　功率因数的提高　59
2.8.1　正弦交流电路的功率　59
2.8.2　功率因数　60
2.8.3　提高功率因素的方法　61
2.9　电路的谐振　63
小结　66
习题　67

第3章　三相交流电路　69
3.1　三相交流电源　69
3.1.1　三相对称电动势的产生　69
3.1.2　三相交流电源的联结　71
3.2　三相负载的联结　73
3.2.1　三相负载的星形联结　73
3.2.2　三相负载的三角形联结　77
3.3　三相功率　79
小结　80
习题　81

第4章　磁路与变压器　83
4.1　磁场的基本物理量　83
4.1.1　磁的基本知识　83
4.1.2　磁场的基本物理量　85
4.2　磁性材料的磁性能　87
4.2.1　铁磁性材料的磁性能　87
4.2.2　铁磁性材料的种类及用途　90
4.3　电磁感应　90
4.3.1　电磁感应现象　90
4.3.2　电磁感应定律　91
4.4　自感与互感　93
4.4.1　自感　93
4.4.2　互感　96
4.5　磁路及其基本定律　99
4.5.1　磁路的基本概念　99
4.5.2　磁路欧姆定律　100
4.6　交流铁心线圈电路　101
4.6.1　电磁关系　101
4.6.2　电压与电流的关系　102
4.6.3　功率损耗　102
4.7　单相变压器　103
4.7.1　变压器的基本结构　103
4.7.2　单相变压器的工作原理　104
4.7.3　变压器的外特性、损耗和效率　107
4.7.4　单相变压器的额定值　109
4.7.5　变压器绕组的同极性端及其测定　110
4.8　特殊变压器　112
4.8.1　自耦变压器　112
4.8.2　仪用互感器　114
4.8.3　电焊变压器　116
4.8.4　隔离变压器　116
4.8.5　脉冲变压器　116
小结　117
习题　118

第5章　电路的暂态分析　120
5.1　暂态分析的基本概念　120
5.1.1　暂态等概念　120
5.1.2　电感和电容　121
5.2　换路定律　122
5.3　RC电路的暂态分析　123
5.3.1　RC电路的零状态响应　123
5.3.2　RC电路的零输入响应　124
5.4　RL电路的暂态分析　125
小结　126
习题　127

第6章　交流异步电动机及其继电控制　128
6.1　三相交流异步电动机的结构　128
6.2　三相交流异步电动机的工作原理　131
6.2.1　旋转磁场的产生　132
6.2.2　三相异步电动机的转动原理　134
6.3　三相交流异步电动机的电磁转矩和机械特性　135
6.3.1　三相交流异步电动机的电磁转矩　135
6.3.2　三相交流异步电动机的机械特性　136
6.4　三相异步电动机的铭牌和技术数据　138
6.5　三相异步电动机的起动和调速　141
6.5.1　三相异步电动机的起动　141
6.5.2　三相笼型异步电动机的起动　141
6.5.3　三相绕线转子异步电动机的起动　144
6.5.4　三相异步电动机的调速　146
6.5.5　三相异步电动机的反转　147
6.5.6　三相异步电动机的制动　147
6.6　单相异步电动机　149
6.6.1　单相异步电动机的分类　149
6.6.2　单相异步电动机的工作原理　149
6.6.3　单相异步电动机的反转控制与调速　151
6.7　常用低压电器　151
6.7.1　常用低压配电电器　152
6.7.2　常用低压控制电器　156
6.8　三相异步电动机的继电接触器控制　169
6.8.1　三相异步电动机的直接起动控制　170
6.8.2　三相异步电动机的正反转控制　173
6.8.3　三相异步电动机的位置控制　176
6.8.4　三相异步电动机的降压起动控制　177
6.8.5　三相异步电动机的顺序控制　180
6.9　电气图的基本知识　182
6.9.1　绘制电气控制电路原理图的原则　182
6.9.2　电气原理图的识图　183
小结　185
习题　187

第7章　可编程序控制器　190
7.1　可编程序控制器的特点与基本结构　190
7.1.1　可编程序控制器的产生和发展　190
7.1.2　可编程序控制器的特点与分类　193
7.2　可编程序控制器的工作原理　196
7.2.1　可编程序控制器的组成　196
7.2.2　可编程序控制器的工作原理　198
7.3　可编程序控制器的编程环境　200
7.3.1　可编程序控制器的软件基础　200
7.3.2　可编程序控制器的编程环境　201
7.4　可编程序控制器的应用　203
7.4.1　可编程序控制器的内部寄存器及I/O配置　203
7.4.2　可编程序控制器编程语言概述　204
7.4.3　可编程序控制器应用案例　214
小结　219
习题　220

第8章　供电、配电、安全用电及常用电工工具　221
8.1　供电配电系统　221
8.1.1　电力系统概况　221
8.1.2　工厂供电系统简介　223
8.1.3　供电系统的质量及用电负荷的分级　224
8.2　安全用电常识　225
8.2.1　人身触电及预防　226
8.2.2　电气设备的接地与接零保护　230
8.3　常用电工工具　233
8.3.1　验电器　233
8.3.2　螺钉旋具　235
8.3.3　钳子　236
8.3.4　电工刀及电工工具包　238
8.3.5　活扳手和其他常用扳手　238
8.3.6　加热工具　239
8.3.7　电动工具　242
8.3.8　其他电工常用工具　244
8.4　常用电工仪表及使用　245
8.4.1　电工测量仪表的分类　245
8.4.2　常用电工仪表的符号及型号　247
8.4.3　电工仪表的工作原理　249
8.4.4　电工仪表的测量误差及消除　250
8.4.5　常用电参数的测量　251
8.4.6　常用电工仪表的使用　254
小结　264
习题　264

第 二篇　电子技术篇

第9章 电子电路中常用的半导体元件及电路　267
9.1 半导体的导电特性及PN结　267
9.1.1　导体、半导体和绝缘体　267
9.1.2　本征半导体　267
9.1.3　杂质半导体　268
9.1.4　PN结　269
9.2　半导体二极管　270
9.2.1　二极管的基本结构及分类　270
9.2.2　二极管的伏安特性　271
9.2.3　二极管的主要参数　271
9.2.4　二极管的等效电路　272
9.2.5　二极管的应用　272
9.2.6　特殊二极管　274
9.3　整流及滤波电路　274
9.3.1　整流电路　274
9.3.2　滤波电路　277
9.4　稳压二极管及稳压电路　280
9.4.1　稳压二极管　280
9.4.2　稳压二极管稳压电路　280
9.5　半导体晶体管　281
9.5.1　晶体管的基本结构和类型　281
9.5.2　晶体管的电流分配关系和放大作用　282
9.5.3　晶体管的特性曲线　282
9.5.4　晶体管的主要参数及型号　284
9.6　基本放大电路及电路分析法　286
9.6.1　共发射极放大电路　286
9.6.2　放大电路的静态分析　288
9.6.3　放大电路的动态分析　290
9.7　阻容耦合多级放大电路　297
小结　299
习题　300

第 10章　集成运算放大器　303
10.1　集成运算放大器概述　303
10.1.1　集成放大电路的特点　303
10.1.2　集成运算放大器　304
10.2　集成运算放大器的应用　307
10.2.1　集成运算放大器的理想特性　307
10.2.2　集成运算放大器的应用　307
小结　313
习题　314

第 11章　门电路和组合逻辑电路　315
11.1　数字电路的基本单元——逻辑门　315
11.1.1　二极管、晶体管的开关特性　316
11.1.2　分立元件门电路　316
11.2　集成门电路　319
11.2.1　TTL集成门电路　319
11.2.2　CMOS集成门电路　322
11.2.3　集成门电路的使用　323
11.3　逻辑代数及其化简　325
11.3.1　逻辑代数　325
11.3.2　逻辑函数及其表示法　327
11.3.3　逻辑函数的化简　329
11.4　组合逻辑电路　330
11.4.1　组合逻辑电路的分析与设计　330
11.4.2　常用的集成组合逻辑电路　333
小结　346
习题　347

第 12章　触发器和时序逻辑电路　349
12.1　双稳态触发器　350
12.1.1　RS触发器　350
12.1.2　JK触发器　354
12.1.3　D触发器　357
12.1.4　T触发器　360
12.1.5　触发器逻辑功能的转换　361
12.2　寄存器与移位寄存器　362
12.2.1　寄存器　362
12.2.2　移位寄存器　363
12.2.3　寄存器的应用　366
12.3　计数器　368
12.3.1　计数器概况　368
12.3.2　集成计数器及其应用　369
12.4　集成555定时器的原理及应用　374
12.4.1　集成555定时器的原理　374
12.4.2　集成555定时器的应用　375
小结　380
习题　381

第 13章　数/模与模/数转换电路　383
13.1　数/模转换电路　383
13.1.1　常见的数/模转换电路　383
13.1.2　D/A转换器的主要技术指标　386
13.2　模/数转换电路　387
13.2.1　模/数转换的一般步骤　387
13.2.2　A/D转换器的主要技术指标　389
小结　389
习题　390