本書全面系統(tǒng)地介紹了電工電子技術(shù)的基本理論及應(yīng)用分析。全書分為8章,第1章到第4章為電路分析基礎(chǔ)部分,內(nèi)容包括電路的基本概念與基本定律、直流電路和正弦交流電路的分析方法;第5章為三相異步電動(dòng)機(jī)及其簡(jiǎn)單控制,以及幾種電動(dòng)機(jī)控制應(yīng)用電路和繼電控制應(yīng)用電路;第6章至第8章為電子技術(shù)部分,主要包括二極管特性及其整流電路、三極管及其基本放大電路、集成電路等內(nèi)容。為了便于讀者閱讀和理解電子技術(shù)理論,在每章都有應(yīng)用舉例一節(jié),遴選多個(gè)極具特色的工程應(yīng)用實(shí)例,著重加強(qiáng)了基本理論與實(shí)際應(yīng)用的有機(jī)結(jié)合,以強(qiáng)化工程應(yīng)用能力。
“電工電子技術(shù)”是高等院校非電類理工科各專業(yè)的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課。電工電子技術(shù)的應(yīng)用遍及社會(huì)生產(chǎn)各領(lǐng)域和人類生活的各方面,對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展及生活水平提高都具有至關(guān)重要的作用。
本書從適應(yīng)工科高等院校非電類應(yīng)用型工程人才培養(yǎng)需求出發(fā), 遵循“面向?qū)嶋H,夯實(shí)基礎(chǔ),突出重點(diǎn),強(qiáng)化應(yīng)用”的原則,結(jié)合電工電子技術(shù)的發(fā)展成果與高等教育改革需要,并充分考慮全國(guó)工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定相關(guān)教學(xué)要求及OBE教育理念和CDIO培養(yǎng)模式需求,在原《電工電子技術(shù)》(第2版)教材基礎(chǔ)上修訂編寫而成。本書強(qiáng)調(diào)知識(shí)的漸進(jìn)性,兼顧知識(shí)的系統(tǒng)性,力求做到學(xué)科體系完整、知識(shí)簡(jiǎn)潔明了、理論聯(lián)系實(shí)際、時(shí)代特色鮮明,并盡量將項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)主線貫穿整體。
本書基本保留了第2版的結(jié)構(gòu)層次和傳統(tǒng)內(nèi)容,以“;A(chǔ)、重實(shí)踐、少而精”為特色,但在內(nèi)容論述、實(shí)例選取上做了較大更新和補(bǔ)充,特別是在每章都增加了應(yīng)用舉例一節(jié),遴選多個(gè)極具特色的工程應(yīng)用實(shí)例,著重加強(qiáng)了基本理論與實(shí)際應(yīng)用的有機(jī)結(jié)合,以強(qiáng)化工程應(yīng)用能力。全書分為8章,第1章到第4章為電路分析基礎(chǔ)部分,內(nèi)容包括電路的基本概念與基本定律、直流電路和正弦交流電路的分析方法,通過(guò)增加人體電路、摩托車照明燈電路、家用電飯鍋加熱及保溫電路、萬(wàn)用表分流電路、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)點(diǎn)火裝置電路等大量實(shí)例來(lái)加深學(xué)生對(duì)基本定理、電路分析方法的理解和應(yīng)用;第5章為三相異步電動(dòng)機(jī)及其簡(jiǎn)單控制部分,增加了幾種電動(dòng)機(jī)控制應(yīng)用電路和繼電控制應(yīng)用電路;第6章至第8章為電子技術(shù)部分,主要包括二極管特性及其整流電路、三極管及其基本放大電路、集成電路等內(nèi)容,增加了鎳鎘電池充電器電路、趣味電子“蠟燭”電路、發(fā)光式邏輯測(cè)試筆電路、串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源電路、交流閃爍指示燈電路和多媒體計(jì)算機(jī)有源音響功放電路等實(shí)際應(yīng)用電路,便于讀者閱讀和理解電子技術(shù)理論。
本書由沈陽(yáng)化工大學(xué)樊立萍教授策劃并組織編寫。第1章、第5章由樊立萍教授編寫;第2章、第3章、第4章由王娜博士編寫;第6章、第7章、第8章由劉晶博士編寫。樊立萍教授最后統(tǒng)稿并定稿。
本書可以作為本/?品请婎悓I(yè)的教材或教學(xué)參考書,也可供有關(guān)專業(yè)師生和工程技術(shù)人員自學(xué)參考。
由于時(shí)間限制和編者學(xué)識(shí)的局限,書中難免有錯(cuò)誤和遺漏,敬請(qǐng)廣大讀者在使用過(guò)程中提出寶貴意見(jiàn)。
編 者
樊立萍:沈陽(yáng)化工大學(xué)信息工程學(xué)院教授,中國(guó)機(jī)械工業(yè)教育協(xié)會(huì)電力電子與電力傳動(dòng)分委員會(huì)委員; 中國(guó)石油化工自動(dòng)化協(xié)會(huì)電氣技術(shù)委員會(huì)委員; 沈陽(yáng)市節(jié)能協(xié)會(huì)理事。主持完成多項(xiàng)遼寧省教育廳攻關(guān)項(xiàng)目和遼寧省高等教育改革項(xiàng)目,并獲得遼寧省教學(xué)成果二等獎(jiǎng)。
第1章 電路的基本概念與基本定律 1
1.1 電路組成與電路模型 1
1.1.1 電路組成 1
1.1.2 電路作用 1
1.1.3 電路模型 2
1.1.4 參考方向 2
1.2 理想電路元件 3
1.2.1 理想有源元件 3
1.2.2 理想無(wú)源元件 4
1.3 電能與電功率 5
1.4 電路的工作狀態(tài) 7
1.4.1 負(fù)載狀態(tài) 7
1.4.2 空載狀態(tài) 8
1.4.3 短路狀態(tài) 8
1.5 基爾霍夫定律 10
1.5.1 電路相關(guān)名詞 10
1.5.2 基爾霍夫電流定律(KCL) 10
1.5.3 基爾霍夫電壓定律(KVL) 11
1.5.4 基爾霍夫定律的應(yīng)用 12
1.6 應(yīng)用舉例 13
本章小結(jié) 15
習(xí)題1 16
第2章 電路的基本分析方法 19
2.1 電阻的串聯(lián)、并聯(lián)與混聯(lián) 19
2.1.1 電阻的串聯(lián) 19
2.1.2 電阻的并聯(lián) 21
2.1.3 電阻的混聯(lián) 23
2.2 支路電流法 24
2.3 疊加原理 26
2.4 戴維南定理 28
2.5 應(yīng)用舉例 32
本章小結(jié) 35
習(xí)題2 35
第3章 單相正弦交流電路 38
3.1 正弦交流電基本概念 38
3.1.1 正弦量 38
3.1.2 正弦量的三要素 38
3.1.3 同頻率正弦量的比較 40
3.2 正弦量的相量表示 41
3.2.1 向量與復(fù)數(shù) 41
3.2.2 正弦量的相量表示 43
3.3 單一參數(shù)交流電路 44
3.3.1 電阻元件的交流電路 44
3.3.2 電感元件的交流電路 46
3.3.3 電容元件的交流電路 47
3.4 一般單相交流電路 49
3.4.1 基爾霍夫定律的相量形式 49
3.4.2 阻抗及其串、并聯(lián) 50
3.4.3 RLC串聯(lián)交流電路 52
3.4.4 交流電路的諧振 53
3.5 交流電路的功率 56
3.5.1 瞬時(shí)功率 56
3.5.2 有功功率與功率因數(shù) 57
3.5.3 無(wú)功功率 57
3.5.4 視在功率 58
3.5.5 功率因數(shù)的提高 60
3.6 應(yīng)用舉例 63
本章小結(jié) 66
習(xí)題3 67
第4章 三相電路 72
4.1 三相交流電源 72
4.1.1 三相對(duì)稱電源 72
4.1.2 三相電源的連接 73
4.2 三相負(fù)載的連接 75
4.2.1 星形( 形)的連接 75
4.2.2 三角形(△形)的連接 76
4.3 三相電路的計(jì)算 77
4.3.1 三相對(duì)稱電路的計(jì)算 77
4.3.2 不對(duì)稱三相電路的計(jì)算 79
4.4 三相電路的功率 81
4.4.1 瞬時(shí)功率 81
4.4.2 有功功率 82
4.4.3 無(wú)功功率 83
4.4.4 視在功率 83
4.5 安全用電 84
4.5.1 觸電方式 84
4.5.2 觸電防護(hù) 86
4.5.3 靜電防護(hù)和電氣防火防爆 87
4.6 應(yīng)用舉例 87
本章小結(jié) 93
習(xí)題4 94
第5章 三相異步電動(dòng)機(jī)及其簡(jiǎn)單控制 96
5.1 三相異步電動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造 96
5.1.1 定子 96
5.1.2 轉(zhuǎn)子 97
5.2 三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理 98
5.2.1 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) 98
5.2.2 工作原理 100
5.3 三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩 101
5.3.1 三相異步電動(dòng)機(jī)的電路分析 101
5.3.2 電磁轉(zhuǎn)矩 103
5.4 三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性 104
5.5 三相異步電動(dòng)機(jī)的選擇 106
5.5.1 三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù) 106
5.5.2 三相異步電動(dòng)機(jī)的選擇 108
5.6 三相異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、制動(dòng)與調(diào)速 109
5.6.1 三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng) 109
5.6.2 三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng) 113
5.6.3 三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速 114
5.7 三相異步電動(dòng)機(jī)的繼電-接觸器控制 116
5.7.1 常用低壓電器 116
5.7.2 三相異步電動(dòng)機(jī)的繼電- 接觸器控制電路 121
5.8 應(yīng)用舉例 125
5.8.1 幾種電動(dòng)機(jī)控制應(yīng)用電路 125
5.8.2 幾種繼電控制應(yīng)用電路 127
本章小結(jié) 129
習(xí)題5 130
第6章 半導(dǎo)體二極管及整流電路 134
6.1 PN結(jié)及其單向?qū)щ娦?134
6.1.1 半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識(shí) 134
6.1.2 PN結(jié)及其單向?qū)щ娦?135
6.2 半導(dǎo)體二極管 137
6.2.1 基本結(jié)構(gòu) 137
6.2.2 伏安特性 137
6.2.3 開(kāi)關(guān)特性 138
6.2.4 主要參數(shù) 139
6.2.5 幾種常用的特殊二極管 139
6.3 二極管整流濾波電路 141
6.3.1 單相半波整流電路 141
6.3.2 單相橋式整流電路 142
6.3.3 濾波電路 143
6.3.4 穩(wěn)壓電路 146
6.4 應(yīng)用舉例 148
本章小結(jié) 150
習(xí)題6 150
第7章 基本放大電路 153
7.1 晶體三極管 153
7.1.1 基本結(jié)構(gòu) 153
7.1.2 電流放大作用及原理 154
7.1.3 特性曲線 156
7.1.4 主要參數(shù) 157
7.2 基本交流放大電路 159
7.2.1 基本交流放大電路的組成 159
7.2.2 放大電路的靜態(tài)分析 161
7.2.3 放大電路的動(dòng)態(tài)分析 163
7.2.4 穩(wěn)定工作點(diǎn)的分壓式偏置放大電路 169
7.2.5 射極輸出器 173
7.2.6 多級(jí)放大電路 175
7.3 應(yīng)用舉例 180
本章小結(jié) 181
習(xí)題7 182
第8章 集成運(yùn)算放大器 187
8.1 集成運(yùn)算放大器概述 187
8.1.1 集成電路簡(jiǎn)介 187
8.1.2 集成運(yùn)算放大器的基本構(gòu)成 187
8.1.3 集成運(yùn)算放大器的主要參數(shù) 188
8.1.4 集成運(yùn)算放大器的電壓傳輸特性 189
8.1.5 集成運(yùn)放的理想特性 189
8.2 集成運(yùn)算放大電路的應(yīng)用 190
8.2.1 集成運(yùn)放構(gòu)成運(yùn)算電路 190
8.2.2 集成運(yùn)放用于信號(hào)處理 196
8.3 應(yīng)用舉例 199
本章小結(jié) 201
習(xí)題8 201
附錄A 《電工電子技術(shù)》實(shí)驗(yàn)指導(dǎo) 207
實(shí)驗(yàn)一 電路基本定理研究 207
實(shí)驗(yàn)二 日光燈電路及功率因數(shù)的提高 209
實(shí)驗(yàn)三 三相交流電路研究 211
實(shí)驗(yàn)四 三相異步電動(dòng)機(jī)的繼電接觸控制 214
實(shí)驗(yàn)五 基本放大電路研究 216
參考文獻(xiàn) 219