电工技术

本书是国家电工电子教学基地系列教材之一，以电磁学为基础，以电路和磁路为基本模型介绍了电能、磁能及机械能的转换，以及处理的基本规律、分析方法和工程应用。

本书主要内容包括电路模型，电路变量，电路变量基本约束，线性电路的直流特性、暂态特性及交流特性的分析方法，三相电路及工程应用知识，磁路模型，电能、磁能及机械能转换的基本原理，电感、变压器及三相异步电动机的工作原理、分析方法和实际应用。 本书可作为电子信息类、计算机类、电气类本科生教材，也可作为工科相关电类和非电类本科生及专业技术人员的教材或参考书。

高岩，男，有30年的教学经验，主要讲过电路分析、现代电路分析、网络分析、网络理论、模拟电子电路、电路综合分析及应用、电子系统课程设计、计算机基础、微机基础等本科课程。

第1章 电路的基本概念 1 1.1  电路模型 1 1.1.1  电路的作用 1 1.1.2  电路模型 2 1.2  电路变量及其参考方向 3 1.2.1  电流 3 1.2.2  电压 4 1.2.3  电压与电流的关联参考方向 5 1.2.4  功率 6 1.3  电路元件 7 1.3.1  电阻元件 7 1.3.2  电源 8 1.3.3  开路与短路 10 1.4  基尔霍夫定律 11 1.4.1  电路连接概念 11 1.4.2  基尔霍夫电流定律 12 1.4.3  基尔霍夫电压定律 14 1.5 简单电路求解 15 1.5.1  实际电源 15 1.5.2  电阻连接 17 1.5.3  电位电路 21 本章要点 23 习题 23 第2章 线性电路分析方法 29 2.1  电源等效变换 29 2.1.1  理想电源串并联 29 2.1.2  实际电源的等效变换 30 2.2 叠加定理 32 2.2.1  线性电路的齐次性 32 2.2.2  线性电路的叠加性 33 2.3  戴维南定理和诺顿定理 36 2.3.1  戴维南定理与诺顿定理 36 2.3.2  应用戴维南定理的分析 38 2.3.3  直流优选功率传输 39 2.4  支路电流法 40 2.5  简单结构电路的分析 43 2.5.1  单回路电路的分析 43 2.5.2  双结点电路的分析 44 2.5.3  结点分析法 45 2.6  星形与三角形电路的等效变换 47 本章要点 50 习题 50 第3章 电路的暂态响应 55 3.1  动态元件 55 3.1.1  电容元件 55 3.1.2  电感元件 57 3.2  动态电路的基本概念 59 3.2.1  动态电路 59 3.2.2  动态电路的过渡过程 61 3.3  动态电路的初始值和直流稳态值 61 3.3.1  换路定律 61 3.3.2  动态电路直流稳态值的计算 63 3.3.3  动态电路初始值的计算 65 3.4  一阶动态电路的经典解法 66 3.5  一阶动态电路的三要素法 69 3.5.1  时间常数 69 3.5.2  三要素法 72 本章要点 77 习题 78 第4章 正弦交流电路 82 4.1 正弦信号 82 4.1.1  正弦信号基本概念 82 4.1.2  正弦信号相位差 83 4.1.3  正弦信号有效值 85 4.1.4  正弦稳态特点 87 4.2  相量 88 4.2.1  正弦信号的相量表示 88 4.2.2  相量图 89 4.2.3  相量运算 91 4.3  两类约束关系的相量形式 95 4.3.1  基尔霍夫定律的相量形式 95 4.3.2  基本元件约束的相量形式 97 4.4  阻抗与导纳 100 4.4.1  简单支路的相量伏安关系 100 4.4.2  无源二端电路的阻抗与导纳 101 4.4.3  阻抗的连接 103 4.5  相量分析 106 4.5.1  阻抗串联与并联电路的分析 106 4.5.2  一般正弦稳态电路的分析 109 4.6  正弦稳态功率 114 4.6.1  基本元件的功率 114 4.6.2  二端电路的功率 116 4.6.3  功率因数补偿 119 本章要点 122 习题 123 第5章 三相电路 130 5.1  三相电源 130 5.1.1  三相系统 130 5.1.2  三相电源 131 5.1.3  三相电源的连接 132 5.2  三相负载 134 5.2.1  星形连接三相负载 134 5.2.2  三角形连接三相负载 137 5.3  三相电路的功率 139 5.3.1  三相负载的平均功率 139 5.3.2  对称三相负载的瞬时功率 139 5.4  电力系统介绍 143 5.4.1  电力系统构成 143 5.4.2  电力系统的参数和特点 144 5.4.3  电力系统的额定电压等级 145 5.5 安全用电 145 5.5.1  人体安全电压和电流 145 5.5.2  触电方式 146 5.5.3  保护线接地 147 本章要点 151 习题 152 第6章 磁路和变压器 156 6.1  磁场的基本概念 156 6.1.1  磁感应强度与磁通量 156 6.1.2  磁场强度和磁导率 157 6.1.3  安培环路定律 158 6.1.4  感应电动势 159 6.1.5  互感 160 6.2  铁磁材料 162 6.2.1  铁磁材料的电磁特性 162 6.2.2  铁磁材料的损耗 164 6.2.3  铁磁材料的种类和应用 165 6.3  磁路 167 6.3.1  磁路的概念 167 6.3.2  直流磁路分析 170 6.3.3  交流铁心线圈电路 171 6.4 变压器的工作原理 175 6.4.1  变压器结构 175 6.4.2  空载运行和电压变换 176 6.4.3  负载运行和电流变换 177 6.4.4  理想变压器 179 6.4.5  阻抗变换 180 6.5  实际变压器的特性和使用 182 6.5.1  变压器等效电路 182 6.5.2  变压器的运行特性 183 6.5.3  变压器的额定值 185 6.6  其他类型的变压器 187 6.6.1  自耦变压器 187 6.6.2  三相变压器 188 6.6.3  多线圈变压器 189 本章要点 191 习题 192 第7章 三相异步电动机 198 7.1  基本结构 198 7.1.1  定子 199 7.1.2  转子 199 7.2  工作原理 201 7.2.1  旋转磁场 201 7.2.2  转子转动原理 204 7.3  电路分析 205 7.3.1  定子电路 206 7.3.2  转子电路 207 7.4  电磁转矩和机械特性 209 7.4.1  电磁转矩 209 7.4.2  机械特性 209 7.5  额定值 212 7.6  三相异步电动机的使用 215 7.6.1  异步电动机的起动 215 7.6.2  异步电动机的调速 219 7.6.3  异步电动机的制动 221 本章要点 223 习题 223 部分习题参考答案 226 参考文献 234