电路及电工技术

本书依据电子信息类专业的培养目标，在总结多年教学经验的基础上编写而成。本书编写中，对电路及电工的相关知识进行了重新梳理，精简原理，即只给出基本原理的描述和公式性结论，不对过程进行具体展开，同时补充实例，侧重专业基础课程服务专业教学的需要。本书共9章，内容包括电路的基本概念和模型、电路的基本分析方法、电路的基本定理、正弦交流电路、三相交流电路、铁芯线圈与变压器、电动机、电工测量、安全用电。本书将理论知识学习、实践能力培养和综合素质提高三者紧密结合起来，为学生的后续课程学习，培养综合职业技能打下基础。

目    录 第1章 电路的基本概念和模型 1 1.1 电路模型 1 1.1.1 实际电路与电路模型 1 1.1.2 集总参数电路假设 3 1.1.3 电路分类 3 1.2 电路变量 3 1.2.1 电流 3 1.2.2 电压 5 1.2.3 功率 7 1.2.4 电动势 9 1.3 欧姆定律与电阻元件消耗的能量 11 1.3.1 欧姆定律 11 1.3.2 电阻元件消耗的能量 12 1.4 理想电源 14 1.4.1 理想电压源 14 1.4.2 理想电流源 15 1.5 电路的工作状态和基尔霍夫定律 17 1.5.1 开路 18 1.5.2 短路 18 1.5.3 额定工作状态 18 1.5.4 与电路有关的名词术语 19 1.5.5 基尔霍夫电流定律 20 1.5.6 基尔霍夫电压定律 21 1.6 电路等效 24 1.6.1 电路等效的一般概念 24 1.6.2 串联电阻电路 25 1.6.3 并联电阻电路 25 1.6.4 混联电阻电路 26 1.6.5 理想电源的串联与并联 28 1.7 实际电源的模型及其等效变换 31 1.7.1 实际电源的电压源模型 31 1.7.2 实际电源的电流源模型 32 1.7.3 电压源、电流源模型互相变换 32 1.8 电阻的星形与三角形连接及等效变换 36 1.8.1 △电路等效变换为Y电路 36 1.8.2 Y电路等效变换为△电路 37 1.9 受控源 39 1.10 本章小结 41 第2章 电路的基本分析方法 47 2.1 支路电流法 47 2.1.1 支路电流法概述 48 2.1.2 独立方程的列写 49 2.2 网孔电流法 53 2.2.1 网孔电流 54 2.2.2 网孔电流法概述 55 2.3 节点电位法 61 2.3.1 节点电位 61 2.3.2 节点电位法概述 62 2.3.3 含运算放大器的电路 68 2.4 本章小结 70 第3章 电路的基本定理 75 3.1 线性电路的齐次定理与叠加定理 75 3.1.1 线性电路的齐次定理 75 3.1.2 线性电路的叠加定理 76 3.2 置换定理 79 3.3 戴维南定理与诺顿定理 81 3.3.1 无源及有源线性二端网络的等效电阻 81 3.3.2 戴维南定理 83 3.3.3 诺顿定理 84 3.4 优选功率传输定理 88 3.5 本章小结 90 第4章 正弦交流电路 95 4.1 正弦交流电路的基本概念 95 4.1.1 正弦交流电的三要素 95 4.1.2 正弦量的相量表示法与相量图 97 4.2 单一元件的正弦交流电路 99 4.2.1 电阻元件 99 4.2.2 电感元件 100 4.2.3 电容元件 102 4.3 正弦交流电路的分析与计算 105 4.3.1 串、并联正弦交流电路的分析与计算 105 4.3.2 RLC串联电路的分析与计算 107 4.3.3 串联谐振现象 108 4.3.4 RLC并联电路及其谐振现象 109 4.4 功率因数及功率补偿 112 4.5 本章小结 113 第5章 三相交流电路 118 5.1 三相电源 118 5.1.1 对称三相电源的产生 118 5.1.2 对称三相电源的连接 119 5.2 三相交流电路分析 121 5.2.1 负载星形连接的三相电路 121 5.2.2 负载三角形连接的三相电路 124 5.2.3 三相功率 126 5.3 建筑供配电简介 128 5.3.1 供配电系统的电源连接 129 5.3.2 常用建筑供电形式 131 5.4 本章小结 134 第6章 铁芯线圈与变压器 136 6.1 全电流定律和磁路的欧姆定律 136 6.1.1 全电流定律 136 6.1.2 磁路的欧姆定律 137 6.1.3 铁磁物质的磁化曲线 138 6.1.4 磁路与电路的比较 138 6.1.5 磁路的计算 139 6.2 直流铁芯线圈 141 6.3 交流铁芯线圈 142 6.3.1 交流铁芯线圈磁通 142 6.3.2 交流铁芯中的能量损失 143 6.4 变压器 145 6.4.1 变压器的构造 146 6.4.2 变压器的工作原理 146 6.4.3 变压器的外特性与额定值 150 6.4.4 变压器的损耗与效率 151 6.4.5 变压器绕组的极性及其测定 151 6.4.6 其他类型的变压器 153 6.5 电磁铁 154 6.6 本章小结 156 第7章 电动机 160 7.1 三相异步电动机的基本构造 160 7.2 三相异步电动机的工作原理 161 7.3 三相旋转 163 7.4 三相异步电动机 165 7.5 本章小结 169 第8章 电工测量 171 8.1 电工测量的基础知识 171 8.1.1 电工测量的概念及特点 171 8.1.2 测量的分类及测量误差 171 8.2 电工测量仪表 174 8.2.1 电工测量仪表简介 174 8.2.2 常用直读式仪表的特点 177 8.2.3 电工测量仪表的选择 177 8.3 常见电量的测量 178 8.3.1 电阻、电流、电压的测量 178 8.3.2 功率的测量 181 8.4 本章小结 185 第9章 安全用电 186 9.1 触电及其对人体的伤害 186 9.1.1 触电的原因及方式 186 9.1.2 触电对人体的伤害及伤害程度 188 9.2 防止触电的保护措施 190 9.2.1 接地与接零 190 9.2.2 安全电压及漏电保护器 193 9.3 触电急救与预防 194 9.3.1 触电急救 194 9.3.2 触电预防 195 9.4 雷电及其防护 195 9.4.1 雷电的形成及种类 195 9.4.2 防雷措施 196 9.5 本章小结 197 参考文献 199