內容簡介
全書涵蓋了電工電子學的基本內容，共分為16章，主要包括電路模型和電路定律、線性電阻電路的分析方法、正弦交流電路、動態電路的時域分析、磁路與鐵心線圈電路、交流電動機、電氣控制系統、電工測量、半導體二極體和電晶體、基本放大電路、集成運算放大器及其套用、直流穩壓電源、數字電路基礎、組合邏輯電路、觸發器和時序邏輯電路、模擬量和數字量的轉換等內容，附錄中介紹了仿真軟體EWB在電工電子學中的套用等。每章後都有習題, 並於書末附有部分參考答案。
本書可作為高等院校非電類各本科專業的教材，也可供有關技術人員參考。
目錄
第1章 電路模型和電路定律 1
1.1 電路和電路模型 1
1.1.1 電路的基本知識 1
1.1.2 電路模型 2
1.2 電路中的基本物理量 2
1.2.1 電流及其參考方向 2
1.2.2 電壓及其參考極性 3
1.2.3 功率和能量 5
1.3 歐姆定律 6
1.3.1 歐姆定律的表達式 6
1.3.2 線性電阻的伏安特性曲線 6
1.4 電壓源和電流源 7
1.4.1 獨立電壓源 7
1.4.2 獨立電流源 8
1.5 電源的有載工作、開路與短路 9
1.5.1 電源的有載工作 9
1.5.2 電源開路 11
1.5.3 電源短路 11
1.6 受控源 12
1.7 基爾霍夫定律 13
1.7.1 基爾霍夫電流定律(KCL) 13
1.7.2 基爾霍夫電壓定律(KVL) 14
1.8 電路中電位的概念與計算 16
習題1 19
第2章 線性電阻電路的分析方法 22
2.1 電阻串、並聯連線的等效變換 22
2.1.1 電阻的串聯 22
2.1.2 電阻的並聯 23
2.1.3 電阻的混聯 24
2.2 電阻星形連線與三角形連線的等效變換 25
2.3 實際電源的兩種模型之間的等效變換 27
2.3.1 電壓源和電流源的模型及外特性曲線 27
2.3.2 電壓源與電流源的等效變換 28
2.4 支路電流法 30
2.5 節點電壓法 32
2.6 網孔電流法 34
2.7 疊加定理 36
2.8 戴維南定理與諾頓定理 38
2.8.1 戴維南定理 38
2.8.2 諾頓定理 40
2.9 受控電源電路的分析 41
習題2 43
第3章 正弦交流電路 46
3.1 正弦量及其相量表示 46
3.1.1 正弦量的三要素 46
3.1.2 正弦量的相量表示 48
3.2 單一參數的正弦交流電路和基爾霍夫定律的相量形式 50
3.2.1 電阻元件的交流電路 50
3.2.2 電感元件的交流電路 51
3.2.3 電容元件的交流電路 54
3.2.4 基爾霍夫定律的相量形式 56
3.3 阻抗與導納 57
3.3.1 阻抗與導納的概念 57
3.3.2 阻抗與導納的串聯和並聯 58
3.4 RLC串並聯交流電路 61
3.4.1 RLC串聯交流電路 61
3.4.2 RLC並聯交流電路 63
3.5 正弦穩態電路的分析 64
3.5.1 正弦穩態電路的電壓、電流分析 64
3.5.2 正弦穩態電路的功率 65
3.5.3 功率因數的提高 66
3.6 諧振電路 68
3.6.1 串聯諧振電路 68
*3.6.2 並聯諧振電路 70
3.7 三相電路 72
3.7.1 三相電路概述 72
3.7.2 三相電路的分析 75
3.7.3 三相電路的功率 78
*3.7.4 不對稱三相電路 80
*3.8 非正弦周期電流電路 81
3.8.1 非正弦周期信號及其分解 81
3.8.2 非正弦周期信號的有效值和平均功率 83
3.8.3 非正弦周期電流電路的計算 84
習題3 86
第4章 動態電路的時域分析 89
4.1 換路定則及初始值的計算 89
4.1.1 過渡過程的概念 89
4.1.2 換路定則及初始值的確定 89
4.2 一階電路的零輸入回響 91
4.2.1 RC電路的零輸入回響 91
4.2.2 RL電路的零輸入回響 94
4.3 一階電路的零狀態回響 96
4.3.1 RC電路的零狀態回響 97
4.3.2 RL電路的零狀態回響 98
4.4 一階電路的全回響 100
4.5 一階電路的三要素法 103
*4.6 二階電路 107
習題4 111
第5章 磁路與鐵心線圈電路 115
5.1 磁場的基本物理量 115
5.1.1 磁感應強度B 115
5.1.2 磁通Φ及其連續性原理 115
5.1.3 磁導率μ 116
5.1.4 磁場強度H 116
5.2 磁性物質的磁性能 116
5.2.1 導磁性 117
5.2.2 磁飽和性 117
5.2.3 磁滯性 117
5.3 磁路及基本定律 119
5.3.1 磁路的歐姆定律 119
5.3.2 磁路的計算 120
5.4 交流鐵心線圈電路 122
5.4.1 電磁關係 122
5.4.2 電壓電流關係 122
5.4.3 功率損耗 123
5.5 電磁鐵 124
5.6 變壓器 126
5.6.1 變壓器的基本結構 126
5.6.2 變壓器的工作原理 127
5.6.3 變壓器的外特性、損耗和效率 130
5.6.4 變壓器的額定值 131
5.6.5 變壓器繞組的極性 132
5.6.6 特殊變壓器 133
習題5 134
第6章 交流電動機 137
6.1 三相異步電動機的結構 137
6.1.1 定子 137
6.1.2 氣隙 138
6.1.3 轉子 138
6.2 三相異步電動機的工作原理 139
6.2.1 旋轉磁場 139
6.2.2 異步電動機的轉子轉動原理 142
6.3 三相異步電動機的電路分析 142
6.3.1 定子電路 143
6.3.2 轉子電路 143
6.4 三相異步電動機的轉矩與機械特性 144
6.4.1 電動機的電磁轉矩公式 144
6.4.2 機械特性曲線 145
6.5 三相異步電動機的起動、制動與調速 146
6.5.1 三相異步電動機的起動 147
6.5.2 三相異步電動機的調速 150
6.5.3 三相異步電動機的制動 152
6.6 三相異步電動機的銘牌數據 153
6.7 三相異步電動機的選擇 156
習題6 158
第7章 電氣控制系統 160
7.1 低壓控制電器 160
7.1.1 按鈕 160
7.1.2 刀開關 160
7.1.3 組合開關 161
7.1.4 熔斷器 161
7.1.5 低壓斷路器 162
7.1.6 熱繼電器 163
7.1.7 交流接觸器 164
7.1.8 中間繼電器 165
7.2 繼電接觸器控制電路 165
7.2.1 籠型電動機直接起動控制電路 165
7.2.2 籠型電動機正、反轉控制電路 166
7.3 籠型電動機控制電路 167
7.3.1 行程控制 167
7.3.2 時間控制 168
7.4 可程式控制器 170
習題7 181
第8章 電工測量 183
8.1 電工測量儀表的分類 183
8.2 電工測量儀表的型式 184
8.3 電流的測量 188
8.4 電壓的測量 189
8.5 功率的測量 189
8.6 電橋的套用 191
8.7 萬用表 193
習題8 196
第9章 半導體二極體和電晶體 197
9.1 PN結 197
9.1.1 半導體的基本知識 197
9.1.2 本徵半導體 197
9.1.3 雜質半導體 198
9.1.4 PN結的形成及特性 199
9.2 半導體二極體 201
9.2.1 二極體的基本結構 201
9.2.2 二極體的伏安特性與溫度特性 202
9.2.3 二極體的主要參數 203
9.3 特殊二極體 204
9.3.1 穩壓二極體 204
9.3.2 發光二極體 205
9.3.3 光電二極體 206
9.4 雙極電晶體 207
9.4.1 雙極電晶體的結構 207
*9.4.2 雙極電晶體的工作原理 207
9.4.3 雙極電晶體的特性曲線 210
9.4.4 雙極電晶體的主要參數 211
9.4.5 溫度對參數的影響 213
9.5 場效應電晶體 214
9.5.1 結型場效應管 214
9.5.2 絕緣柵型場效應管 217
9.5.3 場效應管的主要參數 219
9.5.4 場效應管和晶體三極體的比較 219
習題9 220
第10章 基本放大電路 223
10.1 基本放大電路簡介 223
10.2 放大電路的靜態分析 225
10.3 放大電路的動態分析 227
10.3.1 圖解分析法 227
10.3.2 微變等效電路法 229
10.3.3 放大電路的非線性失真 234
10.4 放大電路靜態工作點的穩定 235
10.4.1 穩定靜態工作點的原理 235
10.4.2 分壓式偏置電路的計算 237
10.4.3 穩定靜態工作點的措施 239
10.5 射極輸出器 240
10.5.1 靜態分析 240
10.5.2 動態分析 241
10.6 多級放大電路 242
10.6.1 多級放大電路的耦合方式 242
10.6.2 多級放大電路的分析方法 245
10.7 差分放大電路 247
10.7.1 差分放大電路的工作原理 247
10.7.2 長尾式差分放大電路 249
10.7.3 差分放大電路的靜態分析 250
10.7.4 差分放大電路的動態分析 251
10.7.5 差分放大電路輸入、輸出的連線方式 252
10.7.6 共模抑制比 252
10.8 功率放大電路 253
*10.9 場效應管放大電路 258
10.9.1 靜態分析 258
10.9.2 動態分析 259
習題10 260
第11章 集成運算放大器及其套用 265
11.1 集成運算放大電路簡介 265
11.1.1 集成運算放大電路的組成 265
11.1.2 集成運算放大器的技術指標 266
11.1.3 理想運算放大器及其特性 267
11.2 集成運算放大器的線性套用 268
11.2.1 基本運算電路 268
11.2.2 運算放大器在信號處理方面的 套用 274
*11.2.3 測量放大器 276
11.3 放大電路中的負反饋 277
11.3.1 反饋的基本概念 277
11.3.2 負反饋的類型及判別方法 278
11.3.3 負反饋對放大電路性能的影響 280
11.4 運算放大器的非線性套用 282
11.4.1 電壓比較器 282
11.4.2 矩形波和三角波發生電路 283
11.5 使用運算放大器應注意的問題 284
習題11 286
第12章 直流穩壓電源 289
12.1 單相整流電路 289
12.1.1 單相半波整流電路 289
12.1.2 單相全波整流電路 291
12.1.3 單相橋式整流電路 292
12.2 濾波電路 294
12.2.1 電容濾波電路 294
12.2.2 電感濾波電路 296
12.3 穩壓電路 296
12.3.1 並聯矽穩壓管穩壓原理 296
12.3.2 穩壓係數Sr 297
12.3.3 穩壓電路的輸出電阻RO 297
12.4 串聯型線性直流穩壓電源 299
12.5 集成穩壓電源 300
12.5.1 三端集成穩壓電源的組成 301
12.5.2 三端集成穩壓電源的套用電路 301
*12.6 開關型直流穩壓電源 303
習題12 305
第13章 數字電路基礎 308
13.1 概述 308
13.1.1 電子電路的分類 308
13.1.2 數字電路的特點 308
13.1.3 脈衝信號(數位訊號) 309
13.2 數制 309
13.2.1 進位記數制 309
13.2.2 數的位置表示法和多項式表示法 310
13.2.3 二進制的運算規則 311
13.2.4 數制轉換 311
13.3 基本邏輯門電路 313
13.3.1 邏輯門電路的基本概念 313
13.3.2 分立元件門電路 314
13.4 邏輯代數 316
13.4.1 邏輯代數運算法則 316
13.4.2 邏輯函式的表示方法 317
13.4.3 邏輯函式的化簡 318
13.5 TTL門電路 321
13.5.1 TTL與非門 321
13.5.2 TTL集電極開路與非門(OC與非門) 323
13.5.3 TTL三態門 324
習題13 324
第14章 組合邏輯電路 327
14.1 組合邏輯電路的分析 327
14.2 組合邏輯電路的設計 328
14.3 加法器 330
14.3.1 半加器 330
14.3.2 全加器 330
14.4 編碼器 331
14.4.1 二進制編碼器 332
14.4.2 8421BCD碼編碼器 332
14.4.3 集成TTL編碼器 334
14.5 解碼器 334
14.5.1 2-4線解碼器 334
14.5.2 七段字形顯示解碼器 337
14.6 數據選擇器 338
14.7 數據分配器 340
習題14 341
第15章 觸發器和時序邏輯電路 343
15.1 雙穩態觸發器 343
15.1.1 RS觸發器 343
15.1.2 JK觸發器 347
15.1.3 維持阻塞D觸發器 349
15.1.4 T觸發器和T′觸發器 350
*15.1.5 不同邏輯功能觸發器的相互轉換 351
15.2 暫存器 352
15.2.1 數碼暫存器 352
15.2.2 移位暫存器 353
15.3 計數器 356
15.3.1 二進制計數器 357
15.3.2 十進制計數器 361
15.3.3 集成計數器及其套用 363
15.3.4 任意N進制計數器 365
15.4 脈衝信號的產生及整形 367
15.4.1 555定時器 367
15.4.2 多諧振盪器 268
15.4.3 單穩態觸發器 370
習題15 373
第16章 模擬量和數字量的轉換 376
16.1 D/A轉換器 376
16.1.1 D/A轉換器的組成和工作原理 376
16.1.2 D/A轉換器的主要技術指標 381
16.2 A/D轉換器 381
16.2.1 逐次逼近型A/D轉換器 381
16.2.2 A/D轉換器的主要技術指標 386
習題16 386
參考答案 387
附錄A 仿真軟體EWB在電工電子學中的套用 395
A.1 EWB軟體簡介 395
A.2 電路設計及分析流程 396
A.2.1 創建電路圖 396
A.2.2 運用虛擬儀器觀察實驗結果 398
附錄B 電阻器和電容器的命名方法及性能參數 400
附錄C 半導體分立器件命名方法及性能參數 403
附錄D 半導體積體電路器件型號命名方法及分類 406
參考文獻 408
