電工電子學(第二版)

《電工電子學(第二版)》是西安電子科技大學出版社出版的圖書,作者是王智忠。

出版信息

•主 編:王智忠

•副主編:楊章勇

•書代號:500500

•I S B N:978-7-5606-4713-5

•出版日期:2017-11

•印刷日期:2017-11

內容簡介

本書涵蓋了電工電子學的基本內容,共分為15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、工業企業供配電與安全用電、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。

圖書目錄

•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 76

•3.7.3 三相電路的功率 79

•3.7.4 不對稱三相電路 80

•習題3 81

•第4章 動態電路的時域分析 84

•4.1 換路定則及初始值的計算 84

•4.1.1 過渡過程的概念 84

•4.1.2 換路定則及初始值的確定 84

•4.2 一階電路的零輸入回響 86

•4.2.1 RC電路的零輸入回響 86

•4.2.2 RL電路的零輸入回響 89

•4.3 一階電路的零狀態回響 91

•4.3.1 RC電路的零狀態回響 92

•4.3.2 RL電路的零狀態回響 93

•4.4 一階電路的全回響 95

•4.5 一階電路的三要素法 98

•習題4 102

•第5章 磁路與鐵心線圈電路 106

•5.1 磁場的基本物理量 106

•5.1.1 磁感應強度B 106

•5.1.2 磁通Φ及其連續性原理 106

•5.1.3 磁導率μ 107

•5.1.4 磁場強度H 107

•5.2 磁性物質的磁性能 107

•5.2.1 導磁性 108

•5.2.2 磁飽和性 108

•5.2.3 磁滯性 108

•5.3 磁路及基本定律 110

•5.3.1 磁路的歐姆定律 110

•5.3.2 磁路的計算 111

•5.4 交流鐵心線圈電路 113

•5.4.1 電磁關係 113

•5.4.2 電壓電流關係 113

•5.4.3 功率損耗 114

•5.5 電磁鐵 115

•5.6 變壓器 117

•5.6.1 變壓器的基本結構 117

•5.6.2 變壓器的工作原理 118

•5.6.3 變壓器的外特性、損耗和效率 121

•5.6.4 變壓器的額定值 122

•5.6.5 變壓器繞組的極性 123

•5.6.6 特殊變壓器 124

•習題5 125

•第6章 交流電動機 128

•6.1 三相異步電動機的結構 128

•6.1.1 定子 128

•6.1.2 氣隙 129

•6.1.3 轉子 129

•6.2 三相異步電動機的工作原理 130

•6.2.1 旋轉磁場 130

•6.2.2 異步電動機的轉子轉動原理 133

•6.3 三相異步電動機的電路分析 133

•6.3.1 定子電路 134

•6.3.2 轉子電路 134

•6.4 三相異步電動機的轉矩與機械特性 135

•6.4.1 電動機的電磁轉矩公式 135

•6.4.2 機械特性曲線 136

•6.5 三相異步電動機的起動、制動與調速 137

•6.5.1 三相異步電動機的起動 138

•6.5.2 三相異步電動機的調速 141

•6.5.3 三相異步電動機的制動 143

•6.6 三相異步電動機的銘牌數據 144

•6.7 三相異步電動機的選擇 147

•習題6 149

•第7章 電氣控制系統 151

•7.1 低壓控制電器 151

•7.1.1 按鈕 151

•7.1.2 刀開關 151

•7.1.3 組合開關 152

•7.1.4 熔斷器 152

•7.1.5 低壓斷路器 153

•7.1.6 熱繼電器 154

•7.1.7 交流接觸器 155

•7.1.8 中間繼電器 156

•7.2 繼電接觸器控制電路 156

•7.2.1 籠型電動機直接起動控制電路 156

•7.2.2 籠型電動機正、反轉控制電路 157

•7.3 籠型電動機控制電路 158

•7.3.1 行程控制 158

•7.3.2 時間控制 159

•7.4 可程式控制器 161

•習題7 172

•第8章 工業企業供配電與安全用電 174

•8.1 電力系統 174

•8.1.1 電力系統的組成 174

•8.1.2 電力系統的基本參量 176

•8.1.3 電力系統的電壓 176

•8.2 工業企業供配電 177

•8.2.1 工業企業供配電系統的組成 177

•8.2.2 低壓配電線路 178

•8.3 安全用電 181

•8.3.1 觸電事故 181

•8.3.2 電流對人體的危害 181

•8.3.3 觸電方式 182

•8.3.4 接地和接零 183

•8.4 節約用電 186

•習題8 187

•第9章 半導體二極體和電晶體 188

•9.1 PN結 188

•9.1.1 半導體的基本知識 188

•9.1.2 本徵半導體 188

•9.1.3 雜質半導體 189

•9.1.4 PN結的形成及特性 190

•9.2 半導體二極體 192

•9.2.1 二極體的基本結構 192

•9.2.2 二極體的伏安特性與溫度特性 193

•9.2.3 二極體的主要參數 194

•9.3 特殊二極體 195

•9.3.1 穩壓二極體 195

•9.3.2 發光二極體 196

•9.3.3 光電二極體 197

•9.4 雙極電晶體 198

•9.4.1 雙極電晶體的結構 198

•*9.4.2 雙極電晶體的工作原理 198

•9.4.3 雙極電晶體的特性曲線 201

•9.4.4 雙極電晶體的主要參數 202

•9.4.5 溫度對參數的影響 204

•9.5 場效應電晶體 205

•9.5.1 結型場效應管 205

•9.5.2 絕緣柵型場效應管 208

•9.5.3 場效應管的主要參數 210

•9.5.4 場效應管和晶體三極體的比較 210

•習題9 211

•第10章 基本放大電路 214

•10.1 基本放大電路簡介 214

•10.2 放大電路的靜態分析 216

•10.3 放大電路的動態分析 218

•10.3.1 圖解分析法 218

•10.3.2 微變等效電路法 220

•10.3.3 放大電路的非線性失真 225

•10.4 放大電路靜態工作點的穩定 226

•10.4.1 穩定靜態工作點的原理 226

•10.4.2 分壓式偏置電路的計算 228

•10.4.3 穩定靜態工作點的措施 230

•10.5 射極輸出器 231

•10.5.1 靜態分析 231

•10.5.2 動態分析 232

•10.6 多級放大電路 233

•10.6.1 多級放大電路的耦合方式 233

•10.6.2 多級放大電路的分析方法 236

•10.7 差分放大電路 238

•10.7.1 差分放大電路的工作原理 238

•10.7.2 長尾式差分放大電路 240

•10.7.3 差分放大電路的靜態分析 241

•10.7.4 差分放大電路的動態分析 242

•10.7.5 差分放大電路輸入、輸出的連線方式 243

•10.7.6 共模抑制比 243

•10.8 功率放大電路 244

•*10.9 場效應管放大電路 249

•10.9.1 靜態分析 249

•10.9.2 動態分析 250

•習題10 251

•第11章 集成運算放大器及其套用 256

•11.1 集成運算放大電路簡介 256

•11.1.1 集成運算放大電路的組成 256

•11.1.2 集成運算放大器的技術指標 257

•11.1.3 理想運算放大器及其特性 258

•11.2 集成運算放大器的線性套用 259

•11.2.1 基本運算電路 259

•11.2.2 運算放大器在信號處理方面的 套用 265

•11.2.3 測量放大器 267

•11.3 放大電路中的負反饋 268

•11.3.1 反饋的基本概念 268

•11.3.2 負反饋的類型及判別方法 269

•11.3.3 負反饋對放大電路性能的影響 271

•11.4 運算放大器的非線性套用 273

•11.4.1 電壓比較器 273

•11.4.2 矩形波和三角波發生電路 274

•11.5 使用運算放大器應注意的問題 275

•習題11 277

•第12章 直流穩壓電源 280

•12.1 單相整流電路 280

•12.1.1 單相半波整流電路 280

•12.1.2 單相全波整流電路 282

•12.1.3 單相橋式整流電路 283

•12.2 濾波電路 285

•12.2.1 電容濾波電路 285

•12.2.2 電感濾波電路 287

•12.3 穩壓電路 287

•12.3.1 並聯矽穩壓管穩壓原理 287

•12.3.2 穩壓係數Sr 288

•12.3.3 穩壓電路的輸出電阻RO 288

•12.4 串聯型線性直流穩壓電源 290

•12.5 集成穩壓電源 291

•12.5.1 三端集成穩壓電源的組成 292

•12.5.2 三端集成穩壓電源的套用電路 292

•*12.6 開關型直流穩壓電源 294

•習題12 296

•第13章 數字電路基礎 299

•13.1 概述 299

•13.1.1 電子電路的分類 299

•13.1.2 數字電路的特點 299

•13.1.3 脈衝信號(數位訊號) 300

•13.2 數制 300

•13.2.1 進位計數制 300

•13.2.2 數的位置表示法和多項式表示法 301

•13.2.3 二進制的運算規則 302

•13.2.4 數制轉換 302

•13.3 基本邏輯門電路 304

•13.3.1 邏輯門電路的基本概念 304

•13.3.2 分立元件門電路 305

•13.4 邏輯代數 307

•13.4.1 邏輯代數運算法則 307

•13.4.2 邏輯函式的表示方法 308

•13.4.3 邏輯函式的化簡 309

•13.5 TTL門電路 312

•13.5.1 TTL與非門 312

•13.5.2 TTL集電極開路與非門(OC與非門) 314

•13.5.3 TTL三態門 315

•習題13 315

•第14章 組合邏輯電路 318

•14.1 組合邏輯電路的分析 318

•14.2 組合邏輯電路的設計 319

•14.3 加法器 321

•14.3.1 半加器 321

•14.3.2 全加器 321

•14.4 編碼器 322

•14.4.1 二進制編碼器 323

•14.4.2 8421BCD碼編碼器 323

•14.4.3 集成TTL編碼器 325

•14.5 解碼器 325

•14.5.1 2-4線解碼器 325

•14.5.2 七段字形顯示解碼器 328

•14.6 數據選擇器 329

•14.7 數據分配器 331

•習題14 332

•第15章 觸發器和時序邏輯電路 335

•15.1 雙穩態觸發器 335

•15.1.1 RS觸發器 335

•15.1.2 JK觸發器 339

•15.1.3 維持阻塞型D觸發器 341

•15.1.4 T觸發器和T′觸發器 342

•*15.1.5 不同邏輯功能觸發器的相互轉換 343

•15.2 暫存器 344

•15.2.1 數碼暫存器 344

•15.2.2 移位暫存器 345

•15.3 計數器 348

•15.3.1 二進制計數器 349

•15.3.2 十進制計數器 353

•15.3.3 集成計數器及其套用 355

•15.3.4 任意N進制計數器 357

•15.4 脈衝信號的產生及整形 359

•15.4.1 555定時器 359

•15.4.2 多諧振盪器 360

•15.4.3 單穩態觸發器 362

•習題15 365

•參考答案 368

•附錄A 仿真軟體EWB在電工電子學中的套用 377

•A.1 EWB軟體簡介 377

•A.2 電路設計及分析流程 378

•A.2.1 創建電路圖 378

•A.2.2 運用虛擬儀器觀察實驗結果 380

•附錄B 電阻器和電容器的命名方法及性能參數 382

•附錄C 半導體分立器件命名方法及性能參數 385

•附錄D 半導體積體電路器件型號命名方法及分類 388

•參考文獻 390

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