本書共10章,包括電路的基本概念和基本定律、電路的分析方法、電路的暫態(tài)分析、正弦交流電路、三相交流電路、磁路與變壓器、電動機(jī)、繼電接觸器控制、可編程序控制器、電工測量。
前言
教材是教師實(shí)施教育的重要載體和主要依據(jù),是學(xué)生獲取知識、提升能力的重要渠道。編寫一本合適的教材,教與學(xué)都可以達(dá)到事半功倍的效果。近幾年,高校開始進(jìn)行大類招生,學(xué)生在一二年級不分專業(yè),按學(xué)科大類統(tǒng)一學(xué)習(xí)規(guī)定的基礎(chǔ)平臺課程。很多高校已將《電工電子技術(shù)》列為基礎(chǔ)教學(xué)平臺課程。加強(qiáng)通識教育,實(shí)行寬口徑知識培養(yǎng)。為了更好地滿足大類招生對課程教學(xué)內(nèi)容的需求,結(jié)合目前課程教學(xué)改革的標(biāo)準(zhǔn)和要求,以及科學(xué)技術(shù)的新發(fā)展,在多年課程教學(xué)改革和實(shí)踐探索的基礎(chǔ)上,總結(jié)經(jīng)驗(yàn),依據(jù)教育部制定的工科高校“電工電子技術(shù)”課程教學(xué)基本要求,為適應(yīng)高等學(xué)校工科非電類專業(yè)“電工電子技術(shù)”課程改革的需要而編寫的。
《電工電子技術(shù)(上)》在編寫時立足于“結(jié)構(gòu)新穎,整體貫通,深入淺出,化難為易,好學(xué)易懂,重點(diǎn)突出,便于自學(xué),利于教學(xué)”。與同類教材相比,《電工電子技術(shù)(上)》更加注重基本概念的講解,解題技能的訓(xùn)練,工程分析、設(shè)計(jì)與實(shí)踐能力的培養(yǎng)。這是一本既能滿足教學(xué)基本要求又有加深拓寬,對非電專業(yè)非常適用并且符合實(shí)際需要的教材。本教材具有如下特色:
。1)《電工電子技術(shù)(上)》體現(xiàn)電工電子技術(shù)課程教學(xué)“;A(chǔ)、重實(shí)踐、少而精”的特點(diǎn),整合課程內(nèi)容,體現(xiàn)科學(xué)性,突出實(shí)踐性和應(yīng)用性,滿足大類招生下學(xué)時較少的教學(xué)需要。
。2)教材內(nèi)容涵蓋了電氣工程學(xué)科的大多數(shù)研究領(lǐng)域,滿足不同專業(yè)學(xué)生利用與電氣工程學(xué)科交叉、滲透、融合來促進(jìn)其本身學(xué)科的學(xué)習(xí)的需求。
。3)將新知識、新理論和新技術(shù)充實(shí)到教材中去,為學(xué)生提供符合時代需要的知識體系。每章以內(nèi)容提要和本章目標(biāo)開頭,使讀者能在學(xué)習(xí)前明確目標(biāo);每章結(jié)尾部分又有把主要知識點(diǎn)進(jìn)行梳理的本章小結(jié)。
。4)教材的編寫過程中,作者精心設(shè)計(jì)講授的內(nèi)容,精心編輯所講授內(nèi)容之間的邏輯關(guān)系,采用分層次遞進(jìn)的教、學(xué)、練相結(jié)合的結(jié)構(gòu)。在教與學(xué)的同時多“練”就顯得很重要,每小節(jié)都有思考與練習(xí)。每章都含有多個例題、精選各類選擇題、分析題和計(jì)算題,這些題目可以進(jìn)一步測試對教學(xué)內(nèi)容的掌握情況,為后繼學(xué)習(xí)作好鋪墊。
。5)本課程的特點(diǎn)是電路圖較多,傳統(tǒng)的黑板加粉筆的教學(xué)方法難以提供較大的信息量,而且不可避免地要畫大量電路圖,既費(fèi)時又費(fèi)力。為了適應(yīng)教學(xué)改革的需要,我們研究開發(fā)了多媒體課件,并引入教學(xué)。利用多媒體PPT教學(xué),不僅可以大大減少教師的重復(fù)性勞動,而且因其圖文并茂、形象逼真、信息量大而增強(qiáng)學(xué)生注意力,還可集中教師的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),使學(xué)生達(dá)到學(xué)習(xí)效果。
。6)《電工電子技術(shù)(下)》的附錄中增加了仿真軟件Multisim12在電路分析中的應(yīng)用的內(nèi)容。Multisim仿真軟件逼真的人機(jī)交互界面,可以模仿真實(shí)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境,使學(xué)生產(chǎn)生身臨其境的實(shí)驗(yàn)環(huán)境的感受,使得抽象、晦澀難懂的理論知識變得直觀且易于理解。將仿真技術(shù)與多媒體應(yīng)用相結(jié)合,在理論教學(xué)中直接嵌入仿真實(shí)驗(yàn),將傳統(tǒng)教室變?yōu)樘摂M實(shí)驗(yàn)室,實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐教學(xué)一體化。
全書共分為10章,包括電路的基本概念和基本定律、電路的分析方法、電路的暫態(tài)分析、正弦交流電路、三相交流電路、磁路與變壓器、電動機(jī)、繼電接觸器控制、可編程序控制器、電工測量。各章開始設(shè)有學(xué)習(xí)目標(biāo)及內(nèi)容提要,結(jié)束設(shè)有本章小結(jié)。各章配有豐富的例題、習(xí)題和思考題,書后提供了部分習(xí)題的參考答案,便于教師教學(xué)和學(xué)生自學(xué)。由于非電類專業(yè)甚多,對電工電子技術(shù)的要求不一,學(xué)時也有差別,本書的參考學(xué)時為50~70學(xué)時。教學(xué)內(nèi)容分為兩類:
。1)共性基本內(nèi)容:各非電專業(yè)所規(guī)定的基本教學(xué)內(nèi)容。
(2)非共性基本內(nèi)容(標(biāo)以“△”號):根據(jù)各非電專業(yè)本身的需求規(guī)定的教學(xué)內(nèi)容。
為方便教師教學(xué),本書配有免費(fèi)電子教學(xué)課件。任課教師可登錄www揠洀瀀攀攙甀揠漀洀免費(fèi)下載或發(fā)送郵件至hjxlcj2006@sina揠漀洀咨詢。
《電工電子技術(shù)(上)》主要由佳木斯大學(xué)信息電子技術(shù)學(xué)院電工學(xué)課程組編寫。全書由黃金俠主編,負(fù)責(zé)定稿和統(tǒng)稿工作。其中黃金俠編寫第1、3章、宋國義編寫第2、4章;張炯編寫第5章、附錄;郭慶龍編寫第6、7章;張良編寫第8、10章; 王越男編寫第9章。主審史慶軍教授和學(xué)校的李麗敏老師為本書的編寫提出了很多寶貴修改意見。在編寫過程中,學(xué)習(xí)和借鑒了大量有關(guān)的參考資料,在此向所有作者表示深深的感謝。
由于編者水平有限,書中的錯誤和不妥之處在所難免,歡迎使用教材的教師、學(xué)生和工程技術(shù)人員提出意見和建議,以便改進(jìn)和提高。
編者
前言
第1章電路的基本概念與基本定律
11電路的基本概念
111電路的作用與組成
112電路模型
113電流、電壓及其參考方向
114電功率和電能
12電路元件
121無源電路元件
122有源電路元件
13電路的工作狀態(tài)
131電路有載工作狀態(tài)
132電路開路
133電路短路
14基爾霍夫定律
141基爾霍夫電流定律
142基爾霍夫電壓定律
15電路中的電位
本章小結(jié)
習(xí)題1
第2章電路的分析方法
21支路電流法
22結(jié)點(diǎn)電壓法
23疊加原理
24等效電源定理
241戴維南定理
242諾頓定理
25非線性電阻電路
本章小結(jié)
習(xí)題2
第3章電路暫態(tài)分析
31電路的暫態(tài)及換路定則
311電路的暫態(tài)
312換路定則
32RC電路的響應(yīng)
321RC電路的零輸入響應(yīng)
322RC電路的零狀態(tài)響應(yīng)
323RC電路的全響應(yīng)
33RL電路的響應(yīng)
331RL電路的零輸入響應(yīng)
332RL電路的零狀態(tài)響應(yīng)
333RL電路的全響應(yīng)
34一階線性暫態(tài)電路分析的三要素法
35微分與積分電路
351微分電路
352積分電路
本章小結(jié)
習(xí)題3
第4章正弦交流電路
41正弦量的基本概念
411正弦量變化的快慢
412正弦量變化的大小
413正弦量變化的進(jìn)程
42正弦量的相量表示
43單一參數(shù)的交流電路
431電阻元件的正弦交流電路
432電感元件的正弦交流電路
433電容元件的正弦交流電路
44電阻、電感與電容組合的交流電路
441電阻、電感與電容串聯(lián)的交流電路
442阻抗的串聯(lián)與并聯(lián)
△443復(fù)雜正弦交流電路的分析與計(jì)算
45功率因數(shù)的提高
46交流電路的頻率特性
461RC濾波電路
462電路中的諧振
△47非正弦周期電壓和電流
本章小結(jié)
習(xí)題4
第5章三相交流電路
51三相電源
511三相電動勢的產(chǎn)生
512三相電源的連接
52三相負(fù)載的連接
521三相負(fù)載的星形聯(lián)結(jié)
522三相負(fù)載的三角形聯(lián)結(jié)
53三相電路的功率
△54供配電與安全用電
541發(fā)電和輸電概述
542安全用電
543節(jié)約用電
本章小結(jié)
習(xí)題5
第6章磁路與變壓器
61磁路及其分析方法
611磁場的基本物理量
612磁性材料的磁性能
613磁路的分析方法
62交流鐵心線圈電路
621電磁關(guān)系
622電壓與電流的關(guān)系
623功率損耗
63變壓器
631變壓器的分類與結(jié)構(gòu)
632變壓器的工作原理
633變壓器的使用
634特殊變壓器
64電磁鐵
本章小結(jié)
習(xí)題6
第7章電動機(jī)
71電動機(jī)概述
72三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理
721三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)
722三相交流異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)動原理
73三相交流異步電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與機(jī)械特性
731三相交流異步電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩
732三相交流異步電動機(jī)的機(jī)械特性
74三相交流異步電動機(jī)的起動
741起動性能
742起動方法
75三相交流異步電動機(jī)的調(diào)速
751變頻調(diào)速
752變極調(diào)速
753變轉(zhuǎn)差率調(diào)速
76三相交流異步電動機(jī)的制動
761能耗制動
762反接制動
763回饋制動
77三相交流異步電動機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)
78三相異步電動機(jī)的選擇
△79三相同步電動機(jī)
△710單相異步電動機(jī)
7101單相電容分相式起動異步電動機(jī)
7102單相罩極式異步電動機(jī)
△711直流電動機(jī)
7111直流電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理
7112直流電動機(jī)的工作特性
7113直流電動機(jī)的起動和調(diào)速
△712控制電動機(jī)
7121交流伺服電動機(jī)
7122步進(jìn)電動機(jī)
本章小結(jié)
習(xí)題7
第8章繼電接觸器控制
81常用控制電器
811刀開關(guān)和組合開關(guān)
812按鈕與行程開關(guān)
813交流接觸器
814繼電器
815熔斷器
816空氣斷路器
82三相異步電動機(jī)的直接起動控制
821點(diǎn)動控制
822連續(xù)控制
83三相異步電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制
84三相異步電動機(jī)的順序控制
85行程控制
86時間控制
本章小結(jié)
習(xí)題8
第9章可編程序控制器
91PLC概述
911PLC的硬件組成和工作原理
912PLC的應(yīng)用、特點(diǎn)和分類
913PLC的編程語言和存儲器區(qū)域
92PLC基本指令與編程
921位邏輯指令
922計(jì)數(shù)器和定時器
923PLC的編程規(guī)則
93順控指令
931功能圖簡介
932順序控制指令介紹
933順序控制指令舉例
94功能指令
941傳送類指令
942移位與循環(huán)指令
943子程序
944中斷操作指令
945功能指令應(yīng)用
本章小結(jié)
習(xí)題9
第10章電工測量
101電工測量儀表的分類
1011電工儀表的基本原理及組成
1012電工儀表的分類
102電工測量儀表的型式
1021磁電式儀表
1022電磁式儀表
1023電動式儀表
103電流的測量
104電壓的測量
105萬用表
1051磁電式萬用表
1052數(shù)字式萬用表
106功率的測量
1061單相功率表
1062三相功率的測量
△107非電量的電測法
1071應(yīng)變電阻傳感器
1072電感式傳感器
1073電容式傳感器
本章小結(jié)
習(xí)題10
附錄
附錄A參考答案
附錄B電阻器和電容器的命名方法及性能參數(shù)
參考文獻(xiàn)