电工电子技术（第2版）

本书是依据教育部颁布的高等理工科院校“电工电子技术”课程教学基本要求，根据近年来“电工电子技术”课程教学改革的实践经验编写而成的。

　　本书分为上、下两篇，其中上篇电工技术基础，主要介绍电路、磁路、电机及其控制的分析方法，下篇电子技术基础，主要介绍模拟和数字电子技术，每篇均有实践与仿真章节，书后附有部分习题答案。本书内容精练先进，充分体现了非电类专业“电工电子技术”课程的立体化教学模式的核心：注重理论教学，注重计算机仿真，注重动手能力与工程实践。本书将学科、行业的新知识、新技术、新成果融入其中，有利于宽口径人才创新能力的培养。

　　本书可作为高等院校理工科非电类专业和计算机专业的教材，也可作为高职高专及成人教育相应专业的教材，还可供研究生和工程技术人员参考。

田慕琴，女，太原理工大学电气与动力工程学院教授，博士生导师，长期致力于大型机电设备的实时监测、在线故障诊断和智能控制等方面的研究和实践。

上篇电工技术基础

第1章电路分析基础

1.1电路的基本概念

1.1.1电路的组成和基本功能

1.1.2电路模型和理想电路元件

1.1.3电路的基本变量

1.1.4电路的基本工作状态

1.1.5电路中的电位

1.2电路中的常用元件

1.2.1无源电路元件

1.2.2有源电路元件

1.3基尔霍夫定律

1.3.1基尔霍夫电流定律

1.3.2基尔霍夫电压定律

1.4电路分析方法

1.4.1电压源与电流源的等效变换

1.4.2支路电流法

1.4.3节点电压法

1.4.4叠加定理

1.4.5等效电源定理

1.5含受控源电路的分析

1.5.1受控源及其类型

1.5.2含受控源电路的分析

习题

第2章暂态电路分析

2.1换路定则与电压、电流初始值的确定

2.1.1换路定则

2.1.2电压、电流初始值的计算

2.2RC电路的暂态过程

2.2.1RC电路的零输入响应

2.2.2RC电路的零状态响应

2.2.3RC电路的全响应

2.2.4一阶线性电路暂态分析的三要素法

2.3RL电路的暂态过程

2.4暂态电路的应用

习题

第3章正弦交流电路

3.1正弦电压和电流

3.2正弦量的相量表示法

3.2.1正弦量的相量表示法

3.2.2KCL、KVL的相量形式

3.3单一参数的正弦交流电路

3.3.1线性电阻元件的交流电路

3.3.2线性电感元件的交流电路

3.3.3线性电容元件的交流电路

3.4正弦交流电路的分析与计算

3.4.1RLC串联电路

3.4.2阻抗的串并联电路

3.5功率因数的提高

3.6电路中的谐振

3.6.1串联谐振

3.6.2并联谐振

3.7非正弦周期交流电路

3.7.1非正弦周期信号的谐波分解

3.7.2非正弦周期信号的有效值和平均功率

3.7.3非正弦周期交流电路的分析与计算

3.8三相交流电路

3.8.1三相电源

3.8.2三相负载的连接

3.8.3三相负载的功率

习题

第4章变压器和电动机

4.1磁路和有铁心的交流电路

4.1.1磁场的基本物理量

4.1.2铁磁材料特性

4.1.3磁路及其基本定律

4.1.4交流铁心线圈电路

4.2变压器

4.2.1变压器的基本结构

4.2.2变压器的分类

4.2.3变压器的型号与额定值

4.2.4变压器的运行

4.2.5变压器的运行性能

4.2.6变压器原边、副边绕组首末端标记及极性的判定

4.2.7特殊变压器

4.3异步电动机

4.3.1三相异步电动机的基本结构

4.3.2异步电动机的基本工作原理

4.3.3三相异步电动机的电磁关系

4.3.4异步电动机的电磁转矩和机械特性

4.3.5三相异步电动机的运行

4.3.6三相异步电动机的铭牌数据

4.4单相电动机

4.5同步电动机

4.6直流电机

4.6.1直流电机的工作原理和基本结构

4.6.2直流电机的工作特性

4.6.3直流电机的启动、调速

4.7控制电机

4.7.1步进电机

4.7.2伺服电机

4.7.3测速发电机

习题

第5章继电接触器控制系统

5.1工厂常用低压电器

5.2异步电动机的直接启动控制

5.2.1结构组成与工作原理

5.2.2电气原理图

5.2.3基本保护环节

5.3异步电动机的正、反转控制

5.4多机顺序联锁控制

5.5多处控制

5.6行程控制电路

5.7时间控制电路

5.7.1三相鼠笼式异步电动机Y-△换接降压启动的时间控制电路

5.7.2能耗制动控制电路

习题

第6章PLC及其应用

6.1PLC概述

6.2PLC的结构和工作原理

6.2.1PLC结构

6.2.2PLC的工作原理

6.2.3PLC的编程语言

6.3PLC的内部编程元件

6.3.1用户数据的类型

6.3.2编程元件

6.4PLC指令系统

6.4.1PLC基本指令系统

6.4.2PLC应用指令简介

6.5简单控制电路的PLC设计

6.5.1用PLC实现异步电动机的自锁控制

6.5.2用PLC实现异步电动机的正反转控制

6.5.3用PLC实现多机顺序联锁控制

6.5.4用PLC实现多处控制

6.5.5用PLC实现行程自动往返控制电路

6.5.6用PLC控制Y△启动电路

6.6PLC系统设计与应用实例

6.6.1系统设计

6.6.2三菱FX2系列PLC实现人行道与车道交叉路口红绿灯的控制

6.6.3三菱FX2系列PLC在机械自动装置控制中的应用

6.6.4三菱FX2系列PLC在电动机控制中的应用

习题

第7章电工技术实验与仿真

7.1电工电子技术实验须知

7.2电工技术实验

7.2.1戴维南定理的研究

7.2.2一阶RC电路的时域响应

7.2.3日光灯电路及功率因数的提高

7.2.4三相交流电路的测量

7.2.5变压器的连接与测试

7.2.6三相异步电动机正、反转继电接触器控制

7.3仿真软件Multisim11.0简介

7.4仿真软件Multisim11.0应用举例

下篇电子技术基础

第8章常用半导体器件及基本放大电路

8.1PN结和半导体二极管

8.1.1半导体基础知识

8.1.2二极管及其简单应用

8.1.3特殊二极管

8.2半导体三极管

8.2.1基本结构和电流放大作用

8.2.2三极管的特性曲线

8.2.3主要参数

8.2.4开关应用

8.3基本放大电路

8.3.1共发射极放大电路

8.3.2静态工作点的稳定

8.3.3共集电极放大电路

8.3.4放大电路的级间耦合与差分放大电路

8.4功率放大电路

8.4.1功率放大电路的类型

8.4.2互补对称功率放大电路

8.4.3集成功率放大器简介

8.5绝缘栅型场效应管

8.5.1N沟道增强型MOS管

8.5.2N沟道耗尽型MOS管

8.5.3场效应管与晶体管的比较及其主要参数

习题

第9章集成运算放大器

9.1集成运算放大器简介

9.1.1集成运放的结构与符号

9.1.2集成运放的主要技术指标

9.1.3集成运放的电压传输特性与理想化模型

9.2放大电路中的反馈

9.2.1反馈的基本概念

9.2.2反馈放大电路的基本类型及判断方法

9.2.3负反馈的4种组态

9.2.4负反馈对放大电路性能的影响

9.3集成运放的线性应用

9.3.1比例运算电路

9.3.2加法与减法运算电路

9.3.3积分与微分运算电路

9.3.4运放线性应用电路举例

9.4集成运放的非线性应用

9.4.1比较器

9.4.2方波发生器

9.4.3方波和三角波发生器

9.4.4脉冲和锯齿波发生器

9.5正弦波发生器

9.5.1自激振荡

9.5.2文氏电桥振荡器

9.6集成运算放大器的正确使用

9.6.1集成运放的型号选择

9.6.2集成运放的消振和调零

9.6.3集成运算放大器的保护措施

习题

第10章直流稳压电源

10.1整流与滤波电路

10.1.1整流电路

10.1.2滤波电路

10.2稳压电路

10.2.1稳压管稳压电路

10.2.2串联型稳压电路

10.3集成稳压器

10.3.1三端固定式集成稳压器

10.3.2三端可调式集成稳压器

10.3.3基准电压源

习题

第11章数字电路基础

11.1数制与编码

11.1.1常用数制及转换

11.1.2二进制代码

11.2逻辑代数的基本运算

11.2.1基本的逻辑运算

11.2.2逻辑代数的基本运算

11.2.3逻辑函数的表示方法

11.3逻辑函数的化简

11.3.1逻辑函数的代数化简法

11.3.2卡诺图化简法

11.3.3具有无关项的逻辑函数及其卡诺图化简法

11.4逻辑门电路

11.4.1基本门电路

11.4.2常用复合门电路