电工技术
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作者高岩
出版社清华大学出版社
ISBN9787512138377
出版时间2019-02
装帧平装
开本其他
定价42元
货号1201847012
上书时间2024-10-01
商品详情
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作者简介
高岩，男，有30年的教学经验，主要讲过电路分析、现代电路分析、网络分析、网络理论、模拟电子电路、电路综合分析及应用、电子系统课程设计、计算机基础、微机基础等本科课程。
目录
章 电路的基本概念1
1.1 电路模型1
1.1.1 电路的作用1
1.1.2 电路模型2
1.2 电路变量及其参考方向3
1.2.1 电流3
1.2.2 电压4
1.2.3 电压与电流的关联参考方向5
1.2.4 功率6
1.3 电路元件7
1.3.1 电阻元件7
1.3.2 电源8
1.3.3 开路与短路10
1.4 基尔霍夫定律11
1.4.1 电路连接概念11
1.4.2 基尔霍夫电流定律12
1.4.3 基尔霍夫电压定律14
1.5 简单电路求解15
1.5.1 实际电源15
1.5.2 电阻连接17
1.5.3 电位电路21
本章要点23
习题23
第2章 线性电路分析方法29
2.1 电源等效变换29
2.1.1 理想电源串并联29
2.1.2 实际电源的等效变换30
2.2 叠加定理32
2.2.1 线性电路的齐次性32
2.2.2 线性电路的叠加性33
2.3 戴维南定理和诺顿定理36
2.3.1 戴维南定理与诺顿定理36
2.3.2 应用戴维南定理的分析38
2.3.3 直流优选功率传输39
2.4 支路电流法40
2.5 简单结构电路的分析43
2.5.1 单回路电路的分析43
2.5.2 双结点电路的分析44
2.5.3 结点分析法45
2.6 星形与三角形电路的等效变换47
本章要点50
习题50
第3章 电路的暂态响应55
3.1 动态元件55
3.1.1 电容元件55
3.1.2 电感元件57
3.2 动态电路的基本概念59
3.2.1 动态电路59
3.2.2 动态电路的过渡过程61
3.3 动态电路的初始值和直流稳态值61
3.3.1 换路定律61
3.3.2 动态电路直流稳态值的计算63
3.3.3 动态电路初始值的计算65
3.4 一阶动态电路的经典解法66
3.5 一阶动态电路的三要素法69
3.5.1 时间常数69
3.5.2 三要素法72
本章要点77
习题78
第4章 正弦交流电路82
4.1 正弦信号82
4.1.1 正弦信号基本概念82
4.1.2 正弦信号相位差83
4.1.3 正弦信号有效值85
4.1.4 正弦稳态特点87
4.2 相量88
4.2.1 正弦信号的相量表示88
4.2.2 相量图89
4.2.3 相量运算91
4.3 两类约束关系的相量形式95
4.3.1 基尔霍夫定律的相量形式95
4.3.2 基本元件约束的相量形式97
4.4 阻抗与导纳100
4.4.1 简单支路的相量伏安关系100
4.4.2 无源二端电路的阻抗与导纳101
4.4.3 阻抗的连接103
4.5 相量分析106
4.5.1 阻抗串联与并联电路的分析106
4.5.2 一般正弦稳态电路的分析109
4.6 正弦稳态功率114
4.6.1 基本元件的功率114
4.6.2 二端电路的功率116
4.6.3 功率因数补偿119
本章要点122
习题123
第5章 三相电路130
5.1 三相电源130
5.1.1 三相系统130
5.1.2 三相电源131
5.1.3 三相电源的连接132
5.2 三相负载134
5.2.1 星形连接三相负载134
5.2.2 三角形连接三相负载137
5.3 三相电路的功率139
5.3.1 三相负载的平均功率139
5.3.2 对称三相负载的瞬时功率139
5.4 电力系统介绍143
5.4.1 电力系统构成143
5.4.2 电力系统的参数和特点144
5.4.3 电力系统的额定电压等级145
5.5 安全用电145
5.5.1 人体安全电压和电流145
5.5.2 触电方式146
5.5.3 保护线接地147
本章要点151
习题152
第6章 磁路和变压器156
6.1 磁场的基本概念156
6.1.1 磁感应强度与磁通量156
6.1.2 磁场强度和磁导率157
6.1.3 安培环路定律158
6.1.4 感应电动势159
6.1.5 互感160
6.2 铁磁材料162
6.2.1 铁磁材料的电磁特性162
6.2.2 铁磁材料的损耗164
6.2.3 铁磁材料的种类和应用165
6.3 磁路167
6.3.1 磁路的概念167
6.3.2 直流磁路分析170
6.3.3 交流铁心线圈电路171
6.4 变压器的工作原理175
6.4.1 变压器结构175
6.4.2 空载运行和电压变换176
6.4.3 负载运行和电流变换177
6.4.4 理想变压器179
6.4.5 阻抗变换180
6.5 实际变压器的特性和使用182
6.5.1 变压器等效电路182
6.5.2 变压器的运行特性183
6.5.3 变压器的额定值185
6.6 其他类型的变压器187
6.6.1 自耦变压器187
6.6.2 三相变压器188
6.6.3 多线圈变压器189
本章要点191
习题192
第7章 三相异步电动机198
7.1 基本结构198
7.1.1 定子199
7.1.2 转子199
7.2 工作原理201
7.2.1 旋转磁场201
7.2.2 转子转动原理204
7.3 电路分析205
7.3.1 定子电路206
7.3.2 转子电路207
7.4 电磁转矩和机械特性209
7.4.1 电磁转矩209
7.4.2 机械特性209
7.5 额定值212
7.6 三相异步电动机的使用215
7.6.1 异步电动机的起动215
7.6.2 异步电动机的调速219
7.6.3 异步电动机的制动221
本章要点223
习题223
部分习题参考答案226
参考文献234
内容摘要
本书主要内容包括电路模型，电路变量，电路变量基本约束，线性电路的直流特性、暂态特性及交流特性的分析方法，三相电路及工程应用知识，磁路模型，电能、磁能及机械能转换的基本原理，电感、变压器及三相异步电动机的工作原理、分析方法和实际应用。
本书可作为电子信息类、计算机类、电气类本科生教材，也可作为工科相关电类和非电类本科生及专业技术人员的教材或参考书。
主编推荐
本书是国家电工电子教学基地系列教材之一，以电磁学为基础，以电路和磁路为基本模型介绍了电能、磁能及机械能的转换，以及处理的基本规律、分析方法和工程应用。
精彩内容
大类本科生培养的发展趋势要求专业基础课程教学内容重注通识教育，拓宽知识面，培养专业兴趣，加强基础教育，强化能力和素质培养。为此，作为重要教学资源的教材需要进行相应调整以适应这一发展趋势。
千姿百态的物理世界蕴含着丰富的资源，能量是物理系统的基本资源，物理系统的基本功能是能量的转换和处理。信息是物理的，当信息以某种能量形式表现时，该物理系统就具有了信息转换和处理功能。
认识物理世界的目的是利用这些资源设计专门物理系统并为人类服务。人类经过长期的实践活动将这些认识上升到理论知识，该过程蕴含着丰富的科学思想。学习和掌握这些知识并将其应用到实践活动的过程可以起到提高能力和素质的作用，并从中体验到神奇的自然规律带给我们的乐趣。
本书按照32学时要求，以电磁学为基础，以电路和磁路为基本模型介绍了电能、磁能、机械能的转换，以及处理的基本规律、分析方法和工程应用，主要特点包括如下几方面。
1. 优化知识结构的宽度，突出知识面的重点
在众多的能量形式中，电能、磁能和机械能与人类的日常生活息息相关，这些能量形式的转化和处理需要符合一定的物理规律。直流特性、暂态特性和交流稳态特性体现了电能转化和处理的主要特点，电感和变压器特性体现了电能和磁能转化和处理的主要特点，电动机特性体现了电能、磁能和机械能转化和处理的主要特点。综合学习和掌握这些规律、分析方法和应用原理是本书重点。
2. 优化知识结构的深度，突出基础知识
尽管一个物理系统从基本规律到实际应用涉及众多不同层次的知识，但都需要回答这样几个基本问题：用什么形式和什么物理量描述物理系统？这些物理量符合哪些基本约束？依据这些约束的物理系统所表现的主要现象和所能实现的基本功能是什么？电路和磁路是描述电能、磁能、机械能转换和处理的重要模型。本书以此为核心，以电磁学为基础，介绍了运用电路和磁路研究这些能量转换和处理的基本方法。
3. 优化知识结构的内在联系，强化能力与素质的培养
研究电能量转化和处理的电路模型涉及了电压和电流这两个基本物理量，拓扑约束和元件约束决定了电路的基本特性。研究电能、磁能、机械能的转化和处理的磁路模型涉及了磁动势和磁通量这两个基本物理量，也存在与电路对应的拓扑约束和元件约束。此外，基本规律、基本特性分析和应用之间存在一定的逻辑关系。本书在结构安排上注重知识点的纵向与横向联系，使学生在学习专业知识的同时提高了科学研究的基本能力和素质。
4. 强化工程应用，培养专业兴趣
本书以正文、练习与思考、习题等形式从不同角度和层次讲解相关基本概念和工程应用知识，使学生从应用的角度出发理解本书内容和专业领域，培养专业兴趣。
本书共分7章。章到第5章以电路为核心，介绍了电路的基本概念、分析方法及应用。第6章和第7章以电能、磁能、机械能的转换为核心，介绍了变压器和三相异步电动机的工作原理、分析方法及应用。章电路的基本概念，介绍了电路模型、电路变量、电阻与电源的基本约束、拓扑约束及应用分析。第2章线性电路分析方法以直流特性分析为主，介绍了电路变换、叠加定理、戴维南定理和诺顿定理、优选功率传输定理、支路电流法、单回路与双结点电路分析法及结点分析法。第3章电路的暂态响应介绍了电容和电感的基本特性、动态电路基本概念、一阶电路分析方法及响应特点。第4章正弦交流电路介绍了正弦稳态特性的相量分析原理。第5章三相电路介绍了三相供电系统及用电知识。第6章磁路和变压器介绍了电磁能转换原理、电感和变压器特性及应用分析。第7章三相异步电动机及其控制介绍了电能、磁能及机械能转换机理、三相异步电动机工作原理、分析方法及应用知识。
本书第2、4章由高岩编写，、5、6章由闻跃编写，第7章由赵文山编写，第3章由余晶晶编写。章内设计了练习与思考，章末附本章要点及习题，书末给出了部分习题参考答案。全书由高岩主编，编写框架及内容由全体作者共同确定。
本书以讲义形式已在本科生“电工技术”课程的教学实践过程中被多次使用，并经过数次修改和调整以适应实际教学需要。本书的编写得到了北京交通大学教材出版基金的资助及北京交通大学出版社的大力支持，并得益于电路理论学科组及实验室教师多年相互交流及积累的教学经验和资源，谨此致谢。
限于水平，书中难免存在错误及不妥之处，敬请读者批评指正。
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