本书是按照教育部高等院校“电工学”课程指导组拟定的教学基本要求,结合应用型本科院校教学需求及特点,以基本知识、基本理论为主线,以注重应用能力与实践能力的培养为目的编写而成的。
全书共分14章,内容包括电路的基本概念、基本定律和基本元件,电路的分析方法,正弦交流电路,三相交流电路,一阶瞬态电路分析,磁路与铁芯线圈电路,电动机及其控制,常见半导体器件及应用,基本交流放大电路,集成运算放大器,直流稳压电源,电力电子器件及应用,门电路与组合逻辑电路,触发器和时序逻辑电路。
本书可作为高等院校机电类专业及相关专业教材,也可供相关工程技术人员参考。
“电工电子技术”是高等院校非电类专业的基础课程,其目的是为学习后续专业课及开展实际工作提供技术基础。本教材围绕此目的,内容安排上突出基础性,增强先进性与应用性,全书具有如下特点:
(1)强化基础理论,减少定量分析与计算。
本书着力体现应用型本科教育的特点,以基础理论扎实,应用能力强为宗旨。教材编写过程中在保证基础理论完整的情况下,注重实用性与新颖性,重点讲述工程中最为实用的基本理论和设计方法,没有过多的电路公式推导与内部电路的分析过程。
(2)重应用,紧密结合工程实际。
教材的编写注重学生工程应用能力的培养。书中各章在进行基础理论讲解后,尽可能地安排了与工程实际相近的例题或工程应用案例分析,同时在部分章节增加了电子仿真软件的应用,使学生能学以致用,在应用分析中加深对理论的理解。
(3)精选内容,缩减篇幅。
随着应用型本科教学改革的深入,根据用人企业反馈以及教学学时精简的要求,需不断调整课程结构,优化教学内容,如在“一阶瞬态电路分析”一章中只讲解最为实用的“三要素法”,而省略“经典法”及推导过程。
全书适合80~120学时的学习,读者也可以根据专业的不同及专业课的需求自行取舍。
本书由南京金陵科技学院与南京三江学院联合编写,卢军锋(编写第9、10章及教材大纲与目录)担任主编,范凯(编写第3、4、5章)、李永琳(编写第13章和第14章的前三节)担任副主编。张奔编写第1、2章,王卓君编写第6、7章,杭阿芳编写第8、11、12章及第14章的第4节。
本书在编写过程中得到了南京金陵科技学院机电工程学院及南京三江学院领导与同事的帮助和支持,在此一并表示感谢。
由于编者水平有限,书中难免存在不足之处,敬请读者批评指正。
编者
2016年9月
第1章 电路的基本概念、基本定律和基本元件 1
1.1 电路与电路图 1
1.1.1 电路的组成与功能 1
1.1.2 电路图 2
1.2 电路的基本物理量与工作状态 2
1.2.1 电流及其参考方向 2
1.2.2 电压及其参考方向 3
1.2.3 电路功率 3
1.2.4 电路工作状态 4
1.2.5 电气设备额定值 5
1.3 基尔霍夫定律 5
1.3.1 常用术语 5
1.3.2 基尔霍夫电流定律 6
1.3.3 基尔霍夫电压定律 6
1.4 电压源与电流源 7
1.4.1 理想电压源 7
1.4.2 理想电流源 7
1.4.3 电压源与电流源的等效 8
1.5 电位的计算与应用 9
1.6 电阻 10
1.6.1 电阻的定义 10
1.6.2 电阻的参数 10
1.6.3 欧姆定律 11
1.6.4 电阻的串联、并联及等效变换 11
1.7 电容 13
1.7.1 电容的定义 13
1.7.2 电容的参数 14
1.8 电感 14
1.8.1 电感的定义 14
1.8.2 电感的参数 15
习题1 15
第2章 电路的分析方法 19
2.1 支路电流法 19
2.2 节点电压法 20
2.3 叠加定理 21
2.4 戴维南定理与诺顿定理 23
2.4.1 戴维南定理 24
2.4.2 诺顿定理 25
习题2 26
第3章 正弦交流电路 29
3.1 正弦交流电的基本概念 29
3.1.1 有效值与幅值 29
3.1.2 周期与频率 30
3.1.3 相位与相位差 31
3.2 正弦量的相量表示 32
3.2.1 复数的表示形式及运算 32
3.2.2 正弦量的相量表示 34
3.3 电阻、电感、电容在交流电路中的特征方程及功率 36
3.3.1 纯电阻元件 36
3.3.2 纯电感元件 38
3.3.3 纯电容元件 40
3.4 电阻、电感与电容串联的交流电路 42
3.4.1 电压与电流的关系 42
3.4.2 电路中的功率 44
3.5 正弦交流电路的一般分析方法 46
3.5.1 相量形式的基尔霍夫定律 46
3.5.2 阻抗的串联与并联 47
3.5.3 应用举例 48
3.6 电路的谐振及应用 50
3.6.1 串联谐振及应用 50