本书知识体系与具体项目紧密结合,内容包括电路基本参数与测量、交直流电路分析与测试、三相正弦交流电路及其应用、磁路与变压器、半导体二极管与直流稳压源制作、晶体管及应用电路、集成运算放大器及其应用、组合逻辑电路与表决器的制作、触发器与时序逻辑电路设计。本书在介绍电路分析基本理论、基本分析方法以及数电、模电等基本知识的同时,配有必要的实践技能训练,将理论与实践相融合,削枝强干、突出主线,做到既为后续课程服务,又直接服务于工程技术应用能力的培养,同时也为学生达到国家中级电工职业能力的要求创造条件。
本书内容由浅入深,难易得当,可以作为高等职业院校装备制造大类专业师生的学习和参考用书,也可作为电工电子技术工作者和爱好者的学习资料及企业培训用书。
本书配有丰富的数字化学习资源,包括课程网站和二维码资源,涵盖仿真实验视频、仪器仪表操作视频、电工安全操作流程视频、练习题答案,以及课程网站交流讨论,帮助学生锻炼和提升实践操作水平,夯实理论知识基础。
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随着我国智能制造业的快速发展,现代企业对具有良好职业道德、具备必要的文化知识且能进行熟练职业技能操作的人才的需求进一步提升。电工电子技术作为电类相关专业的基本入门课程,位于培养学生的第一步台阶上,亟须创新教育理念,改革教学模式,优化专业教材。
本书作为电类专业的入门教材,主要服务于电工电子技术电路基础等课程,既可以为电工电子技术工作者和爱好者提供再学习的资源,也可作为职业考证及企业培训用书。
本书同步提供仪表使用、实物制作等数字化资源,通过本书的使用,帮助学生掌握电气电子元器件基础知识、强化电气仪表的使用规范,对学生后续进行校企合作开发专业课程的学习提供有力支撑,有助于提高学生的岗位适应能力。本书还配有课程教学资源网站,为学生搭建交流讨论、答疑解惑的平台。本书采用Multisim软件搭建电路并进行仿真测试,部分图形符号与国标不同。
教材编写贯彻落实党的二十大关于职业教育的决策部署,推进深化校企合作,通过与行业龙头企业富誉电子科技(淮安)有限公司的深度教材建设合作,紧密对接职业标准和规范,引入企业生产案例,使得教材内容更加贴近企业生产实际,紧跟新技术、新方法和新工艺的发展,增强教材内容的现实性和实用性。
本书由江苏电子信息职业学院刘晓艳、王继凤担任主编,陈玉华、企业工程师席廷雨担任副主编,参加编写的还有刘家骏、钱玲玲和张守峰。各模块具体分工如下:项目1~项目4、项目8及项目9由刘晓艳编写,项目5~项目7由王继凤编写,其他编者负责练习与思考、微视频制作等工作。
由于编者水平有限,书中难免存在不足与疏漏之处,恳请读者批评指正,以便改进。
前言
项目1电路基本参数与测量1
任务1.1电路组成与基本物理量1
1.1.1电路与电路模型1
1.1.2电路中的基本物理量2
1.1.3技能训练:电压与电流的测量4
任务1.2电阻元件与测量6
1.2.1电阻与电位器6
1.2.2电阻元件的伏安特性7
1.2.3技能训练:电阻的测量8
任务1.3电容元件与测量9
1.3.1电容器与电容量9
1.3.2电容器的主要参数10
1.3.3电容元件的伏安特性10
1.3.4技能训练:电容的测量10
任务1.4电感元件与测量11
1.4.1电感器与电感量11
1.4.2电感器的主要参数12
1.4.3电感元件的伏安特性12
1.4.4技能训练:电感的测量12
任务1.5电压源与电流源13
1.5.1电压源13
1.5.2电流源14
1.5.3电源等效变换14
1.5.4技能训练:直流电压源和电流源的测量16
练习与思考17
项目2交直流电路分析与测试19
任务2.1串并联电路分析19
2.1.1串联电路分析19
2.1.2并联电路分析20
2.1.3技能训练:串并联电路的分析与测量21
任务2.2基尔霍夫定律与应用23
2.2.1基尔霍夫定律23
2.2.2技能训练:基尔霍夫定律的验证26
任务2.3支路电流法与叠加定理27
2.3.1支路电流法27
2.3.2叠加定理与应用28
2.3.3技能训练:叠加定理的验证30
2.3.4拓展:戴维南定理31
任务2.4认识正弦交流电33
2.4.1交流电的表示33
2.4.2交流电的三要素33
2.4.3技能训练:使用示波器观测交流电36
任务2.5单一参数交流电路分析与测量37
2.5.1正弦交流电路中的电阻37
2.5.2正弦交流电路中的电感39
2.5.3正弦交流电路中的电容42
2.5.4技能训练:正弦交流电路的测量与分析44
任务2.6电阻、电感、电容串联交流电路分析与测试47
2.6.1电阻、电感、电容串联电路分析47
2.6.2技能训练:R、L、C串联电路的测量与分析49
任务2.7电路中的谐振及应用50
2.7.1谐振的概念50
2.7.2串联谐振50
2.7.3并联谐振51
任务2.8功率、能耗计算与分析52
练习与思考54
项目3三相正弦交流电路及其应用57
任务3.1认识三相交流电源57
3.1.1三相交流电的产生57
3.1.2三相对称交流电的连接58
3.1.3负载的连接60
3.1.4技能训练:三相交流电的测量61
任务3.2三相交流电路功率计算63
3.2.1三相交流电路功率分析63
3.2.2技能训练:使用功率表测量三相交流电功率64
任务3.3设计装调住宅照明电路66
3.3.1安全用电66
3.3.2住宅照明电路组成68
3.3.3电器与材料的选择68
3.3.4安装接线工艺70
3.3.5技能训练:住宅照明电路安装71
练习与思考72
项目4磁路与变压器74
任务4.1磁路与磁路分析74
4.1.1磁场的基本物理量74
4.1.2物质的磁性75
4.1.3磁路的基本定律75
4.1.4直流磁路分析76
4.1.5交流磁路分析77
任务4.2变压器77
4.2.1变压器的结构与分类78
4.2.2变压器的工作原理78
4.2.3变压器的使用79
4.2.4技能训练:变压器特性的测量与分析81
练习与思考83
项目5半导体二极管与直流稳压源制作85
任务5.1半导体材料与二极管85
5.1.1半导体材料85
5.1.2二极管结构及特性87
5.1.3二极管的主要参数88
5.1.4常用特殊半导体二极管89
5.1.5技能训练: 二极管单向导电性测试91
任务5.2二极管应用电路93
5.2.1整流电路93
5.2.2二极管其他应用电路96
5.2.3技能训练: 二极管整流电路仿真测试97
任务5.3直流稳压源电路制作99
5.3.1滤波电路99
5.3.2二极管稳压电路100
5.3.3三端集成稳压器100
5.3.4技能训练:直流稳压电源电路仿真调试101
练习与思考102
项目6晶体管及应用电路105
任务6.1晶体管105
6.1.1晶体管结构与类型105
6.1.2晶体管的放大作用106
6.1.3晶体管的伏安特性107
6.1.4晶体管的主要参数109
6.1.5技能训练:晶体管工作特性测试110
6.1.6拓展:场效应晶体管111
任务6.2晶体管基本放大电路113
6.2.1共发射极放大电路113
6.2.2分压偏置放大电路117
6.2.3共集电极放大电路120
6.2.4多级放大电路121
6.2.5技能训练:共发射极晶体管放大电路测试122
练习与思考124
项目7集成运算放大器及其应用126
任务7.1集成运算放大器126
7.1.1集成运算放大器的电路组成126
7.1.2集成运算放大器的符号127
7.1.3集成运算放大器主要性能指标127
7.1.4集成运算放大器的电压传输特性128
7.1.5集成运放的理想化模型129
7.1.6集成运放电路中的反馈130
7.1.7技能训练:集成运算放大器电路测试131
任务7.2集成运算放大器的线性应用电路133
7.2.1反相比例运算电路133
7.2.2同相比例运算电路133
7.2.3加法运算电路134
7.2.4减法运算电路135
7.2.5微分和积分电路136
7.2.6技能训练:集成运放比例运算电路测试137
任务7.3集成运算放大器非线性应用电路139
7.3.1电压比较器139
7.3.2技能训练:电压比较器电路仿真142
练习与思考143
项目8组合逻辑电路与表决器的制作146
任务8.1数制与编码146
8.1.1数字信号与数字电路146
8.1.2数制与码制147
8.1.3常用的编码149
8.1.4技能训练:数字电路认识150
任务8.2基本逻辑与逻辑门152
8.2.1基本逻辑关系及表示方法152
8.2.2基本逻辑门电路152
8.2.3集成门电路155
8.2.4逻辑函数的化简156
8.2.5技能训练:认识基本逻辑门157
任务8.3组合逻辑电路分析与