电工与电子学

目录
前言
第1模块电路基础1
1.1电路和电路模型1
1.1.1电源的电路模型1
1.1.2受控源的电路模型2
1.2电路的基本物理量2
1.3电源的工作状态7
1.3.1有载状态7
1.3.2开路状态7
1.3.3短路状态8
1.4基尔霍夫定律9
1.4.1基尔霍夫电流定律10
1.4.2基尔霍夫电压定律11
1.5电路中电位的计算13
1.6电路的等效变换14
1.6.1电阻的串联与并联15
*1.6.2电阻星形?三角形联结等效
变换16
1.6.3电源的等效变换18
1.7 支路电流法20
1.8叠加定理21
1.9戴维南定理23
1.10电路的暂态分析24
1.10.1储能元件24
1.10.2储能元件的换路定律26
1.10.3RC电路的暂态分析28
1.10.4RL电路的暂态分析30
检测题32
第2模块正弦交流电路36
2.1正弦电压与电流36
2.1.1频率、周期与角频率36
2.1.2幅值与有效值37
2.1.3相位与相位差37
2.2正弦量的相量表示法39
2.3单一参数的交流电路41
2.3.1电阻元件的交流电路41
2.3.2电感元件的交流电路42
2.3.3电容元件的交流电路44
2.4RLC串联交流电路46
2.5阻抗的串联与并联49
2.5.1阻抗的串联49
2.5.2阻抗的并联50
2.6电路中的谐振51
2.6.1串联谐振51
2.6.2并联谐振52
2.7功率因数的提高54
2.8非正弦周期电压和电流56
2.9三相交流电57
2.9.1三相电源57
2.9.2三相负载及其联结方式59
2.9.3三相功率63
检测题64
第3模块电气设备67
3.1磁路的分析方法与应用67
3.1.1磁场的基本物理量67
3.1.2磁性材料的磁性能68
3.1.3磁路的欧姆定律69
3.2交流铁心线圈电路70
3.3变压器71
3.3.1变压器的工作原理71
3.3.2变压器的外特性75
3.3.3变压器的损耗与效率75
3.3.4特殊变压器76
3.3.5变压器绕组的极性78
3.4三相异步电动机的构造78
3.5三相异步电动机的工作原理80
3.5.1旋转磁场80
3.5.2电动机的转动原理82
3.5.3转差率82
3.6三相异步电动机的电路分析83
3.6.1定子电路83
3.6.2转子电路83
3.7三相异步电动机的转矩与机械
特性85
3.7.1转矩公式85
3.7.2机械特性曲线85
3.8三相异步电动机的起动87
3.8.1起动性能87
3.8.2起动方法88
3.9三相异步电动机的调速90
3.9.1变频调速91
3.9.2变极调速91
3.9.3变转差率调速91
3.10三相异步电动机的制动92
3.10.1能耗制动92
3.10.2反接制动92
3.11三相异步电动机的铭牌数据93
3.12单相异步电动机94
3.12.1电容分相式异步电动机94
3.12.2罩极式异步电动机95
3.13直流电动机96
3.14控制电机97
3.14.1伺服电动机97
3.14.2步进电机99
检测题101
第4模块常用电器及电气控制技术103
4.1常用低压电器103
4.1.1低压电器概述103
4.1.2组合开关104
4.1.3熔断器104
4.1.4低压断路器106
4.1.5接触器106
4.1.6继电器108
4.1.7按钮109
4.2笼型电动机直接起动控制
电路109
4.3笼型电动机正反转控制电路110
4.4行程控制111
4.5时间控制113
4.6应用举例115
4.6.1C620?1型普通车床控制线路115
4.6.2Y3150滚齿机的控制电路115
4.7可编程序控制器(PLC)118
4.7.1硬件系统118
4.7.2S7?200PLC内部资源121
4.7.3S7?200PLC寻址方式123
4.8逻辑指令与程序设计126
4.8.1编程语言126
4.8.2基本概念126
4.8.3PLC的基本逻辑指令127
检测题132
第5模块供电与安全用电135
5.1工业企业供电135
5.1.1发电、输电概述136
5.1.2工业企业供电系统及用电
负荷138
5.1.3安全用电140
5.2建筑供电143
5.2.1建筑低压配电系统143
5.2.2建筑配电线路及控制保护设备
的选择149
5.2.3建筑防雷159
检测题160
第6模块半导体元件与基本放大
电路161
6.1半导体元件的导电特性161
6.1.1本征半导体161
6.1.2杂质半导体162
6.1.3PN结162
6.2半导体二极管164
6.2.1基本结构和类型164
6.2.2伏安特性164
6.2.3主要参数165
*6.2.4特种二极管166
6.3稳压二极管168
6.4双极型晶体管169
6.4.1基本结构和类型169
6.4.2工作原理170
6.4.3特性曲线173
6.4.4主要参数174
6.4.5晶体管的微变等效电路模型175
6.5共射放大电路的组成177
6.5.1放大电路概述177
6.5.2共射放大电路的组成177
6.5.3放大电路的主要性能指标178
6.5.4放大电路的工作原理179
6.6共射放大电路的分析180
6.6.1静态分析180
6.6.2动态分析182
6.7晶体管的基本放大电路184
6.7.1分压偏置放大电路184
6.7.2共集放大电路187
*6.7.3共基放大电路188
6.7.4多级放大电路190
6.8差分放大电路192
6.8.1静态分析192
6.8.2动态分析193
6.9功率放大电路194
6.9.1功率放大电路的概述194
6.9.2互补对称放大电路195
6.10场效应晶体管及其放大
电路197
6.10.1基本类型和结构197
6.10.2工作原理198
6.10.3特性曲线199
6.10.4主要参数200
6.10.5场效应晶体管的放大电路200
检测题203
第7模块集成运算放大器206
7.1集成运算放大器简介206
7.1.1集成运放的组成206
7.1.2电压传输特性和主要参数207
7.1.3理想运算放大器及其分析
依据208
7.2放大电路中的负反馈209
7.2.1反馈的基本概念209
7.2.2反馈的判断210
7.2.3负反馈对放大电路工作性能的
影响211
7.2.4分立元件放大电路中的负反馈212
7.3集成运放在信号运算方面的
应用214
7.3.1比例运算214
7.3.2加法运算215
7.3.3减法运算216
7.3.4积分运算217
7.3.5微分运算217
7.4运算放大器在信号处理方面的
应用218
*7.4.1有源滤波器218
7.4.2电压比较器221
7.5运算放大器在波形产生方面的
应用223
7.5.1RC正弦波振荡电路223
7.5.2矩形波发生器224
7.6使用运算放大器应注意的
问题226
7.6.1选择元件226
7.6.2调零和消振226
7.6.3保护226
检测题227
第8模块直流稳压电源230
8.1整流电路230
8.2滤波电路231
8.2.1电容滤波电路231
8.2.2电感滤波电路233
8.3直流稳压电源233
8.3.1稳压二极管稳压电路233
8.3.2集成稳压电路234
8.4晶闸管可控整流电路234
8.4.1晶闸管234
8.4.2可控整流电路236
检测题237
第9模块门电路与组合逻辑电路239
9.1基本逻辑运算239
9.1.1逻辑与 239
9.1.2逻辑或239
9.1.3逻辑非240
9.1.4与非、或非、与或非运算240
9.1.5异或与同或运算241
9.2TTL门电路241
9.2.1TTL与非门电路241
9.2.2TTL三态输出与非门电路242
9.2.3TTL或非门242
9.2.4TTL与或非门243
9.2.5TTL异或门243
9.3CMOS逻辑门电路244
9.3.1CMOS非门电路244
9.3.2CMOS与非门电路244
9.3.3CMOS或非门电路244
9.4组合逻辑电路的分析与设计245
9.4.1逻辑代数245
9.4.2组合逻辑电路的分析247
9.4.3组合逻辑电路的设计247
9.5加法器249
9.5.1半加器249
9.5.2全加器250
9.6编码器251
9.6.1二?十进制编码器 251
9.6.2优先编码器252
9.7译码器和数字显示253
9.7.1二进制译码器253
9.7.2二? 十进制显示译码器254
9.8半导体存储器和可编程逻辑
器件256
9.8.1只读存储器的基本结构和工作
原理256
9.8.2可编程只读存储器257
9.8.3可编程逻辑器件257
9.9应用举例258
9.9.1七段液晶数码显示器在液晶成像
中的应用258
9.9.2密码锁控制电路259
检测题259
第10模块触发器与时序逻辑电路263
10.1双稳态触发器263
10.1.1RS触发器263
10.1.2主从型 JK触发器265
10.1.3维持阻塞型D触发器267
10.2寄存器268
10.2.1数码寄存器268
10.2.2移位寄存器269
10.3计数器270
10.3.1四位二进制同步加法计
数器270
10.3.2四位二进制异步加法计
数器271
10.3.3同步十进制加法计数器272
10.4555集成定时器274
10.4.1555集成定时器工作原理274
10.4.2单稳态触发器275
10.4.3无稳态触发器276
10.5应用举例277
检测题278
第11模块模拟量与数字量的转换282
11.1数—模转换器282
11.2模—数转换器284
检测题286
附录288
附录A半导体分立器件型号命名
方法288
附录B常用半导体分立器件参数
与型号289
附录C电阻器的标称阻值标示
方法290
参考文献292