本書主要內容包括電路的組成及基本知識、電路的基本分析方法、單相正弦交流電路、三相正弦交流電路、一階電路的過渡過程、安全用電、電路知識的工程應用。
本書的理論知識精選教學案例,引導學員在模仿中舉三得一、掌握分析問題的方法與步驟; 實驗內容給出實驗思路,引導學員根據實際條件自行完成; 工程應用引入實際案例,引導學員通過項目的設計與實施提高應用技能。對一些晦澀難懂的知識點,以“電工故事會”的形式有機嵌入相關章節。
本書適用于電氣、自動化、應用電子類本科及高職高專院校在校學生,也可作為成人教育教材和企業電氣工作技術人員的參考書。
本書配有系統化設計的學習課件、學習指導、知識點微課視頻(可掃描書中二維碼獲取或觀看)等資源。
1.本書為新形態一體化教材,書中每個知識點都配有視頻講解,掃描二維碼可直接觀看;還配備系統化設計的學習課件、學習指導、課后作業等教學資源。
2.本書將一些晦澀難懂的知識點以“電工故事會”的形式嵌入各章節,使讀者從日常容易理解的知識延伸到電路知識,從而加深對電路知識的理解。
3.本書各章節配有實驗,按“實驗目的→實驗原理→實驗電路→設備儀器→實驗步驟→數據處理→實驗報告”安排實驗過程,給出實驗思路與實施步驟,引導學員根據實際條件自行完成。
前言
“電路分析及應用”是一門電類專業的基礎課。課程內容涵蓋電路元件識別、電路物理量計算與測量、交直流電路分析、一階電路過渡過程、安全用電、電路知識的工程應用等。
作為一本面向應用型院校學生的專業基礎課教材,本書在知識傳承的基礎上注重應用能力的培養; 在重視學生技能訓練的同時,關注他們未來的可持續發展。在內容編排中,盡量做到知識點的系統性與工程應用相結合。
全書根據學習內容的不同調整編寫風格。理論知識按“方法探索→方法學習→方法應用→總結提高”組織教材內容,通過精選教學案例,引導學員在模仿中舉三得一、掌握分析問題的方法與步驟; 基本實驗按“實驗目的→實驗原理→實驗電路→設備儀器→實驗步驟→數據處理→實驗報告”安排實驗過程,給出實驗思路與實施步驟,引導學員根據實際條件自行完成; 工程應用通過引入實際案例,按“工程問題→設備選擇→電路檢查→交工資料”安排學習進程,引導學員初步了解工程項目的設計與實施過程。
對一些晦澀難懂的知識點,以“電工故事會”的形式有機嵌入相關章節。相關實驗附在各章小結之后,常用電工測量儀表的使用安排在附錄A中。
本書建議課時為64~72學時,教師可根據專業特點和實驗實訓設備情況適當調整。
本書由寧波職業技術學院的王民權擔任主編并負責統稿。教材第3~6章、所有實驗、附錄B~附錄G及“電工故事會”由王民權編寫,教材第1章、第7.2節及附錄A由應力恒編寫,教材第2章和第7.1節由梅曉妍編寫。
在編寫本書的過程中,參考了一些經典的本科教材和優秀的高職高專教材; 采納了清華大學出版社編輯很多重要的意見和建議,在此一并表達真誠的感謝。
導語: 認識電和電路
雖為嘔心之作,但囿于編者水平,書中疏漏及不妥之處恐難避免。懇請使用者不吝賜教,提出寶貴的修改意見,幫助它成為一本有生命力的好教材。
業精于勤,行成于思。讓我們從“電路分析及應用”開始,踏上專業學習之路。
編者
2017年10月
王民權,寧波職業技術學院教授,自1985年工作以來,在專科學校、本科院校和高職高專承擔《電路基礎》《電工技術》等課程教學。自2004年從事高職教育以來,主持了歷年寧波職業技術學院電氣自動化專業人才培養計劃的制訂;主持浙江省精品課程《機床電氣控制系統裝調與維修》、浙江省精品在線開放課程建設。2000年參編化學工業出版社李友文版《工廠供電》;2013年主編清華版《電工基礎》。
第1章電路的組成及基本知識
1.1電路的組成與基本物理量
1.1.1典型電路應用實例
1.1.2電路的概念
1.1.3電路中的物理量
1.2認識電阻元件
1.2.1電阻的種類與規格
1.2.2電阻的作用
1.2.3電阻的特性
1.2.4電阻的基本使用
1.3認識電容元件
1.3.1電容的種類與規格
1.3.2電容的結構與作用
1.3.3電容的特性
1.3.4電容的串并聯
1.3.5電容的基本使用
1.4認識電感元件
1.4.1電感的種類與規格
1.4.2電感的結構與作用
1.4.3電感的特性
1.4.4電感的串并聯
1.4.5電感的基本使用
1.5認識電源
1.5.1電壓源及其特性
1.5.2電流源及其特性
*1.5.3受控源及其特性
1.6電路物理量的測量
1.6.1電流的測量
1.6.2電壓的測量
1.6.3功率的測量
1.6.4電能的測量
1.7基爾霍夫定律的學習與應用
1.7.1電路模型中的術語
1.7.2基爾霍夫定律及其應用
本章小結
實驗11基爾霍夫定律
習題1
第2章電路的基本分析方法
2.1電阻的聯結與等效
2.1.1實際問題
2.1.2電阻的串聯
2.1.3電阻的并聯
2.1.4電阻的混聯
2.1.5電阻星形聯結與三角形聯結的等效變換
2.2電源的等效變換與應用
2.2.1方法探索
2.2.2電源等效變換及其應用
2.3支路電流法
2.3.1方法探索
2.3.2支路電流法及其應用
2.4結點電位法
2.4.1方法探索
2.4.2結點電位法及其應用
2.5疊加定理
2.5.1方法探索
2.5.2疊加定理及其應用
2.6戴維寧定理
2.6.1方法探索
2.6.2戴維寧定理及其應用
*2.7含有受控源電路的分析
本章小結
實驗21疊加定理
習題2
第3章單相正弦交流電路
3.1正弦交流電的三要素和表示方法
3.1.1正弦交流電的三要素
3.1.2正弦交流電的表示方法
3.1.3正弦交流電各種表示法的比較
3.2單一參數電路的分析與計算
3.2.1純電阻電路
3.2.2純電容電路
3.2.3純電感電路
3.3復合參數電路的分析與計算
3.3.1RLC串聯電路
3.3.2RLC并聯電路
3.3.3RLC混聯電路
3.3.4電路參數的測量
3.4電路功率因數的提高
3.4.1提高功率因數的意義
3.4.2提高功率因數的方法
*3.5電路的諧振
3.5.1串聯諧振電路
3.5.2并聯諧振電路
*3.6非正弦周期電路的分析
3.6.1常見的非正弦周期電量
3.6.2非正弦周期電量的分解
3.6.3非正弦周期電量的計算
3.6.4非正弦周期電量的測量
本章小結
實驗31單相交流電路基本參數的測量
實驗32感性電路功率因數的提高
習題3
第4章三相正弦交流電路
4.1三相交流電源的聯結
4.1.1三相對稱交流電源
4.1.2三相電源的星形()聯結
4.1.3三相電源的三角形(△)聯結
4.1.4三相電源與負載的正確聯結
4.2三相負載的聯結
4.2.1三相負載的星形()聯結
4.2.2三相負載的三角形(△)聯結
4.3三相電路功率的計算與測量
4.3.1三相電路功率的計算
4.3.2三相電路功率的測量
*4.4三相電路相序的判斷
4.4.1相序檢測原理
4.4.2相序檢測裝置的制作與使用
本章小結
實驗41三相負載聯結時的相線關系
實驗42三相負載△聯結時的相線關系
實驗43三相電源相序的判斷
習題4
第5章一階電路的過渡過程
5.1電路的過渡過程與換路定律
5.1.1電路的換路過程與過渡現象
5.1.2換路定律
5.1.3過渡過程相關約定
5.2一階RC直流電路的過渡過程
5.2.1RC電路的零狀態響應
5.2.2RC電路的零輸入響應
5.2.3RC電路的全響應
5.2.4一階RC電路過渡過程的應用
5.3一階RL直流電路的過渡過程
5.3.1RL電路的零狀態響應
5.3.2RL電路的零輸入響應
5.3.3RL電路的全響應
5.3.4一階RL電路過渡過程的應用
*5.4微分、積分電路及其應用
5.4.1微分電路
5.4.2積分電路
*5.5一階交流電路的過渡過程
5.5.1求解一階交流電路過渡過程的三要素法
5.5.2三要素法在交流電路中的應用
本章小結
習題5