目 录 第1章 直流电路 1 1.1 电路的组成及基本物理量 1 1.1.1 电路的组成 1 1.1.2 电路的基本物理量 2 1.2 欧姆定律、线性电阻和非线性电阻 6 1.2.1 一段电路的欧姆定律 6 1.2.2 全电路的欧姆定律 6 1.2.3 线性电阻和非线性电阻 7 1.2.4 电阻电路的连接 8 1.3 额定值以及电源有载工作、开路、短路 10 1.3.1 额定值 10 1.3.2 电源有载工作、开路、短路 11 1.4 电压源、电流源及其等效变换 12 1.4.1 电压源 12 1.4.2 电流源 13 1.4.3 电压源与电流源的等效变换 14 1.5 基尔霍夫定律 15 1.5.1 基尔霍夫电流定律(KCL) 15 1.5.2 基尔霍夫电压定律 17 1.6 电路中电位的计算 18 1.7 戴维南定理及诺顿定理 20 1.7.1 戴维南定理 20 1.7.2 诺顿定理 21 1.8 支路电流法 21 1.9 实训与实验仿真 22 *1.9.1 EWB简介 22 1.9.2 应用EWB对电路进行 计算机仿真实验——电阻、 电流、电压的测量 25 1.10 本章实训 27 1.10.1 实训一：直流电压、 电流表的安装 27 1.10.2 实训二：电压、 电位的测定 29 1.10.3 实训三：万用表的基本 原理及使用 30 习题 33 第2章 正弦交流电路 36 2.1 正弦交流电的基本概念 36 2.1.1 交流电的产生 37 2.1.2 表征交流电的三要素 38 2.2 同频率正弦量的相加和相减 41 2.2.1 正弦量的表示法 41 2.2.2 同频率正弦量的加、减法 42 2.3 交流电路中的电阻、电容与电感 44 2.3.1 纯电阻交流电路 45 2.3.2 纯电容交流电路 47 2.3.3 纯电感交流电路 48 2.4 电阻、电感、电容的串、并联电路及谐振 50 2.4.1 电阻、电感、电容的 串联电路 50 2.4.2 电阻、电感、电容的 并联电路 51 2.4.3 电路的谐振 53 2.5 功率因数的补偿 54 2.5.1 电路的功率因数 54 2.5.2 功率因数的补偿 55 2.6 三相交流电路 57 2.6.1 三相交流电动势的产生 57 2.6.2 三相电源的星形连接 和三角形连接 59 2.7 三相负载的连接 60 2.7.1 三相负载的星形连接 61 2.7.2 三相负载的三角形连接 62 2.8 本章实训 63 2.8.1 照明电路安装及 功率因数的提高 63 2.8.2 三相负载的连接 及功率的测量 65 习题 69 第3章 半导体二极管与 整流滤波电路 70 3.1 半导体的基本知识 70 3.1.1 半导体的特性 71 3.1.2 杂质半导体 71 3.1.3 PN结的形成及特性 72 3.2 半导体二极管 74 3.2.1 二极管的基本结构 74 3.2.2 二极管的伏安特性 74 3.2.3 二极管的参数 75 3.3 整流电路与滤波电路 76 3.3.1 整流电路的工作原理 76 3.3.2 整流电路的参数计算 77 3.3.3 电容滤波电路的工作原理 78 3.4 硅稳压管稳压电路 79 3.4.1 稳压管的工作原理 79 3.4.2 稳压管稳压电路 80 3.5 本章实训：应用EWB进行计算机仿真分析 81 3.5.1 二极管的伏安特性仿真分析 81 3.5.2 整流电路与滤波 电路仿真分析 82 3.5.3 硅稳压管稳压电路仿真分析 83 习题 83 第4章 半导体三极管及基本 放大电路 85 4.1 半导体三极管 85 4.1.1 半导体三极管的结构 85 4.1.2 半导体三极管的 电流放大作用 86 4.1.3 半导体三极管的特性曲线 88 4.1.4 半导体三极管的主要参数 89 4.2 放大电路的基本知识 90 4.2.1 放大电路的概念 90 4.2.2 放大电路的主要性能指标 91 4.3 共发射极基本放大电路 92 4.3.1 共发射极基本放大 电路的组成 92 4.3.2 共发射极放大电路的 静态分析 94 4.3.3 用图解法分析动态工作情况 96 4.3.4 放大电路的非线性失真 99 4.3.5 微变等效电路分析法 100 4.4 稳定静态工作点的放大电路 103 4.4.1 温度对静态工作点的影响 103 4.4.2 稳定静态工作点放大 电路的分析 104 4.5 多级放大电路 107 4.5.1 多级放大电路的级间 耦合方式 108 4.5.2 多级放大电路的参数 109 4.6 功率放大电路 111 4.6.1 功率放大电路概述 111 4.6.2 乙类双电源互补对 称功率放大电路 112 4.6.3 甲乙类互补对称功率 放大电路 115 4.7 本章实训：应用Multisim进行计算机仿真分析 117 4.7.1 Multisim简介 117 4.7.2 应用Multisim对固定偏 流式共射极放大电路 进行仿真分析 118 4.7.3 应用Multisim对分压 偏置式共射极放大电路 进行仿真分析 119 习题 120 第5章 集成运算放大器 123 5.1 差动放大电路的工作原理 123 5.2 集成电路基本知识 128 5.3 集成运放的应用基础 128 5.3.1 集成运放的理想化条件 128 5.3.2 集成运放的电压传输特性 130 5.4 集成运放的线性应用 132 5.4.1 反相比例运算 132 5.4.2 同相比例运算 133 5.4.3 加法与减法运算电路 133 5.5 集成运放的非线性应用 137 5.6 集成稳压电路 138 5.6.1 三端固定输出集成稳压器 138 5.6.2 三端可调输出集成稳压器 139 5.7 本章实训：应用Multisim进行计算机仿真分析 140 5.7.1 应用Multisim对差分式 放大电路进行仿真分析 140 5.7.2 应用Multisim对比例 运算电路进行仿真分析 141 5.7.3 应用Multisim对加减法 运算电路进行仿真分析 142 5.7.4 应用Multisim对积分 运算电路仿真分析 143 习题 144 第6章 数字电路基础 147 6.1 数制与编码 147 6.1.1 数制 147 6.1.2 编码 149 6.2 基本逻辑门电路及应用 150 6.2.1 与逻辑及与门电路 150 6.2.2 或逻辑和或门电路 152 6.2.3 非逻辑和非门电路 153 6.2.4 复合门电路 154 6.2.5 基本逻辑及应用 155 6.3 组合逻辑电路 160 6.3.1 组合逻辑电路的分析 160 6.3.2 组合逻辑电路的设计 161 6.3.3 组合逻辑部件 162 6.3.4 基本触发器 169 6.3.5 其他触发器及触发器 的触发方式 171 6.4 时序逻辑电路及应用 177 6.4.1 寄存器 179 6.4.2 计数器 180 6.4.3 555定时器及其应用 182 6.5 本章实训 185 6.5.1 基本逻辑门电路 设计与仿真 185 6.5.2 组合逻辑电路设计与仿真 186 6.5.3 计数器设计与仿真 187 6.5.4 555振荡器设计与仿真 187 习题 188 第7章 电力电子技术及其应用 191 7.1 电力电子技术简介 191 7.1.1 电力电子技术的发展 191 7.1.2 电力电子技术的应用 192 7.2 晶闸管的结构和工作原理 192 7.2.1 晶闸管的结构 192 7.2.2 晶闸管的工作原理 194 7.2.3 晶闸管的伏安特性 和主要参数 194 7.3 单相可控整流电路 196 7.3.1 单相半波可控整流电路 197 7.3.2 单相桥式全控整流电路 199 7.4 晶闸管的触发电路 203 7.4.1 对晶闸管的触发 电路的要求 203 7.4.2 单结晶体管组成的 触发电路 203 7.5 新型电力电子器件 206 7.5.1 门极可关断晶闸管 206 7.5.2 大功率晶体管 207 7.5.3 功率场效应晶体管 208 7.5.4 绝缘栅双极型晶体管 209 7.6 本章实训：单结管触发电路及单相半控桥式电路三种负载的研究 212 习题 213 第8章 磁路和变压器 214 8.1 磁场的基本物理量 214 8.1.1 磁通与磁感应强度 214 8.1.2 磁导率 215 8.1.3 磁场强度H 216 8.2 铁磁材料的磁性能 216 8.2.1 磁化曲线与磁滞回线 216 8.2.2 铁磁材料的磁性能 218 8.2.3 铁磁材料的种类和用途 219 8.3 磁路和磁路欧姆定律 219 8.3.1 磁路 219 8.3.2 磁通势 220 8.3.3 磁路欧姆定律 220 8.3.4 涡流 221 8.4 变压器 223 8.4.1 变压器的基本结构 223 8.4.2 变压器的工作原理 224 8.4.3 变压器的额定值、 功率、效率 227 8.4.4 其他变压器 229 8.5 本章实训：单相变压器特性检测 231 习题 233 第9章 交流电动机 234 9.1 三相异步电动机的构造 234 9.1.1 定子 235 9.1.2 转子 235 9.1.3 三相电动机的铭牌 236 9.2 三相异步电动机的基本原理 237 9.2.1 旋转磁场 238 9.2.2 转差率 240 9.3 异步电动机的电磁转矩与机械特性 242 9.3.1 转子电路的参数 242 9.3.2 三相异步电动机的 电磁转矩 243 9.3.3 三相异步电动机的 机械特性 244 9.4 三相异步电动机的启动、调速和制动 247 9.4.1 三相异步电动机的启动 247 9.4.2 三相异步电动机的调速 250 9.4.3 三相异步电动机的制动 251 9.5 其他用途的交流电动机 252 9.5.1 单相异步电动机 252 9.5.2 同步电动机 254 9.6 本章实训：三相异步电动机 旋转磁场的演示实验 255 习题 257 第10章 继电-接触器控制 259 10.1 常用低压电器 259 10.1.1 刀开关 259 10.1.2 熔断器 260 10.1.3 按钮 261 10.1.4 接触器 262 10.1.5 继电器 264 10.1.6 行程开关 267 10.1.7 自动空气开关 268 10.2 三相笼型异步电动机 直接启动控制电路 270 10.2.1 单向控制电路 270 10.2.2 顺序控制电路 271 10.2.3 正反转控制电路 272 10.2.4 多地控制电路 274 10.3 三相笼型异步电动机的 降压启动和制动控制 275 10.3.1 三相笼型异步电动机 的降压启动 275 10.3.2 三相笼型异步电动机 的制动控制 276 10.4 本章实训：电气控制实训 278 10.4.1 常用低压电器的识别 278 10.4.2 单向旋转接触器 自锁控制线路的安装 279 10.4.3 按钮、接触器双重联锁 控制线路的安装 281 10.4.4 Y/△降压启动控制 线路的安装 282 习题 283 第11章 工厂供电与安全用电 285 11.1 电力系统的基本知识 285 11.1.1 发电厂 286 11.1.2 电网 286 11.1.3 电力用户 287 11.2 工厂供电概述 287 11.2.1 工厂供电的意义和要求 287 11.2.2 工厂供电系统组成 288 11.2.3 工厂电力负荷的计算 289 11.3 触电 293 11.4 安全用电 295 11.5 节约用电 297 11.5.1 加强工厂供用电系统 的科学管理 298 11.5.2 搞好工厂供用电系统 的技术改造 299 11.6 本章实训：三相交流 电相序的判别 300 习题 301 第12章 检测与转换技术 302 12.1 检测与转换技术的基础知识 302 412.1.1 检测与转换技术的 基本概念 302 12.1.2 测量误差 303 12.2 传感器及其分类 304 12.2.1 传感器 304 12.2.2 传感器的组成 304 12.2.3 传感器的分类 304 12.2.4 传感器的特性 305 12.3 电量测量及非电量测量 307 12.3.1 电流、电压和功率的测量 307 12.3.2 非电量测量 307 12.4 常用传感器工作原理 及其测量电路 308 12.4.1 应变片式电阻传感器 308 12.4.2 电容式传感器 310 12.4.3 电感式传感器 311 12.5 本章实训：电阻应变式 传感器特性测试 313 习题 314 附录A 逻辑符号对照示例 315 附录B 集成电路 316 附录C 常用集成电路引脚排列 317 附录D 常用二极管技术参数 320 部分习题参考答案 326