21世纪高等职业技术教育电子工电工类专业规划教材：电工与电子技术（高职） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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苏莉萍 编

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出版社： 西安电子科技大学出版社

ISBN：9787560629797

版次：1

商品编码：11271356

包装：平装

开本：16开

出版时间：2013-03-01

用纸：胶版纸

页数：263

正文语种：中文

内容简介

　　《21世纪高等职业技术教育电子工电工类专业规划教材：电工与电子技术（高职）》共分三篇：电工技术、电子技术和实际操作。其中上篇包括5个课题：电路基础知识、正弦交流电路、常用电器设备、三相异步电动机控制和工厂供电与安全用电；中篇包括4个课题：常用电子元器件、直流稳压电路、放大电路基础和数字电路基础；下篇包括10个实操训练，涵盖了电工电子技术人员应具备的基本操作技能和常用电工电子仪器仪表使用训练。
　　《21世纪高等职业技术教育电子工电工类专业规划教材：电工与电子技术（高职）》可作为高等职业院校非电类专业的技术基础课教材，也可作为电类专业或相关专业师生、工程技术人员的参考用书。

目录

上篇 电工技术



课题1 电路基础知识 1

1．1 电路的概念及基本物理量 1

1．1．1 电路的组成及功能 1

1．1．2 电路的基本物理量 1

1．2 欧姆定律及电阻的连接方式 3

1．2．1 欧姆定律 3

1．2．2 电阻的连接方式 5

1．3 电气设备的工作状态 6

1．3．1 额定值 6

1．3．2 电路的三种状态 7

1．4 电压源、电流源 8

1．4．1 电压源 8

1．4．2 电流源 9

1．4．3 电压源与电流源的等效变换 10

1．5 基尔霍夫定律及其应用 11

1．5．1 基尔霍夫定律 11

1．5．2 基尔霍夫定律的应用 12

1．6 戴维南定律 14

课题小结 15

思考题与习题 16

课题2 正弦交流电路 19

2．1 正弦交流电的基本概念 19

2．1．1 交流电的产生 19

2．1．2 表示正弦交流电特征的物理量 20

2．2 交流电路中的电阻、电容与电感 23

2．2．1 纯电阻电路 24

2．2．2 纯电感电路 25

2．2．3 纯电容电路 27

2．3 电阻、电感的串联电路 28

2．3．1 电压、电流瞬时值及电路矢量图 28

2．3．2 电压有效值、电压三角形 29

2．3．3 阻抗、阻抗三角形 29

2．3．4 功率、功率三角形 29

2．4 电阻、电感、电容串联电路及串联谐振 31

2．4．1 电路分析 31

2．4．2 串联谐振 32

2．5 感性负载和电容器的并联电路——功率因数的补偿 33

2．5．1 电路的功率因数 33

2．5．2 感性负载和电容器的并联电路 34

2．6 三相交流电路 35

2．6．1 三相交流电动势的产生 35

2．6．2 三相电源的连接 36

2．6．3 三相负载的连接 38

2．6．4 三相电功率 42

课题小结 42

思考题与习题 44

课题3 常用电器设备 47

3．1 磁路 47

3．1．1 磁场的基本物理量 47

3．1．2 铁磁材料的磁性能 49

3．1．3 磁路 49

3．2 变压器 51

3．2．1 变压器的基本结构 51

3．2．2 变压器的工作原理 52

3．2．3 其他变压器 55

3．3 三相异步电动机 57

3．3．1 三相异步电动机的构造 58

3．3．2 三相异步电动机的基本原理 60

3．3．3 异步电动机的工作特性 65

3．3．4 三相异步电动机的起动、调速和制动 69

3．3．5 三相异步电动机的铭牌和选择 73

3．3．6 其他用途的电动机 75

课题小结 79

思考题与习题 80

课题4 三相异步电动机控制 81

4．1 常用低压电器 81

4．1．1 刀开关 81

4．1．2 熔断器 84

4．1．3 自动空气开关 85

4．1．4 按钮 87

4．1．5 行程开关 87

4．1．6 接触器 88

4．1．7 继电器 89

4．2 三相异步电动机起动控制电路 93

4．2．1 直接起动 93

4．2．2 降压起动控制 94

4．2．3 绘制、识读电气原理图的原则 98

4．3 三相异步电动机正反转控制电路 99

4．3．1 无联锁的正反转控制电路 99

4．3．2 有联锁的正反转控制电路 99

4．3．3 位置控制与自动循环控制线路 102

4．4 三相异步电动机的制动控制 105

4．4．1 机械制动控制 105

4．4．2 反接制动控制 106

课题小结 108

思考题与习题 108



课题5 工厂供电与安全用电 111

5．1 工厂供电 111

5．1．1 工厂供电的意义和要求 111

5．1．2 工厂供电系统组成 111

5．2 安全用电 112

5．2．1 建立、健全各种操作规程和安全管理制度 112

5．2．2 技术防护措施 113

5．3 触电及救治方法 116

5．3．1 预防触电 116

5．3．2 触电急救 118



中篇 电子技术



课题6 常用电子元器件 122

6．1 电阻、电容、电感 122

6．1．1 电阻器 122

6．1．2 电容器 125

6．1．3 电感器 129

6．2 半导体二极管 131

6．2．1 半导体基础知识 131

6．2．2 PN结及其特性 132

6．2．3 半导体二极管的结构、符号、类型及特性 132

6．2．4 半导体二极管的主要参数与测试 134

6．3 半导体三极管 137

6．3．1 三极管的结构和类型 137

6．3．2 三极管的放大作用 138

6．3．3 三极管的特性曲线 140

6．3．4 三极管的主要参数 142

6．3．5 三极管的型号与检测 143

课题小结 144

思考题与习题 145

课题7 直流稳压电路 148

7．1 整流及滤波电路 148

7．1．1 单相半波整流电路 148

7．1．2 单相桥式整流电路 149

7．1．3 滤波电路 151

7．2 直流稳压电路 153

7．2．1 硅稳压管组成的并联型稳压电路 153

7．2．2 串联型晶体管稳压电路 155

7．2．3 集成稳压器及应用 155

7．2．4 开关稳压电源 157

7．3 晶闸管及可控整流电路 160

7．3．1 晶闸管的基本结构、性能及参数 160

7．3．2 可控整流电路 162

7．3．3 可控整流的触发电路 164

课题小结 167

思考题与习题 167

课题8 放大电路基础 171

8．1 放大电路的组成及工作原理 171

8．1．1 放大电路的组成及习惯画法 171

8．1．2 放大电路的工作状态分析 172

8．1．3 动态指标的计算——微变等效电路法 175

8．2 偏置电路与静态工作点的稳定 176

8．2．1 放大电路静态工作点的稳定 176

8．2．2 分压偏置电路 177

8．2．3 分压偏置放大电路分析 178

8．3 三种基本放大电路 180

8．3．1 共集电极放大电路 180

8．3．2 共基极放大电路 182

8．3．3 三种基本放大电路的比较 183

8．4 集成运算放大器 183

8．4．1 多级放大电路 183

8．4．2 集成运算放大器 186

8．4．3 集成运算放大器的线性应用 188

8．4．4 集成运算放大器的非线性应用 191

课题小结 192

思考题与习题 192

课题9 数字电路基础 194

9．1 逻辑门电路 194

9．1．1 数字逻辑基础 194

9．1．2 集成逻辑门电路 201

9．2 组合逻辑电路 204

9．2．1 编码器 204

9．2．2 译码器 206

9．2．3 数据选择器 209

9．3 触发器 210

9．3．1 基本RS触发器 210

9．3．2 边沿JK触发器 212

9．3．3 D触发器 213

9．4 时序逻辑电路 214

9．4．1 计数器 214

9．4．2 寄存器 217

课题小结 218

思考题与习题 219



下篇 实 际 操 作



实操训练 221

实操1 导线的剖削与连接 221

实操2 照明线路安装 224

实操3 三相异步电动机的起动控制 228

实操4 三相异步电动机正反转控制 231

*实操5 常用电子仪器的使用 233

实操6 整流、滤波与稳压电路 235

实操7 单管放大电路分析 237

实操8 组合逻辑电路的测试与设计 239

*实操9 3-8线译码器及其应用 241

实操10 计数译码显示电路 244



附录 248

附录1 国际制单位 248

附录2 金属电阻率及其温度系数 249

附录3 常用电机与电气元件图形符号、文字符号 249

附录4 半导体分立器件的命名方法 252

附录5 常用半导体二极管的主要参数 255

附录6 常用半导体三极管的主要参数 257

附录7 几种单相桥式整流器的参数 260

附录8 常用集成电路命名方法 260

附录9 集成功率放大器一览表 262

参考文献 263

前言/序言

现代电力系统运行与控制 本书深入探讨现代电力系统的核心问题，从基础理论到前沿技术，力求为读者构建一个全面、系统、深入的认识框架。我们着眼于电力系统的安全、稳定、经济运行，并前瞻性地分析其未来的发展趋势和面临的挑战。 第一部分：电力系统基础理论回顾与深化 在现代电力系统的运行与控制中，扎实的基础理论是理解复杂现象和设计先进策略的前提。本部分将系统性地回顾并深化电工技术、电子技术以及电力系统基础理论的核心概念。 1. 电工技术精要： 电磁场理论及其应用： 深入剖析麦克斯韦方程组的物理意义，阐述电场、磁场、电磁波的产生、传播与相互作用。重点研究电磁感应、电磁力等基本原理在发电机、变压器、电动机等电气设备中的应用。探讨电磁兼容性（EMC）的基本原理和设计要求，这是现代电子设备和电力系统可靠运行的关键。 电路分析的进阶： 除了直流和交流稳态分析，我们将重点讲解电路的暂态分析，包括RL、RC、RLC电路的响应特性，以及拉普拉斯变换在电路分析中的强大应用。深入研究非线性电路的分析方法，如分段线性模型、分压法、分流法等，并结合实际应用案例。 电机学： 全面介绍各类电机（直流电机、交流电机，包括同步电机和异步电机）的工作原理、结构特点、电磁性能及运行特性。详细分析电机的启动、调速、制动等控制方法，并结合电力电子技术，探讨变频调速等先进技术。 电力系统电气设备： 详细介绍发电机、变压器、输电线路、开关设备、继电保护装置等关键电力设备的设计原理、技术参数、运行维护和故障分析。重点关注高电压技术在绝缘设计、雷电防护、电晕损耗等方面的应用。 2. 电子技术在电力系统中的角色： 半导体器件原理与应用： 详细阐述二极管、三极管、场效应管、晶闸管（SCR）、双向晶闸管（TRIAC）、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）等关键半导体器件的结构、工作原理、伏安特性及开关特性。深入分析其在电力电子变换器中的作用。 模拟电路基础： 回顾运算放大器（Op-amp）的基本原理和应用，包括其作为放大器、滤波器、比较器、积分器等的基本功能。探讨反馈电路的稳定性问题。 数字电路基础： 涵盖逻辑门电路、组合逻辑电路、时序逻辑电路（触发器、寄存器、计数器）的基本原理和设计方法。重点介绍数模转换（ADC）和模数转换（DAC）技术，以及微处理器和微控制器在电力系统测控中的基础作用。 电力电子变换器： 这是电子技术与电力技术结合的重镇。本书将详细讲解各种电力电子变换器的基本拓扑结构、工作原理、控制策略及其在电压变换、频率变换、功率变换中的应用。具体包括： AC-DC变换器（整流器）： 全控、半控整流电路，有源、无源整流器，娼率变化整流器。 DC-DC变换器： 升压、降压、升降压变换器，关键的PWM（脉冲宽度调制）控制技术。 DC-AC变换器（逆变器）： 单相、三相逆变器，SPWM（正弦脉宽调制）技术，逆变器的谐波分析与抑制。 AC-AC变换器： 交流调压器，直接变频器。 传感器与信号处理： 介绍在电力系统中常用的各类传感器（电压、电流、功率、频率、温度、位置等）的工作原理、选择原则及应用。重点讲解信号采集、滤波、放大、隔离等信号处理技术，为后续的数据分析和控制奠定基础。 3. 电力系统基本结构与运行： 电力系统的构成： 详细介绍发电、输电、变电、配电和用电等各个环节的组成部分、功能和相互关系。 潮流计算： 讲解潮流计算的基本原理、数学模型和求解方法（如高斯-赛德尔法、牛顿-拉夫逊法），以及潮流计算在系统分析、经济调度和故障分析中的应用。 电压与无功功率： 深入分析电压对电力系统运行的重要性，无功功率的概念、产生与消耗，以及调相电源、静止无功补偿器（SVC）、动态无功补偿器（STATCOM）等无功功率补偿装置的原理和作用。 频率与有功功率： 讲解频率对电力系统运行的意义，有功功率的平衡，以及调频机组、负荷频率控制（LFC）等实现频率稳定的技术。 电力系统的稳定性： 区分稳态稳定性、暂态稳定性、动态稳定性，详细分析影响系统稳定性的因素（如负荷变化、故障扰动、机组出力变化等）。介绍提高系统稳定性的措施，如励磁系统控制、自动电压调节（AVR）、自动频率控制（AFC）和电力系统稳定器（PSS）。 第二部分：现代电力系统运行控制的理论与技术 本部分将聚焦于电力系统运行的实际需求，探讨先进的控制策略、监测技术和管理方法，以应对日益复杂的电网环境。 1. 电力系统状态监测与量测： 广域测量系统（WAMS）： 详细介绍同步相量测量单元（PMU）的工作原理、数据采集和处理流程。深入分析PMU数据在电力系统状态监测、故障诊断、动态评估和在线稳定分析中的关键作用。 SCADA系统： 阐述监控量测和数据采集（SCADA）系统的架构、功能和在电力调度自动化中的应用。重点介绍其数据通信、远程控制和报警功能。 电能计量技术： 介绍智能电表、集中抄表系统、电量远程传输技术，以及电力市场中计量在计费和结算中的重要性。 2. 电力系统运行控制策略： 经济调度： 讲解经济调度的基本原理、数学模型（包括成本函数、机组出力限制、网络约束等），以及各种优化算法（如基于梯度下降法、动态规划法、线性规划法）在经济调度中的应用。重点介绍基于实时数据的滚动经济调度。 无功功率优化与电压控制： 探讨如何通过优化无功功率的分布，实现系统电压的合理控制，减少线路损耗，提高输电能力。详细介绍分散式无功补偿和集中式无功补偿的策略。 频率控制与负荷频率控制（LFC）： 深入讲解LFC的系统结构、控制目标和控制算法。分析不同类型发电机的响应特性以及在LFC中的作用。 故障诊断与隔离： 介绍继电保护的基本原理、不同类型保护（如过流保护、差动保护、距离保护）的整定计算。详细分析电力系统故障的类型、特征，以及故障发生后的诊断、定位和隔离过程。 安全稳定控制： 讲解电力系统在运行过程中可能遇到的各种安全约束，以及为保证系统安全运行而设计的各种控制措施，如自动发电控制（AGC）、备用容量管理、紧急控制措施等。 直流输电控制： 重点介绍高压直流输电（HVDC）的基本原理、换流器的工作方式、控制模式（定电流、定电压、定功率）及其在远距离大容量输电、互联电网稳定方面的优势。 3. 可再生能源接入对电力系统运行的影响与控制： 风能与太阳能发电特性： 详细分析风力发电和光伏发电的随机性、波动性、间歇性等特点，以及这些特性对电网带来的挑战。 可再生能源的并网技术： 介绍风力发电机组和光伏发电系统的基本结构、电力电子接口技术（如最大功率点跟踪MPPT）、以及并网控制器（Grid-forming and Grid-following converters）的工作原理。 应对不确定性的策略： 探讨如何通过储能技术（如锂离子电池储能、抽水蓄能）、虚拟同步发电机（VSG）技术、以及灵活的负荷侧管理等手段，来平抑可再生能源的波动，提高电网的消纳能力。 微电网与分布式发电： 介绍微电网的概念、运行模式（并网、孤岛）、能量管理系统（EMS）以及其在提高电网韧性、促进可再生能源就地消纳方面的作用。 第三部分：电力系统运行的未来展望与发展趋势 本部分将聚焦于电力系统未来的发展方向，探讨新兴技术和理念如何重塑电力系统的运行与控制。 1. 智能电网（Smart Grid）技术： 信息通信技术（ICT）的应用： 深入分析5G通信、物联网（IoT）、大数据、人工智能（AI）等技术在智能电网中的应用，包括状态监测、实时调度、预测分析、故障预警、需求侧响应等。 先进的计量基础设施（AMI）： 详细阐述AMI系统在实现双向通信、精细化计量、用户互动和分布式能源接入方面的能力。 电网自动化与优化： 探讨如何利用先进的算法和自动化技术，实现电网的自愈合、自优化和自适应能力。 2. 能源互联网与多能互补： 跨领域能量融合： 探讨电力、热力、燃气、交通等不同能源系统的互联互通，实现多能源协同优化。 电动汽车（EV）与充电设施： 分析电动汽车作为移动储能单元，与电网互动（V2G）的潜力，以及智能充电管理在平衡电网负荷方面的作用。 分布式能源系统的整合： 重点研究如何高效、可靠地整合屋顶光伏、小型风电、储能装置等分布式能源，形成更加灵活、多元化的能源供给体系。 3. 大数据与人工智能在电力系统运行中的应用： 运行状态预测与评估： 利用机器学习算法，对电力系统的负荷、发电量、设备状态等进行高精度预测，为运行决策提供依据。 故障诊断与风险评估： 应用深度学习等技术，实现对复杂故障的快速准确诊断，并对系统运行风险进行实时评估。 智能调度与优化： 开发基于AI的智能调度系统，实现对发电、输电、配电环节的全局优化，提高系统运行效率和经济性。 网络安全与数据隐私： 强调在构建智能电网和能源互联网过程中，必须高度重视网络安全防护和用户数据隐私保护。 4. 新一代电力系统挑战与机遇： 大规模可再生能源整合的挑战： 深入讨论系统惯量下降、短路电流减小、频率和电压稳定性恶化等问题，以及应对这些挑战的创新技术。 直流电网的发展： 探讨直流电网在输电效率、易于控制分布式能源接入等方面的优势，以及其未来发展前景。 低碳化与可持续发展： 强调电力系统在实现国家“双碳”目标中的核心作用，以及发展绿色电力、提高能效、减少排放的必要性。 本书旨在为从事电力系统运行、控制、设计、管理和科研的各类专业技术人员以及相关专业的学生提供一个深入学习和研究的平台。通过对本书内容的学习，读者将能够深刻理解现代电力系统的复杂性，掌握其运行控制的关键技术，并能把握未来电力技术发展的前沿方向。

评分☆☆☆☆☆

作为一个对科技发展充满好奇心的读者，我一直关注着技术领域的新动态。这本《21世纪高等职业技术教育电子工电工类专业规划教材：电工与电子技术（高职）》给我留下了深刻的印象，特别是它将“21世纪”和“高等职业技术教育”这两个概念结合在一起，预示着其内容的先进性和实用性。我非常希望这本书能够深入浅出地讲解一些当前工业界和技术领域中比较热门的议题，比如新能源技术中的电力电子应用，或者现代通信技术中的信号处理原理。我更希望它能提供一些实际的案例分析，比如分析某个智能家电的工作原理，或者介绍当前主流的工业控制系统构成。我不太喜欢过于抽象的理论，我更倾向于通过实际的应用场景来理解技术。如果这本书能够提供一些关于安全用电、电气故障诊断与排除等方面的实用技能指导，那就更贴合高职教育的培养目标了。我期待这本书能够成为我了解现代电工电子技术发展脉络的窗口，帮助我建立一个全面而深入的认知体系，为将来的学习和工作提供坚实的理论支撑和实践指导。

评分☆☆☆☆☆

老实说，我在拿到这本书的时候，对它的期待值还是蛮高的。毕竟“21世纪高等职业技术教育”这个前缀就给人一种与时俱进的感觉，而且“电子工电工类专业规划教材”的标题也直接点明了它的专业性和针对性。我对电工和电子技术一直有种莫名的迷恋，觉得它们是现代工业的基石，没有它们，就没有我们现在便捷的生活。这本书的出现，我觉得会给很多像我一样对这方面有热情，但又担心教材内容不够新、不够实用的同学带来福音。我特别希望它能在理论讲解的同时，能够辅以大量的图示、原理图，甚至是一些模拟电路、数字电路的设计实例，这样我们才能更直观地理解复杂的概念。高职教育的特点就是强调实践，所以这本书如果能包含一些动手实验的指导，或者介绍一些常用的电子元器件和测量仪器，那简直就太棒了。我一直在思考，如果我能够熟练掌握这本书的内容，将来从事电器维修、自动化设备操作，甚至是智能家居的设计，都能得心应手。这本书的出现，让我对未来充满了憧憬，感觉自己离成为一名合格的电子技术人才又近了一步。

评分☆☆☆☆☆

我是一名即将步入职场的高职毕业生，一直以来都在寻找一本能够真正帮助我巩固和提升电工电子技术专业知识的教材。当我在书店看到这本《21世纪高等职业技术教育电子工电工类专业规划教材：电工与电子技术（高职）》时，就被它厚重的体量和专业化的命名所吸引。作为一个实践经验相对有限的学生，我最看重的是教材的系统性和权威性。我希望这本书能够像一位经验丰富的老师一样，循序渐进地为我梳理那些看似复杂却又至关重要的电工电子原理，从基础的电路分析到更深入的半导体器件应用，再到一些常见的电子系统设计。我特别关注书中是否能够对当前工业生产中广泛应用的电气控制系统、PLC（可编程逻辑控制器）等内容进行详细的阐述，因为这些都是我们未来就业的重点领域。而且，“规划教材”的字样也暗示着它可能与最新的行业标准和职业技能要求相契合，能够帮助我更好地为未来的职业生涯做好准备，了解行业发展的最新动态和技术趋势。我希望这本书能够成为我职业生涯的“第一块基石”，让我能够扎实地迈出第一步。

评分☆☆☆☆☆

我对电子技术一直抱有浓厚的兴趣，尤其是那些能够驱动现代社会运转的精妙设计。拿到这本《21世纪高等职业技术教育电子工电工类专业规划教材：电工与电子技术（高职）》，我最关心的就是它的内容是否能够真正反映出“21世纪”的技术前沿。我希望书中能够涵盖一些关于物联网（IoT）、嵌入式系统、或者基础的微控制器编程等相关内容，因为这些是目前电子技术发展的重要方向，也是高职毕业生非常有前景的就业领域。我不太喜欢那种只停留在基础理论，缺乏实际应用案例的教材，所以我特别期待这本书能够提供一些实际的电路设计和故障排除的指导，例如如何分析一个工业自动化生产线上的电气故障，或者如何设计一个简单的传感器应用系统。如果书中还能介绍一些常用的EDA（电子设计自动化）软件的使用方法，那就更完美了。作为一名有一定基础的学习者，我希望这本书能够帮助我实现从理论到实践的飞跃，让我能够真正理解并掌握现代电子技术的核心，为将来从事更具创新性的工作打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计倒是挺吸引人的，一种现代感和专业感并存的感觉。我一直对电工和电子技术挺感兴趣的，觉得这方面的知识在未来的发展中会越来越重要，尤其是在我们国家大力发展高科技产业的背景下。这本书的定位是“21世纪高等职业技术教育电子工电工类专业规划教材”，这听起来就很扎实，说明它应该涵盖了当前最前沿的技术和理论，并且是经过精心规划和筛选的内容，能够真正满足高职院校教学的需求。我个人比较看重教材的实用性和前瞻性，希望这本书能够提供一些贴合实际工作场景的案例和操作指导，让我学到的知识能够迅速应用到未来的实践中去。同时，“规划教材”也意味着它可能在教学大纲、课程设置等方面有相应的指导意义，对于老师来说会是一个不错的参考，对于学生来说，能够跟着这样的规划教材学习，也能更清晰地了解自己的学习路径和目标。这本书的出版，无疑为高职电子电工类专业的学生提供了一个宝贵的学习资源，也为整个行业的发展注入了新的活力。我个人非常期待通过这本书，能够打下坚实的专业基础，为我未来的职业发展铺平道路。