電工學（原書第11版 本科教學版） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

[英] 愛德華·休斯 著，吳建強 譯

圖書標籤:

• 電工學
• 電路分析
• 電力係統
• 電磁場
• 電氣工程
• 本科教材
• 高等教育
• 電子技術
• 基礎工程
• 工程學

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111571674

版次：1

商品編碼：12263193

品牌：機工齣版

包裝：平裝

叢書名： 國外電子與電氣工程技術叢書

開本：16開

齣版時間：2017-12-01

用紙：膠版紙

頁數：416

內容簡介

這是一本經典的電工學教材，本書涵蓋瞭工科院校非電類專業需要掌握的電氣和電子技術方麵的基本原理與應用。其中主要包含電氣係統、直流電路、網絡理論及其應用、電磁理論、磁路、電容、電感、交流電壓和電流、單相串聯電路、單相並聯網絡、交流電路的功率、復數錶示法、交流電路中的諧振、多相製、電子係統、無源濾波器、放大器等效電路、半導體材料、整流、晶體管放大電路、模數轉換、二進製運算、數字係統等方麵的內容。本書適閤作為非電類專業本科生和相關專業的電工學教材。

作者簡介

作者簡介
愛德華?休斯（Edward Hughes） 曾經擔任伯明翰大學副校長和工程係主任，他也是英國赫瑞瓦特大學的會士。
約翰?希利（John Hiley） 和凱斯?布朗（Keith Brown）博士分彆是英國赫瑞瓦特大學電氣電子係和計算機係的講師。
伊恩?麥肯齊?斯密斯（Ian Mckenzie Smith）曾經擔任英國格拉斯哥大學斯托學院的副院長。

目錄

目　錄
齣版者的話
第11版前言
第1版前言
第一篇　電工技術
第1章　測量的國際單位製2
　1.1　國際單位製2
　1.2　SI的導齣單位3
　1.3　鏇轉力矩或轉矩的單位4
　1.4　功或能的單位4
　1.5　功率的單位5
　1.6　效率6
　1.7　溫度6
　術語和概念7
　重要公式的歸納7
　第1章練習7
第2章　電氣係統概論8
　2.1　工程師對電的認識8
　2.2　電氣係統9
　2.3　電荷10
　2.4　電子的運動10
　2.5　電路中的電流10
　2.6　電動勢和電勢差11
　2.7　電的單位11
　2.8　歐姆定律13
　2.9　電阻器15
　2.10　電阻器的條碼16
　2.11　導體和絕緣體18
　2.12　電路的一些實際情況19
　術語和概念19
　重要公式的歸納20
　第2章練習20
第3章　簡單直流電路21
　3.1　串聯電路21
　3.2　並聯網絡25
　3.3　串聯電路與並聯網絡的比較28
　3.4　基爾霍夫定律29
　3.5　功率和能量34
　3.6　電阻率35
　3.7　電阻的溫度係數37
　3.8　溫升38
　術語和概念39
　重要公式的歸納39
　第3章練習39
第4章　網絡理論42
　4.1　新的電路分析方法42
　4.2　基爾霍夫定律與網絡分析42
　4.3　網孔分析法47
　4.4　節點分析法49
　4.5　疊加定理51
　4.6　戴維南定理52
　4.7　恒值電流源55
　4.8　諾頓定理58
　4.9　三角形星形變換59
　4.10　星形三角形變換60
　4.11　π形和T形網絡61
　4.12　最大功率傳輸條件64
　術語和概念64
　重要公式的歸納65
　第4章練習65
第5章　電容與電容器67
　5.1　電容器67
　5.2　液壓模擬68
　5.3　電荷與電壓69
　5.4　電容69
　5.5　電容的並聯70
　5.6　電容的串聯70
　5.7　電容串聯時電壓的分配71
　5.8　電容量與電容器71
　5.9　電場72
　5.10　電場強度和電通密度72
　5.11　相對介電常數73
　5.12　多層平闆電容器的電容量74
　5.13　復閤介質電容器75
　5.14　充電和放電電流77
　5.15　增長與衰減78
　5.16　增長和衰減的分析80
　5.17　電容器通過電阻放電82
　5.18　RC網絡的暫態過程84
　5.19　電容器充電後儲存的能量87
　5.20　極闆間相反電荷的吸引力88
　5.21　電介質強度89
　5.22　電容器電流的泄漏與傳導90
　5.23　電介質內的位移電流90
　5.24　電容器的類型和電容量90
　術語和概念92
　重要公式的歸納92
　第5章練習93
第6章　電磁理論96
　6.1　磁場96
　6.2　磁場方嚮97
　6.3　磁力綫特性97
　6.4　電流産生的磁場97
　6.5　電磁綫圈的磁場98
　6.6　載流導體上的力98
　6.7　安培力的測定100
　6.8　電磁感應現象101
　6.9　感應電動勢的方嚮101
　6.10　感應電動勢的大小102
　6.11　綫圈中産生感應電動勢的大小103
　術語和概念104
　重要公式的歸納104
　第6章練習105
第7章　簡單磁路106
　7.1　磁路介紹106
　7.2　磁勢和磁場強度106
　7.3　真空磁導率或磁性常數107
　7.4　相對磁導率108
　7.5　磁阻109
　7.6　磁路的歐姆定律110
　7.7　B/H特性測定112
　7.8　電磁場和靜電場的比較113
　術語和概念113
　重要公式的歸納114
　第7章練習114
第8章　直流電路中的電感116
　8.1　電感電路和非電感電路116
　8.2　電感的單位117
　8.3　單位安培磁通量的電感119
　8.4　綫圈電感的測定120
　8.5　直流電路中的鐵磁心電感122
　8.6　電感電路中電流的增長123
　8.7　增長分析125
　8.8　衰減分析126
　8.9　RL電路的暫態分析128
　8.10　電感器的能量存儲130
　8.11　互感132
　8.12　耦閤係數134
　8.13　綫圈串聯135
　8.14　電感類型136
　術語和概念137
　重要公式的歸納137
　第8章練習138
第9章　交流電壓與電流140
　9.1　交流係統140
　9.2　交流電動勢的産生141
　9.3　波形術語及定義143
　9.4　頻率、速度和磁極對數的關係145
　9.5　交流電流的平均值和有效值145
　9.6　正弦電流與電壓的平均值和有效值147
　9.7　非正弦電流與電壓的平均值和有效值150
　9.8　交流量的相量錶示法151
　9.9　正弦交流量的加和減152
　9.10　有效值的相量圖154
　9.11　實際情況下交流係統的頻率154
　術語和概念155
　重要公式的歸納155
　第9章練習155
第10章　單相串聯電路158
　10.1　基本交流電路158
　10.2　電阻電路中的交流電流158
　10.3　電感電路中的交流電流159
　10.4　電感電路中的電流和電壓160
　10.5　電感電路的機械模擬161
　10.6　電阻和電感的串聯162
　10.7　電容電路中的交流電流165
　10.8　電容電路中的電流與電壓165
　10.9　交流電路中電容的模擬166
　10.10　電阻和電容的串聯166
　10.11　RLC串聯交流電路168
　術語和概念171
　重要公式的歸納171
　第10章練習172
第11章　單相並聯網絡174
　11.1　基本交流並聯電路174
　11.2　簡單並聯電路174
　11.3　並聯阻抗電路177
　11.4　極性阻抗180
　11.5　極性導納182
　術語和概念183
　重要公式

前言/序言

第11版前言電氣及電子工程學科不能吸引年輕的技師和工程係的畢業生繼續深造非常讓人驚訝。不管從事何種職業，本書在物質和精神方麵都能使你受益。無論男女，在製造、設計、研發、教學、管理、旅遊等領域都有許多崗位。以上所有這些崗位都是為社會提供服務的。就像我們平時生活中經常用到的洗衣機、手機、筆記本電腦、衛星通信、電力係統、可再生能源裝備、電動車等，也是為我們大傢提供服務的。工程師負責如何把想法從驅動闆變成産品並走嚮市場。
一個公認的事實是學校在科學、技術、工程及數學（STEM）專業方麵的融閤上日益減少。最近的商業經常報道年輕人在STEM方麵能力的日益下降。現代科學的發展怎麼會離開STEM呢？工程技術學院的調查錶明瞭以下問題：
�r課程中缺乏相關的數學內容；�rSTEM學科被認為很難，在重視成績的環境中，在STEM學科上很難獲得好成績；�r學習的過程是被動的，花在實踐工作上的時間很少；�r關於STEM方麵成功的認知是負麵的，擅長STEM的人被視為“書呆子”，從而使學生不把STEM學科視為獲得高薪工作的敲門磚。
另一個值得關注的事實是，從事技術工作的女性越來越少，或者說女性幾乎淡齣瞭工程領域。
我們希望本書第11版會幫助你擴展STEM方麵的知識，這樣會鼓勵你從事電氣和電子工程領域的工作。當所學的知識足夠紮實時，這意味著你擁有瞭電氣工程方麵的大量工作機會，也意味著你將有可能成為電氣領域急缺的專業人纔。
我們聲明這本書是Hughes在第50個生日時撰寫的，第1版的前言寫於1959年4月。非常榮幸作為此版書的編者。以前的幾版陪伴瞭我們本科期間的學習，這已經成為一個裏程碑。感謝在第11版的編輯過程中傢人給予的支持，感謝Wendy（John Hilley的妻子）和Judy（Keith Brown的妻子）女士。
——John HilleyKeith Brown英國赫瑞瓦特2011年8月第1版前言本書涵蓋瞭電氣工程領域的本科教學大綱。本書可作為普通高等院校大學二年級和大學三年級的電氣工程專業教材，也可作為工科院校大學一年級的教材。
本書中的單位采用MSK單元製。符號、縮寫、術語都與英國大學的標準一緻。為瞭方便學生，附錄中還列齣瞭所有的符號和縮寫。
不做大量的練習，就無法全麵瞭解電氣領域的定理。因此，學生們需要養成有條理地解決問題的習慣，同時在做題的過程中盡可能帶單位。當學生們在實際工程中或者考試中解決問題時，采用彆人易於接受的方式將問題解決好很重要，這種能力要通過實踐獲取。本書中包含瞭許多實際的例子，同時大量的習題也提供瞭動手實踐的機會。
本書的許多練習都是經過倫敦大學、中東教育委員會、北部技能考試委員會、the Union of Educational Institutions和the Union of Lancashire and Cheshire Institutes的許可轉載的。
非常感謝F.T.Chapman博士、C.B.E.、M.I.E.E.和E.F.Piper先生閱讀瞭本書並給齣瞭許多寶貴的意見。
——Edward Hughes英國布萊頓霍夫1959年4月

《電工基礎：原理與應用》 本書旨在為初學者和進階者係統地闡述電工學的基本原理與核心概念，並深入探討其在現代科技與工業生産中的廣泛應用。內容編排嚴謹，邏輯清晰，力求將抽象的理論知識與實際工程問題緊密結閤，幫助讀者建立紮實的電工基礎，培養解決實際工程挑戰的能力。 核心內容概述： 本書首先從最基礎的電學概念入手，包括電荷、電流、電壓、電阻等基本物理量的定義、特性及其相互關係。在此基礎上，詳細介紹瞭歐姆定律、基爾霍夫定律等電學基本定律，並輔以大量實例，幫助讀者理解這些定律在簡單電路分析中的應用。 接著，本書將目光聚焦於直流電路的分析。內容涵蓋串聯電路、並聯電路的特點與計算，以及更復雜的混閤電路的等效變換方法。重點講解瞭功率的計算與消耗，以及電能的測量。為瞭增強實踐性，本書還會介紹一些常見的直流電源和負載，並探討它們的特性。 交流電是現代電力係統中不可或缺的部分。本書係統地介紹瞭交流電的産生、基本參數（如頻率、幅值、相位）以及正弦交流電的數學錶示。深入闡述瞭電感、電容在交流電路中的感抗與容抗，以及RLC串聯和並聯電路的阻抗、相量分析和功率因數等重要概念。諧振現象及其應用是交流電路分析的重要組成部分，本書將對此進行詳細講解。 本書還將深入探討電工學中至關重要的“電磁學”部分。從磁場的基本概念齣發，介紹磁場強度、磁感應強度、磁通量等基本量。詳細講解瞭電生磁（安培定律）和磁生電（法拉第電磁感應定律）的原理，以及電磁感應在發電機、變壓器等設備中的應用。同時，也會觸及電磁場的概念，為理解更高級的電磁理論打下基礎。 對於實際工程應用，本書特彆安排瞭相關章節。例如，在“電路元件與材料”章節，將介紹電阻器、電容器、電感器、二極管、三極管等基本電子元件的原理、特性與選型。同時，也會涉及常見的導綫、絕緣材料等電氣材料的性能與選擇。 “電氣測量技術”是電工學實踐的關鍵環節。本書將介紹各種測量儀器（如萬用錶、示波器、功率計）的原理、使用方法和注意事項，以及如何正確地測量電壓、電流、電阻、功率等電氣參數，並強調安全操作規程。 “電機與發電機”是電力係統中的核心設備。本書將介紹直流電機和交流電機（如感應電機、同步電機）的基本工作原理、結構特點、分類及其主要的運行特性。同時，也會闡述發電機的原理，以及電能的産生過程。 “電力係統基礎”章節將為讀者勾勒齣現代電力係統的整體圖景。內容包括發電、輸電、配電和用電等環節的基本原理和關鍵技術。會簡單介紹變壓器在升壓和降壓中的作用，以及電網的運行與保護的基本概念。 為瞭更好地服務於讀者，本書在每個章節的最後都提供瞭精心設計的習題，涵蓋瞭從概念理解到復雜計算的各個層麵，以幫助讀者鞏固所學知識。部分習題還配有詳細的解答思路，方便讀者自學和檢查。 學習目標： 通過學習本書，讀者將能夠： 掌握電工學基本定律和定理，並能應用於電路分析。 理解直流和交流電路的工作原理，並能進行基本的電路設計與計算。 熟悉電磁場的基本概念，以及電磁現象在工程中的應用。 瞭解常用電氣元件的原理、特性和應用。 掌握基本的電氣測量方法和儀器使用。 初步認識電機、發電機和電力係統的基本組成和工作原理。 培養嚴謹的科學思維和解決實際工程問題的能力。 本書適閤高等院校相關專業的本科生作為教材使用，也可作為從事電氣工程相關工作的技術人員和愛好者的重要參考書籍。我們相信，通過深入研讀本書，讀者必將能構建堅實的電工學知識體係，為未來的學習和工作奠定堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我以前對物理學中的“場”的概念總覺得有點抽象，難以抓住。但這本書用非常形象的語言和圖示，將電場和磁場的可視化工作做得非常齣色。比如，在講解電場綫和磁感綫時，書中不僅僅是畫齣幾條綫，還會解釋這些綫的疏密程度代錶的意義，以及它們是如何反映電場或磁場強度的。我記得在學習法拉第電磁感應定律時，書中通過一個動態的示意圖，展示瞭當磁場發生變化時，導體中會産生感應電動勢，而且感應電動勢的方嚮與磁場變化的方嚮密切相關。這種可視化教學，極大地降低瞭理解難度，也加深瞭我對物理規律的直觀感受。此外，書中還穿插瞭一些關於電工學發展史上的重要人物和事件的介紹，增加瞭學習的趣味性，讓我覺得自己在和偉大的科學傢們進行一場跨越時空的對話。

評分☆☆☆☆☆

我當初選擇這本教材，很大程度上是因為它的“本科教學版”的定位。這讓我知道這本書是專門為大學教育設計的，應該能夠很好地銜接理論知識和實踐應用。拿到書後，我發現我的預想完全正確。書中不僅僅是枯燥的理論陳述，而是融入瞭大量的實際工程案例。比如，在講解直流電機時，書中會分析一個簡單的直流電動機模型，並介紹如何通過改變電壓和電流來控製電機的轉速和扭矩；在講解交流電機時，則會介紹三相異步電機的基本結構和運行原理，並將其與工業生産中的應用聯係起來。這些案例的引入，讓我覺得學習這些理論知識是有明確的目標和方嚮的，而不是漫無目的的。書中的圖錶也設計得非常有匠心，很多復雜的結構圖都被拆解成不同部分，標注清晰，非常便於理解。

評分☆☆☆☆☆

老實說，我以前對物理學中的某些分支總是有點畏而遠之，總覺得理論性太強，離生活太遠。但這本書徹底改變瞭我的看法。它用一種非常生動有趣的方式，將電工學的核心概念融入到瞭我們日常生活中隨處可見的電器和設備中。比如，當你拿起遙控器按下按鈕，這本書能讓你明白背後的紅外通信原理；當你打開電風扇，你能理解其中的電機是如何運轉的；甚至當你給手機充電，你也能大緻明白充電器內部的電路是怎樣工作的。書中大量的插圖和實例，就像一扇扇窗戶，讓我看到瞭隱藏在電器背後的科學邏輯。我尤其喜歡其中關於安全用電的部分，講解非常細緻，從基本的漏電保護到接地綫的意義，再到電器短路的處理方法，都描述得非常清晰，讓我感覺自己掌握瞭一些實用的安全知識，不再是對傢用電器一無所知的“小白”。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格也值得稱贊，它不像很多專業書籍那樣生硬晦澀，而是充滿瞭引導性和啓發性。作者在解釋每一個概念時，都會先從最基本、最直觀的原理講起，然後逐步深入，建立起完整的知識體係。即使是初學者，也能憑藉這本書建立起紮實的電工學基礎。我記得當時在學習瞬態響應的時候，本來以為會是一係列復雜的微分方程，但書中卻巧妙地運用瞭一些類比和圖形化的方法，比如用“水流”來比喻電流，用“儲水罐”來比喻電容器，這樣一來，理解起來就輕鬆多瞭。而且，書中還提供瞭大量的例題和習題，這些習題的難度梯度設計得非常好，從基礎的概念理解到復雜的應用分析，覆蓋瞭各個層麵，做完這些習題，真的能感覺到自己對知識的掌握程度有瞭質的飛躍。

評分☆☆☆☆☆

這本書最讓我印象深刻的一點是，它在理論講解的深度和廣度上都做得非常到位。我一直以為電工學就是關於電路、電源和一些基本元器件的知識，但讀完這本書，我纔發現電工學的範疇遠不止於此。它深入探討瞭電場的形成和變化，磁場的産生和影響，電磁波的傳播等等。我記得在學習變壓器原理的時候，書中非常細緻地講解瞭互感、自感以及電磁場的耦閤作用，並通過具體的計算例子，讓我清晰地理解瞭能量是如何在不同綫圈之間傳遞的。這種循序漸進、由淺入深的講解方式，使得那些原本看起來高深莫測的物理概念，變得清晰可見，而且書中的公式推導過程也非常嚴謹，邏輯性極強，能夠讓你在理解原理的同時，也能掌握分析和計算的方法。

評分☆☆☆☆☆

我一直認為，一本書的價值體現在它能否讓你在反復閱讀中都有新的收獲。這本《電工學》就屬於這樣的書籍。即使是畢業多年，當我偶爾遇到與電路相關的問題時，翻開這本書，總能找到我想要的答案，而且每次都能從中發現一些之前未曾注意到的細節。比如，書中在講到二極管的特性時，不僅解釋瞭正嚮導通和反嚮截止，還詳細描述瞭不同類型的二極管（如整流二極管、穩壓二極管、發光二極管）的應用場景，這讓我對這些看似簡單的元器件有瞭更深刻的認識。此外，書中對各種電工儀錶的使用方法和原理也有詳細介紹，比如萬用錶的檔位選擇、示波器的使用技巧等等，這些都是在實際工作中非常實用的知識，教科書般的講解讓我印象深刻。

評分☆☆☆☆☆

我一直覺得，一本好的教材不僅在於內容的深度，更在於它能否激發讀者的興趣，引導讀者去探索。這本書在這方麵做得非常齣色。它並沒有迴避電工學的復雜性，但它的呈現方式卻能讓你覺得“原來是這樣！”。比如在學習到電磁感應的時候，書中用瞭大量的篇幅去講解發電機和電動機的工作原理，並且配上瞭非常精美的三維示意圖，甚至還有一些曆史的發展脈絡介紹，讓你瞭解這些偉大的發明是如何一步步實現的。這種敘事性的講解方式，讓我感覺自己不是在被動地接收知識，而是在跟著作者一起進行一次科學探險。我還特彆喜歡書中對一些“為什麼”的深入剖析，它不會停留在“是什麼”的層麵，而是會告訴你“為什麼是這樣”，比如為什麼交流電比直流電在長距離傳輸中有優勢，為什麼需要變壓器等等。這種追根究底的精神，對培養批判性思維非常有益。

評分☆☆☆☆☆

這本書最大的優點之一在於，它始終堅持從“用”的角度來講解“學”。換句話說，它不僅僅是告訴你電工學有哪些理論，更重要的是告訴你這些理論是如何在實際工程中應用的。我記得在學習到三相電係統的時候，書中詳細介紹瞭三相電的優點，以及它在電力傳輸、電機驅動等領域的不可替代性。它還通過一些實際的電力係統圖，讓你瞭解三相發電機、變壓器和電動機是如何相互連接，形成一個完整的電力供應網絡。這種理論與實踐相結閤的教學方法，讓我覺得所學的知識不是死的，而是充滿活力的，能夠解決現實世界中的問題。而且，書中的一些關於功率因數、無功功率等概念的講解，也讓我對如何提高電力係統的效率有瞭更深的認識，這對於理解現代電力係統的運行至關重要。

評分☆☆☆☆☆

這本書絕對是我的大學時光裏最值得的投資之一。我當時選這門課的時候，說實話，心裏是有點打鼓的，畢竟“電工學”這三個字聽起來就有點枯燥和抽象，擔心會是一堆晦澀難懂的公式和理論。但拿到這本《電工學（原書第11版 本科教學版）》後，我的擔憂立刻煙消雲散瞭。首先，它的排版和設計就非常吸引人。不是那種死氣沉沉的教科書模樣，色彩的運用恰到好處，圖片和圖錶的質量非常高，而且標注清晰，很多復雜的電路原理圖都能通過這些圖錶變得直觀易懂。我記得當時學到穩態電路分析的時候，本來以為會對著一堆戴維寜、諾頓定理頭疼，結果書中用瞭大量的實際工程案例來講解，比如傢用電器的功率計算、配電箱的設計原則等等，這些接地氣的例子讓我一下子就明白瞭理論的實際應用價值，不再覺得那些公式是空中樓閣。

評分☆☆☆☆☆

這本書的章節安排邏輯性非常強，從最基礎的電學概念（如電荷、電流、電壓）開始，逐步深入到電路分析、交流電、電磁場，最後還觸及瞭一些更高級的應用，比如電子器件的基礎知識。這種層層遞進的結構，使得學習過程非常順暢，不會齣現知識斷層的情況。我記得在學習RLC串聯諧振電路時，原本對“諧振”這個概念有些模糊，但書中通過分析不同頻率下電感和電容的阻抗特性，以及它們如何相互作用，最終使得電路呈現齣特定的阻抗狀態，並給齣瞭非常生動的圖示，讓我一下子就明白瞭諧振的物理意義，以及它在無綫電通信等領域的廣泛應用。而且，書中對每一個概念的定義都非常精確，避免瞭歧義，這對於建立準確的科學認知至關重要。