电工电路分析与测试 9787121173639 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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张明金 著

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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121173639

商品编码：29676706555

包装：平装

出版时间：2012-09-01

基本信息

书名：电工电路分析与测试

定价：29.00元

作者：张明金

出版社：电子工业出版社

出版日期：2012-09-01

ISBN：9787121173639

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.381kg

编辑推荐

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内容提要

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《电工电路分析与测试(电子信息类高等职业教育精品工程规划教材)》由张明金主编，本书根据高职高专培养人才的特点及培养目标，并考虑到目前多数高职高专院校采用项目化、理实一体化、任务驱动等教学方法的改革，以工作任务的方式将相关知识点融入完成工作任务所必需的工作项目中，使学生掌握必要的基本理论知识，并使学生的实践能力、职业技能、分析问题和解决问题的能力不断提高。《电工电路分析与测试(电子信息类高等职业教育精品工程规划教材)》共6个项目：直流电路的分析与测试、正弦交流电路的分析与测试、线性电路的过渡过程分析与测试、非正弦周期电流电路的分析与测试、变压器的认识与使用、交流电动机的认知及电气控制线路的装配。本书总学时为60-70学时。对于电气自动化技术、机电一体化技术专业，由于后续开设《电机与电气控制技术》课程，所以可以选学项目1到项目4及项目5的任务1等内容；对其他电类专业可根据专业人才培养方案中的课程设置情况选取适合的相关教学内容。本书可作为高等职业院校、高等专科学校、成人高校的电类专业教材，也可供工程技术人员参考。

目录

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项目1 直流电路分析与测试
任务1.1 电路基本知识及直流电压、电流的测试
1.1.1 电路和电路模型
1.1.2 电路中的物理量及其测试
1.1.3 电路的三种工作状态
1.1.4 基尔霍夫定律及应用
任务1.2 电路的基本元件及其检测
1.2.1 电阻元件及其检测
1.2.2 电容元件及其检测
1.2.3 电感元件及检测
1.2.4 电源元件
任务1.3 复杂直流电路的分析与测试
1.3.1 支路电流法及应用
1.3.2 节点电压法及应用
1.3.3　叠加原理及应用
1.3.4　戴维南定理及应用
项目小结
习题
项目2 正弦交流电路的分析与测试
任务2.1 正弦交流电路的认识与测试
2.1.1 正交流电的基本知识及交流信号的测试
2.1.2 正弦交流的相量表示及测试
任务2.2 单一参数正弦交流电路的分析与测试
2.2.1 纯电阻正弦交流电路的分析与测试
2.2.2 纯电感正弦交流电路的分析与测试
2.2.3 纯电容正弦交流电路的分析与测试
任务2.3 多参数组合的正弦交流电路的分析与测试
2.3.1 RLC串联正弦交流电路的分析与测试
2.3.2 感性负载与电容器并联电路的分析与测试
任务2.4 三相正弦交流电路的分析与测试
2.4.1 三相电源的连接及测试
2.4.2 三相负载的连接
任务2.5 安全用电与节约用电常识
2.5.1 安全用电常识
2.5.2 节约用电常识
项目小结
习题
项目3 线性电路过渡过程分析与测试
任务3.1 线性电路过渡过程的认识与测试
3.1.1 过渡过程的概念
3.1.2 换路定律
3.1.3 初始值的计算
任务3.2 一阶线性电路过渡过程的分析与测试
3.2.1 一阶电路的零状态响应
3.2.2 一阶电路的零输入响应
3.2.3 一阶电路的全响应
项目小结
习题
项目4 非正弦周期电流电路的分析与测试
任务4.1 非正弦周期电流电路的认识与测试
4.1.1 非正弦周期电量的产生及分解
4.1.2 非正弦周期电流电路中的有效值、平均值和功率
任务4.2 非正弦周期电流电路的分析计算与测试
项目小结
习题
项目5 变压器的认识与使用
任务5.1 磁路的认识与测试
5.1.1 磁路的基本知识
5.1.2 互感与互感电压
5.1.3 绕组的同极性端及测定
5.1.4 互感线圈连接
任务5.2 变压器的认知与测试
5.2.1 单相变压器的认知
5.2.2 三相变压器的认知
5.2.3 其他用途变压器的认知
任务5.3 变压器的常见故障及检修方法
5.3.1 变压器的常见故障及检修方法
5.3.2 变压器的正确使用
5.3.3 变压器的维护与检查
项目小结
习题
项目6 交流电动机的认知及电气控制线路的装配
任务6.1 三相异步电动机的工作原理及特性
6.1.1 三相异步电动机的结构
6.1.2 三相异步电动机的运转原理及额定值
6.1.3 三相异步电动机的电磁转矩和机械特性
任务6.2 三相异步电动机的使用与测试
6.2.1 三相异步电动机的启动与反转
6.2.2 三相异步电动机的调速
6.2.3 三相异步电动机的制动
任务6.3 三相异步电动机基本控制线路的分析与装配
6.3.1 常用低压电器的认识
6.3.2 三相异步电动机单向直接启动控制线路的分析与装配
6.3.3 三相异步电动机正、反转控制线路的分析与装配
6.3.4 三相异步电动机Y-△换接降压启动控制线路的分析与装配
任务6.4 单相异步电动机的认知与使用
6.4.1 单相异步电动机的工作原理
6.4.2 单相异步电动机的启动和反转
6.4.3 单相异步电动机的调速
项目小结
习题
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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电气工程基础：从原理到实践的系统探索 引言 在现代工业的浩瀚图景中，电气工程扮演着不可或缺的核心角色。从驱动巨型工厂的涡轮机，到点亮万家灯火的电力系统，再到信息时代瞬息万变的通信网络，这一切的运转都离不开对电能的深刻理解和精准运用。本书旨在为读者构建一个坚实的电气工程基础知识体系，深入剖析电学原理，并在此基础上引申出各类实际应用与测试方法，助力读者在电气工程领域开启一段系统而富有成效的学习之旅。本书内容严谨，逻辑清晰，旨在帮助读者全面掌握电气工程的核心概念，为进一步深入专业领域打下坚实基础。 第一部分：电气工程基础理论 本部分将系统地梳理电气工程最 fundamental 的概念，为后续的深入学习奠定坚实的理论基石。 第一章：电荷、电场与电势 电荷的性质与守恒： 介绍电荷的微观本质，即质子带正电，电子带负电。深入探讨电荷的叠加性、同种电荷相斥、异种电荷相吸的特性。阐述电荷守恒定律，即在孤立系统中，总电荷量保持不变。 库仑定律与电场强度： 详细讲解库仑定律，精确描述两个点电荷之间相互作用力的大小和方向。在此基础上，引入电场的概念，定义电场强度（E）为单位正电荷所受的电场力，并推导其计算公式。分析电场线的性质，用以形象地表示电场的方向和强弱。 电势与电势能： 讲解电势能（U）的概念，即电荷在电场中由于其位置而具有的能量。定义电势（V）为单位正电荷所具有的电势能，揭示电势是描述电场能量状态的标量。推导电势与电场强度的关系，分析等势面的概念及其特性。 高斯定律在电场分析中的应用： 阐述高斯定律，即通过任意闭合曲面的电通量等于该曲面内所包围的总电荷量。运用高斯定律分析对称电荷分布产生的电场，如均匀带电球体、无限长均匀带电直线等，展示其在简化问题求解中的强大威力。 第二章：电流、电阻与欧姆定律 电流的形成与方向： 定义电流（I）为单位时间内通过导体横截面的电荷量，阐述其方向规定（正电荷定向移动的方向）。分析自由电子在导体中的定向移动是形成电流的微观机制。 电阻及其影响因素： 介绍电阻（R）的概念，即导体对电流阻碍作用的度量。详细分析影响电阻大小的因素：导体的材料（电阻率）、长度、横截面积以及温度。讲解电阻率（ρ）的物理意义，并推导出电阻的计算公式 R = ρL/A。 欧姆定律： 核心内容是欧姆定律，即在恒定温度下，导体中的电流强度与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比（I = V/R）。详细讲解欧姆定律的适用范围和重要性，以及其在电路分析中的基础性地位。 电阻的串联与并联： 分析电阻串联时总电阻等于各电阻之和，电流相等，电压分配的特点。讲解电阻并联时总电阻的倒数等于各电阻倒数之和，电压相等，电流分配的规律。提供相应的计算公式和电路图示。 第三章：电路的基本概念与定律 电源与负载： 定义电源（Source）是提供电能的装置，介绍其电动势（EMF）的概念，即非静电力做功使单位正电荷从低电势端移到高电势端的功。定义负载（Load）是消耗电能的元件。 基尔霍夫定律： 重点讲解两个基本定律： 基尔霍夫电流定律（KCL）： 在电路的任何一个节点上，流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和。该定律体现了电荷守恒。 基尔霍夫电压定律（KVL）： 沿着电路的任何一个闭合回路，所有电势升之和等于所有电势降之和。该定律体现了能量守恒。 详细阐述这两个定律的物理意义、应用方法以及在复杂电路分析中的重要作用。 戴维宁定理与诺顿定理： 介绍这两个重要的电路化简定理。戴维宁定理将任意线性两端网络化简为一个等效电压源与串联等效电阻的组合。诺顿定理将任意线性两端网络化简为一个等效电流源与并联等效电阻的组合。阐述定理的推导过程、适用条件和应用实例。 第四章：电容与电感 电容器： 介绍电容器（Capacitor）的结构与原理，即由两个导体板加上绝缘电介质组成。定义电容（C）为电容器储存电荷的能力，并推导其与电荷和电压的关系（Q = CV）。分析电容器的充放电过程，以及其在滤波、耦合等方面的应用。 电感器： 介绍电感器（Inductor）的结构与原理，通常是线圈。定义电感（L）为线圈中储存磁场能量的能力，并引入自感电动势的概念，该电动势与电流变化率成正比（e = -L di/dt）。分析电感器在储能、滤波等方面的作用。 RLC电路分析： 讨论电阻（R）、电感（L）和电容（C）元件在电路中的组合。介绍RLC串联和并联电路的特性，以及其频率响应、阻抗等概念。重点关注电路的谐振现象及其在通信和滤波电路中的应用。 第二部分：交流电路分析 本部分将深入探讨交流电的特性，以及在交流电路中进行分析和计算的方法。 第五章：交流电的基本概念 正弦交流电： 介绍正弦交流电的数学表示（e = Em sin(ωt + φ)），包括其幅值（Em）、角频率（ω）和初相位（φ）。讲解周期、频率、瞬时值、最大值、平均值和有效值等重要概念。 相量法： 讲解相量（Phasor）的概念，即用复数表示交流电的幅值和相位。阐述相量法在简化交流电路分析中的优势，能够将微分方程转化为代数方程。 阻抗与导纳： 定义阻抗（Z）为交流电路中总的阻碍作用，它是电阻（R）、感抗（XL）和容抗（XC）的复数和。介绍感抗（XL = ωL）和容抗（XC = 1/(ωC)）的概念，并推导其计算公式。定义导纳（Y）为阻抗的倒数，在某些分析中更为方便。 第六章：交流稳态分析 RLC串联和并联电路的阻抗计算： 运用相量法，详细推导RLC串联和并联电路的总阻抗计算公式。分析不同频率下电路的阻抗变化特性。 功率因数： 解释功率因数（cos φ）的概念，即有功功率与视在功率的比值。分析低功率因数带来的不利影响，并介绍提高功率因数的方法（如并联电容器）。 谐振电路： 深入分析RLC串联和并联电路的谐振条件（XL = XC）。讲解谐振时电路的阻抗特性、电流和电压的特点，以及其在选频电路中的重要作用。 第三部分：电气测量与测试技术 本部分将聚焦于电气工程中的测量与测试，介绍常用的测量仪器、基本原理以及在实际工作中的应用。 第七章：电学测量仪表 直流电压表和电流表： 讲解磁电式、电磁式等直流测量仪表的工作原理。介绍仪表内阻、分流器和倍压器的作用，以及如何选择合适的量程。 交流电压表和电流表： 介绍检流计、电磁式、整流式等交流测量仪表的工作原理。分析其与直流测量仪表在结构和原理上的区别。 万用表： 详细介绍万用表（Multimeter）的功能，包括测量直流/交流电压、直流/交流电流、电阻等。讲解万用表的使用方法、注意事项，以及如何正确解读测量读数。 示波器： 介绍示波器（Oscilloscope）作为一种观察和测量交流信号的重要仪器。讲解其工作原理，包括扫描电路、偏转系统、荧光屏等。演示如何利用示波器观察波形、测量幅值、周期、相位等。 电桥： 介绍直流电桥（如单臂电桥、双臂电桥）和交流电桥（如惠斯通电桥、凯尔文电桥）的原理和应用，用于精确测量电阻、电容、电感等参数。 第八章：电气安全与接地 电气安全基础： 强调电气安全的重要性。介绍触电的危害、触电的途径以及人体的安全电压和安全电流。 接地系统： 详细讲解电气设备接地的概念、目的和分类（如工作接地、保护接地、重复接地）。阐述良好接地系统对于防止漏电触电、减少电磁干扰、保障设备正常运行的重要作用。 漏电保护器： 介绍漏电保护器（ELCB）的工作原理，即通过检测零线和火线之间的电流差来判断是否发生漏电，并及时切断电源，从而保护人身安全。 绝缘电阻测试： 讲解绝缘电阻测试的意义和方法。使用绝缘电阻表（摇表）测量电气设备和线路的绝缘性能，判断其是否符合安全标准，以防止漏电和短路事故。 第九章：实际电路的测试与故障排除 典型电路的测试方法： 针对常见的直流和交流电路，如电源电路、负载电路、信号电路等，提供具体的测试步骤和技巧。例如，测量电源电压是否稳定，负载电流是否在正常范围内，信号波形是否失真等。 常见故障的诊断与排除： 结合实际电路，分析可能出现的常见故障，如断路、短路、元件损坏、参数漂移等。指导读者如何运用已学的理论知识和测量工具，系统地分析故障原因，并提出相应的排除方法。 电路性能的评估： 介绍如何通过各种测试手段来评估电路的整体性能，例如效率、稳定性、动态响应等。 结论 本书涵盖了电气工程从基础理论到实际应用的多个关键领域。通过对本课程内容的系统学习，读者将能够深刻理解电荷、电场、电流、电压、电阻、电容、电感等基本概念，熟练掌握直流和交流电路的分析方法，并掌握常用的电学测量仪器和测试技术。这些知识和技能不仅是电气工程专业人士必备的素养，也是任何从事与电相关工作的人员不可或缺的宝贵财富。希望本书能够成为您在电气工程领域探索与进步的有力助手，点亮您通往专业知识殿堂的道路。

评分☆☆☆☆☆

我个人非常看重教材的“生命力”，也就是它对行业发展趋势的反应速度。这本书在这方面做得相当出色，虽然基础原理是永恒的，但作者巧妙地将最新的数字化测试理念融入了传统分析框架之中。例如，在涉及数据采集和信号处理的部分，书中多次提及了现代数字万用表和虚拟仪器（如基于PC的PXI系统）在电路分析中的应用潜力，并且用恰当的篇幅介绍了如何利用软件工具辅助进行参数辨识和误差分析。这种前瞻性的视野，让这本书的内容不会因为技术的快速迭代而很快过时。它不仅仅是在教你如何使用现有的工具，更是在培养你一种“用更先进方法思考问题”的能力。此外，书中对于不确定度分析和误差来源的讨论也十分到位，这对于追求高精度工程结果的工程师来说至关重要。总而言之，这本书的知识体系结构稳健，兼顾了扎实的经典理论基础和适度的现代技术视野，确保了它在未来相当长一段时间内，依然是电学领域内一本不可或缺的参考资料。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格简直是教科书级别的典范，行文逻辑严密得像是一个经过精密计算的数学模型。作者在阐述每一个基本概念时，都做到了深入浅出，但绝不流于表面。比如，当他介绍到某些复杂的元器件特性时，他不会直接抛出一个结论，而是先从最基础的物理原理开始，一步步搭建起完整的理论框架，让人感觉每一步的推导都是那么自然而然、无可辩驳。更难得的是，作者似乎非常清楚读者的思维定势和常见的理解误区，总能在关键的转折点设置“请注意”或者“易混淆点辨析”的小栏目，这种细致入微的关怀，让我在自学过程中少走了很多弯路。我特别欣赏其中对于抽象概念的具象化处理，那些用来辅助理解的类比和生活中的实际案例，虽然只是寥寥数语，但却像一把精准的钥匙，瞬间打开了我理解的“窍门”。读这本书的过程，与其说是学习，不如说更像是在与一位经验丰富的、极富耐心的资深工程师进行一对一的深度交流，他引导着你，让你自己去“发现”真理，而不是被动地接受灌输，这种学习体验是极其宝贵的。

评分☆☆☆☆☆

从内容深度的角度来看，这本书的覆盖面和细节的丰富程度超出了我的预期。我原本以为这只是一本偏向基础理论介绍的入门读物，但深入阅读后发现，它对高级分析方法的探讨也相当深入。尤其是在涉及瞬态响应和频率特性分析的部分，作者不仅给出了标准的求解方法，还对比了不同分析工具（比如拉普拉斯变换和傅里叶分析）在特定电路问题中的优劣和适用场景，这一点对于想要从事系统设计和优化工作的读者来说，简直是点睛之笔。书中大量的例题设计得非常巧妙，它们往往不是孤立的，而是遵循着从简单到复杂的递进关系，前一章的例题的解法，常常是后一章更复杂问题的基石。我注意到，很多例题的解答部分都附带了详细的步骤分解和必要的数学证明，这极大地增强了理论的可靠性。对于我这种喜欢“刨根问底”的读者来说，这本书提供了足够坚实的理论基座，让我能够自信地去应对更高阶的工程挑战，而不是停留在简单的公式套用层面。

评分☆☆☆☆☆

这本书的实用性和应用性简直是为我们这些动手实践者量身打造的。大量的测试与测量章节，描述得极为详尽和实操化，完全不像某些教材那样只停留在“应该如何测量”的理论层面。作者非常具体地指导了如何选择合适的测试仪器，如何正确地连接测试线缆以避免引入寄生效应，甚至连示波器探头的衰减比设置和时间轴的校准技巧都提到了，这些都是在实际实验室操作中至关重要的经验之谈。我根据书中介绍的步骤，尝试对一个简单的RLC串联电路进行了阻抗匹配测试，结果发现，按照书中的指导操作后，测量精度明显高于我之前凭感觉操作时的结果。书中的插图和实验框图清晰度极高，步骤分解得像是一份标准操作规程（SOP），让人一看就能上手。这种将理论与工程实践紧密结合的编排方式，使得这本书不仅仅是一本知识储备的书，更像是一本随身的“现场故障排除手册”，极大地提升了我的实际操作信心和问题解决能力。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计真是让人眼前一亮，封面那种深沉的蓝色调，配上简洁的白色字体，一下子就给人一种专业又严谨的感觉。我拿到手的时候，首先注意到的就是纸张的质感，拿在手里沉甸甸的，感觉不像那种廉价的印刷品，印刷的清晰度也非常好，即便是那些复杂的电路图和波形图，线条也都锐利分明，没有一点模糊不清的地方。翻开内页，目录的排版就显得十分清晰有条理，知识点的层层递进关系一目了然，这对于初学者来说简直是福音，不用在浩瀚的知识海洋里迷失方向。书脊的装订也非常牢固，我特意多翻了几次，都没发现松动的迹象，可见出版社在制作上是下了功夫的。而且，虽然内容看起来很学术，但书籍的整体设计风格并没有过于死板，适当的留白和图文的搭配，让长时间阅读也不会感到眼睛特别疲劳。光是看着这本书摆在书架上，就觉得心里踏实了不少，仿佛已经提前掌握了电工领域的核心技能。这绝对是一本值得收藏和反复研读的工具书，光是它的外观和手感，就已经值回票价了。