電工技術

本書依據教育部高職高專教育教學改革指導思想，結合作者多年教學改革實踐經驗編寫而成，在編寫過程中借鑑了新加坡共和理工學院的教學模式，貫穿“少教多學，教必有趣”“以學生為中心，教師為知識構建的促進者”的教學指導思想，使所講內容更易於為學生所接受。本書在每節中穿插若干探索活動，以有效提高教與學互動的效果，引導學生去思考建構自己的知識樹，一步一步接受知識，提升技能。本書同時安排有11個實訓項目。本書敍述言簡意賅、深入淺出，圖文並茂，既可作為職業院校工科類相關專業的教材，也可作為社會培訓用書和自學參考用書。

第1章直流電路1

1.1電路及其模型1

1.1.1電路1

1.1.2電路模型1

1.1.3電路的三種狀態4

1.2電路的基本物理量及參考方向5

1.2.1電流5

1.2.2電壓7

1.2.3電動勢11

1.3電路的基本元件12

1.3.1電阻12

1.3.2電容14

1.3.3電感17

1.4歐姆定律19

1.4.1部分電路歐姆定律19

1.4.2全電路歐姆定律20

1.5獨立電源22

1.6基爾霍夫定律23

1.6.1相關術語23

1.6.2基爾霍夫電壓定律(KVL)23

1.6.3基爾霍夫電流定律(KCL)25

1.7電路中電位的計算26

1.8電阻的串並聯29

1.8.1等效二端網絡29

1.8.2電阻的串並聯29

1.9支路分析法30

1.10疊加原理31

1.11戴維南定理33

1.12節點電位法35

1.13電路電位的測定實驗37

1.14基爾霍夫定律的驗證實驗38

1.15疊加原理的驗證實驗39

1.16戴維南定理的驗證實驗40

第2章正弦交流電路41

2.1正弦交流電的基本概念及表示方式41

2.1.1正弦交流電的基本概念41

2.1.2正弦交流電的表示方式42

2.2單一元件的正弦交流電路46

2.2.1純電阻正弦交流電路46

2.2.2純電感正弦交流電路48

2.2.3純電容正弦交流電路50

2.3RLC串聯的正弦交流電路54

2.3.1RLC串聯電路的總電壓與分電壓的關係54

2.3.2RLC串聯電路的總電壓與電流的關係56

2.4正弦電路的功率及功率因數的提高57

2.4.1RLC串聯電路的功率57

2.4.2功率因數的提高58

2.5基爾霍夫定律及歐姆定律的相量形式62

2.6諧振電路63

2.6.1串聯諧振63

2.6.2並聯諧振65

2.7互感67

2.7.1互感及互感電壓67

2.7.2互感線圈的同名端68

2.8日光燈電路連接與功率因數的提高實驗69

第3章三相電路72

3.1三相電源72

3.1.1三相交流發電機72

3.1.2三相電動勢72

3.2三相電源的星形連接74

3.3三相負載的三角形連接77

3.4三相負載電路的功率79

3.4.1星形對稱三相負載電路的有功功率79

3.4.2三角形對稱三相負載電路的有功功率79

3.4.3三相負載電路的無功功率和視在功率79

3.5三相負載的連接實驗81

第4章暫態電路82

4.1初始值82

4.1.1暫態過程82

4.1.2換路定律82

4.1.3初始值的確定83

4.2一階電路的三要素法84

4.3微分電路和積分電路87

4.3.1微分電路87

4.3.2積分電路88

4.3.3RC電路89

4.4非正弦週期電路、傅里葉級數93

4.4.1產生非正弦週期電壓、電流的原因93

4.4.2傅里葉級數93

4.4.3波形對稱性與傅里葉係數的關係94

第5章變壓器99

5.1磁路的基本概念99

5.1.1磁路的主要物理量99

5.1.2鐵磁質100

5.1.3磁路的基本定律102

5.1.4磁路的工作特點103

5.2變壓器的用途與基本結構106

5.2.1變壓器的用途106

5.2.2變壓器的分類107

5.2.3變壓器的基本結構107

5.3變壓器工作原理與特性108

5.3.1變壓器的基本工作原理108

5.3.2變壓器的特性110

5.3.3變壓器線圈極性的測定111

5.4特殊變壓器112

5.4.1自耦變壓器112

5.4.2電流互感器112

第6章電動機114

6.1三相異步電動機114

6.1.1三相異步電動機的結構114

6.1.2三相異步電動機的銘牌和技術數據115

6.2三相異步電動機的原理117

6.2.1旋轉磁場的建立117

6.2.2三相異步電動機轉動分析118

6.2.3三相異步電動機的運行分析119

6.3三相異步電動機的啓動、調速與制動120

6.3.1三相異步電動機的啓動120

6.3.2三相異步電動機的調速122

6.3.3三相異步電動機的制動123

6.4直流電動機的結構和原理126

6.4.1直流電動機的結構126

6.4.2直流電動機基本工作原理127

6.4.3直流電動機的銘牌和技術數據128

6.5直流電動機的啓動、調速與制動130

6.5.1直流電動機的啓動130

6.5.2直流電動機的調速130

6.5.3直流電動機的制動131

第7章繼電接觸器控制電路135

7.1常用控制電器135

7.1.1低壓電器基本知識135

7.1.2刀開關137

7.1.3低壓斷路器140

7.1.4按鈕142

7.1.5熔斷器143

7.1.6接觸器146

7.1.7熱繼電器148

7.2三相異步電動機基本控制電路149

7.2.1三相異步電動機單向啓停控制149

7.2.2三相異步電動機正反轉控制152

7.3三相異步電動機單向啓停（自鎖）控制線路實驗154

7.4接觸器聯鎖的三相異步電動機正反轉控制線路實驗155

7.5雙重聯鎖的三相異步電動機正反轉控制線路實驗156

第8章安全用電157

8.1發電、輸電概述157

8.2工廠供電157

8.3安全用電157

第9章常用半導體器件161

9.1半導體二極管161

9.1.1半導體161

9.1.2雜質半導體162

9.1.3PN結163

9.1.4半導體二極管的特性及應用163

9.2半導體三極管168

9.2.1半導體三極管的分類及結構、符號168

9.2.2半導體三極管的電流放大作用168

9.2.3半導體三極管的伏安特性曲線169

9.2.4半導體三極管的工作狀態169

9.2.5半導體三極管的主要參數170

9.3晶閘管及其應用171

9.3.1晶閘管原理171

9.3.2晶閘管半波可控整流電路174

9.3.3單相半控橋式整流電路175

9.3.4雙向晶閘管及應用175

9.4典型晶閘管焊接設備177

9.4.1晶閘管弧焊整流器177

9.4.2逆變式弧焊整流器179

9.4.3脈衝弧焊電源181

9.4.4弧焊變壓器182

第10章電工實訓185

實訓1實訓室“7S”管理185

實訓2心肺復甦186

實訓3校園電氣火災預防187

實訓4指針式萬用表使用188

實訓5手工錫焊189

實訓6兆歐表和鉗型電流表的使用190

實訓7串激式電動機的日常維護191

實訓8導線連接192

實訓9照明電路的安裝193

實訓10三相異步電動機拆裝194

實訓11單相變壓器檢測195

參考文獻196