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绪论1

第1章 电路的基本概念及基本定律2

1.1 电路的组成及电路模型2

1.1.1 电路的组成2

1.1.2 电路模型3

1.1.3 激励和响应3

1.2 电路中的物理量3

1.2.1 电压U4

1.2.2 电位V4

1.2.3 电流I5

1.2.4 电源的电动势E6

1.2.5 电功率P6

1.3 参考方向与欧姆定律7

1.3.1 参考方向7

1.3.2 一致参考方向与非一致参考方向7

1.3.3 欧姆定律8

1.4 电源在电路中的状态9

1.4.1 有载状态9

1.4.2 开路状态11

1.4.3 短路状态12

1.4.4 负载电流与电压的测量12

1.5 基尔霍夫定律13

1.5.1 基尔霍夫电流定律13

1.5.2 基尔霍夫电压定律14

1.6 电阻的连接方式及其等效电阻17

1.6.1 电阻的串联17

1.6.2 电阻的并联17

1.6.3 电阻的星形联结、三角形联结及两者间的等效变换20

第2章 电路分析方法26

2.1 电压源、电流源及其等效变换26

2.1.1 理想电压源26

2.1.2 理想电流源26

2.1.3 实际电源的两种电路模型及其等效变换27

2.1.4 替代定律28

2.1.5 受控源29

2.2 支路电流法30

2.2.1 支路电流法30

2.2.2 电桥31

2.3 节点电压法32

2.4 叠加原理35

2.4.1 线性电路35

2.4.2 叠加原理35

2.5 戴维南定理和诺顿定理38

2.5.1 戴维南定理38

2.5.2 戴维南定理的证明40

2.5.3 诺顿定理41

第3章 一阶线性电路的暂态分析46

3.1 电感元件和电容元件46

3.1.1 电感元件46

3.1.2 电容元件47

3.2 储能元件的初态与稳态49

3.2.1 换路定则49

3.2.2 稳态50

3.3 一阶RC电路的响应53

3.3.1 一阶RC电路的全响应53

3.3.2 RC电路的零状态响应56

3.3.3 RC电路的零输入响应56

3.4 一阶RL电路的响应58

3.4.1 一阶RL电路的全响应58

3.4.2 一阶RL电路的零状态响应和零输入响应61

3.4.3 电感元件从电源断开时的处理62

3.5 一阶线性电路暂态分析的三要素法63

第4章 交流电路71

4.1 正弦电压和电流71

4.1.1 正弦电动势的产生71

4.1.2 正弦量的特征值72

4.1.3 相位差73

4.1.4 交流电压、电流的参考方向74

4.2 正弦量的相量表示法74

4.2.1 相量76

4.2.2 复数77

4.2.3 相量图77

4.3 阻抗及阻抗的串联与并联78

4.3.1 阻抗Z78

4.3.2 交流电路的分析方法79

4.3.3 阻抗的串联与并联81

4.3.4 复杂交流电路的分析83

4.4 单一元件的交流电路85

4.4.1 纯电阻电路85

4.4.2 纯电感电路86

4.4.3 纯电容电路88

4.5 RL、RC和RLC串联电路91

4.5.1 RL串联电路91

4.5.2 RC串联电路93

4.5.3 RLC串联电路94

4.5.4 RLC串联电路的谐振96

4.5.5 交流电路的功率计算97

4.5.6 RC电路的移相作用99

4.6 功率因数101

4.6.1 功率因数低引起的问题101

4.6.2 功率因数的提高101

4.6.3 功率表103

4.7 非正弦周期变化电源电路的分析104

4.7.1 电源包含几个频率成分的处理方法104

4.7.2 电源为非正弦周期信号的处理106

第5章 三相交流电路111

5.1 三相电源111

5.1.1 三相交流发电机的工作原理111

5.1.2 三相对称电动势112

5.1.3 星形联结的三相电源112

5.1.4 三角形联结的三相电源114

5.2 三相负载的星形联结和三角形联结115

5.2.1 负载的星形联结115

5.2.2 负载的三角形联结118

5.2.3 对称负载的星形－三角形变换120

5.3 三相电路的功率计算和测量121

5.3.1 三相电路的功率计算121

5.3.2 三相电容的连接123

5.3.3 三相功率的测量123

第6章 变压器127

6.1 变压器的分类与基本结构127

6.1.1 变压器的分类127

6.1.2 变压器的基本结构127

6.2 磁场的基本物理量和磁性材料129

6.2.1 磁场的基本物理量129

6.2.2 磁性材料的磁性能130

6.3 变压器的基本工作原理131

6.3.1 变压器空载运行131

6.3.2 变压器有载运行133

6.3.3 变压器的额定容量136

6.4 变压器的损耗与效率136

6.5 变压器的极性与连接137

6.6 三相变压器139

6.6.1 三相变压器的磁路系统139

6.6.2 三相变压器的绕组与连接139

6.6.3 三相变压器的容量140

6.7 自耦变压器和仪用互感器141

6.7.1 自耦变压器141

6.7.2 互感器141

6.8 电磁铁142

第7章 交流电动机146

7.1 三相异步电动机的基本结构146

7.1.1 主要部件146

7.1.2 外形结构148

7.2 三相异步电动机的工作原理148

7.2.1 旋转磁场148

7.2.2 转子的转动原理151

7.2.3 转矩与功率的关系152

7.3 三相异步电动机的电路分析153

7.3.1 定子电路153

7.3.2 转子电路154

7.4 三相异步电动机的转矩与机械特性156

7.4.1 转矩公式156

7.4.2 机械特性曲线156

7.5 三相异步电动机的起动159

7.5.1 起动性能159

7.5.2 起动方法160

7.6 三相异步电动机的调速与制动163

7.6.1 三相异步电动机的调速163

7.6.2 三相异步电动机的制动164

7.7 三相异步电动机的铭牌数据165

7.8 电动机的选择168

7.9 单相异步电动机168

7.9.1 电容分相式异步电动机169

7.9.2 罩极式异步电动机169

第8章 继电接触器控制系统172

8.1 常用低压开关电器及继电器172

8.1.1 真空断路器172

8.1.2 刀开关172

8.1.3 熔断器173

8.1.4 交流接触器175

8.1.5 按钮和行程开关175

8.1.6 继电器177

8.2 电动机的直接起动控制与正、反转控制179

8.2.1 控制线路179

8.2.2 直接起动控制线路181

8.2.3 正、反转控制线路182

8.3 电动机时间控制与行程控制183

8.3.1 时间控制线路183

8.3.2 行程控制线路185

8.4 电动机制动控制185

8.4.1 能耗制动控制线路185

8.4.2 反接制动控制线路186

8.5 控制线路的保护功能187

8.5.1 短路保护188

8.5.2 过载保护188

8.5.3 过电流保护188

8.5.4 零电压与欠电压保护189

8.5.5 弱磁保护189

第9章 可编程控制器192

9.1 可编程控制器概述192

9.1.1 可编程控制器的发展192

9.1.2 可编程控制器的结构192

9.1.3 可编程控制器的工作方式193

9.2 可编程控制器的编程方式及编程元件194

9.2.1 可编程控制器的编程方式194

9.2.2 可编程控制器的内部编程元件195

9.3 F-40M的指令系统198

9.3.1 输入、输出指令198

9.3.2 与指令199

9.3.3 或指令199

9.3.4 块电路或指令199

9.3.5 块电路与指令200

9.3.6 复位指令201

9.3.7 脉冲指令202

9.3.8 位移指令203

9.3.9 保持指令203

9.3.10 主控指令204

9.3.11 跳步指令（转移指令）204

9.3.12 结束指令206

9.3.13 空操作指令206

9.4 可编程控制器控制电路的程序设计方法208

9.4.1 梯形图的特点208

9.4.2 梯形图绘制原则208

9.4.3 输入、输出接线图209

9.5 几种常用基本电路的PLC控制210

9.5.1 定时器扩展的两种方法211

9.5.2 三相笼型电动机的正、反转控制212

9.5.3 控制三角形联结电动机正、反转且具有星形－三角形减压起动功能213

9.5.4 花式喷水的PLC控制213

第10章 供电与安全用电217

10.1 发电和输电概述217

10.1.1 发电217

10.1.2 输电219

10.2 工业企业配电220

10.2.1 配电系统220

10.2.2 配电系统的接线220

10.3 安全用电222

10.3.1 电流对人体的危害222

10.3.2 触电方式222

10.3.3 接地和接零223

10.3.4 电气防火防爆226

10.3.5 静电的防护226

附录228

附录A 国际单位制（SI）的基本单位228

附录B 电路中常用的量的符号和单位228

附录C 国际单位制（SI）的词头229

附录D 常用导电材料的电阻率229

附录E 部分习题参考答案230

参考文献238