图书在版编目(犆犐犘)数据电工电子技术/季晓明,杨海蓉主编.—2版.—南京:南京大学出版社,2020.12ISBN9787305234385Ⅰ.①电…Ⅱ.①季…②杨…Ⅲ.①电工技术②电子技术Ⅳ.①TM②TN中国版本图书馆CIP数据核字(2020)第099523号出版发行南京大学出版社社址南京市汉口路22号邮编210093出版人金鑫荣书名电工电子技术主编季晓明杨海蓉责任编辑吴华编辑热线02583596997照排南京开卷文化传媒有限公司印刷丹阳兴华印务有限公司开本787×10921/16印张16.75字数408千版次2020年12月第2版2020年12月第1次印刷ISBN9787305234385定价42.00元网址:htt://www.nuco.compjp官方微博:htt://weibo.com/nucopjp微信服务号:nuuexuejy销售咨询热线:(025)83594756版权所有,侵权必究凡购买南大版图书,如有印装质量问题,请与所购图书销售部门联系调换扫码教师可免费获取教学资源前言电工电子技术课程是高等院校机电类专业的一门重要的专业基础课程,课程内容涉及电工电子学科的各个领域,并有很强的实践性。通过本课程的学习,学生获得电工电子技术的基本理论、基本知识和基本技能,了解电工电子技术的应用和我国电工电子事业发展的概况,为今后学习和从事与本专业有关的工作打下一定的基础。
本书系统地介绍了电工和电子电路方面的基本概念、基本定律和基本分析方法。主要内容有:电路组成及其分析方法;正弦交流电路;三相电路;磁路与变压器;异步电动机;电气控制电路;常用半导体器件;基本放大电路;集成运算放大器;直流稳压电源;逻辑门电路;组合逻辑电路;触发器和时序逻辑电路。本书在文字叙述上,力求通俗易懂,为了帮助学生掌握所学内容,每章后面都有本章小结和练习与思考题,有一定数量的习题,使学生对所学的理论知识进一步理解和掌握。本书还配有微课资源,扫扉页或版权页的二维码即可免费观看。
本书由江苏安全技术职业学院季晓明老师编写第1、2、5、7~13章,陕西航空职业技术学院杨海蓉老师编写第3、4、6章。
本书可作为电气自动化技术、电气技术、机电一体化技术、数控技术及与之相近专业的教材或参考书,也可供从事电气控制方面工作的工程技术人员参考。
限于编者的水平和时间,书中难免有疏漏和不妥之处,恳请读者批评和指正。
编者2020年8月目录第1章电路组成及其分析方法11.1电路的组成及其模型1!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
1.1.1电路的组成1!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
1.1.2电路模型2!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
1.2电压和电流方向2!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
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1.2.1电压电流的实际方向31.2.2电压电流的参考方向3!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
1.3电路的基本定律4!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
1.3.1欧姆定律4!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
1.3.2基尔霍夫电流定律5!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
1.3.3基尔霍夫电压定律6!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
1.4电阻元件的连接及其等效变换8!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
1.4.1电阻元件的串联连接8!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
1.4.2电阻元件的并联连接10!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
1.4.3通过合并串联电阻简化电路11!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
1.5电源元件的使用及其模型14!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
1.5.1电压源模型14!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
1.5.2电流源模型18!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
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1.6电源元件的连接及其变换201.6.1电压源连接20!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
1.6.2电压源与电流源的等效变换21!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
1.7电路的分析方法24!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
1.7.1支路电流法24!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
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1.7.2叠加定理251.7.3戴维南定理26本章小结28本章思考与练习29第2章正弦交流电路322.1正弦交流电的基础知识322.1.1正弦量的三要素32!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
2.1.2正弦量的相量表示35!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
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2电工电子技术2.2单一参数的正弦交流电路382.2.1电阻元件的正弦交流电路38!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
2.2.2电感元件的正弦交流电路40!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
2.2.3电容元件的正弦交流电路42!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
2.3基尔霍夫定律的相量表示45!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
2.4犚犔犆正弦交流电路46!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
2.4.1犚犔犆串联电路电压与电流的关系46!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
2.4.2功率47!!!!!!!!!!!!!!!!!!
2.4.3功率因数的提高49!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
2.5电路中的谐振51!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
2.5.1犚犔犆串联谐振51!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
2.5.2犚犔犆并联谐振53!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
本章小结55!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
本章思考与练习56!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第3章三相电路58!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
3.1三相电源58!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
3.1.1三相交流电的产生58!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
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3.1.2三相电源的连接603.2三相负载的连接61!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
3.2.1三相负载的星形连接62!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
3.2.2三相负载的三角形连接65!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
3.3三相交流电路的功率66!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
本章小结67!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
本章思考与练习68!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第4章磁路与变压器70!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
4.1磁路的基本知识70!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
4.1.1磁场的基本物理量70!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
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4.1.2铁磁性材料714.1.3磁路及其基本定律74!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
4.2交流铁芯线圈电路76!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
4.2.1电磁关系76!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
4.2.2电压电流关系76!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
4.2.3功率损耗77!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
4.3变压器77!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
4.3.1变压器的分类77!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
4.3.2变压器的结构78!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
4.3.3变压器的工作原理78!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
4.3.4变压器绕组的极性81!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
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目录3
4.3.5变压器的额定值及运行特性82本章小结85本章思考与练习86!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
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第5章异步电动机88!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
5.1三相异步电动机的结构及工作原理88!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
5.1.1三相异步电动机的基本结构88!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
5.1.2三相异步电动机的工作原理90!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
5.2三相异步电动机的工作特性93!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
5.2.1铭牌数据93!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
5.2.2电磁转矩94!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
5.2.3机械特性96!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
5.3单相异步电动机99!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
5.3.1单相异步电动机的工作原理100!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
5.3.2单相异步电动机的结构100!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
本章小结101!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
本章思考与练习102!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第6章电气控制电路104!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
6.1常用低压电器104!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
6.1.1刀开关104!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
6.1.2组合开关104!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
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6.1.3低压断路器1066.1.4按钮107!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
6.1.5熔断器107!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
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6.1.6交流接触器1086.1.7热继电器1096.1.8时间继电器110!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
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6.2基本控制电路1116.2.1基本电气识图111!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
6.2.2绘制电气原理图的原则111!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
6.2.3点动控制电路112!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
6.2.4单向长动控制电路113!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
6.2.5正、反转控制电路113!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
6.2.6星形三角形降压启动控制电路114!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
本章小结116!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
本章思考与练习116!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第7章常用半导体器件118!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
7.1半导体基础知识118!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
7.1.1半导体的基本特性118!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
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4电工电子技术7.1.2本征半导体和杂质半导体1197.1.3PN结120!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
7.2半导体二极管121!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
7.2.1二极管的结构和类型1227.2.2二极管的特性1227.2.3二极管的主要参数123!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
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7.2.4特殊二极管124!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
7.3半导体三极管125!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
7.3.1三极管的结构125!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
7.3.2三极管的类型126!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
7.3.3三极管的电流分配与放大原理126!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
7.3.4三极管的特性曲线128!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
7.3.5三极管的主要参数130!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
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本章小结131本章思考与练习132!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第8章基本放大电路134!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
8.1放大电路基础知识134!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
8.1.1共射极基本放大电路的组成134!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
8.1.2放大电路中电压、电流符号的规定135!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
8.2放大电路的分析135!!!!!!!!!!!!!!!!!!
8.2.1静态分析135!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
8.2.2动态分析138!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
8.3射极输出器142!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
8.3.1静态分析143!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
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8.3.2动态分析1438.4差动放大电路144!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
8.4.1概述144!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
8.4.2差动放大电路的分析144!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
8.5功率放大电路146!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
8.5.1功率放大电路概述146!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
8.5.2互补对称功率放大电路146!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
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本章小结149本章思考与练习150!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
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第9章集成运算放大器1539.1集成运算放大器概述1539.1.1集成运算放大器的基本组成153!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
9.1.2集成运算放大器的符号154!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
9.1.3集成运算放大器的主要性能指标155!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
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目录5
9.1.4集成运算放大器的理想模型1569.2放大电路中的负反馈1579.2.1反馈的类型及判别方法1579.2.2负反馈放大电路的一般表达式1599.2.3深度负反馈放大电路的特点1609.2.4四种负反馈组态的分析160!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
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9.2.5负反馈对放大电路性能的影响162!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
9.3集成运算放大器的线性应用165!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
9.3.1比例运算电路1659.3.2加法运算电路1669.3.3减法运算电路167!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
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9.3.4积分运算电路168!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
9.3.5微分运算电路168!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
9.4集成运算放大器的非线性应用169!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
9.4.1过零比较器1699.4.2滞回比较器170本章小结171本章思考与练习172!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
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第10章直流稳压电源175!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
10.1单相整流电路175!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
10.1.1单相半波整流电路176!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
10.1.2单相桥式整流电路177!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
10.2滤波电路179!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
10.2.1电容滤波电路179!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
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10.2.2其他滤波电路18210.3直流稳压电路183!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
10.3.1稳压管稳压电路183!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
10.3.2串联型稳压电路185!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
10.3.3三端集成稳压器186!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
本章小结189!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
本章思考与练习190!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
第11章逻辑门电路192!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
11.1数字电路概述192!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
11.2数制与编码193!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
11.2.1数制194!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
11.2.2数制转换195!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
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11.2.3编码19711.3逻辑代数及应用198!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
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6电工电子技术11.3.1逻辑运算19811.3.2逻辑代数的基本公式和基本定理20111.3.3逻辑函数及其表示方法202!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
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11.3.4逻辑函数的化简205!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
11.4逻辑门电路211!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
11.4.1基本逻辑门电路211!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
11.4.2TTL与非门电路213本章小结217本章思考与练习218!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
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第12章组合逻辑电路219!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!