电工原理

第1章 电路的基本知识 1

1.1 电荷与电场 1

1.1.1 电荷 1

前言页 1

1.1.2 电场 2

1.1.3 静电屏蔽 3

练习与作业 4

1.2 电流与电路 5

1.2.1 电流 5

1.2.2 电路 7

1.3 电动势、电压与电位 9

1.3.1 电动势 9

练习与作业 9

1.3.2 电压 10

1.3.3 电位 11

练习与作业 11

1.4 电阻与欧姆定律 12

1.4.1 电阻 12

1.4.2 电阻定律 12

1.4.3 欧姆定律 12

1.4.4 全电路欧姆定律 13

练习与作业 14

1.5 电功与电功率 14

1.5.1 电功 14

1.5.2 电功率 15

1.5.3 电流的热效应 15

实验1 欧姆定律的验证与电源外特性的测量 16

练习与作业 16

实验2 电压与电位的测量 18

本章要点 19

复习题 20

第2章 直流电路 23

2.1 电阻串联电路 23

2.1.1 电阻串联电路的特点 23

2.1.2 实例分析 24

练习与作业 25

2.2 电阻并联电路 25

2.2.1 电阻并联电路的特点 25

2.2.2 实例分析 26

练习与作业 27

2.3.1 电阻混联电路的图形整理 28

2.3 电阻混联电路 28

2.3.2 电阻混联电路的计算 29

练习与作业 31

2.4 电池的连接 32

2.4.1 电池的串联 32

2.4.2 电池的并联 33

2.4.3 电池的混联 34

练习与作业 34

2.5 电路中电位的计算 35

2.5.1 多电源无分支串联电路 35

2.5.2 电路中各点电位的计算方法 37

2.5.3 电路中各点电位的计算实例 37

练习与作业 40

2.6 基尔霍夫定律 41

2.6.1 基尔霍夫第一定律——节点电流定律 41

2.6.2 基尔霍夫第二定律——回路电压定律 43

练习与作业 44

2.7 叠加原理与戴维南定理 45

2.7.1 电压源与电流源 45

2.7.2 叠加原理 46

2.7.3 戴维南定理 48

练习与作业 49

2.8 电源最大输出功率定理与电桥电路 49

2.8.1 电源最大输出功率定理 49

2.8.2 电桥电路 52

练习与作业 53

2.9 三角形与星形电路的等效变换 53

2.9.1 星形电路与三角形电路 53

2.9.2 星形电路与三角形电路的等效变换 54

练习与作业 56

2.10 万用表基本电路 56

2.10.1 万用表表头特性 56

2.10.2 万用表基本电路分析 56

练习与作业 58

实验3 多电源无分支串联电路电流与电位的测量 59

实验4 基尔霍夫定律验证实验 60

实验5 戴维南定理验证实验 61

实验6 叠加原理验证实验 62

实验7 直流电桥测量电阻的实验 63

本章要点 64

复习题 66

3.1 磁感应强度和磁通 69

3.1.1 磁现象的基本知识 69

第3章 电磁基本定律 69

3.1.2 磁感应强度 70

3.1.3 磁通 71

练习与作业 71

3.2 螺线管 72

3.2.1 通电螺线管和螺线环的磁场 72

3.2.2 磁动势、磁场强度 72

3.2.3 相对磁导率 73

练习与作业 74

3.3 铁磁物质的磁化和磁滞回线 74

3.3.1 铁磁物质的磁化 74

3.3.2 磁滞回线 75

3.3.3 铁磁材料的分类 76

练习与作业 76

3.4.2 磁路的欧姆定律 77

3.4 磁路的欧姆定律 77

3.4.1 磁路的概念 77

3.4.3 磁路与电路的比较 78

练习与作业 78

3.5 磁场对电流的作用 79

3.5.1 磁场对通电直导体的作用力 79

3.5.2 磁场对通电线圈的力矩 79

3.5.3 磁场对运动电荷的力——洛仑兹力 80

3.5.4 电磁力应用举例 81

练习与作业 82

3.6 电磁感应 83

3.6.1 直导体中的感应电动势 83

3.6.2 线圈回路中的感应电动势 84

3.6.3 电磁感应应用举例 86

练习与作业 88

实验8 电磁感应现象的研究 89

本章要点 90

复习题 91

第4章 电容器与电感器 94

4.1 电容器和电容量 94

4.1.1 电容器 94

4.1.2 电容器的电容 94

4.1.3 平行板电容器 95

4.1.4 电容器的额定工作电压 96

练习与作业 96

4.2 电容器的充电和放电 96

4.2.1 电容器的充电、放电现象 96

练习与作业 97

4.2.2 电容器的充、放电电流 97

4.3 电容器的连接 98

4.3.1 电容器的串联 98

4.3.2 电容器的并联 99

4.3.3 电容器的混联 100

练习与作业 100

4.4 电感器与自感应 101

4.4.1 电感器的电感量 101

4.4.2 电感量的计算 101

4.4.3 自感应和自感电动势 102

练习与作业 103

4.5 互感应 104

4.5.1 互感现象 104

4.5.2 互感电动势和互感系数 104

4.5.4 互感线圈的连接 105

4.5.3 互感线圈的同名端 105

练习与作业 106

4.6 变压器 107

4.6.1 变压器的构造 107

4.6.2 变压器的工作原理 108

4.6.3 变压器的阻抗变换作用 108

练习与作业 109

4.7 电场能与磁场能 110

4.7.1 电容器中储存电场能 110

4.7.2 电容器中储存磁场能 110

4.7.3 电场能与磁场能的相互转换 111

4.8.1 过渡过程的概念 112

4.8.2 换路定律及其应用 112

4.8 电路的过渡过程和换路定律 112

练习与作业 112

练习与作业 113

4.9 RC 电路的过渡过程 114

4.9.1 RC 电路接通直流电源 114

4.9.2 电容器通过电阻放电 115

练习与作业 116

4.10 RL 电路的过渡过程 117

4.10.1 RL 电路接通直流电源 117

4.10.2 RL 电路的“放电” 118

练习与作业 119

实验9 RC 电路的充、放电过程 120

本章要点 121

复习题 122

5.1.2 正弦交流电的三要素 124

5.1.1 正弦交流电的瞬时值 124

5.1 正弦交流电路的基本概念 124

第5章 正弦交流电路 124

5.1.3 相位与相位差 126

5.1.4 正弦交流电的有效值 126

练习与作业 127

5.2 正弦量的矢量表示法 128

5.2.1 正弦量的矢量表示法 128

5.2.2 矢量运算法则 129

练习与作业 131

5.3 基本正弦交流电路 131

5.3.1 纯电阻正弦交流电路 132

5.3.2 纯电感正弦交流电路 133

5.3.3 纯电容正弦交流电路 135

练习与作业 137

5.4.1 RL 串联电路 138

5.4 RLC 串联电路 138

5.4.2 RC 串联电路 140

5.4.3 RLC 串联电路 143

练习与作业 146

5.5 RLC 并联电路 147

练习与作业 149

5.6 正弦交流电路的功率 150

5.6.1 瞬时功率 150

5.6.2 平均功率(有功功率) 151

5.6.3 无功功率 152

练习与作业 152

5.7 功率因数 152

5.7.1 视在功率 153

5.7.3 提高功率因数 cos？的方法 154

5.7.2 功率因数 154

练习与作业 155

5.8 谐振 156

5.8.1 串联谐振电路 156

5.8.2 并联谐振电路 158

练习与作业 160

实验10 纯电阻、纯电感、纯电容电路的电流与电压的相位关系 161

实验11 RLC 串联谐振 162

本章要点 164

复习题 166

第6章 三相交流电路 167

6.1 三相交流电源 168

6.1.1 三相交流对称电动势 168

6.1.2 三相交流电动势的相序 168

6.1.3 三相交流电源的连接 169

6.1.4 相电压和线电压 170

练习与作业 171

6.2 三相交流负载 171

6.2.1 三相负载的星形(Y 形)连接 171

6.2.2 三相负载的三角形(△形)连接 174

练习与作业 175

6.3 三相交流电路的功率 176

6.3.1 三相交流电路的功率 176

6.3.2 负载对称的三相电路的功率 176

练习与作业 178

本章要点 178

复习题 179

部分习题答案 181