電氣工程學(xué)概論（第2版）

目 錄 第I部分 電路 第1章 基本電路理論 1.1 電氣工程學(xué)導(dǎo)論 1.1.1 什么是電氣工程學(xué) 1.1.2 電氣工程學(xué)的基本思想 1.1.3 為什么從電路理論開始學(xué)習(xí)電氣工程學(xué) 1.2 電路理論的物理基礎(chǔ) 1.2.1 能量與電荷 1.2.2 什么是電路理論 1.3 電流和基爾霍夫電流定律 1.3.1 電流的定義 1.3.2 基爾霍夫電流定律 1.4 電壓與基爾霍夫電壓定律 1.4.1 電壓的定義 1.4.2 基爾霍夫電壓定律（KVL） 1.5 電路中的能量流動(dòng)：電壓. 電流和功率 1.6 電路元件：電阻和電源 1.6.1 電阻和開關(guān) 1.6.2 電壓和電流源 1.6.3 直流電路的分析 1.7 串聯(lián)電阻和并聯(lián)電阻：分壓器與分流器 1.7.1 串聯(lián)電阻與分壓器 1.7.2 并聯(lián)電阻與分流器 小結(jié) 習(xí)題 第2章 直流電路分析 2.1 疊加 2.1.1 疊加舉例 2.1.2 疊加原理 2.2 戴維南等效電路與諾頓等效電路 2.2.1 驗(yàn)證概念的例子 2.2.2 戴維南等效電路 2.2.3 阻抗水平 2.2.4 電源變換 2.3 節(jié)點(diǎn)電壓分析法 2.3.1 基本思想 2.3.2 節(jié)點(diǎn)電壓法 2.3.3 部分改進(jìn) 2.3.4 結(jié)論 2.4 回路電流分析法 2.4.1 回路電流分析法的簡(jiǎn)單方法 2.4.2 擴(kuò)展和要點(diǎn) 2.4.3 電路分析方法小結(jié) 小結(jié) 習(xí)題 第3章 動(dòng)態(tài)電路 3.1 電感和電容理論 3.1.1 時(shí)間與能量 3.1.2 電感的基礎(chǔ)知識(shí) 3.1.3 電容的基礎(chǔ)知識(shí) 3.2 RL和RC電路的一階暫態(tài)響應(yīng) 3.2.1 經(jīng)典微分方程法 3.2.2 一種簡(jiǎn)單方法 3.2.3 RC電路 3.3 高級(jí)技巧 3.3.1 有多個(gè)電阻的電路 3.3.2 初始值和終值 3.3.3 脈沖問題 3.3.4 高階暫態(tài) 3.3.5 RLC電路 小結(jié) 習(xí)題 第4章 交流電路分析 4.1 交流電路（AC）導(dǎo)論 4.1.1 交流電路的重要性 4.1.2 正弦量 4.1.3 交流電路問題 4.2 用相量法表示正弦量 4.2.1 正弦波與線性系統(tǒng) 4.2.2 復(fù)平面數(shù)學(xué) 4.2.3 相量思想 4.2.4 回到電路問題 4.3 阻抗：在頻域內(nèi)表示電路 4.4 RL. RC和RLC電路的相量圖 4.4.1 RL電路 4.4.2 RC電路 4.4.3 RLC電路 小結(jié) 習(xí)題 第5章 交流電路中的功率 5.1 交流功率和能量貯存：時(shí)域圖 5.1.1 功率和能量的重要性 5.1.2 電信號(hào)的平均值 5.1.3 有效值和均方根（RMS）值 5.1.4 R. L和C中功率和能量的關(guān)系 5.1.5 交流電路中功率的一般情況 5.2 頻域的功率和能量 5.2.1 用相量表示的有效功率和無(wú)功功率 5.2.2 復(fù)功率 5.2.3 電力系統(tǒng)中的無(wú)功功率 5.2.4 電子設(shè)備中的無(wú)功功率 5.3 變壓器 5.3.1 變壓器原理 5.3.2 變壓器在交流電力系統(tǒng)中的應(yīng)用 5.3.3 家用交流電源 5.3.4 電氣安全 小結(jié) 習(xí)題 第6章 電力系統(tǒng) 6.1 三相電 6.1.1 電力系統(tǒng)的重要性 6.1.2 三相電力系統(tǒng)的介紹 6.1.3 三相電源 6.1.4 三相負(fù)載 6.1.5 單相等效電路 6.2 配電系統(tǒng) 6.2.1 三相變壓器 6.2.2 單位的計(jì)算 6.2.3 傳輸特性 6.3 電動(dòng)機(jī)導(dǎo)論 6.3.1 術(shù)語(yǔ) 6.3.2 穩(wěn)態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的電動(dòng)機(jī)特性 6.3.3 帶有負(fù)載的電動(dòng)機(jī) 6.3.4 動(dòng)態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn) 6.3.5 三相異步電動(dòng)機(jī)銘牌的解釋 6.3.6 單相異步電動(dòng)機(jī) 小結(jié) 習(xí)題 第II部分 電子技術(shù) 第7章 半導(dǎo)體器件與電路 7.1 整流電路與電源 7.1.1 電子技術(shù)導(dǎo)論 7.1.2 理想二極管 7.1.3 整流電路 7.1.3 帶有濾波電容的整流電路 7.2 PN結(jié)二極管 7.2.1 半導(dǎo)體過程和PN結(jié) 7.2.2 實(shí)際二極管的物理特性 7.3 雙極型晶體管（BJT）的作用 7.3.1 晶體管的重要性 7.3.2 BJT特性 7.3.3 輸出特性 7.3.4 晶體管放大器—開關(guān)電路分析 7.3.5 晶體管的應(yīng)用 7.3.6 小信號(hào)放大器 7.4 場(chǎng)效應(yīng)晶體管 7.4.1 結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管 7.4.2 JFET的應(yīng)用 7.4.3 金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管（MOSFET） 小結(jié) 習(xí)題 第8章 數(shù)字電子技術(shù) 8.1 數(shù)字信息 8.1.1 什么是數(shù)字信號(hào) 8.1.2 信息的數(shù)字表示法 8.2 數(shù)字信號(hào)電子技術(shù) 8.2.1 “非”電路 8.2.1 BJT門 8.2.3 MOSFET門 8.3 數(shù)字電子技術(shù)的數(shù)學(xué) 8.3.1 數(shù)學(xué)語(yǔ)言的需要 8.3.2 普遍布爾法則 8.4 組合數(shù)字系統(tǒng) 8.4.1 邏輯符號(hào)和邏輯系列 8.4.2 邏輯功能的實(shí)現(xiàn) 8.4.3 二進(jìn)制運(yùn)算 8.4.4 數(shù)字運(yùn)算電路 8.4.5 卡諾圖 8.5 時(shí)序數(shù)字系統(tǒng) 8.5.1 雙穩(wěn)態(tài)電路 8.5.2 鎖存器與觸發(fā)器 8.5.3 觸發(fā)器應(yīng)用 8.6 計(jì)算機(jī) 8.6.1 概述 8.6.2 計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu) 小結(jié) 習(xí)題 第9章 模擬電路 9.1 信號(hào)的頻域表示 9.1.1 概述 9.1.2 周期函數(shù)的頻域表示 9.1.3 非周期信號(hào)的頻譜 9.1.3 隨機(jī)信號(hào)的頻譜 9.1.4 帶寬與信息率 9.2 濾波器 9.2.1 濾波器概念 9.2.2 波特圖 9.3 反饋概念 9.3.1 反饋放大器 9.3.2 系統(tǒng)模型 9.3.3 負(fù)反饋的優(yōu)點(diǎn) 9.4 運(yùn)算放大器電路 9.4.1 概述 9.4.2 基本運(yùn)算放大器 9.4.3 線性運(yùn)算放大器電路 9.4.4 非線性運(yùn)算放大器電路 小結(jié) 習(xí)題 第III部分 系統(tǒng) 第10章 測(cè)試設(shè)備系統(tǒng) 10.1 測(cè)試設(shè)備系統(tǒng)簡(jiǎn)介 10.1.1 一般考慮 10.1.2 傳感器 10.1.3 誤差分析 10.2 模擬信號(hào)處理 10.2.1 測(cè)試設(shè)備放大器 10.2.2 模擬有源濾波器 10.2.3 布線. 接地和屏蔽技術(shù) 10.3 數(shù)字信號(hào)處理 10.3.1 模擬／數(shù)字轉(zhuǎn)換 10.3.2 采樣 10.3.3 數(shù)字／模擬轉(zhuǎn)換 小結(jié) 習(xí)題 第11章 通信系統(tǒng) 11.1 無(wú)線電原理 11.1.1 頻域中非線性器件的一般原理 11.1.2 調(diào)制與解調(diào) 11.1.3 無(wú)線電接收機(jī) 11.1.4 接收機(jī)中的噪聲 11.2 電磁波 11.2.1 導(dǎo)行電磁波 11.2.2 自由電磁波 11.2.3 天線 11.3 通信系統(tǒng)舉例 11.3.1 FM廣播電臺(tái) 11.3.2 測(cè)速雷達(dá) 小結(jié) 習(xí)題 第12章 線性系統(tǒng) 12.1 線性系統(tǒng)簡(jiǎn)介 12.1 復(fù)頻率 12.2 線性系統(tǒng)的阻抗和暫態(tài)特性 12.2.1 廣義阻抗 12.2.2 暫態(tài)分析 12.2.3 頻率響應(yīng) 12.3 RLC電路的暫態(tài)響應(yīng) 12.3.1 RLC電路自然響應(yīng)的類型 12.3.2 RLC電路暫態(tài)特性 12.4 系統(tǒng)分析 12.4.1 系統(tǒng)函數(shù) 12.4.2 反饋系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性 小結(jié) 習(xí)題 第13章 機(jī)電學(xué)物理基礎(chǔ) 13.1 電力和電場(chǎng) 13.1.1 電荷間的相互作用力 13.1.2 電場(chǎng) 13.2 磁力和磁場(chǎng) 13.2.1 電流和磁力 13.2.2 磁場(chǎng)的方向 13.2.3 物質(zhì)的磁作用 13.2.4 磁通量與磁鏈 13.3 動(dòng)態(tài)磁系統(tǒng) 13.3.1 感應(yīng)電壓 13.3.2 磁系統(tǒng)中貯存的能量 13.3.3 在磁通中運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體 13.3.4 電機(jī)中的能量轉(zhuǎn)化 小結(jié) 習(xí)題 第IV部分 電動(dòng)機(jī) 第14章 磁結(jié)構(gòu)與變壓器 14.1 磁結(jié)構(gòu)的分析 14.1.1 磁結(jié)構(gòu)導(dǎo)論 14.1.2 環(huán)形鐵芯 14.1.3 分析磁結(jié)構(gòu)的原理 14.2 變壓器 14.2.1 變壓器簡(jiǎn)介 14.2.2 將變壓器作為磁結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析 14.2.3 變壓器的等效電路 14.2.4 變壓器的開路（OC）／短路（SC）測(cè)試 14.2.4 為什么要在銘牌上標(biāo)記額定電壓和視在功率（kVA） 14.2.5 三相變壓器的模型 14.3 磁系統(tǒng)中的力 14.3.1 磁極方法 14.3.2 電流磁通相互作用的分析 14.3.3 能量因素的分析 14.3.4 同能量與磁力 14.3.5 電路方法 小結(jié) 習(xí)題 第15章 同步電機(jī) 15.1 柱形磁結(jié)構(gòu)中的磁通與轉(zhuǎn)矩 15.1.1 柱形磁結(jié)構(gòu)的分析 15.1.2 轉(zhuǎn)子和定子磁通之間轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生 15.2 交流電動(dòng)機(jī)中的旋轉(zhuǎn)磁通 15.2.1 兩相旋轉(zhuǎn)磁通 15.2.2 三相旋轉(zhuǎn)磁通 15.2.3 表示為旋轉(zhuǎn)磁通的單相 15.3 同步發(fā)電機(jī)的原理與特性 15.3.1 同步發(fā)電機(jī)的構(gòu)造與等效電路 15.3.2 工作于獨(dú)立電力系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī) 15.3.3 功率角 15.3.4 工作于大型電力系統(tǒng)中的同步發(fā)電機(jī) 15.4 同步電動(dòng)機(jī)的特性 15.4.1 發(fā)電機(jī)與電動(dòng)機(jī)的比較 15.4.2 凸極電動(dòng)機(jī) 小結(jié) 習(xí)題 第16章 異步電動(dòng)機(jī) 16.1 感應(yīng)原理簡(jiǎn)介 16.1.1 感應(yīng)原理 16.1.2 生成的轉(zhuǎn)矩 16.1.3 三相異步電動(dòng)機(jī)特性 16.2 三相異步電動(dòng)機(jī)的等效電路 16.2.1 等效電路的物理基礎(chǔ) 16.2.2 等效電路的應(yīng)用 16.2.3 異步電動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)響應(yīng) 16.2.4 負(fù)載轉(zhuǎn)矩變化的電動(dòng)機(jī)規(guī)格選擇 16.3 單相異步電動(dòng)機(jī) 小結(jié) 習(xí)題 第17章 直流電動(dòng)機(jī) 17.1 直流電機(jī)的原理 17.1.1 定子磁結(jié)構(gòu) 17.1.2 轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu) 17.1.3 電路模型 17.1.4 直流電機(jī)中的能流 17.2 直流電動(dòng)機(jī)的特性 17.2.1 并聯(lián)勵(lì)磁 17.2.2 串聯(lián)勵(lì)磁 17.2.3 通用（AC／DC）電動(dòng)機(jī) 17.3 直流電動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)響應(yīng) 17.3.1 電流驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)特性 17.3.2 電壓驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)特性 小結(jié) 習(xí)題 第18章 功率電子系統(tǒng) 18.1 功率電子學(xué)導(dǎo)論 18.1.1 半導(dǎo)體開關(guān) 18.1.2 功率電子學(xué)的常見應(yīng)用 18.2 直流電動(dòng)機(jī)控制器 18.2.1 電動(dòng)機(jī)控制器引言 18.2.2 直流電動(dòng)機(jī)模型 18.2.3 單相不受控整流器分析 18.2.4 受控整流器工作狀態(tài)：恒定轉(zhuǎn)速分析 18.2.5 恒定激發(fā)角的電動(dòng)機(jī)特性 18.3 交流電動(dòng)機(jī)控制器 小結(jié) 習(xí)題