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出版者:化学工业

作者:徐介武

出品人:

页数:189

译者:

出版时间:1999-5

价格:17.00元

装帧:

isbn号码:9787502523282

丛书系列:

图书标签:

• 电工学
• 电路分析
• 电力系统
• 电磁场
• 电气工程
• 基础电子学
• 电机学
• 电力拖动
• 高电压技术
• 电工基础

《电工学》一书，顾名思义，是一部深入剖析电学基础理论与实际应用的百科全书。它不仅仅是一本教科书，更是一扇通往现代科技世界的大门，为读者揭示了驱动我们日常生活和工业发展的核心原理。本书内容详尽，结构严谨，力求为每一位对电学感兴趣的读者提供一个扎实而全面的知识体系。 第一篇：电学基础理论的基石 本书的开篇，我们将从最基本的概念入手，为理解复杂的电学现象奠定坚实的基础。 电荷与电场： 我们将从物质的微观结构谈起，介绍电荷的性质，包括正电荷和负电荷，以及电荷之间的相互作用力——库仑定律。在此基础上，引入电场的概念，阐述电场强度、电势和电势差等关键物理量，并通过丰富的图示和实例，帮助读者直观理解电场线的分布以及电场对电荷的作用。我们将探讨几种典型的电荷分布模型，例如点电荷、线电荷、面电荷和体电荷，并介绍如何计算它们产生的电场和电势。 电流与电阻： 紧接着，我们将深入探讨电流的形成和运动。电流被定义为单位时间内通过导体横截面的电荷量，我们将详细讲解电流强度、电流密度以及不同导体中自由电子的定向运动。 Ohm定律作为电学中最基本、最重要的定律之一，将得到详尽的阐述。我们将解释电压、电流和电阻之间的定量关系，并通过实验和实际应用场景，加深读者对Ohm定律的理解。此外，本书还将分析影响电阻大小的因素，如材料的电阻率、导体的长度和横截面积，并介绍电阻的串联和并联电路计算方法。 电功率与焦耳定律： 在理解了电压、电流和电阻之后，我们自然会涉及到电能在电路中的消耗与转化。电功率是衡量电流做功快慢的物理量，本书将详细介绍其计算公式，并引出焦耳定律，解释电流通过导体时将电能转化为热能的现象。我们将通过实例说明焦耳定律在电加热器、电灯等设备中的应用，并探讨如何计算电路的电功率消耗以及如何选择合适的用电设备以避免能源浪费。 电容与电感： 继电阻之后，我们将引入两种重要的电学元件：电容器和电感器。电容器的储能特性将被深入剖析，包括电容的定义、影响电容大小的因素（如介质、极板面积和距离），以及电容器在直流和交流电路中的行为。电感器作为储存磁场能量的元件，其电感量的概念、影响电感量的因素（如线圈匝数、截面积和磁芯材料）以及其在电路中的感应现象也将得到详细讲解。本书还将分析RLC串联和并联电路的特点，为后续的交流电路分析打下基础。 直流电路分析： 在掌握了基本元件的性质后，我们将进入直流电路的分析。Kirchhoff定律（电流定律和电压定律）是分析复杂直流电路的有力工具，本书将通过大量的例题，演示如何运用Kirchhoff定律求解电路中的未知量。我们还将介绍节点分析法和网孔分析法等系统化的电路分析方法，帮助读者高效地解决各种直流电路问题。 第二篇：交流电的奥秘与应用 交流电作为现代电力系统中普遍存在的形式，其特性与直流电存在显著差异。本篇将带领读者深入探索交流电的世界。 交流电的产生与特性： 我们将从发电机的工作原理讲起，解释交流电是如何产生的。本书将详细阐述正弦交流电的瞬时值、最大值、周期、频率、角频率以及初相位等概念。理解这些参数对于分析交流电路至关重要。 相量法与阻抗： 为了简化交流电路的分析，相量法应运而生。本书将详细介绍相量及其运算，将复杂的正弦交流电路问题转化为代数问题。电阻、电感和电容在交流电路中表现出的特性被称为阻抗，我们将深入分析纯电阻、纯感抗和纯容抗电路的特点，并引入复阻抗的概念，统一描述电路元件对交流电的阻碍作用。 RLC串联和并联交流电路： 在相量法和阻抗概念的指导下，我们将重点分析RLC串联和并联交流电路。本书将详细推导电路的电压、电流和阻抗之间的关系，并着重讲解谐振现象及其在选频电路中的应用。读者将学习如何计算电路的功率因数，以及如何通过补偿无功功率来提高系统的效率。 互感与耦合： 当两个或多个线圈彼此靠近时，一个线圈的磁场会影响到另一个线圈，从而产生互感。本书将深入探讨互感现象，介绍互感系数的定义和计算，并分析互感在变压器等设备中的应用。我们将讲解理想变压器和实际变压器的模型，以及变压器在升压、降压和隔离电路中的重要作用。 三相交流电： 三相交流电是工业生产和电力传输的主流形式。本书将介绍三相电源的产生方式，以及星形接法和三角形接法的特点。我们将分析三相电路的功率计算，并解释三相电机为何能够产生旋转磁场，从而实现高效的动力输出。 第三篇：电能的传输、转换与控制 掌握了电学理论基础后，我们将目光投向电能在实际中的应用。 电力系统基础： 本书将简要介绍发电、输电、配电和用电的整个电力系统流程。我们将讨论高压输电的重要性，以及为什么需要变电站和配电线路。 电机与发电机： 电机是将电能转化为机械能的装置，发电机则是将机械能转化为电能的装置。本书将介绍各种类型电机的基本原理，包括直流电机、交流感应电机和同步电机，并分析它们在工业和日常生活中的广泛应用。 半导体器件基础： 随着科技的发展，半导体器件在现代电子技术中扮演着核心角色。本书将介绍二极管、三极管和场效应管等基本半导体器件的结构和工作原理，为读者理解更复杂的电子电路打下基础。 电路中的保护： 安全用电是至关重要的。本书将介绍各种电气保护装置，如断路器、熔断器、漏电保护器等，并阐述它们的工作原理，以确保人身和设备的安全。 测量仪表与实验技术： 熟练掌握电学测量仪表的使用是进行实际操作和实验的前提。本书将介绍万用表、示波器、频率计等常用测量仪器的使用方法，并提供一些基础的电学实验，帮助读者将理论知识与实践相结合。 本书的特色与价值： 《电工学》并非一本枯燥的理论堆砌，而是力求将抽象的电学概念与生动的现实应用紧密结合。书中配有大量精美的插图、示意图和电路图，帮助读者直观理解复杂的原理。每一个概念的引入都伴随着具体的实例分析，例如家用电器的工作原理、工业生产中的电气设备应用等，让读者能够切实体会到电学知识的实用价值。 本书在内容编排上循序渐进，从基础概念到高级应用，层层深入，确保读者能够逐步建立起完整的知识体系。同时，书中也注重数学工具的应用，但会尽量以清晰易懂的方式解释推导过程，避免过多的抽象数学符号给初学者带来困扰。 对于有志于从事电气工程、电子工程、自动化控制等相关专业的学生而言，《电工学》无疑是一本不可或缺的入门与进阶指导。对于希望了解家中电器工作原理、工业生产流程，或是对科技发展充满好奇的普通读者，《电工学》同样能为您打开一扇理解现代世界运作方式的窗户。它不仅传授知识，更培养一种严谨的科学思维方式，让您能够更深入地洞察这个由电驱动的世界。 本书旨在成为您探索电学奥秘的忠实伙伴，陪伴您在知识的海洋中不断前行。

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这本书的独特之处在于其对现代电力电子器件的介绍，简直是一部微型器件发展史。它没有停留在对IGBT或MOSFET静态特性的简单罗列上，而是深入探讨了这些半导体器件的开关损耗机制、热管理挑战以及在不同拓扑结构下的动态行为。我尤其欣赏其中关于“软开关技术”的专题论述，作者清晰地展示了如何通过巧妙的电路设计，将器件的开通和关断过程中的电流和电压应力解耦，从而实现高效率运行。书中大量的仿真波形图和实验数据佐证，使得理论推导不再是空中楼阁，而是可以直接在示波器上观察到的真实现象。更值得称赞的是，它并未局限于传统的电压源逆变器，而是对多电平技术、有源滤波等前沿领域也进行了必要的介绍和分析，视野开阔，紧跟时代步伐。对于任何一位从事电力电子设备研发或维护的人员来说，这本书提供的不仅仅是设计参数，更是一种解决复杂功率转换问题的系统性思维框架。那种将材料科学、热力学和控制理论完美融合的讲解方式，令人叹服，它真正体现了电气工程跨学科融合的精髓。

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这部书的内容实在让人大开眼界，仿佛为我打开了一扇通往微观世界的大门。作者对电流、电压、电阻这些基本概念的阐述，绝非那种枯燥的教科书式说教，而是充满了生动的比喻和深入浅出的分析。我特别欣赏它对电磁场理论的几何化处理，那种空间想象力，让原本抽象的数学公式瞬间变得具体可感。记得有一章专门讲了涡流效应在感应加热中的应用，书中详细解析了从麦克斯韦方程组到实际设备设计中的每一步推导，那种严谨的逻辑链条，让人在跟随思考的过程中，不自觉地就掌握了深层的物理图像。书中的插图质量极高，那些复杂的矢量图和场分布图，清晰到仿佛可以直接拿去进行课堂教学。更难能可贵的是，它并未止步于理论的完美，而是花了大篇幅去探讨实际工程中的非理想情况，比如材料的非线性、高频下的趋肤效应等，这对于任何一个想从理论走向实践的工程师来说，都是无价的指引。这本书的深度和广度，使得它即便是放在国际顶尖物理教材中，也丝毫不逊色，真正做到了对科学原理的深刻洞察和对工程应用的精准连接。读完后，我对电为何物、如何控制电能，都有了截然不同的认识，那份知识带来的震撼感，久久不能平复。

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初次拿起这本书时，我担心它会是那种晦涩难懂的“天书”，毕竟涉及的学科领域如此广泛，从基础的电路分析到复杂的电力电子技术，跨度巨大。然而，阅读体验远超我的预期。这本书的叙事结构极为巧妙，它采用了一种“问题导向”的教学方法，每一章节都不是孤立地抛出知识点，而是围绕一个具体的工程难题展开，然后逐步引出所需的理论工具。比如在讨论电力系统稳定性时，作者先描述了某个实际电网故障的情景，然后才引入相量图和暂态分析，这种代入感极强，让人觉得学到的每一个公式、每一种方法都是为了解决眼前这个迫切需要解决的问题而存在的，学习的内驱力自然就被激发出来了。书中对经典定理的推导过程，处理得异常细腻，对于那些在大学课程中经常一笔带过、但实际应用时又经常卡住的关键步骤，作者都进行了详尽的补充和解释，甚至还加入了大量的历史背景和不同学派的争论，使得知识体系更加丰满和立体。它不仅仅是一本工具书，更像是一位经验丰富的老教授在手把手地教你如何像一个真正的电气工程师那样去思考问题，那种细致入微的关怀，让人倍感亲切。

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这本书对我最大的启发在于其对“系统思维”的强调。它并非简单地堆砌电路图和计算公式，而是始终将每一个元器件、每一个单元模块置于整个电力网络的大背景下进行考察。例如，在讲解变压器励磁涌流时，作者不仅分析了磁路的饱和特性，还详细讨论了该涌流对继电保护系统的影响，以及如何通过限制合闸角度来减小其危害。这种将局部现象与全局效应关联起来的叙事方式，彻底改变了我过去那种“头痛医头，脚痛医脚”的局限性分析模式。书中对数学工具的选择也极为审慎，它不会为了炫技而使用过于复杂的分析方法，而是选择最能清晰表达物理本质的数学工具，并教会读者如何判断何时需要升级到更复杂的模型。读完后，我发现自己看任何电气图纸时，都会不自觉地去思考：“这个组件在整个系统中断电或故障时，会对其他环节产生什么样的连锁反应？”这种由内而外、层层递进的分析逻辑，是这本书留给我最宝贵的财富，它将我从一个只会“操作”的初学者，引向了一个懂得“设计”和“预判”的思考者。

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我必须说，这本书的排版和装帧质量，在专业技术书籍中属于上乘。纸张的质感厚实，使得长时间阅读眼睛不容易疲劳，这是长时间钻研技术问题时非常重要的一个细节。更重要的是，书中对图表的处理简直是艺术品级别的：清晰度极高，线条粗细分明，色彩的运用也恰到好处，既能区分不同的信号通道，又不会造成视觉干扰。例如，在分析电力系统的暂态稳定时，那些描述阻尼振荡的曲线图，每一个峰值和谷值都标注得清清楚楚，即使用放大镜看，其精度也无可挑剔。此外，这本书的索引和术语表设计得非常人性化，当我需要快速查找某个特定公式或定义时，能够迅速定位，极大地提高了学习效率。虽然这是一本内容极其深奥的专业著作，但其物理呈现上的严谨和美观，使得每一次翻阅都成为一种享受，而不是负担。它让我想起那些经典的老式科技手册，那种对细节的执着，是现代快餐式出版物中罕见的品质，让人愿意收藏，反复品读。

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