电工基础

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出版者:电力出版社
作者:周南星
出品人:
页数:273
译者:
出版时间:2006-9
价格:26.80元
装帧:
isbn号码:9787508345819
丛书系列:
图书标签:
  • 电工基础
  • 电路原理
  • 电气技术
  • 基础教育
  • 职业教育
  • 电力系统
  • 电子技术
  • 电工技能
  • 理论与实训
  • 教材
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具体描述

本书为全国电力职业教育规划教材。

本书共分十一章,包括静电场、电路的基本知识和基本定律、直流电路、电磁和电磁感应、电容、单相正弦交流电路、正弦电路的相量分析法、三相正弦交流电路、非正弦周期电流电路、电路的暂态过程、磁路和铁芯线圈。

本书具有简明扼要、说理清楚、通俗易懂、紧密联系实际的特点。每章均附有内容提要、自检题和习题,部分章节附有实验和知识窗口,书后附有部分习题答案。

本书主要作为职业教育工科专业的教学用书,也可作为有关电气工程技术人员的参考用书。

《电气工程原理与应用实践》 内容简介 本书旨在为电气工程领域的初学者和希望系统性巩固基础知识的专业人士提供一本全面、深入且高度实用的参考教材。不同于侧重于基础概念定义的传统教材,本书将理论的严谨性与工程实践的复杂性紧密结合,聚焦于现代电力系统、电子电路设计以及电磁兼容性(EMC)等前沿领域的核心原理和解决问题的能力培养。 全书内容涵盖了从最基本的电路定律到复杂的系统级分析,结构上分为四个相互关联且层层递进的部分:基础理论深化、电路分析与设计、电力系统核心、以及现代电气工程专题。 --- 第一部分:基础理论深化与分析工具 本部分旨在夯实读者对电磁现象和电路行为的深刻理解,为后续高级主题的学习奠定坚实的数学和物理基础。我们超越了简单的欧姆定律和基尔霍夫定律的机械应用,着重探讨了这些定律背后的物理本质及其在非线性电路中的适用性限制。 1. 深入探讨电路元件的本构关系: 不仅详细解析了电阻、电容、电感这三大基本无源元件的理想模型,还引入了实际工程中不可避免的寄生参数效应。例如,探讨了导线和PCB走线的电感效应、电容的串模和共模耦合,以及高频下电阻的集肤效应和邻近效应,这些是设计高精度电路时必须考虑的因素。 2. 交流稳态与暂态分析的统一视角: 引入相量法作为稳态分析的强大工具,并深入讲解了复频域分析在理解系统频率响应中的关键作用。对于暂态分析,我们重点讲解了拉普拉斯变换在求解初始值不为零的电路中的应用,特别关注RLC串联和并联电路的阶跃响应和自然响应,区分了过阻尼、欠阻尼和临界阻尼三种典型情况的物理意义。 3. 网络拓扑与图论在电路分析中的应用: 详细介绍了割集矩阵和回路矩阵的构建方法,展示了如何利用这些工具系统地导出复杂网络的状态方程,简化节点分析和网孔分析的步骤,特别适用于使用计算机辅助求解的场景。 --- 第二部分:电路分析、建模与系统响应 本部分侧重于将抽象的理论转化为可执行的设计和分析方法,特别关注动态系统的建模和仿真。 4. 线性系统理论的工程化应用: 深入讲解了二端口网络理论,详细阐述了Z参数、Y参数、H参数和ABCD参数的物理含义及其相互转换。这对于理解信号的传输特性、输入阻抗和输出阻抗的匹配至关重要。 5. 频率响应与滤波器的设计实践: 本章是本书的重点之一。我们不仅介绍了巴特沃斯、切比雪夫和椭圆滤波器在通带和阻带特性上的区别,更重要的是,提供了从传递函数到实际元件参数(包括有源滤波器设计中的运算放大器配置)的完整设计流程。同时,详细分析了伯德图的精确绘制方法及其在判断系统稳定裕度(相位裕度和增益裕度)中的实际应用。 6. 非线性电路的分析基础: 讨论了半导体器件(如二极管和晶体管)在不同工作区域的等效模型。重点阐述了负载线分析法在确定晶体管静态工作点(Q点)中的关键作用,以及如何使用小信号模型(如混合$pi$模型)分析放大电路的电压和电流增益。 --- 第三部分:现代电力系统的核心要素 本部分将读者的视野从低压小信号电路扩展到高压大功率的电能传输与转换领域,强调功率因数校正和系统稳定性的重要性。 7. 三相电源系统与功率计算: 详尽解析了三相电路的星形连接和三角形连接的特点,重点区分了线电压与相电压、线电流与相电流的关系。书中通过大量实例演示了有功功率、无功功率和视在功率的计算,并直观解释了功率三角形在优化电能传输中的指导意义。 8. 电力系统的功率因数校正与经济性: 深入分析了感性负载导致功率因数低下的原因,并系统性地介绍了利用并联电容器组进行功率因数提升的技术细节,包括如何计算所需的电容值以达到目标功率因数,以及对电网谐波的影响评估。 9. 电动机与发电机的工作原理与控制基础: 侧重于三相异步电动机的基本电磁原理,分析了转子感应电动势的产生过程和转矩-转速特性曲线。对于同步发电机,重点讲解了其在电网中的同步运行条件和电压调节原理。 --- 第四部分:电磁兼容性与信号完整性专题 面对现代电子设备日益紧密的集成度和更高的工作频率,本部分提供了解决电磁干扰(EMI)和信号完整性(SI)问题的专业知识。 10. 电磁兼容性(EMC)的工程实践: 本章是本书区别于传统教材的关键部分。它从干扰源、耦合路径和受体三个维度系统分析了电磁干扰的产生机制。详细介绍了辐射发射(RE)和传导发射(CE)的测试标准和抑制技术,包括屏蔽设计(法拉第笼原理)、滤波器的选择与布置(共模扼流圈与差模滤波器)。 11. 信号完整性基础: 讨论了高速信号传输中由传输线效应引起的信号失真问题。重点讲解了传输线理论中特征阻抗的概念,以及如何通过匹配源端和终端电阻来最小化信号反射,保证上升沿和下降沿的质量。书中还分析了串扰现象,并提出了减少串扰的具体布局设计原则。 12. 现代电气系统中的接地技术: 探讨了保护接地、工作接地和信号接地的不同功能和标准。详细对比了单点接地、多点接地和混合接地的优缺点,并针对混合信号系统提出了星形汇流排接地的设计指导方针,以有效控制地弹噪声。 --- 本书特色: 强调工程思维: 每章的理论讲解后均附带“工程案例剖析”,展示真实世界中如何应用这些原理解决具体问题,例如变压器分接头的选择、高速PCB过孔的阻抗控制等。 丰富的习题与进阶挑战: 书末精心设计了大量计算、分析和设计型习题,部分习题需要结合仿真软件(如SPICE或MATLAB)进行验证,鼓励读者动手实践。 聚焦前沿: 覆盖了传统教材较少涉及的EMC、SI和现代电力电子接口的基础概念,使读者能够快速适应行业发展需求。 本书适合高等院校电气工程、电子信息工程、自动化等专业的学生作为核心教材或参考书,同时也为从事电力、电子产品设计与测试的工程师提供了宝贵的系统参考资料。阅读本书后,读者将不仅掌握“如何计算”,更能理解“为什么这样做”。

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读后感

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用户评价

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我并不是一个专业的电工,但我一直对解决生活中的小麻烦有着浓厚的兴趣。比如,家里的电灯开关接触不良,或者是某个插座松动。《电工基础》这本书,对我来说,就像一个宝藏。它从最基本的光电效应讲起,然后逐步深入到直流电、交流电、电路的基本组成部分,再到各种电工工具的使用方法。我特别喜欢书中关于“电路故障排除”的章节,它列举了非常多的实际案例,并且提供了详细的排查步骤。比如,当一个电器突然不工作时,书中会指导你一步一步地检查电源、开关、导线、保险丝等,直到找到问题的根源。这让我不再盲目地尝试,而是能够有条理地进行分析。而且,书中还非常强调“安全用电”的重要性,列举了各种触电的危险场景,以及如何避免触电的措施,比如“湿手不碰电器”、“定期检查电线”等等。这些看似简单的提示,却能有效地保障我们的生命安全。这本书不仅教授了我知识,更重要的是,它培养了我解决问题的能力和安全意识,让我能够更自信、更安全地面对家中的电力设备。

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在翻阅《电工基础》的过程中,我最大的感受是这本书的“实用性”和“系统性”并存。它并没有仅仅停留在理论的层面,而是非常注重将理论知识与实际应用相结合。例如,在讲解直流电机的部分,作者不仅仅是介绍了电机的基本构造和工作原理,还详细阐述了不同类型的直流电机在日常生活中的应用,比如在电动工具、家用电器中的作用。他还分析了电机在使用过程中可能遇到的问题,比如过载、发热等,并提供了相应的解决方案。这对于我这样对电机这一概念感到陌生的人来说,无疑是非常有价值的。书中关于“电功率”的讲解也让我受益匪浅,我一直对“瓦特”这个单位感到模糊,不知道它到底代表什么。通过这本书,我才明白,电功率是衡量电器做功快慢的指标,功率越大,电器做功越快。这对于我理解不同电器的能耗,以及如何选择更节能的电器,都有很大的帮助。此外,这本书在内容组织上也很有条理,每个章节之间循序渐进,从最基础的概念,逐步深入到更复杂的电路分析和应用,让我能够根据自己的理解能力,一步一步地学习。它不像有些专业书籍那样,上来就抛出一堆公式,让人望而却步,而是层层递进,引导读者逐渐掌握知识。

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从前,我对电器的内部构造总是充满了神秘感,觉得它们就像一个黑箱子,你扔进电,它就吐出功能。但阅读了《电工基础》之后,我发现,原来构成我们生活如此重要部分的“电”,背后有着如此清晰、逻辑严谨的原理。这本书最让我印象深刻的是它对于“电磁现象”的讲解,作者用生动易懂的比喻,将抽象的磁场变化转化为我们可以感知到的力,让我对电能的产生和传递有了更深刻的理解。我还特别留意了书中关于“电容器”和“电感器”的章节,虽然一开始觉得这两个概念有些抽象,但作者通过非常形象的类比,比如将电容器比作一个可以储存电荷的小水库,将电感器比作一个能够阻碍电流变化的“惯性”,让我一下子就明白了它们在电路中的作用。这对于我理解很多电子设备的“滤波”、“振荡”等功能非常有帮助。我甚至开始会留意家里的电器,想象着它们内部的电路是如何工作的,这些都得益于这本书的启发。它就像一把钥匙,为我打开了理解现代科技世界的一扇窗。

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我一直对那些能够“变废为宝”或者“修旧利废”的知识领域特别感兴趣,而电工知识无疑是其中非常重要的一部分。这次阅读《电工基础》这本书,我最大的收获就是它赋予了我一种“解决问题”的能力。书中关于“电路图”的解读部分,我反复看了好几遍。我以前看到电路图总是觉得头大,感觉那是一堆杂乱无章的符号和线条。但是,这本书通过对各种常用电路符号的详细解释,以及对不同电路图的分析,让我逐渐领悟到电路图的“语言”。我开始能够理解,一个简单的电路图背后,其实隐藏着电器工作的逻辑。书中还提供了一些非常实用的“故障诊断”案例,通过对这些案例的分析,我不仅学到了具体的故障排除方法,更重要的是,我掌握了一种“由果溯因”的思维方式。比如,当一个电器不工作时,我不再是盲目地检查,而是能够根据书中的提示,先从电源、开关、导线等方面入手,一步一步地缩小故障范围。这种系统性的思考方式,对于解决实际问题非常有帮助。而且,书中关于“安全用电”的提示更是让我时刻保持警惕,让我明白在操作任何电器之前,安全永远是第一位的。

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坦白说,我之前对电工知识的认知非常有限,甚至有些“谈电色变”。我总觉得这是属于工程师和技术人员的领域,普通人很难涉足。然而,《电工基础》这本书彻底改变了我的看法。它就像一位循循善诱的老师,用最平实易懂的语言,将复杂的电学原理分解成一个个容易理解的部分。我特别喜欢书中关于“电路保护”的章节。我之前对保险丝和断路器这些东西的作用并不清楚,总觉得它们只是一个摆设。但通过这本书,我才明白,它们在电路中起着至关重要的安全作用,能够在电流过载时及时断开电路,避免电器损坏和火灾的发生。书中还详细介绍了不同类型保险丝和断路器的选择和安装方法,以及在遇到跳闸问题时,应该如何进行排查。这一点对我来说非常实用,因为我家里的断路器偶尔会跳闸,以前我总是束手无策,只能等待维修人员。现在,我至少能够对问题有一个初步的判断,甚至自己尝试解决一些简单的问题。这本书让我不再害怕电,而是开始用一种更积极的心态去了解它。

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这次拿到这本《电工基础》纯属偶然,一直以来我对家里那些线路和电器都抱着一种敬畏之心,总觉得它们神秘莫测,轻易不敢触碰。我不是那种天生对理工科就有着浓厚兴趣的人,我的大学专业是人文社科,每天和文字、历史打交道。所以,当我翻开这本书的时候,内心是有些忐忑的,甚至做好了随时放弃的准备。然而,出乎意料的是,这本书并没有像我想象中那样充斥着晦涩难懂的公式和枯燥乏味的理论。作者的语言非常平实,甚至可以说有些亲切,就像一位经验丰富的老师在循循善诱。他从最基本的光电效应讲起,用生动的比喻来解释电流、电压、电阻这些概念,比如把电流比作水流,电压比作水压,电阻比作管道的粗细。这种形象化的讲解方式,瞬间消除了我脑海中那些“高高在上”的科学印象。我开始意识到,原来我们生活中无处不在的电,背后有着如此清晰而有逻辑的原理。而且,书中还穿插了许多实际生活中的例子,比如为什么冰箱灯会在门关上后熄灭,为什么家里的插座会有不同的孔数,这些看似微不足道的问题,在这本书里都得到了解答,让我对周围的世界有了全新的认识。我甚至开始有了一种想要亲自去实践的冲动,虽然我知道离真正动手操作还有很长的路要走,但至少,这本书已经成功地在我心里播下了好奇的种子,让我觉得学习电工知识并非遥不可及。

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我是一名手工艺爱好者,经常在家自己制作一些小玩意,比如DIY的台灯、小风扇等等。《电工基础》这本书,对我来说,简直是一本“神器”。它不仅提供了丰富的理论知识,更重要的是,它为我的手工创作提供了很多实用的指导。书中关于“电路焊接”的章节,我看了好几遍。它详细讲解了焊锡的种类、烙铁的使用技巧,以及焊接过程中需要注意的安全事项。这些内容对于我这种初学者来说,简直是雪中送炭。我按照书中的指导,成功地完成了几个小电路的焊接,作品的质量比以前有了显著的提升。此外,书中关于“元件选择”的建议也让我受益匪浅。比如,在制作一个LED灯时,书里会明确告知需要多大的电阻来限流,以及不同颜色的LED灯的电压降是多少。这些细节的指导,能够帮助我避免因为错误选择元件而导致作品失败。而且,书中还介绍了一些基础的“电子模块”,比如传感器、继电器等,这些内容为我的DIY项目提供了更多的可能性,让我的创作能够更加智能化和自动化。

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我是一名对物理学充满好奇心的学生,但我的专业方向并非电子工程。《电工基础》这本书,恰好满足了我对电学知识的初步探索需求。它并没有将理论知识束之高阁,而是将电学原理与日常生活中的现象紧密联系起来。比如,书中对“电磁感应”原理的讲解,我通过一个简单的发电机模型,就能够清晰地理解电能是如何产生的。这远比枯燥的公式推导来得更加直观和深刻。我还特别关注了书中关于“电动机”和“发电机”的章节。作者不仅详细介绍了它们的构造和工作原理,还重点讲解了它们在工业生产和日常生活中的广泛应用,比如在我们常用的风扇、洗衣机、电动车等设备中,电动机都扮演着至关重要的角色。通过这些实例,我才真正体会到电学知识的巨大能量和重要性。更让我感到惊喜的是,这本书还触及了部分关于“电工仪表”的介绍,比如万用表的使用方法。我一直对能够测量电压、电流、电阻的仪器感到好奇,这本书的讲解让我对其有了初步的了解,甚至产生了一种想要亲自尝试使用的冲动。

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作为一名对电子产品充满好奇但又缺乏专业背景的普通消费者,我一直渴望能更深入地理解我们日常生活中使用的各种电子设备是如何工作的。《电工基础》这本书无疑为我打开了一扇通往这个世界的大门。它并没有像很多技术书籍那样,充斥着令人眼花缭乱的专业术语和复杂的数学公式,而是用一种非常通俗易懂的语言,将电学的基本原理娓娓道来。我特别喜欢书中对于“电路”的讲解,作者通过生动形象的比喻,将抽象的电路概念具体化,比如将电线比作输送水分的管道,将电流比作水流,将电压比作水压。这种讲解方式让我能够轻松地理解电流的形成、流动以及电路中的各种元件如何协同工作。书中还详细介绍了电阻、电容、电感等基本电子元件的特性和作用,并且通过图示的方式,清晰地展示了它们在电路中的连接方式。更重要的是,这本书还触及到了交流电和直流电的区别,以及它们在不同场景下的应用,这对于我理解家庭用电的本质非常有帮助。我甚至开始对家里的各种电器,比如电视机、电脑、电冰箱等,产生了更深层次的探究兴趣,想要知道它们内部复杂的电路是如何实现各种功能的。

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说实话,我选择阅读《电工基础》完全是出于一种“解决实际问题”的急切需求。家里有几个小电器时不时会出点小毛病,比如电热水壶的开关失灵,或者某个灯泡频繁闪烁,每次都得找人来修,不仅麻烦,也费钱。我希望通过阅读这本书,能够至少了解一些基本的故障排查方法,甚至自己动手解决一些简单的问题。这本书在讲解电路分析和故障排除方面做得尤为出色。它不仅列出了常见的电路故障及其可能的原因,还提供了一套系统性的检查步骤。我印象最深的是关于“短路”和“断路”的讲解,作者通过图文并茂的方式,清晰地展示了这两种情况的发生原理以及它们对电路可能造成的影响。书中还详细介绍了各种电工工具的使用方法,比如万用表、剥线钳、螺丝刀等,并且强调了使用这些工具时必须注意的安全事项。这一点非常重要,毕竟电是一件危险的事情,如果没有足够的安全意识,很容易发生意外。我特别仔细地学习了关于安全用电的章节,包括如何避免触电,如何正确处理电线,以及在紧急情况下应该怎么做。虽然我还没有机会将这些知识运用到实际操作中,但我相信,这本书已经为我打下了坚实的基础,让我在面对电器故障时,不再束手无策,至少能有一个初步的判断,知道问题可能出在哪里,该如何去处理。

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