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出版者:

作者:宁玉伟 编

出品人:

页数:209

译者:

出版时间:2006-9

价格:20.00元

装帧:

isbn号码:9787534934766

丛书系列:

图书标签:

• 电工技术
• 电子技术
• 实训
• 教材
• 职业教育
• 技能培训
• 电路原理
• 电子元件
• 实验指导
• 动手实践

《现代电气工程基础与应用》 内容简介 本书旨在为初学者和对电气工程领域感兴趣的读者提供一个全面而系统的入门。它深入浅出地介绍了电气工程的核心概念、基本原理以及在实际工业和日常生活中的广泛应用。本书力求以清晰的逻辑、翔实的案例和严谨的科学态度，帮助读者建立扎实的理论基础，并初步掌握分析和解决电气工程问题的能力。 第一部分：电气工程基础理论 本部分是本书的基石，将带领读者从最基本的电学概念出发，逐步深入。 第一章：电荷、电场与电势 电荷的本质与性质： 介绍正负电荷的概念，物质的电荷属性，以及电荷的守恒定律。 库仑定律： 详细阐述两个点电荷之间的相互作用力，包括力的方向和大小的计算。 电场： 定义电场的概念，解释电场线及其性质，讨论均匀电场和非均匀电场的特点。 电势与电势差： 引入电势能和电势的概念，解释电势差（电压）在电路中的意义，并介绍等势面。 高斯定理在电场分析中的应用： 演示如何利用高斯定理简化复杂电场分布的计算。 第二章：电流、电阻与欧姆定律 电流的定义与方向： 阐述电流是电荷的定向移动，介绍电流的单位（安培）以及实际电流方向与电子流向的区别。 电阻的概念与影响因素： 解释电阻是导体对电流阻碍作用的度量，详细分析导体的电阻率、长度、横截面积以及温度对电阻的影响。 欧姆定律： 这是电路分析中最 fundamental 的定律之一。本书将深入剖析欧姆定律的公式（I=U/R）及其应用，强调其在直流电路中的普适性。 电阻率与电导率： 介绍这两个与材料特性密切相关的参数，并说明它们与电阻的关系。 焦耳-楞次定律： 解释电流通过导体时产生的热效应，以及热量与电流、电阻和时间的关系，并讨论其在电加热设备中的应用。 第三章：电路的基本定律与元器件 基尔霍夫定律： 基尔霍夫电流定律（KCL）： 阐述节点处流入电流之和等于流出电流之和。 基尔霍夫电压定律（KVL）： 阐述在任何闭合回路中，所有电压降之和等于所有电动势之和。 通过实例演示如何应用KCL和KVL分析复杂的串联和并联电路。 串联电路与并联电路的特点： 详细分析在两种连接方式下，电压、电流和电阻的分配规律。 电源（电动势）： 介绍理想电源和实际电源的概念，以及电动势（EMF）在驱动电流中的作用。 导线与连接： 讨论导线电阻的影响，以及良好的电气连接对电路性能的重要性。 第四章：电容与电感 电容器： 电容的定义与单位： 介绍电容是储存电荷能力的度量，单位为法拉（F）。 电容器的结构与种类： 讨论平行板电容器，以及不同介质（如陶瓷、电解、薄膜）电容器的特点和应用。 电容器在直流电路中的行为： 分析电容器在充电和放电过程中的电压和电流变化。 电容器在交流电路中的作用： 介绍容抗的概念，以及电容器如何实现隔直流、通交流的功能。 电感器： 电感的定义与单位： 介绍电感是线圈对电流变化的阻碍能力的度量，单位为亨利（H）。 电感器的结构与影响因素： 讨论线圈的匝数、形状、铁芯等因素对电感量的影响。 电感器在直流电路中的行为： 分析电感器在电流变化时的自感现象。 电感器在交流电路中的作用： 介绍感抗的概念，以及电感器如何用于滤波、调谐等电路。 RLC串联与并联电路的暂态分析： 探讨在直流电压或电流作用下，RLC电路中电流和电压随时间的变化过程。 第五章：交流电的基础 正弦交流电的产生： 介绍发电机的工作原理，以及如何产生周期性变化的电动势。 正弦交流电的参数： 周期（T）与频率（f）： 解释它们之间的关系（f=1/T）。 振幅（U_m, I_m）： 最大值。 角频率（ω）： 描述单位时间内变化的相位，ω = 2πf。 初相位（φ）： 描述交流电开始时的相位。 有效值： 解释电压和电流的有效值（RMS）概念，以及它们与热效应的关系，它是衡量交流电“大小”的常用标准。 相量法： 介绍使用相量来表示交流电，以及如何方便地进行交流电路的加法、减法运算，极大简化了分析过程。 阻抗（Z）： 引入复数阻抗的概念，它包含了电阻、容抗和感抗，是交流电路中总的阻碍作用。 功率： 瞬时功率、有功功率（P）、无功功率（Q）、视在功率（S）： 详细解释这些功率的概念及其相互关系（S²=P²+Q²）。 功率因数（cosφ）： 解释功率因数的重要性，以及如何提高功率因数。 第六章：磁场与电磁感应 磁场的产生： 介绍载流导线周围的磁场，安培定则及其应用。 磁场强度（H）与磁感应强度（B）： 解释它们之间的关系。 磁通量（Φ）： 定义磁通量，以及磁通量的变化。 法拉第电磁感应定律： 详细阐述感应电动势的大小与磁通量变化率的关系。 楞次定律： 阐述感应电流的方向总是阻碍引起它的磁通量变化。 自感与互感： 深入分析线圈的自感现象，以及两个线圈之间的互感效应，为变压器原理奠定基础。 第二部分：电气工程应用技术 本部分将前面介绍的基础理论知识应用到实际的电气工程领域，探讨常见的电气设备和技术。 第七章：半导体器件基础 半导体的基本性质： 介绍本征半导体和外延半导体的区别，以及杂质对半导体导电性的影响。 PN结： PN结的形成与特性： 介绍PN结的形成过程，以及外加电压（正偏、反偏）对其导电性的影响。 二极管： 详细讲解二极管的工作原理，整流、稳压、开关等功能，并介绍常见二极管的类型。 三极管（BJT）： 三极管的结构与工作原理： 介绍NPN和PNP三极管，以及它们在放大和开关电路中的应用。 三极管的放大作用： 阐述微小的基极电流变化如何控制集电极电流的大范围变化。 场效应管（FET）： 场效应管的种类与工作原理： 介绍JFET和MOSFET，并讲解其栅极电压控制漏极电流的工作方式。 场效应管的特点与应用： 对比三极管，分析场效应管在高输入阻抗、低功耗等方面的优势。 集成电路（IC）简介： 简要介绍集成电路的基本概念，以及其在现代电子设备中的重要性。 第八章：电力系统入门 发电、输电、配电、用电： 介绍电力系统的基本构成和流程。 变压器： 变压器的工作原理： 基于电磁感应原理，详细讲解变压器如何通过改变电压和电流的幅值实现电能的传输。 变压器的类型与参数： 介绍升压变压器、降压变压器，以及额定容量、变比等关键参数。 变压器的损耗与效率： 分析变压器在运行过程中产生的各种损耗，并探讨提高效率的方法。 输电线路的特点： 讨论输电线路的电压等级、电缆与架空线，以及线路损耗。 配电网络： 介绍常见的配电方式，如放射式、环式等。 低压电气设备： 简要介绍断路器、熔断器、接触器等保护和控制设备。 第九章：电动机与发电机 直流发电机： 介绍其基本结构和工作原理，以及不同类型的直流发电机。 交流发电机： 重点介绍同步发电机，以及其在发电厂中的广泛应用。 直流电动机： 讲解其工作原理，电磁力如何驱动转子旋转，以及不同类型的直流电动机（如串励、并励）。 交流电动机： 感应电动机（异步电动机）： 详细讲解其工作原理，转子感应电流与定子磁场的相互作用，以及其在工业中的主导地位。 同步电动机： 介绍其同步运行的特点。 电动机的调速与制动： 探讨常用的调速方法和制动原理。 第十章：电子电路基础 放大电路： 放大电路的组成与工作原理： 介绍放大电路的基本结构，以及如何放大输入信号。 反馈： 讲解负反馈对放大电路性能的影响，如提高稳定性、扩大带宽、减小失真等。 振荡电路： 介绍振荡电路产生周期性信号的基本原理，以及其在通信、测量等领域的应用。 滤波电路： 讲解低通、高通、带通、带阻滤波器的作用，以及它们如何选择性地允许或阻止特定频率的信号通过。 电源电路： 整流电路： 介绍半波整流、全波整流、桥式整流等电路，以及它们将交流电转换为脉动直流电的过程。 滤波电路： 讲解如何利用电容等元件对脉动直流电进行滤波，使其平滑。 稳压电路： 介绍如何通过稳压二极管、集成稳压器等实现输出电压的稳定。 数字电路基础（简述）： 简要介绍逻辑门、组合逻辑和时序逻辑的概念，为理解更复杂的数字系统打下基础。 第十一章：电气安全与维护 电气安全的重要性： 强调电气事故的危害性，以及安全操作规程的重要性。 触电的类型与防护： 介绍不同类型的触电，以及接地、绝缘、保护装置等防护措施。 安全用电原则： 强调“一机一闸一漏电保护器”等基本原则。 电气设备的日常检查与维护： 介绍定期检查、清洁、紧固等维护方法，以保证设备的正常运行和延长使用寿命。 故障排除基本方法： 提供一些常见电气故障的排查思路和步骤。 本书特色： 理论与实践相结合： 在介绍基本理论的同时，穿插大量实际应用案例，帮助读者理解理论在实际中的意义。 循序渐进的教学设计： 内容从易到难，层层递进，确保不同基础的读者都能顺利学习。 强调原理分析： 力求让读者理解“为什么”，而不仅仅是“怎么做”。 语言通俗易懂： 避免过于晦涩的专业术语，用清晰的语言解释复杂的概念。 本书适合作为高等院校、职业技术学校电气工程及相关专业的教材，也可供从事电气工作的技术人员、业余爱好者以及希望系统了解电气工程知识的读者阅读。通过学习本书，读者将能为进一步深入学习电气工程的专业知识打下坚实的基础，并对电气工程在现代社会中的作用有更深刻的认识。

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