• 精選電路理論和電機(jī)學(xué)兩門課程的基礎(chǔ)內(nèi)容作為本教材內(nèi)容，將電路理論和電機(jī)學(xué)分別安排在1～9章和10～12章加以介紹，也適合少學(xué)時(shí)電工技術(shù)課程教學(xué)。

• 以適合學(xué)生自學(xué)為出發(fā)點(diǎn)，優(yōu)先考慮闡述的清晰和可讀性，對(duì)所需數(shù)學(xué)和物理知識(shí)作簡(jiǎn)單介紹，而對(duì)重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容講清講透，不吝嗇篇幅。

• 激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，精選15個(gè)代表性應(yīng)用實(shí)例，作為學(xué)生自學(xué)內(nèi)容；精選豐富例題和習(xí)題，以引導(dǎo)學(xué)生掌握本課程重要知識(shí)，培養(yǎng)和提高學(xué)生分析解決問題的能力。

• 引入仿真工具，介紹MATLAB軟件在電路與電機(jī)分析中的應(yīng)用，使學(xué)生掌握基本的計(jì)算機(jī)輔助分析技術(shù)。

電工技術(shù)是高等院校機(jī)制能動(dòng)類專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程。通過本課程的學(xué)習(xí)，可使學(xué)生掌握電路的基本理論和基本分析方法，了解幾種典型電機(jī)的結(jié)構(gòu)、原理、特性和應(yīng)用，獲得初步的電工技術(shù)實(shí)驗(yàn)技能，掌握一種仿真軟件在電路與電機(jī)分析中的應(yīng)用。

交通設(shè)備信息工程、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化、車輛工程等專業(yè)要求電工技術(shù)課程介紹較多的電路理論知識(shí)和電機(jī)知識(shí)，以便為相關(guān)后續(xù)課程打好基礎(chǔ)。為此，我們編寫了這本教材。在編寫過程中，我們所作的考慮如下：

（1）在內(nèi)容安排上，按64學(xué)時(shí)的理論教學(xué)學(xué)時(shí)，精選電路理論和電機(jī)學(xué)兩門課程的基礎(chǔ)內(nèi)容作為本教材內(nèi)容。將電路理論和電機(jī)學(xué)分別安排在1～9章和10～12章加以介紹，使少學(xué)時(shí)的電工技術(shù)課程也可選用本教材。

（2）以適合學(xué)生自學(xué)為出發(fā)點(diǎn)，優(yōu)先考慮闡述的清晰和可讀性，對(duì)所需數(shù)學(xué)和物理知識(shí)作簡(jiǎn)單介紹，而對(duì)重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容講清講透，不吝篇幅。

（3）精選了豐富的例題和習(xí)題，以引導(dǎo)學(xué)生理解掌握本課程的重要知識(shí)，培養(yǎng)和提高學(xué)生分析解決問題的能力。

（4）在每章末尾都有小結(jié)，對(duì)本章講述的主要內(nèi)容進(jìn)行歸納和提煉，以幫助學(xué)生對(duì)本章內(nèi)容整體把握。

（5）為激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)電工技術(shù)的興趣，本教材結(jié)合教學(xué)內(nèi)容精選了15個(gè)具有一定代表性的應(yīng)用實(shí)例，應(yīng)用實(shí)例部分可以作為學(xué)生自學(xué)的內(nèi)容。

（6）電機(jī)內(nèi)部電磁關(guān)系的分析很復(fù)雜，也很抽象，而根據(jù)電機(jī)的基本方程式和等效電路來(lái)分析電機(jī)的特性則比較簡(jiǎn)單。對(duì)非電類專業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，主要是要求掌握電機(jī)的特性。本書盡量從物理概念上闡述電機(jī)內(nèi)部電磁關(guān)系的有關(guān)結(jié)論，避免復(fù)雜的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，電機(jī)的特性則根據(jù)電機(jī)的基本方程式和等效電路導(dǎo)出，從而大大降低了電機(jī)學(xué)這部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)難度。

（7）隨著計(jì)算機(jī)的普及和快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助分析技術(shù)在工程技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。本書介紹MATLAB軟件在電路與電機(jī)分析中的應(yīng)用，使學(xué)生掌握基本的計(jì)算機(jī)輔助分析技術(shù)。

（8）制作相配套的電子課件，利于廣大師生使用。

使用本書作為教材時(shí)，授課教師可根據(jù)學(xué)生的能力、培養(yǎng)計(jì)劃和學(xué)時(shí)等因素，靈活地選用書中的內(nèi)容。若選用第1～9章，則需48學(xué)時(shí)左右，講完全部?jī)?nèi)容則需64學(xué)時(shí)左右。

本書由中南大學(xué)電工電子教學(xué)與實(shí)驗(yàn)中心組織編寫，劉子建任主編，羅瑞瓊、胡燕瑜任副主編，鄒逢興任主審。全書由劉子建統(tǒng)稿，共13章，第1～4章由羅瑞瓊編寫，第5～6章由胡燕瑜編寫，第7～12章由劉子建編寫，第13章由胡燕瑜和劉子建共同編寫。

國(guó)防科技大學(xué)鄒逢興教授擔(dān)任本書的主審，鄒教授在百忙之中精心審閱了全部書稿，提出了許多寶貴意見，對(duì)完善和提高教材質(zhì)量起到了重要作用，在此向鄒教授表示深深的謝意。

本書在編寫過程中，得到了中南大學(xué)電工電子教學(xué)與實(shí)驗(yàn)中心許多教師的支持與幫助，特別是羅桂娥、宋學(xué)瑞、張靜秋、李中華、張曉麗、賴旭芝、劉曼玲、張亞鳴、李力爭(zhēng)、謝平凡、吳顯金、張嬋娟、尋小惠、姜霞和羅群等教師審閱了本書的編寫提綱和書稿，提出了很多改進(jìn)意見和建議，對(duì)我們啟發(fā)和幫助很大，在此表示衷心的感謝。

中南大學(xué)張升平老師仔細(xì)閱讀了本書的初稿，提出了許多寶貴的意見和建議，在此表示誠(chéng)摯的感謝。

由于編者水平有限，書中不足之處在所難免，敬請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。

編 者

2013年12月于中南大學(xué)

序
前言
第1章 電路模型和電路定律 1
1.1 電路和電路模型 1
1.1.1 電路的作用和組成 1
1.1.2 電路模型 2
1.1.3 集總參數(shù)電路 2
1.2 電路變量 3
1.2.1 電流及其參考方向 3
1.2.2 電壓及其參考方向 5
1.2.3 功率和能量 6
1.3 基爾霍夫定律 7
1.3.1 基爾霍夫電流定律 8
1.3.2 基爾霍夫電壓定律 10
1.4 電阻電路元件 12
1.4.1 電阻元件 13
1.4.2 獨(dú)立電源 15
1.4.3 受控電源 18
1.5 應(yīng)用實(shí)例：安全用電與人體電路模型 20
本章小結(jié) 22
習(xí)題一 22
第2章 電阻電路的等效變換 25
2.1 電路的等效變換 25
2.2 電阻的串聯(lián)和并聯(lián) 26
2.3 電阻Y形聯(lián)接和△形聯(lián)接的等效變換 29
2.4 電壓源、電流源的串聯(lián)和并聯(lián) 33
2.4.1 電壓源的串聯(lián)和并聯(lián) 33
2.4.2 電流源的串聯(lián)和并聯(lián) 33
2.5 實(shí)際電源的兩種模型及其等效變換 34
2.6 輸入電阻 37
2.7 應(yīng)用實(shí)例：直流電壓表和直流電流表 38
本章小結(jié) 42
習(xí)題二 42
第3章 電阻電路的一般分析方法 46
3.1 支路分析法 46
3.2 回路電流法 48
3.3 結(jié)點(diǎn)電壓法 53
3.4 應(yīng)用實(shí)例：力的電測(cè)法 58
本章小結(jié) 59
習(xí)題三 60
第4章 電路定理 63
4.1 疊加定理 63
4.2 替代定理 68
4.3 戴維寧定理和諾頓定理 72
4.3.1 戴維寧定理 72
4.3.2 諾頓定理 77
4.4 最大功率傳輸定理 78
4.5 應(yīng)用實(shí)例：實(shí)際電壓表的負(fù)載效應(yīng) 80
本章小結(jié) 81
習(xí)題四 82
第5章 動(dòng)態(tài)電路的時(shí)域分析 87
5.1 電容元件 87
5.1.1 電容元件的定義 87
5.1.2 電容的電壓電流關(guān)系 88
5.1.3 電容的儲(chǔ)能 89
5.1.4 電容電壓的連續(xù)性質(zhì) 89
5.1.5 電容的串聯(lián)與并聯(lián) 90
5.2 電感元件 91
5.2.1 電感元件的定義 91
5.2.2 電感的電壓電流關(guān)系 92
5.2.3 電感的儲(chǔ)能 93
5.2.4 電感電流的連續(xù)性質(zhì) 94
5.2.5 電感的串聯(lián)與并聯(lián) 94
5.3 動(dòng)態(tài)電路方程 95
5.3.1 動(dòng)態(tài)電路方程的列寫 95
5.3.2 一階微分方程的求解 97
5.3.3 初始條件的確定 100
5.4 一階電路的零輸入響應(yīng) 103
5.4.1 一階RC電路的零輸入響應(yīng) 103
5.4.2 一階RL電路的零輸入響應(yīng) 105
5.5 一階電路的零狀態(tài)響應(yīng) 107
5.5.1 一階RC電路的零狀態(tài)響應(yīng) 107
5.5.2 一階RL電路的零狀態(tài)響應(yīng) 109
5.6 一階電路的全響應(yīng)及三要素法 109
5.6.1 一階RC電路的全響應(yīng) 109
5.6.2 一階RL電路的全響應(yīng) 111
5.6.3 一階電路的三要素法 112
5.7 應(yīng)用實(shí)例 117
5.7.1 電梯接近開關(guān) 117
5.7.2 閃光燈電路 118
5.7.3 延時(shí)電路 119
本章小結(jié) 120
習(xí)題五 121
第6章 相量法 125
6.1 正弦量 125
6.2 復(fù)數(shù)和復(fù)指數(shù)函數(shù) 128
6.3 相量法的基礎(chǔ) 132
6.4 電路定律和電路元件的相量形式 135
6.5 應(yīng)用實(shí)例：電容分壓的可調(diào)照明電路 138
本章小結(jié) 139
習(xí)題六 140
第7章 正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析 141
7.1 阻抗和導(dǎo)納 141
7.2 正弦穩(wěn)態(tài)電路的相量法求解 147
7.3 正弦穩(wěn)態(tài)電路的功率 155
7.4 功率因數(shù)的提高 161
7.5 最大功率傳輸 163
7.6 正弦穩(wěn)態(tài)網(wǎng)絡(luò)函數(shù) 165
7.7 RLC電路的諧振 168
7.7.1 RLC串聯(lián)諧振電路 168
7.7.2 RLC并聯(lián)諧振電路 172
7.8 非正弦周期電流電路的分析 173
7.9 應(yīng)用實(shí)例：無(wú)線電接收機(jī)的調(diào)諧電路 176
本章小結(jié) 177
習(xí)題七 178
第8章 三相電路 184
8.1 三相電路的基本概念 184
8.2 對(duì)稱三相電路的分析 189
8.3 不對(duì)稱三相電路的分析 193
8.4 三相電路的功率 196
8.5 應(yīng)用實(shí)例：電力系統(tǒng)簡(jiǎn)介 198
本章小結(jié) 199
習(xí)題八 200
第9章 含有耦合電感的電路 203
9.1 耦合電感 203
9.2 含有耦合電感電路的計(jì)算 207
9.3 空心變壓器 212
9.4 理想變壓器 214
9.5 應(yīng)用實(shí)例：反激變換器 216
本章小結(jié) 218
習(xí)題九 218
第10章 鐵心變壓器 221
10.1 基本電磁定律 221
10.2 磁路的歐姆定律 223
10.3 鐵心變壓器 224
10.3.1 單相變壓器 225
10.3.2 三相變壓器 230
10.3.3 變壓器的額定值 231
10.3.4 變壓器的電壓調(diào)整特性 232
10.3.5 自耦變壓器 232
10.4 應(yīng)用實(shí)例：牽引變壓器 233
本章小結(jié) 234
習(xí)題十 235
第11章 三相異步電動(dòng)機(jī) 236
11.1 三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu) 236
11.2 三相異步電動(dòng)機(jī)的主要技術(shù)數(shù)據(jù) 239
11.3 三相異步電動(dòng)機(jī)的基本工作原理 242
11.4 三相異步電動(dòng)機(jī)的基本方程式和等效電路 245
11.5 三相異步電動(dòng)機(jī)的功率平衡及轉(zhuǎn)矩平衡方程 247
11.6 三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性 250
11.7 三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng) 256
11.8 三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速 260
11.9 三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng) 262
11.10 應(yīng)用實(shí)例 265
11.10.1 變頻空調(diào)、變頻洗衣機(jī)和變頻電冰箱 265
11.10.2 三相異步牽引電動(dòng)機(jī) 266
本章小結(jié) 267
習(xí)題十一 268
第12章 繼電接觸器控制系統(tǒng) 269
12.1 常用低壓電器 269
12.2 電氣原理圖的繪制原則 276
12.3 三相異步電動(dòng)機(jī)基本控制電路 277
12.3.1 點(diǎn)動(dòng)控制 278
12.3.2 直接起停控制 278
12.3.3 兩地控制 279
12.3.4 正反轉(zhuǎn)控制 280
12.3.5 順序控制 281
12.3.6 行程控制 282
12.3.7 時(shí)間控制 284
12.4 應(yīng)用實(shí)例：加熱爐自動(dòng)送料控制電路 285
本章小結(jié) 287
習(xí)題十二 287
第13章 MATLAB在電路與電機(jī)分析中的應(yīng)用 289
13.1 MATLAB簡(jiǎn)介 289
13.1.1 MATLAB的操作界面 289
13.1.2 MATLAB的圖形處理功能 293
13.1.3 MATLAB語(yǔ)言要點(diǎn) 295
13.1.4 仿真工具Simulink 301
13.1.5 電力系統(tǒng)仿真工具箱 305
13.2 MATLAB在電路分析中的應(yīng)用 308
13.3 MATLAB在電機(jī)分析中的應(yīng)用 314
本章小結(jié) 317
習(xí)題十三 317
部分習(xí)題答案 318
參考文獻(xiàn) 325

1. 電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 [主編 李翠英 聶玲 魏 鋼 羅]
2. 電工電子技術(shù) [主編 吳培剛 許弟建]
3. 電工與電子技術(shù)（第二版） [主編 王梅 唐翠微]
4. 電工電子技術(shù)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書 [主編 陳亮]
5. 電工普訓(xùn) [主編 賀小艷 王璇]
6. 電工技術(shù)基礎(chǔ) （第二版） [主編 李中發(fā) 鄒津海]
7. 《電工技術(shù)》開放式精品示范課堂設(shè)計(jì) [羅瑞瓊 宋學(xué)瑞 朱利香 劉子建]
8. 電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)與實(shí)訓(xùn)（第二版） [主編 任萬(wàn)強(qiáng)]
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10. 電工與電子技術(shù) [主編 李燕]
11. 電工技術(shù) [李中發(fā) 主 編]
12. 電工學(xué)電工技術(shù)（第七版•上冊(cè)）同步輔導(dǎo)及習(xí)題全解 [主編 陳勇 孟祥曦]
13. 電工技術(shù)學(xué)習(xí)指導(dǎo)與習(xí)題解答 [李中發(fā) 主編]
14. 電工技術(shù)基礎(chǔ) [李中發(fā) 主編]
15. 電工技術(shù) [范次猛 編著]