电气工程学

书籍目录

译者的话

前言

1工作防护与事故预防1

1.1工作场地的安全性1

1.2仪器与产品安全法2

1.3危险物品的规定3

1.4安全标志3

1.5急救4

复习—应用—深化6

2电工学基本概念8

2.1物理量8

2.2电路的类型11

2.3电荷14

2.4电压17

2.4.1电源18

2.4.2电位18

2.4.3电压发生器的类型18

2.4.4电压测试20

2.5电流21

.2.5.1金属中的电流23

2.5.2电流的测量24

2.5.3电流的效应24

2.5.4电流的类型26

2.5.5电流密度27

2.6电阻29

2.7欧姆定律30

2.8导体的电阻31

2.9电阻与温度的关系33

2.10电阻的结构35

2.11电能与功37

2.11.1电能的获得37

2.11.2电功38

2.12电功率40

2.13效率43

2.14电热44

复习—应用—深化46

3电工学基本电路48

3.1串联电路定理48

3.1.1串联电路48

3.1.2串联电阻50

3.1.3电压测量量程范围的扩大51

3.1.4电路中的电压降51

3.2并联电路53

3.3混合电路55

3.3.1分压器56

3.3.2电流表量程的扩大58

3.3.3桥式电路59

3.3.4通过电流与电压的测量来确定电阻60

3.4电源的内电阻61

3.4.1电源的工况61

3.4.2等效电压源与等效电流源63

3.4.3匹配64

3.4.4电源电路65

3.5原电池67

3.5.1化学能转换为电能67

3.5.2一次电池68

3.5.3二次电池（蓄电池）70

复习—应用—深化72

4电场74

4.1电场的特性74

4.2基本概念75

4.2.1电场强度75

4.2.2电感应与极化75

4.2.3实践中的电场76

4.3直流电路中的电容器77

4.3.1电容器的特性77

4.3.2电容器的电容78

4.3.3电容器的充电与放电80

4.3.4充电后电容器的能量83

4.4电容器的连接83

4.4.1电容器的并联83

4.4.2电容器的串联84

4.5电容器的特征参数与结构形式84

4.5.1特征参数85

4.5.2结构形式85

复习—应用—深化87

5磁场89

5.1磁体89

5.1.1磁极89

5.1.2磁场及其描述91

5.2电磁场92

5.2.1通电导体与磁场92

5.2.2通电线圈与磁场93

5.3磁场参数94

5.3.1磁通94

5.3.2磁通势95

5.3.3磁场强度h96

5.3.4磁通密度b96

5.4线圈磁场中的铁心97

5.5磁路101

5.6电流与磁场103

5.6.1磁场中的通电导体103

5.6.2磁场中的通电线圈106

5.6.3通电的平行导体106

5.7感应电压107

5.7.1发电机工作原理（励磁生电）107

5.7.2楞次定律109

5.7.3变压器的工作原理（静感应）109

5.7.4自感电压111

5.7.5涡流112

复习—应用—深化113

6配电技术115

6.1有关配电技术的资料115

6.2室内布线117

6.2.1照明电路117

6.2.2电流脉冲开关119

6.2.3红外线移动信号装置120

6.2.4楼梯间的定时电路120

6.2.5家用电铃121

6.2.6室内通话系统122

6.3电磁控制开关123

6.3.1继电器125

6.3.2接触器127

复习—应用—深化133

7交流电与三相交流电技术135

7.1交流电技术中的特性参数135

7.1.1周期与最大值135

7.1.2频率与周期135

7.1.3频率与波长136

7.1.4频率与极对数137

7.1.5交流电的时间变化138

7.2交流电139

7.2.1正弦量的矢量图140

7.2.2角频率140

7.2.3正弦电压的产生142

7.2.4正弦交流电的最大值与有效值142

7.2.5非正弦电压与非正弦电流144

7.2.6相位差145

7.2.7有效电阻145

7.2.8阻抗145

7.3交流回路中的线圈146

7.3.1感抗146

7.3.2有效电阻和电感线圈的串联147

7.3.3电压三角形149

7.3.4阻抗三角形149

7.3.5有效电阻与电感线圈的并联151

7.3.6电流三角形和导纳三角形151

7.4交流电的功率152

7.4.1有功功率152

7.4.2视在功率153

7.4.3无功功率153

7.4.4感性负载的无功功率154

7.4.5功率因数155

7.4.6电感线圈的损耗功率156

7.5交流电路中的电容器156

7.5.1容抗156

7.5.2有效电阻与电容器的串联电路158

7.5.3有效电阻与电容器的并联电路161

7.5.4电容器的功率损耗162

7.6由线圈、电容器和有效电阻组成的电路163

7.6.1由线圈、电容器和有效电阻组成的串联电路163

7.6.2由线圈、电容器和有效电阻组成的并联电路164

7.7振荡回路166

7.7.1谐振167

7.7.2串联振荡回路167

7.7.3并联振荡回路169

7.8三相交流电172

7.8.1三相交流电压的产生172

7.8.2联结173

7.8.3星形联结（符号：）174

7.8.4三角形联结（符号：△）176

7.8.5星形联结与三角形联结的应用178

7.8.6三相交流电的功率179

7.8.7三相交流电的功率测量180

7.9补偿181

7.9.1补偿方式182

7.9.2补偿电容器的确定184

7.9.3电子换流器电路的补偿184

7.9.4音频阻塞电路185

7.10消除无线电干扰185

7.10.1无线电干扰的形成185

7.10.2防无线电干扰措施186

复习—应用—深化188

8测量技术190

8.1电测仪器190

8.1.1测量技术的基本概念190

8.1.2测量仪器的显示方式191

8.1.3模拟式测量仪器191

8.1.4数字式测量仪器193

8.1.5指针式测量仪器的测量误差196

8.1.6实际测量197

8.2电气测量装置198

8.2.1动圈式测量装置198

8.2.2动铁式测量装置199

8.2.3电动式测量装置199

8.3电能表200

8.3.1有效消耗电能表200

8.3.2电子电能表202

8.4电阻的测量203

8.4.1测量电桥203

8.5用钳形电流表测量204

8.6示波器205

8.6.1模拟式示波器206

8.6.2双踪示波器208

8.6.3数字式示波器209

8.6.4利用示波器进行的测量210

8.7用传感器对非电量进行的测量211

8.7.1有源传感器与无源传感器211

8.7.2模拟式传感器212

8.7.3二进制传感器215

8.7.4数字式传感器217

复习—应用—深化218

9电子学220

9.1半导体材料220

9.2半导体电阻222

9.2.1与电压有关的电阻（压敏电阻）222

9.2.2热敏电阻（ntc电阻）223

9.2.3冷态电阻（ptc电阻）225

9.2.4磁敏元件228

9.3霍尔发生器228

9.4半导体二极管229

9.4.1工作原理229

9.4.2功率二极管230

9.4.3z二极管（稳压二极管）230

9.4.4半导体的标志232

9.5晶体管233

9.5.1双极晶体管234

9.5.2场效应晶体管（fet）250

9.6光电子学254

9.6.1光电子发射器（发光二极管）254

9.6.2光电子接收器256

9.6.3光耦合器258

9.6.4液晶显示259

9.6.5光电接收器的电路实例259

9.7集成电路260

9.8运算放大器261

9.8.1基础知识261

9.8.2有运算放大器的模拟电路264

9.8.3有运算放大器的数字电路266

9.9数字技术269

9.9.1数字技术与控制技术中的信号类型269

9.9.2基本逻辑关系269

9.9.3具有输出非门或输入非门的基本逻辑电路271

9.9.4开关电路族273

9.9.5布尔运算275

9.9.6nand与nor技术中的电路“异”逻辑（不包括oder）277

9.9.7kv图278

9.9.8触发电路279

9.9.9具有触发电路的电路282

9.10大功率电子学287

9.10.1大功率电子学中的标准器件287

9.10.2大功率电子学电路293

9.10.3整流294

9.10.4整流器整流/逆变器304

9.10.5交流电流变频器305

9.10.6直流变压器307

9.10.7逆变器310

9.10.8电源设备310

9.10.9电动机的工作方式313

9.10.10直流驱动314

9.10.11交流电流驱动316

9.11半导体器件的冷却319

复习—应用—深化320

10电气设备322

10.1电能的产生与输送322

10.1.1发电厂322

10.1.2变电站329

10.1.3输电网332

10.1.4低压设备333

10.2绝缘线、电缆与裸线341

10.2.1绝缘线和电缆的色标341

10.2.2绝缘导线341

10.2.3数据线344

10.2.4中、低压设备用电缆345

10.2.5高、中压设备用架空线345

10.3线路与用电器的保护346

10.4保护开关350

10.5固定敷设电缆与导线的测定354

10.5.1线路上的电压降356

10.5.2过电流保护装置的布置357

10.5.3线路计算例题358

10.6特殊类型的房间与设备359

10.6.1有浴盆或喷淋的房间359

10.6.2桑拿浴设备361

10.6.3工地362

10.6.4农业与园艺房产362

10.6.5有火灾危险的生产场所364

10.6.6有爆炸危险的区域366

10.6.7医疗使用区367

10.6.8房间类型与工作场所综览369

10.6.9工业设备的电气装备370

10.7电气设备中的防火372

10.7.1电气设备中的火焰特点372

10.7.2灭火剂372

复习—应用—深化373

11保护措施375

11.1带电设施中的危险375

11.1.1电流对人体的影响375

11.1.2直接接触与间接接触377

11.1.3保护措施的专业概念377

11.2低电压设备的安全规定377

11.3概念与特征参数378

11.3.1保护等级378

11.3.2ip保护类型（按din vde 0470）379

11.3.3在电气设备作业中的安全措施380

11.3.4故障类型381

11.3.5故障时出现的电压382

11.4防电击保护382

11.5防直接与防间接接触保护383

11.5.1通过低电压selv和pelv的保护383

11.5.2通过限制电荷的保护385

11.6正常条件下的防电击保护（防直接接触保护或基础保护）385

11.7故障条件下的防电击保护（直接接触保护或故障保护）386

11.7.1三相交流系统386

11.7.2tn系统中的保护措施387

11.7.3故障电流保护装置（rcd）390

11.7.4tt系统中的保护措施392

11.7.5it系统中的保护措施394

11.7.6利用保护等级ⅱ的设备或通过等值绝缘（保护绝缘）的保护395

11.7.7通过不导电空间的保护396

11.7.8保护隔离396

11.7.9通过对地绝缘、局部电位平衡的保护396

11.8保护措施的检验397

11.8.1接地安全引线和电位平衡线的检验398

11.8.2电气设备绝缘电阻的测试400

11.8.3selv、pelv保护措施与保护隔离的检验400

11.8.4地板与墙壁间的绝缘电阻/绝缘阻抗的测试401

11.8.5tn、tt和it系统中保护措施的检验402

11.8.6故障电流保护装置（rcd）的检验403

11.8.7旋转磁场方向的检验404

11.8.8按bgv a2的复验404

11.8.9电气设备的e检验章405

11.9防带静电保护405

复习—应用—深化407

12房屋技术409

12.1光与照明技术409

12.1.1光410

12.1.2照明技术度量单位411

12.1.3对良好照明的要求414

12.1.4灯数的确定415

12.1.5光的计算软件416

12.1.6白炽灯417

12.1.7气体放电灯420

12.1.8霓虹灯设备423

12.2电气设备424

12.2.1电气设备的一般概念424

12.2.2电热水器426

12.2.3室内电采暖429

12.2.4食品储藏与准备用电气设备433

12.2.5电气设备维修与更改后的检验438

12.2.6电气设备的复验440

12.3天线技术441

12.3.1天线的工作原理441

12.3.2接收天线443

12.3.3卫星接收设备444

12.3.4宽带通信设备446

12.3.5天线设备的构造447

12.3.6放大因数、衰减常数与电平448

12.3.7接收天线设备的计算450

12.3.8接收天线设备的建立451

12.3.9天线设备建立规范453

12.4长途通信454

12.4.1数据传输454

12.4.2长途模拟通信系统454

12.4.3数字通信系统455

12.5楼房自动化458

12.5.1楼房服务控制系统458

12.5.2楼房系统技术460

12.5.3eib方案设计463

12.6警报信号系统465

12.6.1防盗信号系统465

12.6.2火警信号系统469

12.7避雷470

12.7.1雷电的形成470

12.7.2闪电电流效应470

12.7.3房屋避雷471

复习—应用—深化475

13电机477

13.1变压器478

13.1.1单相变压器478

13.1.2小型变压器486

13.1.3特种变压器489

13.1.4仪用互感器491

13.1.5三相电变压器494

13.1.6变压器的并联499

13.2电动机与发电机500

13.2.1基础知识500

13.2.2无换向器的三相交流电动机503

13.2.3其他异步感应电动机517

13.2.4同步发电机525

13.2.5整流子发电机527

13.2.6换流器543

13.2.7电动机的运行方式544

13.2.8电动机的结构型式545

13.2.9绝缘材料等级546

13.2.10电动机的冷却547

13.2.11电动机的选择548

13.2.12电动机的维护与检查550

复习—应用—深化551

14计算机技术553

14.1计算机技术基本概念553

14.1.1计算机的工作原理554

14.2硬件556

14.2.1存储器556

14.2.2输入设备561

14.2.3输出设备562

14.2.4数据交换网络技术564

14.3软件（计算机程序）568

14.3.1系统程序568

14.3.2应用程序569

14.3.3编程语言571

14.4用计算机办公572

14.5因特网（internet）573

14.6数据安全与数据保护574

14.6.1数据安全574

14.6.2数据保护575

复习—应用—深化575

15自动化技术577

15.1控制技术577

15.1.1控制577

15.2小型控制设备581

15.3存储器可编程控制（sps）583

15.3.1结构583

15.3.2编程语言584

15.3.3sps工作方式585

15.3.4编程587

15.3.5过程控制598

15.3.6现场总线605

15.4调节技术607

15.4.1任务与概念607

15.4.2调节对象608

15.4.3调节器613

15.4.4调节回路620

15.4.5通用调节器622

15.4.6调节系统设计（范例）623

复习—应用—深化624

16材料、制造方法、环保与节能627

16.1电工学材料627

16.1.1铁、钢与铸铁材料628

16.1.2导体材料629

16.1.3触点材料632

16.1.4绝缘材料634

16.2制造方法与材料加工639

16.2.1成型与变形639

16.2.2分离、涂覆与改变材料特性640

16.2.3接合641

16.2.4激光技术644

16.2.5印制电路645

16.2.6smd技术648

16.3环保649

16.3.1企业中的环保649

16.3.2废料的再利用与废料处理650

16.4节能652

16.4.1与能源的合理交往652

16.4.2备用运行654

16.4.3节能决窍655

复习—应用—深化656

17职业与企业659

17.1职业行为职权659

17.1.1团队工作660

17.1.2工作方法与时序661

17.1.3通信662

17.1.4创造性技术664

17.1.5信息获得665

17.2演示666

17.2.1演示与准备的任务666

17.2.2可视化667

17.2.3演示报告668

17.3项目管理670

17.3.1项目的任务670

17.3.2项目阶段671

17.4客户订单与客户服务672

17.4.1客户期望及与客户的交往672

17.4.2客户订单的执行阶段673

17.4.3客户服务676

17.5核算与报价677

17.5.1税前总售价的确定677

17.5.2商业核算678

17.5.3工业企业中的核算680

17.5.4服务核算682

17.5.5会计处683

17.5.6公布时的核算683

17.6质量管理684

17.6.1质量管理目标684

17.6.2标准系列din iso 9000～9003684

17.6.3tqm法685

17.6.4质量工具686

复习—应用—深化687

附录689

附录a线路符号689

附录b重要的电工学符号694

附录c重要的检验标志与符号695

附录d电阻器与电容器标记696

附录e过电流保护装置释放特性曲线697

附录f电缆与绝缘导线的电流负载能力698

附录g导线最小截面电流负载能力和换算系数699

附录h二极管700

附录i pnp晶体管701

附录j晶闸管和三端双向可控硅开关元件702

附录k重要缩写703

作者简介

《电气工程学(原书第24版)》介绍了在手工业和工业界公认的电工职业领域中所需的基础知识及专业知识。第24版对前版次进行了彻底的修订、扩充，各种插图符号和方框图都是根据教育理论的观点编写。许多学习项目通过实验导入，接着是电气工程学重要定理、公式的解释与描述。每章都有复习—应用—深化的环节，帮助读者巩固已学知识。

《电气工程学(原书第24版)》特别适合作为职业学校、职业专科学校培训和进修的教材。此外，本书对于专业学校技术员、工长以及学生，还有那些进行电气设备的安装、维护和检测实践活动的技术工人、电气技术员和工程师来说，也是一本很有参考价值的书。

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