正版新书]电工学习题解析与实验指导(微课版)同济大学电工学课

目录

第 一部分 习题解析

第 1章 电路的基本概念与基本理论
1.1 学习指导 2
1.1.1　基本概念 2
1.1.2　电路元件 2
1.1.3　基本定律 3
1.2 重点知识 4
1.2.1　重点一——关联参考方向 4
1.2.2　重点二——基尔霍夫定律及其推广 4
1.3 习题解析 5

第 2章 电阻电路分析方法
2.1 学习指导 17
2.1.1　支路电流法 17
2.1.2　节点电压法 17
2.1.3　网孔电流法 17
2.1.4　叠加定理 17
2.1.5　戴维南定理 18
2.2 重点知识 18
2.2.1　重点一——电路的等效 18
2.2.2　重点二——戴维南定理及其应用 19
2.2.3　重点三——叠加定理 20
2.3 习题解析 21

第3章 电路的暂态分析
3.1 学习指导 41
3.1.1　暂态过程及换路定则 41
3.1.2　一阶电路的三要素 41
3.1.3　一阶电路的两种分析方法 41
3.1.4　零输入响应与零状态响应 42
3.2 重点知识 42
3.2.1　重点一——三要素法求解一阶电路 42
3.2.2　重点二——储能元件的等效变换 42
3.2.3　重点三——全响应的两种分解方式 43
3.3 习题解析 44

第4章 正弦交流电路分析
4.1 学习指导 65
4.1.1　正弦交流电 65
4.1.2　相量的定义及相量的复数运算 65
4.1.3　正弦交流电路分析 66
4.1.4　交流电路的功率 66
4.1.5　交流电路的性质与谐振 66
4.2 重点知识 67
4.2.1　重点一——RLC串联、并联电路分析 67
4.2.2　重点二——复杂正弦交流电路的分析方法 67
4.3 习题解析 68

第5章 三相交流电路分析
5.1 学习指导 79
5.1.1　三相交流电 79
5.1.2　三相电源和负载的连接方式 79
5.1.3　三相电路的电压、电流和功率计算 80
5.2 重点知识 80
5.2.1　重点一——对称三相电路的计算 80
5.2.2　重点二——不对称三相电路的计算 81
5.2.3　重点三——多组负载的三相电路的计算 81
5.3 习题解析 81


第6章 磁路与变压器
6.1 学习指导 94
6.1.1　磁路的基本物理量 94
6.1.2　磁性材料 94
6.1.3　磁路的基本定律 94
6.1.4　变压器 95
6.2 重点知识 95
6.2.1　重点一——安培环路定律 95
6.2.2　重点二——理想变压器的工作原理 96
6.3 习题解析 97


第7章 电动机
7.1 学习指导 108
7.1.1　三相异步电动机的结构 108
7.1.2　三相异步电动机的工作原理 108
7.1.3　三相异步电动机的电磁转矩 108
7.1.4　三相异步电动机的使用 109
7.2 重点知识 110
7.2.1　重点一——电动机的降压起动 110
7.2.2　重点二——电动机的自适应负载能力 111
7.3 习题解析 111


第8章 电气自动控制
8.1 学习指导 118
8.1.1　常用控制电器 118
8.1.2　继电接触控制电路 118
8.1.3　可编程控制器 119
8.2 重点知识 119
8.2.1　重点一——绘制电气图原则 119
8.2.2　重点二——三相异步电动机正/反转控制电路 120
8.3 习题解析 121


第9章 供电知识与安全用电
9.1 学习指导 127
9.1.1　供电系统 127
9.1.2　触电类型 127
9.1.3　触电急救方式 128
9.1.4　防触电技术措施 128
9.2 重点知识 128
9.2.1　重点一——家庭用电布线 128
9.2.2　重点二——保护接零 129
9.3 习题解析 130


第二部分 实验指导


第 1章 电工实验基础知识
1.1 实验室安全 134
1.1.1　实验室安全操作规范 134
1.1.2　常见故障与排查方法 135
1.2 电工测量知识 136
1.2.1　电工测量方法 136
1.2.2　数据处理及误差分析方法 138
1.3 常用电工测量仪器仪表介绍 141
1.3.1　数字万用表 141
1.3.2　直流稳压电源 145
1.3.3　功率表 146
1.3.4　函数信号发生器 147
1.3.5　示波器 149
1.4 实验要求及总结报告 153

第 2章 直流电路实验
2.1 电阻元件伏安特性研究 156
2.1.1　实验目的 156
2.1.2　实验仪器和设备 156
2.1.3　实验准备 156
2.1.4　实验原理 156
2.1.5　实验内容及步骤 157
2.1.6　注意事项 158
2.1.7　思考题与拓展研究 158
2.1.8　数据处理与分析要点 158
2.2 基尔霍夫定律的验证及电位的研究 159
2.2.1　实验目的 159
2.2.2　实验仪器和设备 159
2.2.3　实验准备 159
2.2.4　实验原理 159
2.2.5　实验内容及步骤 160
2.2.6　注意事项 161
2.2.7　思考题与拓展研究 161
2.2.8　数据处理与分析要点 161
2.3 叠加定理的验证及电路齐次性研究 162
2.3.1　实验目的 162
2.3.2　实验仪器和设备 162
2.3.3　实验准备 162
2.3.4　实验原理 162
2.3.5　实验内容及步骤 163
2.3.6　注意事项 164
2.3.7　思考题与拓展研究 165
2.3.8　数据处理与分析要点 165
2.4 戴维南定理和诺顿定理的验证 165
2.4.1　实验目的 165
2.4.2　实验仪器和设备 165
2.4.3　实验准备 165
2.4.4　实验原理 166
2.4.5　实验内容及步骤 167
2.4.6　注意事项 168
2.4.7　思考题与拓展研究 168
2.4.8　数据处理与分析要点 168



第3章 电路暂态过程研究实验
3.1 一阶RC电路的暂态过程研究 169
3.1.1　实验目的 169
3.1.2　实验仪器和设备 169
3.1.3　实验准备 169
3.1.4　实验原理 169
3.1.5　实验内容及步骤 171
3.1.6　注意事项 172
3.1.7　思考题与拓展研究 172
3.1.8　数据处理与分析要点 172
3.2 二阶RLC电路的暂态过程研究 172
3.2.1　实验目的 172
3.2.2　实验仪器和设备 173
3.2.3　实验准备 173
3.2.4　实验原理 173
3.2.5　实验内容及步骤 174
3.2.6　注意事项 175
3.2.7　思考题与拓展研究 175
3.2.8　数据处理与分析要点 175



第4章 交流电路实验
4.1 交流电路阻抗参数的测量 176
4.1.1　实验目的 176
4.1.2　实验仪器和设备 176
4.1.3　实验准备 176
4.1.4　实验原理 176
4.1.5　实验内容及步骤 177
4.1.6　注意事项 179
4.1.7　思考题与拓展研究 179
4.1.8　数据处理与分析要点 179
4.2 功率因数提高实验 180
4.2.1　实验目的 180
4.2.2　实验仪器和设备 180
4.2.3　实验准备 180
4.2.4　实验原理 180
4.2.5　实验内容及步骤 181
4.2.6　注意事项 182
4.2.7　思考题与拓展研究 183
4.2.8　数据处理与分析要点 183

第5章 三相电路实验
5.1 三相电路电压电流的测量 184
5.1.1　实验目的 184
5.1.2　实验仪器和设备 184
5.1.3　实验准备 184
5.1.4　实验原理 184
5.1.5　实验内容及步骤 185
5.1.6　注意事项 187
5.1.7　思考题与拓展研究 187
5.1.8　数据处理与分析要点 187
5.2 三相电路功率测量 187
5.2.1　实验目的 187
5.2.2　实验仪器和设备 187
5.2.3　实验准备 188
5.2.4　实验原理 188
5.2.5　实验内容及步骤 189
5.2.6　注意事项 193
5.2.7　思考题与拓展研究 193
5.2.8　数据处理与分析要点 193


第6章 磁路与铁心线圈实验
6.1 单相变压器的应用及特性研究 194
6.1.1　实验目的 194
6.1.2　实验仪器和设备 194
6.1.3　实验准备 194
6.1.4　实验原理 194
6.1.5　实验内容及步骤 196
6.1.6　注意事项 197
6.1.7　思考题与拓展研究 198
6.1.8　数据处理与分析要点 198
6.2 磁耦合线圈同名端的判别及其参数的测量 198
6.2.1　实验目的 198
6.2.2　实验仪器和设备 198
6.2.3　实验准备 198
6.2.4　实验原理 199
6.2.5　实验内容及步骤 200
6.2.6　注意事项 200
6.2.7　思考题与拓展研究 201
6.2.8　数据处理与分析要点 201


第7章 电动机控制实验
7.1 三相异步电动机的点动和连续运行控制 202
7.1.1　实验目的 202
7.1.2　实验仪器和设备 202
7.1.3　实验准备 202
7.1.4　实验原理 202
7.1.5　实验内容及步骤 203
7.1.6　注意事项 205
7.1.7　思考题与拓展研究 205
7.1.8　数据处理与分析要点 205
7.2 三相异步电动机的正/反转控制 205
7.2.1　实验目的 205
7.2.2　实验仪器和设备 205
7.2.3　实验准备 206
7.2.4　实验原理 206
7.2.5　实验内容及步骤 206
7.2.6　注意事项 208
7.2.7　思考题与拓展研究 208
7.2.8　数据处理与分析要点 208
7.3 三相异步电动机的Y-△自动降压起动控制线路 209
7.3.1　实验目的 209
7.3.2　实验仪器和设备 209
7.3.3　实验准备 209
7.3.4　实验原理 209
7.3.5　实验内容及步骤 211
7.3.6　注意事项 212
7.3.7　思考题与拓展研究 213
7.3.8　数据处理与分析要点 213

附录A　常用电子元器件介绍 214
附录B　常用电工工具的使用 222

顾榕，博士，副教授，2006年3月毕业于同济大学计算机系，主要从事智能信号分析与算法、脑认知理论与方法等方面的研究。作为课程负责人，主讲的“电工学”课程2020年11月被教育部认定为“一流本科课程”。“电工学”MOOC课程于2019年1月被教育部评为国家精品在线开放课程。主编过《电工学原理》（电子工业出版社，2014年）等教材。

1.重点知识归纳总结，助力读者夯实理论基础
对每章重点知识做了精炼概括，梳理了各知识点之间的脉络联系，突出各章的主要定理及重要公式，使读者在各章学习过程中目标明确、有的放矢。此外，选取每一章中较难理解的重点环节，详细分析，加以指导，提出了解决的思路和手段，对读者掌握理论知识提供了有效的帮助。
2.精心编排丰富习题，开阔读者解题思路
为了使读者能够学练结合，达到更好学习效果，各章后配有综合性较强的多类型习题，题型和题量均满足院校教学需求。用更有针对性的习题，细致地解析解答思路，更清晰地讲解电工技术原理，开阔读者的解题思路，使其更好地掌握电工学的基本内容和解题方法。
3.详细指导配套实验，扎实锤炼实战技能
精选与电工学各章内容配套的多个实验，以基础知识为主体，辅以实验操作示范和数据分析引导，以更清晰、更容易理解的方式让读者学习和掌握理论知识的同时，指导读者更好地、可实操地开展实验，进一步理解常见电器设备的初步工作原理，为读者在今后的学习和工作中更好地使用电器设备打下坚实的基础，也增加读者的感性认识以提高学习兴趣。
4.打造新形态教材，帮助读者随时随地高效自学
录制微课讲解视频，深入讲解重点习题，细致解析解答思路，使读者随时随地高效自学，并获得更好的学习效果。在实验准备方面加入了仿真的引导教学，可开拓学生的视野。提供了实验演示视频，学生可以展开自学和自查。利用微视频讲解抽象的解题原理、展示复杂的实验过程，这种更直观的呈现形式，使本教材相较于传统教材具备更大优势，使读者能够更直观地学习相关原理，降低了理论学习的难度。