本书是普通高等教育"十一五”国家级规划教材，是教育部高等学校电工电子基础课程教学指导分委员会推荐教材。本书共10章，主要内容包括：电路的基本概念与分析定律、电路的基本分析方法、动态电路的暂态分析、正弦交流电路的稳态分析、含二端口元件电路的分析、交流电动机及应用、直流电动机及应用、控制电机及应用、电气控制系统、电工测量与安全用电。本书提供配套微课视频、电子课件、习题参考答案等。本书理论与实践结合紧密、系统性强、易于自学，可作为高等学校理工科相关课程的教材，也可作为电子信息、仪器仪表、自动化等领域的科研人员和工程技术人员的参考书。
潘孟春，教授，博士生导师，国防科技大学仪器科学与技术学科带头人、学科建设召集人，校学术委员会委员、教学委员会委员和科技委员会委员，军队育才金获得者，湖南省研究生优秀教学团队负责人，湖南省机械工程学会副理事长、装备发展部军用电子元器件领域专家、军队训练保障领域专家，荣立三等功1次。长期从事智能传感与探测方面的教学与科研工作，主持仪器学科第四、五轮全国学科评估，创建了全军唯一计量技术首次任职专业；主讲《电工与电路基础》《电子技术》《现代传感技术》等课程；主持建设教育部产学合作协同育人基地、湖南省研究生创新培养基地和1门湖南省线上线下一流课程；培养研究生60名，其中首届中国仪器仪表学会全国优博1篇、军优博2篇、省优博1篇、校优博1篇，省优硕1篇，校研究生学术创新之星3人；获军队教学成果一等奖1项、二等奖3项。主持国家自然科学基金、武器装备探索、预先研究、军委科技委创新特区等30余项课题；获国家发明专利和软件著作授权35项，发表论文130余篇（其中SCI收录60余篇，ESI前10% 15篇），出版国家级规划教材和专著8部，2015年被Elsevier评为具有世界范围学术影响力的学者；获军队、省部级科技进步二等奖3项、三等奖5项。
目录
第1章 电路的基本概念与分析定律 1
本章导读信息 1
1.1 电路概述 2
1.1.1 电路的功能与组成 2
1.1.2 电路模型与集总假设 2
1.1.3 电路的分类 4
1.2 电路的基本物理量 4
1.2.1 电流 4
1.2.2 电位、电压和电动势 5
1.2.3 电功率与电能 8
1.2.4 元器件的额定值 9
1.3 无源元件 9
1.3.1 电阻元件 10
1.3.2 电容元件 11
1.3.3 电感元件 13
1.4 有源元件 15
1.4.1 独立电源（理想电源） 15
1.4.2 受控源 17
1.5 基本半导体器件 19
1.5.1 半导体基础与PN结 19
1.5.2 半导体二极管 21
1.5.3 半导体三极管 24
1.5.4 场效应管 27
1.6 运算放大器 30
1.6.1 运算放大器的符号与
电压传输特性 30
1.6.2 理想运算放大器 31
1.7 电路分析基本定律 32
1.7.1 常用术语 32
1.7.2 基尔霍夫电流定律 33
1.7.3 基尔霍夫电压定律 34
1.8 应用案例 36
1.8.1 二极管限幅、整流、
稳压电路 36
1.8.2 坦克火炮操纵台信号
放大电路 38
思考题与习题1 39
第2章 电路的基本分析方法 43
本章导读信息 43
2.1 电路的独立方程求解法（2b法） 44
2.1.1 独立的KCL方程 44
2.1.2 独立的KVL方程 45
2.1.3 2b法 45
2.2 支路电流法 46
2.2.1 支路电流 46
2.2.2 支路电流法分析步骤 47
2.3 网孔电流法 47
2.3.1 网孔电流 47
2.3.2 网孔电流法原理 48
2.3.3 网孔方程的一般形式 48
2.3.4 网孔电流法几种特殊情况的
处理方法 49
2.4 节点电压法 51
2.4.1 节点电压法原理 52
2.4.2 节点电压法几种特殊情况的
处理方法 53
2.5 对偶原理 55
2.6 电路的等效变换 56
2.6.1 二端网络的概念 56
2.6.2 电路等效的概念 56
2.6.3 电阻的等效变换 57
2.6.4 独立电源的等效变换 62
2.7 齐次定理与叠加定理 65
2.7.1 齐次定理 65
2.7.2 叠加定理 66
2.8 置换定理 69
2.9 戴维南定理与诺顿定理 70
2.9.1 戴维南定理 70
2.9.2 诺顿定理 74
2.10 最大功率传输定理 76
2.11 特勒根定理和互易定理 78
2.11.1 特勒根定理 78
2.11.2 互易定理 80
2.12 非线性电阻电路的分析方法 82
2.12.1 非线性电阻及电路特点 82
2.12.2 非线性电阻电路的
解析法 84
2.12.3 非线性电阻电路的
图解法 85
2.12.4 非线性电阻电路的
分段线性法 86
2.12.5 非线性电阻电路的
小信号分析法 88
2.13 应用案例 90
2.13.1 飞机结构载荷测量
应变电桥电路 90
2.13.2 万用表分压分流电路 90
2.13.3 直流晶体管电路 91
思考题与习题2 92
第3章 动态电路的暂态分析 98
本章导读信息 98
3.1 动态电路及其方程 99
3.1.1 动态电路概述 99
3.1.2 动态电路方程 99
3.2 换路定则与初始值的计算 100
3.2.1 换路定则 100
3.2.2 基于换路定则的电路
初始值计算 101
3.3 一阶电路的零输入响应 104
3.3.1 RC电路的零输入响应 104
3.3.2 RL电路的零输入响应 108
3.4 一阶电路的零状态响应 109
3.4.1 RC电路的零状态响应 109
3.4.2 RL电路的零状态响应 112
3.5 一阶电路的全响应 113
3.5.1 RC电路的全响应 113
3.5.2 RL电路的全响应 114
3.6 一阶电路响应的三要素法 115
3.6.1 一阶电路响应的规律 115
3.6.2 三要素法 115
3.7 阶跃响应与微分积分电路 120
3.7.1 阶跃激励 120
3.7.2 阶跃响应 121
3.7.3 RC微分电路和积分
电路 123
3.8 二阶电路的暂态响应 125
3.8.1 二阶暂态电路 125
3.8.2 二阶零输入响应的求解 125
3.8.3 二阶电路的零状态响应和
全响应 133
3.9 应用案例 134
3.9.1 航空发动机点火电路
分析 134
3.9.2 闪光灯电路分析 136
思考题与习题3 136
第4章 正弦交流电路的稳态分析 141
本章导读信息 141
4.1 正弦交流电概述 142
4.1.1 正弦交流电及其表示
方式 142
4.1.2 正弦量的三要素 142
4.1.3 正弦量的相位差 143
4.1.4 正弦量的有效值 144
4.2 相量 145
4.2.1 复数的基本知识 145
4.2.2 正弦量的相量表示 146
4.3 两类约束的相量形式 148
4.3.1 电阻、电感、电容元件
伏安关系的相量形式 148
4.3.2 基尔霍夫定律的相量
形式 152
4.4 阻抗与导纳 154
4.4.1 阻抗 154
4.4.2 导纳 158
4.4.3 阻抗与导纳的相互转换 160
4.5 正弦稳态电路的相量分析法 161
4.5.1 RLC串联电路的相量
分析法 162
4.5.2 RLC并联电路的相量
分析法 164
4.5.3 复杂正弦交流电路的
相量分析法 165
4.6 正弦稳态电路的功率 167
4.6.1 瞬时功率 167
4.6.2 有功功率 169
4.6.3 无功功率 171
4.6.4 视在功率 171
4.6.5 复功率 172
4.6.6 功率因数 173
4.6.7 正弦稳态最大功率
传输定理 177
4.7 正弦稳态电路的频率特性及
应用 179
4.7.1 传递函数 179
4.7.2 滤波电路 179
4.7.3 谐振电路 184
4.8 三相电路 188
4.8.1 三相电源及其特点 188
4.8.2 三相负载及其特点 191
4.8.3 三相电路的分析 191
4.8.4 三相电路的功率 196
4.9 非正弦周期信号作用下电路的
分析 200
4.9.1 非正弦周期性信号的
傅里叶级数分解 200
4.9.2 非正弦周期性信号的
基本参量 202
4.9.3 非正弦周期信号作用下
电路的稳态分析 204
4.10 应用案例 206
4.10.1 RC低频信号发生器
电路 206
4.10.2 移相器电路 207
4.10.3 收音机调谐电路 208
4.10.4 舰艇供电系统 209
思考题与习题4 210
第5章 含二端口元件电路的分析 216
本章导读信息 216
5.1 二端口元件概述 217
5.2 二端口元件的特性方程 217
5.2.1 导纳参数方程与导纳
参数矩阵 217
5.2.2 阻抗参数方程与阻抗
参数矩阵 219
5.2.3 混合参数方程与混合
参数矩阵 221
5.2.4 传输参数方程与传输
参数矩阵 223
5.2.5 各参数间的关系 224
5.3 含二端口元件电路的分析方法 227
5.3.1 二端口元件的等效 227
5.3.2 二端口元件的连接 229
5.3.3 具有端接的二端口元件的
分析 233
5.4 互感元件及其电路分析 237
5.4.1 互感元件的基本特性 237
5.4.2 互感线圈的连接 240
5.4.3 互感元件电路分析 244
5.5 磁路与变压器电路分析 246
5.5.1 磁路的基本知识 247
5.5.2 变压器的工作原理 250
5.5.3 变压器的损耗 252
5.5.4 理想变压器 253
5.5.5 实际变压器的电路模型 254
5.5.6 变压器电路分析 256
5.6 应用案例 258
5.6.1 三极管放大电路 258
5.6.2 电流互感器 260
5.6.3 飞机通信中的振荡电路 260
思考题与习题5 261
第6章 交流电动机及应用 267
本章导读信息 267
6.1 概述 268
6.2 三相异步电动机的构造 268
6.3 三相异步电动机的工作原理 270
6.3.1 旋转磁场 270
6.3.2 三相异步电动机转子转动的原理 273
6.4 三相异步电动机电路模型及
分析 274
6.4.1 定子电路 274
6.4.2 转子电路 275
6.4.3 三相异步电动机的功率 276
6.5 三相异步电动机的转矩与
机械特性 277
6.5.1 电磁转矩 277
6.5.2 机械特性 278
6.6 三相异步电动机的使用 280
6.6.1 三相异步电动机的启动 280
6.6.2 三相异步电动机的调速 283
6.6.3 三相异步电动机的制动 285
6.6.4 三相异步电动机的铭牌
数据 286
6.7 应用案例 288
6.7.1 电动汽车动力系统 288
6.7.2 全电炮控系统 289
思考题与习题6 290
第7章 直流电动机及应用 292
本章导读信息 292
7.1 直流电机的构造 292
7.2 直流电机的基本工作原理 294
7.3 直流电动机的机械特性 296
7.4 并励电动机的启动与反转 298
7.5 并励（或他励）电动机的调速 299
7.5.1 变磁通（调磁）调速 299
7.5.2 变电枢电压（调压）
调速 300
7.6 应用案例 301
7.6.1 卫星姿态控制 301
7.6.2 舰艇驱动 302
7.6.3 雷达扫描 303
思考题与习题7 303
第8章 控制电机及应用 305
本章导读信息 305
8.1 伺服电动机 305
8.1.1 交流伺服电动机 306
8.1.2 直流伺服电动机 307
8.2 步进电动机 308
8.2.1 单三拍 309
8.2.2 六拍 309
8.2.3 双三拍 310
8.3 测速发电机 311
8.3.1 直流测速发电机 311
8.3.2 交流异步测速发电机 312
8.4 直线电动机 314
8.4.1 直线异步电动机的结构 314
8.4.2 直线异步电动机的工作
原理 315
8.4.3 直线同步电动机 316
8.5 应用案例 316
8.5.1 直线异步电动机应用案例—磁悬浮列车 316
8.5.2 伺服电动机应用案例—
武器站 317
思考题与习题8 317
第9章 电气控制系统 319
本章导读信息 319
9.1 低压控制电器 319
9.1.1 低压刀开关 320
9.1.2 组合开关 321
9.1.3 按钮 321
9.1.4 熔断器 322
9.1.5 热继电器 323
9.1.6 低压断路器 323
9.1.7 交流接触器 324
9.1.8 中间继电器 325
9.1.9 时间继电器 325
9.2 继电接触器控制电路 325
9.2.1 三相异步电动机的点动
控制电路 326
9.2.2 三相异步电动机的直接启、
停控制电路 326
9.2.3 三相异步电动机的异地
控制电路 327
9.2.4 三相异步电动机的正反转
控制电路 327
9.2.5 三相异步电动机的时间
控制电路 328
9.3 可编程控制器 328
9.3.1 可编程控制器概述 329
9.3.2 可编程控制器的组成与
性能指标 329
9.3.3 可编程控制器的工作
原理 331
9.3.4 可编程控制器的编程
语言 331
9.3.5 可编程控制器在电动机
控制中的应用 334
9.4 应用案例 335
9.4.1 电梯拖动系统与控制
系统 335
9.4.2 自动化生产线 335
思考题与习题9 336
第10章 电工测量与安全用电 339
本章导读信息 339
10.1 电工测量概述 340
10.1.1 电工测量的要素 340
10.1.2 常用电工测量方式与
测量方法 340
10.1.3 测量误差与数据处理 342
10.2 电工测量仪表 345
10.2.1 电工测量仪表的分类 345
10.2.2 电工测量仪表的误差与
准确度 347
10.2.3 电工测量仪表的选用
原则 349
10.2.4 电工测量仪表的使用
注意事项 350
10.3 常用电量的测量 351
10.3.1 电压的测量 351
10.3.2 电流的测量 351
10.3.3 功率的测量 353
10.3.4 电能的测量 354
10.4 常用电参量的测量 356
10.4.1 电阻的测量 356
10.4.2 电容的测量 358
10.4.3 电感的测量 360
10.5 安全用电常识 362
10.5.1 电流对人体的影响 362
10.5.2 人体电阻及安全电压 363
10.5.3 人体触电方式 364
10.5.4 接地与接零 366
10.5.5 静电防护及电气防雷防火
防爆 370
10.6 应用案例 372
思考题与习题10 373
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