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电工基础

1.1

前言
1.2

目录
1.3

单元一直流电路基础知识
1.3.1

第一节库仑定律
1.3.1.1

一、电荷
1.3.1.2

二、库仑定律的内容及其应用
1.3.1.3

课后练习
1.3.2

第二节电场和电场强度
1.3.2.1

一、电场
1.3.2.2

二、电场强度
1.3.2.3

三、电力线
1.3.2.4

课后练习
1.3.3

第三节电流
1.3.3.1

一、电流的认识
1.3.3.2

二、电流形成的条件
1.3.3.3

三、电流的大小
1.3.3.4

四、电流的方向
1.3.3.5

五、直流电流的测量
1.3.3.6

课后练习
1.3.4

第四节电压和电位
1.3.4.1

一、电场对电荷的做功
1.3.4.2

二、电压
1.3.4.3

三、电位
1.3.4.4

四、电压的方向
1.3.4.5

五、电压的测量
1.3.4.6

六、常见的几种电压值
1.3.4.7

课后练习
1.3.5

第五节电源和电动势
1.3.5.1

一、电源
1.3.5.2

二、电源电动势
1.3.5.3

课后练习
1.3.6

第六节电阻和电阻定律
1.3.6.1

一、电阻
1.3.6.2

二、电阻定律
1.3.6.3

三、电阻器
1.3.6.4

四、用万用表测量电阻
1.3.6.5

课后练习
1.3.7

第七节电路和欧姆定律
1.3.7.1

一、电路
1.3.7.2

二、欧姆定律
1.3.7.3

三、电源的外特性
1.3.7.4

课后练习
1.3.8

第八节电能和电功率
1.3.8.1

一、电能
1.3.8.2

二、电功率
1.3.8.3

三、电气设备的额定值
1.3.8.4

四、电流的热效应
1.3.8.5

五、电路中的功率平衡
1.3.8.6

课后练习
1.3.9

第九节电源的最大输出功率
1.3.9.1

课后练习
1.3.10

本单元知识要点
1.3.10.1

一、电场
1.3.10.2

二、电路
1.3.10.3

三、常用物理量
1.3.10.4

四、定律和定理
1.3.11

知识能力自测题
1.3.11.1

一、填空题
1.3.11.2

二、选择题
1.3.11.3

三、计算题
1.3.11.4

四、实验题
1.4

单元二直流电路
1.4.1

第一节电阻串联电路
1.4.1.1

一、电阻串联电路的定义
1.4.1.2

二、电阻串联电路的特点
1.4.1.3

三、电阻串联电路的应用
1.4.1.4

课后练习
1.4.2

第二节电阻并联电路
1.4.2.1

一、电阻并联电路的定义
1.4.2.2

二、电阻并联电路的特点
1.4.2.3

三、电阻并联电路的应用
1.4.2.4

课后练习
1.4.3

第三节电阻混联电路
1.4.3.1

课后练习
1.4.4

第四节电池的连接
1.4.4.1

一、电池的串联
1.4.4.2

二、电池的并联
1.4.4.3

三、电池的混联
1.4.4.4

课后练习
1.4.5

第五节电路中各点电位的计算
1.4.5.1

一、电位参考点的选择
1.4.5.2

二、计算电路中某点电位的方法和步骤
1.4.5.3

三、利用电位概念简化电路的画法
1.4.5.4

课后练习
1.4.6

第六节基尔霍夫定律
1.4.6.1

一、复杂电路中的几个名词
1.4.6.2

二、基尔霍夫定律的内容
1.4.6.3

课后练习
1.4.7

第七节支路电流法
1.4.7.1

一、支路电流法的定义
1.4.7.2

二、支路电流法解题步骤
1.4.7.3

课后练习
1.4.8

第八节电压源与电流源及其等效变换
1.4.8.1

一、电压源
1.4.8.2

二、电流源
1.4.8.3

三、两种实际电源模型之间的等效变换
1.4.8.4

课后练习
1.4.9

第九节戴维南定理
1.4.9.1

一、二端网络的有关概念
1.4.9.2

二、戴维南定理的内容
1.4.9.3

课后练习
1.4.10

第十节叠加定理
1.4.10.1

一、叠加定理的内容
1.4.10.2

二、叠加定理应注意的问题
1.4.10.3

课后练习
1.4.11

本单元知识要点
1.4.11.1

一、电阻串、并联电路
1.4.11.2

二、电池的连接
1.4.11.3

三、电路中各点电位的计算
1.4.11.4

四、基尔霍夫定律
1.4.11.5

五、支路电流法
1.4.11.6

六、电压源与电流源及其等效变换
1.4.11.7

七、戴维南定理
1.4.11.8

八、叠加定理
1.4.12

知识能力自测题
1.4.12.1

一、填空题
1.4.12.2

二、选择题
1.4.12.3

三、计算题
1.4.12.4

四、实验题
1.5

单元三电容器
1.5.1

第一节电容器与电容
1.5.1.1

一、电容器
1.5.1.2

二、电容
1.5.1.3

三、平行板电容器
1.5.1.4

课后练习
1.5.2

第二节电容器的参数和种类
1.5.2.1

一、电容器的参数
1.5.2.2

二、电容器的种类
1.5.2.3

课后练习
1.5.3

第三节电容器的连接
1.5.3.1

一、电容器的串联
1.5.3.2

二、电容器的并联
1.5.3.3

课后练习
1.5.4

第四节电容器中的电场能
1.5.4.1

一、电容器的充电和放电
1.5.4.2

二、电容器质量的判别
1.5.4.3

三、电容器中的电场能
1.5.4.4

课后练习
1.5.5

本单元知识要点
1.5.5.1

1.电容器与电容
1.5.5.2

2.电容器的参数和种类
1.5.5.3

3.电容器的连接
1.5.5.4

4.电容器中的电场能
1.5.6

知识能力自测题
1.5.6.1

一、判断题
1.5.6.2

二、填空题
1.5.6.3

三、选择题
1.5.6.4

四、计算题
1.6

单元四磁与电磁感应
1.6.1

第一节磁感应强度与磁通
1.6.1.1

一、磁体、磁极、磁场和磁感线
1.6.1.2

二、电流的磁效应
1.6.1.3

三、磁感应强度与磁通的内容
1.6.1.4

课后练习
1.6.2

第二节磁场强度
1.6.2.1

一、磁导率
1.6.2.2

二、磁场强度的内容
1.6.2.3

三、几种常见载流导体的磁场强度
1.6.2.4

课后练习
1.6.3

第三节铁磁性物质的磁化
1.6.3.1

一、铁磁性物质的磁化知识
1.6.3.2

二、磁化曲线
1.6.3.3

三、磁滞回线
1.6.3.4

四、铁磁材料的分类
1.6.3.5

五、磁化和退磁方法
1.6.3.6

课后练习
1.6.4

第四节磁场对电流的作用
1.6.4.1

一、磁场对载流直导体的作用力
1.6.4.2

二、磁场对通电矩形线圈的力矩
1.6.4.3

三、磁场对运动电荷的作用力
1.6.4.4

课后练习
1.6.5

第五节电磁感应现象
1.6.5.1

一、电磁感应实验
1.6.5.2

二、产生感应电流的条件
1.6.5.3

三、感应电流的方向
1.6.5.4

课后练习
1.6.6

第六节电磁感应定律
1.6.6.1

一、产生感应电动势的一般条件
1.6.6.2

二、感应电动势的大小
1.6.6.3

三、感应电流的大小
1.6.6.4

课后练习
1.6.7

第七节电感器
1.6.7.1

课后练习
1.6.8

第八节自感与互感
1.6.8.1

一、自感
1.6.8.2

二、互感
1.6.8.3

三、涡流
1.6.8.4

课后练习
1.6.9

第九节互感线圈的同名端
1.6.9.1

一、同名端
1.6.9.2

二、同名端的判定方法
1.6.9.3

课后练习
1.6.10

第十节线圈中的磁场能
1.6.10.1

课后练习
1.6.11

本单元知识要点
1.6.11.1

1.基本物理量（表4-3）
1.6.11.2

2.电流的磁效应
1.6.11.3

3.铁磁性物质的磁化
1.6.11.4

4.磁场对电流的作用
1.6.11.5

5.电磁感应
1.6.11.6

6.电感器
1.6.11.7

7.自感和自感电动势
1.6.11.8

8.互感线圈的同名端
1.6.11.9

9.线圈中的磁场能
1.6.12

知识能力自测题
1.6.12.1

一、填充题
1.6.12.2

二、选择题
1.6.12.3

三、计算题
1.7

单元五正弦交流电路
1.7.1

第一节正弦交流电的基础知识
1.7.1.1

一、正弦交流电的产生
1.7.1.2

二、正弦交流电的周期、频率和角频率
1.7.1.3

三、正弦交流电的相位和相位差
1.7.1.4

四、正弦交流电的瞬时值、最大值和有效值
1.7.1.5

五、正弦交流电的三要素
1.7.1.6

课后练习
1.7.2

第二节旋转矢量
1.7.2.1

一、解析式
1.7.2.2

二、波形图
1.7.2.3

三、旋转矢量的内容
1.7.2.4

课后练习
1.7.3

第三节纯电阻电路
1.7.3.1

一、电流和电压的数量关系
1.7.3.2

二、电流和电压的相位关系
1.7.3.3

三、纯电阻交流电路的功率
1.7.3.4

课后练习
1.7.4

第四节纯电感电路
1.7.4.1

一、电流和电压的数量关系
1.7.4.2

二、电流和电压的相位关系
1.7.4.3

三、纯电感交流电路的功率
1.7.4.4

课后练习
1.7.5

第五节纯电容电路
1.7.5.1

一、电流和电压的数量关系
1.7.5.2

二、电流和电压的相位关系
1.7.5.3

三、纯电容交流电路的功率
1.7.5.4

课后练习
1.7.6

第六节 RL串联电路
1.7.6.1

一、RL串联电路电压间的关系
1.7.6.2

二、RL串联电路的阻抗
1.7.6.3

三、RL串联电路的功率
1.7.6.4

课后练习
1.7.7

第七节 RC串联电路
1.7.7.1

一、RC串联电路电压间的关系
1.7.7.2

二、RC串联电路的阻抗
1.7.7.3

三、RC串联电路的功率
1.7.7.4

课后练习
1.7.8

第八节 RLC串联电路
1.7.8.1

一、RLC串联电路电压间的关系
1.7.8.2

二、RLC串联电路的阻抗
1.7.8.3

三、RLC串联电路的功率
1.7.8.4

课后练习
1.7.9

第九节 RLC串联谐振电路
1.7.9.1

一、谐振条件与谐振频率
1.7.9.2

二、谐振参数
1.7.9.3

三、谐振特点
1.7.9.4

四、串联谐振电路的选择性和通频带
1.7.9.5

五、调谐原理
1.7.9.6

课后练习
1.7.10

第十节 RLC并联电路
1.7.10.1

一、RLC并联电路知识
1.7.10.2

二、RLC并联谐振电路
1.7.10.3

课后练习
1.7.11

第十一节实际线圈与电容并联电路
1.7.11.1

课后练习
1.7.12

第十二节提高功率因数的意义和方法
1.7.12.1

一、提高功率因数的意义
1.7.12.2

二、提高功率因数的方法
1.7.12.3

课后练习
1.7.13

本单元知识要点
1.7.13.1

一、R、L、C纯电路
1.7.13.2

二、RLC串、并联电路
1.7.13.3

三、RLC串、并联谐振电路
1.7.13.4

四、提高功率因数的方法
1.7.14

知识能力自测题
1.7.14.1

一、填空题
1.7.14.2

二、计算题
1.8

单元六三相交流电路
1.8.1

第一节三相交流电源
1.8.1.1

一、三相交流电动势的产生
1.8.1.2

二、相序
1.8.1.3

三、三相电源的连接
1.8.1.4

四、相电压和线电压
1.8.1.5

课后练习
1.8.2

第二节三相负载的连接
1.8.2.1

一、连接方式
1.8.2.2

二、符号和规定
1.8.2.3

三、电路计算
1.8.2.4

课后练习
1.8.3

第三节三相交流电路的功率
1.8.3.1

课后练习
1.8.4

第四节安全用电
1.8.4.1

一、触电与救护
1.8.4.2

二、防止触电的技术措施
1.8.4.3

三、采用各种安全保护用具
1.8.4.4

课后练习
1.8.5

本单元知识要点
1.8.5.1

一、三相交流电源
1.8.5.2

二、三相负载的接法
1.8.5.3

三、三相电路的功率
1.8.5.4

四、安全用电
1.8.6

知识能力自测题
1.8.6.1

一、填空题
1.8.6.2

二、选择题
1.8.6.3

三、计算题
1.8.6.4

四、回答问题
1.9

单元七变压器和交流电动机
1.9.1

第一节变压器
1.9.1.1

一、变压器的构造和分类
1.9.1.2

二、变压器的工作原理
1.9.1.3

三、变压器的功率和效率
1.9.1.4

四、变压器的铭牌和额定值
1.9.1.5

课后练习
1.9.2

第二节交流电动机
1.9.2.1

一、三相笼型异步电动机的构造
1.9.2.2

二、三相异步电动机的工作原理
1.9.2.3

三、三相异步电动机的控制
1.9.2.4

四、三相异步电动机的铭牌数据
1.9.2.5

课后练习
1.9.3

本单元知识要点
1.9.3.1

一、变压器
1.9.3.2

二、交流电动机
1.9.4

知识能力自测题
1.9.4.1

一、填空题
1.9.4.2

二、判断题
1.9.4.3

三、选择题
1.9.4.4

四、计算题
1.10

参考答案
1.10.1

单元一直流电路基础知识
1.10.2

单元二直流电路
1.10.3

单元三电容器
1.10.4

单元四磁与电磁感应
1.10.5

单元五正弦交流电路
1.10.6

单元六三相交流电路
1.10.7

单元七变压器和交流电动机
1.11

参考文献

1.3.4.2 二、电压

二、电压

电荷在电场中受到电场力的作用而移动时，电场力要做功。显然，不同的电场，对电荷做功的能力是不一样的。为了衡量电场力做功能力的大小，引入电压这个物理量。

如图1-18所示，在匀强电场中，a、b两点间的电压在数值上等于电场力把电荷q由a移到b所做的功W_ab与被移动电荷电荷量q的比值，可用公式表示为

图1-18 电压

式中 q——由a点移到b点的电荷量，单位为C；

W_ab——电场力将q由a移到b所做的功，单位为J；

U_ab——a、b两点间的电压，单位为V。

电压的常用单位还有千伏（kV）和毫伏（mV）等

1kV=10³V

1V=10³mV