电工与电子技术基础(第2版) 9787121072369 电子工业出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 在线阅读 2026

基本信息

书名：电工与电子技术基础(第2版)

定价：23.50元

作者：刘莲青,王边妃

出版社：电子工业出版社

出版日期：2008-09-01

ISBN：9787121072369

字数：406000

页码：234

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.440kg

编辑推荐

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内容提要

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本书主要介绍电工技术和电子技术的基本概念、基本原理和基本应用。全书共分12章，主要包括：电的基本概念、直流电路、正弦交流电路、三相供电及安全用电、变压器、电动机及控制电路、半导体二极管及应用、半导体三极管及放大电路、集成运算放大器及应用、数字电路的基本知识、组合逻辑电路、时序逻辑电路等。本书各章还提供了实验内容。
　　本书可作为中等职业学校电类相关专业的教材，也可作为工程技术人员的培训教材和参考书。
　　为了方便教师教学，本书还配有电子教学参考资料包(包括教学指南、电子教案和习题答案)，详见前言。

目录

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第1章　电路的基本概念
　1.1　电流　
　思考与练习题　
　1.2　电压与电位　
　思考与练习题　
　1.3　电源与电动势　
　思考与练习题　
　1.4　电阻、导体和绝缘体　
　思考与练习题　
　1.5　电阻、电流及电压测量实验　
　思考与练习题　
　本章小结　
　习题1　
第2章　直流电路　
　2.1　电路及工作状态　
　思考与练习题　
　2.2　欧姆定律及其应用　
　思考与练习题　
　2.3　基尔霍夫定律
　思考与练习题
　2.4　电阻的串联与并联
　思考与练习题
　2.5　电路的功率与电能
　思考与练习题
　2.6　电路中各点电位的计算
　思考与练习题
　2.7　二端网络与戴维南定理　
　思考与练习题
　2.8　戴维南等效电源参数测定实验
　思考与练习题
　本章小结
　习题2
第3章　正弦交流电路
　3.1　正弦交流电的三要素
　思考与练习题
　3.2　正弦量的表示方法　
　思考与练习题
　3.3　正弦交流电路研究的主要问题和分析方法
　思考与练习题
　3.4　电阻电路
　思考与练习题
　3.5　电感元件
　思考与练习题
　3.6　电感电路
　思考与练习题
　3.7　电容元件
　思考与练习题
　3.8　电容电路
　思考与练习题
　3.9　串联电路
　思考与练习题
　3.10　正弦交流电路的相量图
　思考与练习题
　……
第4章　三相供电电路及安全用电　
第5章　变压器
第6章　电动机及控制电路
第7章　半导体二极管及应用电路
第8章　半导体三级管及放大电路
第9章　集成运算放大器及应用
第10章　组合逻辑电路
第11章　时序逻辑电路

作者介绍

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文摘

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序言

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电子元器件的奥秘：电阻、电容、电感与二极管 引言 在浩瀚的电子技术领域，万物皆由微小的元器件构筑而成。它们如同乐章中的音符，共同谱写出复杂而精妙的电子电路。理解这些基本元器件的特性、工作原理以及它们之间的相互作用，是掌握电工与电子技术的基础，更是深入探索更高级电子应用的基石。本书将带领您深入剖析几种最基础、最核心的电子元器件：电阻、电容、电感以及二极管，揭示它们各自独特的“个性”与“能力”，以及如何在电路中扮演至关重要的角色。 第一章：电阻——电路中的“阻碍者”与“分配者” 在电流流动的路径上，电阻扮演着一个至关重要的角色。它就好比一条狭窄的水渠，对水的流动产生阻碍。这种阻碍作用，在电子学中被称为“电阻”。 1.1 电阻的定义与单位 电阻是导体对电流的阻碍程度，其国际单位是欧姆（Ω）。阻值越大，对电流的阻碍作用越强。根据欧姆定律（V=IR），在电压恒定的情况下，电阻越大，流过的电流就越小。 1.2 电阻的分类与材料 电阻器作为一种被动元器件，其种类繁多，根据其结构、材料和用途可以分为多种类型： 固定电阻器： 阻值固定不变，是电路中最常见的电阻类型。 碳膜电阻： 成本低廉，性能稳定，广泛应用于各类电子设备。其阻值主要由碳粉与粘合剂的混合比例决定。 金属膜电阻： 精度高，稳定性好，适用于对精度要求较高的电路，如测量仪器和音频设备。其阻值由金属合金薄膜沉积在陶瓷基体上形成。 氧化膜电阻： 具有较好的耐高温性能，常用于高功率场合。 线绕电阻： 具有高功率承受能力和较好的稳定性，常用于电源电路和高功率负载。其结构是将电阻线缠绕在绝缘骨架上。 可变电阻器： 阻值可以根据需要进行调节。 电位器： 具有三个端子，通过转动旋钮或滑动触点来改变输出电压，常用于音量调节、亮度控制等。 滑动变阻器： 具有两个固定端和一个滑动端，通过改变滑动触点的位置来改变接入电路的阻值，常用于实验和需要连续调节的场合。 微调电阻： 阻值调节范围较小，用于电路的精细调整。 1.3 电阻的特性与参数 在选择和使用电阻时，需要关注以下几个关键参数： 额定功率： 指电阻在正常工作温度下能够长期承受的最大功率。超过额定功率，电阻可能会过热损坏。 阻值允许偏差： 指实际阻值与标称阻值之间的允许误差范围，通常用百分比表示，如±5%、±1%等。 温度系数： 指温度变化时，电阻阻值变化的相对值。温度系数越小，电阻的稳定性越好。 噪声： 电阻在工作时会产生一定程度的随机电信号，称为噪声。金属膜电阻的噪声通常低于碳膜电阻。 1.4 电阻在电路中的作用 电阻在电路中扮演着多种关键角色： 限流： 限制通过电路的电流大小，保护其他元器件免受过大电流的损害。 分压： 将输入的电压按比例分配给串联的电阻，产生不同的电压值。 匹配： 与其他阻抗匹配，以实现最大功率传输或信号的有效传递。 采样： 在某些反馈电路中，通过检测电阻上的电压降来获取电流信息。 延时： 与电容结合，可以构成RC延时电路，实现对信号的延迟。 1.5 电阻的串联与并联 串联： 总电阻等于各分电阻之和（R总 = R1 + R2 + ... + Rn）。串联电阻起着累加限流和分压的作用。 并联： 总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和（1/R总 = 1/R1 + 1/R2 + ... + 1/Rn）。并联电阻起着降低总阻值的效果，可以分担电流。 第二章：电容——电路中的“储能器”与“滤波网” 电容，如同一个微小的“能量仓库”，能够在电场中储存电荷。它在电子电路中发挥着不可替代的作用，尤其在储存能量、滤波和耦合等方面。 2.1 电容的定义与单位 电容是导体储存电荷的能力，其国际单位是法拉（F）。通常使用的单位有微法（μF）、纳法（nF）和皮法（pF）。电容器的容量越大，能够储存的电荷越多。 2.2 电容的结构与构成 电容器的基本结构由两个彼此绝缘的导体（称为极板）组成，中间填充绝缘介质（称为电介质）。当在极板上施加电压时，电荷就会在极板上积累，并在电介质中形成电场，从而储存能量。 2.3 电容的分类与材料 电容器的种类繁多，根据其电介质的不同，可以分为： 陶瓷电容器： 具有体积小、损耗低、频率特性好等优点，广泛应用于高频电路。根据介电材料的不同，又可细分为高介电常数型（如Z5U、Y5V）和低介电常数型（如C0G/NP0）。 高介电常数型： 容量大，但温度和电压稳定性较差。 低介电常数型： 容量较小，但稳定性好，适用于滤波和耦合。 电解电容器： 具有容量大、体积小的特点，但极性，耐压较低，主要用于电源滤波和耦合。 铝电解电容器： 最常见的电解电容器，耐压范围广，容量大。 钽电解电容器： 具有体积小、损耗低、寿命长等优点，但价格较高。 薄膜电容器： 介电材料为聚酯、聚丙烯等薄膜，具有稳定性好、损耗低的特点，适用于高频耦合、滤波和振荡电路。 云母电容器： 具有优良的绝缘性能和稳定性，适用于高频、高压电路。 2.4 电容的特性与参数 额定电压： 指电容器能够承受的最大工作电压。超过额定电压，电介质可能被击穿。 容量： 指电容器储存电荷的能力。 损耗角正切（tanδ）： 衡量电容器内部能量损耗的参数，越小越好，表明电容器性能越佳。 漏电流： 指电容器在储存电荷后，缓慢释放电荷的电流。电解电容器的漏电流通常比其他类型的电容器大。 等效串联电阻（ESR）： 指电容器内部的寄生电阻，会影响高频性能。 2.5 电容在电路中的作用 储能： 作为能量的临时储存器，在电路中提供瞬间能量。 滤波： 消除或减小信号中的噪声和纹波，使信号更纯净。 旁路（Bypass）： 将高频噪声通过电容器引入地线。 耦合（Coupling）： 允许交流信号通过，阻止直流信号通过。 移相： 在交流电路中，电容会引起电流超前电压一个角度。 振荡： 与电感一起构成LC谐振电路，产生特定频率的信号。 延时： 与电阻结合，构成RC延时电路，实现对信号的延迟。 2.6 电容的串联与并联 串联： 总电容的倒数等于各分电容倒数之和（1/C总 = 1/C1 + 1/C2 + ... + 1/Cn）。串联电容起着分压和降低总电容的作用。 并联： 总电容等于各分电容之和（C总 = C1 + C2 + ... + Cn）。并联电容起着增大总电容和分担电压的作用。 第三章：电感——电路中的“能量存储者”与“电流平滑器” 电感器，如同一个“惯性装置”，能够抵抗电流的变化。它通过磁场的形式储存能量，并在电流变化时产生感应电动势，抵消这种变化。 3.1 电感的定义与单位 电感是导体自身感应出的对电流变化的阻碍能力，其国际单位是亨利（H）。通常使用的单位有毫亨（mH）和微亨（μH）。电感量越大，对电流变化的阻碍作用越强。 3.2 电感的结构与构成 电感器的基本结构是在一个闭合的磁路（通常是铁芯）上缠绕导线线圈。当电流通过线圈时，会在磁芯中产生磁场。当电流发生变化时，磁场也随之变化，从而在线圈中产生感应电动势，阻碍电流的变化。 3.3 电感的分类与材料 电感器的种类繁多，根据其磁芯材料和用途，可以分为： 空心电感： 磁芯为空气，用于高频电路，损耗小，但电感量较小。 铁氧体磁芯电感： 磁芯为铁氧体材料，具有较高的导磁率，电感量较大，常用于中低频电路。 铁芯电感： 磁芯为纯铁或硅钢片，导磁率极高，电感量非常大，主要用于电源和音频设备。 色码电感： 表面有色环标识电感量，常用于滤波和振荡电路。 功率电感： 具有较高的额定电流和低直流电阻，适用于电源电路。 3.4 电感的特性与参数 电感量（L）： 衡量电感器对电流变化阻碍能力的主要参数。 额定电流： 指电感器能够长期承受的最大工作电流。超过额定电流，磁芯可能会饱和，导致电感量急剧下降。 直流电阻（DCR）： 线圈导线本身的电阻，会造成能量损耗。 品质因数（Q）： 衡量电感器性能的优劣，Q值越大，电感器的损耗越小，性能越好。 饱和电流： 指当电流达到该值时，磁芯开始饱和，电感量急剧下降。 3.5 电感在电路中的作用 储能： 在磁场中储存能量，为电路提供瞬间能量。 滤波： 允许直流电流通过，但对交流电流有较大的阻碍作用，常用于电源滤波，平滑电流。 振荡： 与电容一起构成LC谐振电路，产生特定频率的信号。 耦合： 在射频电路中，通过互感实现信号的耦合。 阻抗匹配： 调整电路的阻抗，实现信号的有效传输。 3.6 电感的串联与并联 串联： 总电感等于各分电感之和（L总 = L1 + L2 + ... + Ln），但前提是它们之间没有互感。串联电感起着累加阻碍电流变化的作用。 并联： 总电感的倒数等于各分电感倒数之和（1/L总 = 1/L1 + 1/L2 + ... + 1/Ln），前提是它们之间没有互感。并联电感起着降低总电感量的作用。 第四章：二极管——电路中的“单向开关” 二极管，又称为 PN 结二极管，是电子技术中最基础的半导体器件之一。它最大的特点是具有单向导电性，允许电流从一个方向通过，而阻止电流从反方向通过，就像一个单向的“阀门”。 4.1 二极管的结构与工作原理 二极管的核心是 PN 结，由 P 型半导体和 N 型半导体紧密结合而成。 正向偏置： 当外加电压的正极连接到 P 型半导体，负极连接到 N 型半导体时，PN 结两侧的多数载流子（P 型的空穴和 N 型的电子）向 PN 结扩散，并在 PN 结处复合，形成导电区，电流得以通过。此时，二极管导通。 反向偏置： 当外加电压的正极连接到 N 型半导体，负极连接到 P 型半导体时，PN 结两侧的多数载流子会向两侧扩散， PN 结两侧的空乏层变宽，电流难以通过。此时，二极管截止。 反向击穿： 当反向电压升高到一定程度时，PN 结会发生击穿，电流会急剧增大，此时二极管被损坏。 4.2 二极管的分类与类型 二极管种类繁多，根据其特性和应用，主要有： 整流二极管： 最常见的二极管，用于将交流电转换为直流电。 硅整流二极管： 正向压降较小（约0.7V），耐压较高。 锗整流二极管： 正向压降更小（约0.3V），但耐压较低，漏电流较大。 稳压二极管（齐纳二极管）： 利用反向击穿特性，在反向击穿电压下，其两端电压基本保持不变，常用于稳压电路。 发光二极管（LED）： 当电流通过时，会发出可见光，广泛用于指示灯、显示器等。 肖特基二极管： 由金属与 N 型半导体构成，具有正向压降低、开关速度快等优点，常用于高频开关电源。 光电二极管： 当受到光照射时，会产生电流，可用于光检测。 变容二极管： 其电容值随反向电压的变化而变化，常用于频率调谐电路。 4.3 二极管的特性与参数 正向导通电压（Vf）： 指二极管正向导通时，在其两端需要的最小电压。 反向击穿电压（Vbr）： 指二极管反向截止时，能够承受的最大反向电压。 最大正向电流（Ifm）： 指二极管能够承受的最大正向脉冲电流。 反向漏电流（Ir）： 指二极管反向截止时，流过的微弱电流。 4.4 二极管在电路中的作用 整流： 将交流电转换为脉动直流电，是电源电路的重要组成部分。 限幅： 限制信号的幅度，防止信号过载。 钳位： 将信号的某一部分“固定”在某一电平上。 检波： 从调制信号中提取出原始信号。 保护： 防止电路中出现过电压或反向电压。 逻辑判断： 在数字电路中，作为基本的逻辑门电路的组成部分。 稳压： 利用稳压二极管实现电压的稳定。 发光与光检测： 利用发光二极管和光电二极管实现光电转换。 结论 电阻、电容、电感和二极管，这四种基础元器件，构成了现代电子世界的基本骨架。它们各自独特的物理特性和在电路中扮演的角色，共同决定了电子设备的运行方式。深入理解这些元器件的工作原理，不仅是掌握电工与电子技术的关键，更是开启更广阔的电子技术应用之门的钥匙。通过对这些基本原理的掌握，您将能够更好地理解各种电子设备的设计与工作，为进一步学习更复杂的电子电路和系统打下坚实的基础。