电工与电子技术教程 9787547813959 上海科学技术出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 在线阅读 2026

基本信息

书名：电工与电子技术教程

定价：36.00元

作者：忻尚芝

出版社：上海科学技术出版社

出版日期：2012-08-01

ISBN：9787547813959

字数：400000

页码：291

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.481kg

编辑推荐

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忻尚芝主编的《电工与电子技术教程》共分十二章，内容包括电路原理、电工基础、模拟电子技术和数字电子技术四部分，涵盖了电工和电子技术所有主要的章节。书中每章均有习题可巩固所学的知识点，还有习题参考答案供检查解答是否准确，书后附有必要的附录供学习过程中查阅。

内容提要

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电工与电子学课程是高等院校工科非电类本科专业一门非常重要的电类基础课程，忻尚芝主编的《电工与电子技术教程》是电工与电子学课程的授课教材。全书共分十二章，包括电路原理、电工基础、模拟电子技术和数字电子技术的知识内容，涵盖了电工和电子技术两大部分的所有主要章节。本书各章节后都有适当数量的习题，供课后练习以巩固所学的知识。《电工与电子技术教程》可作为普通高等院校工科非电类各专业本科的课程教材，以及其他同等程度电工与电子学课程的教学用书，也可作为从事相关工程技术人员的参考书。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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电路的奥秘与电子器件的魅力 本书旨在为对电工与电子技术感兴趣的读者提供一份深入浅出的入门指引，揭示构成现代科技基石的电能转换与信号处理的内在规律。我们希望通过系统的讲解，帮助读者建立起坚实的理论基础，并能够触类旁通，理解从简单开关电路到复杂集成电路的运行原理。 第一章：电的基本概念与定律 本章将从最基本的电荷概念出发，详细阐述电荷的属性、静电力的产生及其相互作用。我们将深入探讨电压、电流和电阻这三个核心概念，并逐一解析它们之间的物理意义和度量单位。欧姆定律——这一电工学中最 fundamental 的定律，将被放在首位进行详细剖析，通过大量的实例和图示，帮助读者理解电压、电流和电阻之间的定量关系，并掌握如何运用欧姆定律解决实际的电路问题。 此外，我们将引入功率的概念，解释电能在电路中的消耗与转化，并推导出计算功率的公式。电能的计量单位——焦耳与瓦特时，也将得到清晰的解释。为了让读者对电路有更直观的认识，本章还将介绍几种常见的电阻元件，如固定电阻、可变电阻（电位器和可调电阻）以及它们在电路中的作用和选用原则。 第二章：直流电路分析基础 在掌握了电的基本概念后，本章将着手于直流电路的分析。我们将介绍串联电路和并联电路的特性，详细讲解其电压、电流和电阻的分配规律。通过分析串联电路和并联电路的等效电阻计算方法，读者将能够简化复杂的电路结构，从而更容易地进行分析。 基尔霍夫定律，作为直流电路分析的基石，将得到充分的讲解。我们将详细阐述基尔霍夫电流定律（KCL）和基尔霍夫电压定律（KVL）的物理意义，并通过图示和详细的步骤演示，教会读者如何运用这两个定律列写电路方程，并求解多支路直流电路的电流和电压。 本章还将介绍一些常用的直流电路分析方法，例如节点电压法和网孔电流法。这些方法能够系统地解决复杂的直流电路问题，使读者在面对更复杂的电路时，能够有条不紊地进行分析。最后，我们将讨论一些实际的直流电路应用，如简单的直流电源、稳压电路的初步概念，为后续的电子电路学习打下基础。 第三章：交流电的基本概念与分析 交流电是现代电力系统和电子设备中普遍使用的电能形式。本章将引入正弦交流电的概念，解释其产生原理以及与直流电的根本区别。我们将详细介绍周期、频率、振幅、瞬时值、最大值、平均值和有效值等描述交流电的关键参数，并重点讲解如何计算交流电的有效值，以及其与同等功率的直流电之间的关系。 相的概念是理解交流电路分析的关键。本章将深入讲解相位差，以及如何表示和计算正弦交流电之间的相位关系，例如同相、不同相、超前和滞后。我们还将介绍电源电压和电流的波形图，并通过向量图（相量图）来直观地表示交流电的幅度和相位关系，这对于理解复杂的交流电路至关重要。 电感和电容是构成交流电路的重要元件。本章将详细介绍电感元件的特性，包括电感量、自感现象，以及其在交流电路中产生的感抗。同样，我们将深入探讨电容元件的特性，包括电容容量、充放电过程，以及其在交流电路中产生的容抗。感抗和容抗与电阻的不同之处，以及它们如何影响交流电流的流动，将得到详细的阐述。 第四章：RLC 串联与并联交流电路 在掌握了交流电基本概念和 R、L、C 三个基本元件的特性后，本章将着手于 RLC 串联和并联交流电路的分析。我们将首先分析 RLC 串联电路，重点讲解阻抗的概念，以及如何计算串联电路的总阻抗。我们将推导出阻抗与电阻、感抗、容抗之间的数学关系，并通过相量图直观地展示电压和电流的相位关系。 功率在交流电路中具有多种形式：有功功率、无功功率和视在功率。本章将详细解释这三种功率的定义、计算方法以及它们之间的关系，并介绍功率因数及其重要性。我们将探讨如何提高功率因数，以及它对电力系统效率的影响。 接着，我们将分析 RLC 并联电路的特性，并介绍并联电路的阻抗计算方法。我们将对比串联和并联电路在分析上的异同，以及它们各自的特点。 最后，谐振现象是 RLC 交流电路中一个非常重要的现象。本章将详细讲解串联谐振和并联谐振的条件、特点以及它们在实际中的应用，例如调谐电路、滤波器等。 第五章：电子元器件基础 电子技术的核心在于各种电子元器件的运用。本章将为读者介绍几种最基本、最常用的电子元器件，并阐述它们的工作原理和特性。 二极管是半导体器件的基础。我们将详细介绍 P-N 结的形成，以及二极管的正向导通和反向截止特性。我们将讨论不同类型的二极管，如整流二极管、稳压二极管（齐纳管）、发光二极管（LED）和光电二极管，并介绍它们在电路中的基本应用，如整流、稳压、发光和光电转换。 三极管（BJT）是电子电路中最重要的放大元件之一。本章将介绍 NPN 和 PNP 型三极管的结构，以及它们的基极、集电极和发射极。我们将深入分析三极管的放大作用，讲解其静态工作点和动态参数，并通过简单的放大电路实例，展示三极管如何实现信号的放大。 场效应管（FET）是另一种重要的放大元件，与三极管在结构和工作原理上有所不同。我们将介绍结型场效应管（JFET）和绝缘栅型场效应管（MOSFET）的基本结构和工作原理，以及它们的跨导特性。我们将对比 MOSFET 和 BJT 的优缺点，并介绍它们在一些特定电路中的应用。 本章还将简要介绍电阻、电容、电感等无源元件在电子电路中的具体应用，以及它们如何与有源器件配合，构成复杂的电子系统。 第六章：基本放大电路分析 放大电路是实现信号增益的核心。本章将基于前一章介绍的晶体管（BJT 和 MOSFET），深入分析几种基本的放大电路。 我们将首先介绍共射放大电路，它是最常用的放大电路类型之一。我们将详细分析其电压放大系数、输入电阻和输出电阻，并通过分析不同负载接入时的电路特性，帮助读者理解其工作过程。 接着，我们将介绍共集电放大电路（也称为射极/漏极输出器），分析其电压跟随作用，以及高输入电阻和低输出电阻的特点，并介绍其在缓冲电路中的应用。 然后，我们将讲解共基放大电路（或称源极输出器），分析其低输入电阻和高输出电阻的特点，以及其在高频电路中的应用。 本章还将介绍多级放大电路的概念，讲解如何将多个单级放大电路连接起来，以获得更高的电压或功率增益。我们将讨论不同耦合方式（如阻容耦合、直接耦合和变压器耦合）的优缺点，并简要介绍反馈的概念及其对放大电路性能的影响。 第七章：集成电路基础与应用 集成电路（IC）是现代电子技术的基石，它将大量电子元器件集成在一块小小的芯片上。本章将为读者介绍集成电路的基本概念和发展历程。 我们将介绍集成电路的主要类型，包括模拟集成电路和数字集成电路。对于模拟集成电路，我们将重点介绍运算放大器（Op-Amp），作为一种性能优越的通用放大元件，它在各种模拟信号处理电路中扮演着至关重要的角色。我们将详细介绍运算放大器的基本结构、工作原理、理想运放模型，以及其开环和闭环工作模式。 我们将通过大量实例，展示运算放大器在各种经典电路中的应用，例如： 同相放大器和反相放大器： 实现不同增益和相位的信号放大。 加法器和减法器： 实现模拟信号的加减运算。 积分器和微分器： 实现对输入信号的积分和微分运算。 比较器： 用于信号的阈值检测和电平转换。 对于数字集成电路，我们将介绍逻辑门（AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR）的基本功能和真值表，这是构建所有数字电路的基础。我们将简要介绍组合逻辑电路（如编码器、译码器、多路选择器）和时序逻辑电路（如触发器、计数器、寄存器）的基本概念，为读者理解数字系统的构建打下基础。 本章还将简要介绍一些常见的数字集成电路芯片，如555定时器及其在振荡器、脉冲发生器等方面的应用。我们将展望集成电路在物联网、人工智能等前沿领域的应用前景。 第八章：电源技术与滤波 稳定可靠的电源是电子设备正常工作的基本保障。本章将深入探讨电源技术，并介绍常用的滤波技术。 我们将从交流电到直流电的转换过程开始，详细讲解整流电路的工作原理，包括半波整流、全波整流和桥式整流。我们将分析不同整流电路的输出波形，以及它们的优缺点。 然而，整流后的直流电通常含有较大的纹波，需要通过滤波来平滑。本章将介绍几种常用的滤波方法，包括电容滤波、电感滤波和 LC 滤波。我们将详细讲解滤波电路的工作原理，以及如何计算滤波器的滤波效果。 为了获得更稳定的直流输出，稳压电路是必不可少的。我们将介绍基于稳压二极管（齐纳管）的稳压电路，以及基于集成稳压器（如78xx系列和79xx系列）的稳压电路。我们将分析这些稳压电路的稳压原理和性能指标。 本章还将简要介绍开关电源的基本概念，其高效率和体积小的特点使其在现代电子设备中越来越普及。我们将初步了解开关电源的工作原理，包括PWM（脉冲宽度调制）控制技术。 第九章：传感器与信号采集 传感器是连接物理世界与电子系统的桥梁。本章将介绍各种类型的传感器，以及它们如何将物理量转化为电信号，并介绍信号采集的基本原理。 我们将介绍温度传感器（如热敏电阻、热电偶）、光传感器（如光敏电阻、光电二极管）、压力传感器、位移传感器、力传感器等，并阐述它们的工作原理和应用场景。 在获得传感器输出的电信号后，通常需要进行信号调理，包括放大、滤波和线性化处理，以使其适用于后续的信号处理和转换。本章将介绍这些信号调理的基本技术。 模数转换器（ADC）是将模拟信号转化为数字信号的关键器件。我们将介绍 ADC 的基本概念，如采样率、分辨率和量化误差，并简要介绍几种常见的 ADC 结构（如逐次逼近型 ADC、Σ-Δ ADC）。 数模转换器（DAC）则可以将数字信号转化为模拟信号。我们将介绍 DAC 的基本概念和常见的 DAC 结构。 最后，我们将简要介绍数据采集系统（DAQ）的基本组成部分，以及它在科学研究、工业自动化和医疗等领域的应用。 第十章：基础电子线路设计与实践 理论学习最终需要通过实践来巩固。本章将引导读者将所学的知识应用于实际的电路设计与实践。 我们将从简单的电子小制作开始，例如： LED 闪烁电路： 使用晶体管或集成电路（如 555 定时器）构建简单的振荡电路，驱动 LED 闪烁。 简易音频放大器： 使用运算放大器或晶体管构建一个简单的音频放大电路，实现声音的放大。 光控开关： 利用光敏电阻和晶体管构建一个光控开关，实现对外部设备的自动控制。 在进行实际的电路制作时，我们将强调电路图的阅读和绘制，以及元器件的识别和焊接技巧。我们将介绍万用表等常用测量仪器的使用方法，以及如何利用它们来检测电路的连通性、测量电压、电流和电阻，从而进行电路故障的诊断与排除。 本章还将介绍一些简单的 PCB（印刷电路板）设计和制作的基本知识，让读者了解如何将电路图转化为可以实际制作的电路板。 我们将鼓励读者积极动手实践，从错误中学习，逐步提高自己的电路设计和制作能力。我们相信，通过理论与实践的结合，读者将能够真正掌握电工与电子技术的精髓，并能够将其应用于更广泛的领域。