简单照明电路的规划与实施、电桥电路的规划与实施、日光灯电路的安装与测试、三相异步电动机电源及控制电路的规划与实施、延时开关电路的设计和制作、变压器的规划和制作6个项目;涵盖了直流电路、单相正弦交流电路、三相交流电路、过渡过程、磁路及互感电路的基本理论和基本技能的学习和训练，每个项目都分解为若干个由浅入深的任务，每个任务的引入都以任务描述的形式为读者提出任务要求;然后，随着知识链接、任务实施以及思考讨论环节的完成，实现《电工电路分析与应用》要求的知识和能力目标，书中每个项目后附有相应任务的任务工单，以方便读者边学边做。《电工电路分析与应用》可作为高职高专电气类各专业教材使用，也可作为工程技术人员的参考用书。

前言

项目1 简单照明电路的规划与实施

任务1.1 电路和电路模型

电流流过的回路叫做电路，又称导电回路。最简单的电路，是由电源、负载、导线、开关等元器件组成。电路导通叫做通路。只有通路，电路中才有电流通过。电路某一处断开叫做断路或者开路。如果电路中电源正负极间没有负载而是直接接通叫做短路，这种情况是决不允许的。另有一种短路是指某个元件的两端直接接通，此时电流从直接接通处流经而不会经过该元件，这种情况叫做该元件短路。开路(或断路)是允许的，而第一种短路决不允许，因为电源的短路会导致电源、用电器、电流表被烧坏。

电路(英语:Electrical circuit)或称电子回路，是由电器设备和元器件, 按一定方式连接起来，为电荷流通提供了路径的总体，也叫电子线路或称电气回路，简称网络或回路。如电源、电阻、电容、电感、二极管、三极管、晶体管、IC和电键等，构成的网络、硬件。负电荷可以在其中流动。

电路模型是实际电路抽象而成，它近似地反映实际电路的电气特性。电路模型由一些理想电路元件用理想导线连接而成。用不同特性的电路元件按照不同的方式连接就构成不同特性的电路。

电路模型近似地描述实际电路的电气特性。根据实际电路的不同工作条件以及对模型精确度的不同要求，应当用不同的电路模型模拟同一实际电路。

这种抽象的电路模型中的元件均为理想元件。

任务1.2 电路的基本物理量

任务1.3 电阻元件

任务1.4 认识电感元件与电容元件

任务1.5 认识电源元件

任务1.6 电阻的串并联

任务1.7 基尔霍夫定律的应用

基尔霍夫定律Kirchhoff laws是电路中电压和电流所遵循的基本规律，是分析和计算较为复杂电路的基础，1845年由德国物理学家G.R.基尔霍夫(Gustav Robert Kirchhoff，1824~1887)提出。它既可以用于直流电路的分析，也可以用于交流电路的分析，还可以用于含有电子元件的非线性电路的分析。运用基尔霍夫定律进行电路分析时，仅与电路的连接方式有关，而与构成该电路的元器件具有什么样的性质无关。基尔霍夫定律包括电流定律(KCL)和电压定律(KVL)，前者应用于电路中的节点而后者应用于电路中的回路。

任务1.8 电路的工作状态

任务1.9 简单照明电路的规划

小结

习题1

项目2 电桥电路的规划与实施

任务2.1 电桥电路的等效化简

任务2.2 实际电源模型的等效变换

任务2.3 电阻电路的一般分析方法

任务2.4 叠加定律

在数学物理中经常出现这样的现象:几种不同原因的综合所产生的效果，等于这些不同原因单独产生效果的累加。例如，物理中几个外力作用于一个物体上所产生的加速度，等于各个外力单独作用在该物体上所产生的加速度的总和，这个原理称为叠加原理。叠加原理适用范围非常广泛，数学上线性方程，线性问题的研究，经常使用叠加原理。

在物理学与系统理论中，叠加原理(superposition principle)，也叫叠加性质(superposition property)，说对任何线性系统"在给定地点与时间，由两个或多个刺激产生的合成反应是由每个刺激单独产生的反应之和。"

从而如果输入 A 产生反应 X，输入 B 产生 Y，则输入 A+B 产生反应 (X+Y)。

用数学的话讲，对所有线性系统 F(x)=y，其中 x 是某种程度上的刺激(输入)而 y 是某种反应(输出)，刺激的叠加(即"和")得出分别反应的叠加

在数学中，这个性质更常被叫做可加性。在绝大多数实际情形中，F 的可加性表明它是一个线性映射，也叫做一个线性函数或线性算子。

此原理在物理学与工程学中有许多应用，因许多物理系统可以线性系统为模型。例如，一个梁可作为一个线性系统，其中输入刺激是在梁上的结构荷重，而输出反应是梁的挠度。因为物理系统通常只是近似线性的，叠加原理只是真实物理现象的近似;从这里可以察知这些系统的操作区域。

叠加原理适用于任何线性系统，包括代数方程、线性微分方程、以及这些形式的方程组。输入与反应可以是数、函数、矢量、矢量场、随时间变化的信号、或任何满足一定公理的其它对象。注意当涉及到矢量与矢量场时，叠加理解为矢量和。

1.如果几个电荷同时存在,它们电场就互相叠加,形成合电场.这时某点的场强等于各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和,这叫做电场的叠加原理.

2.点电荷系电场中某点的电势等于各个点电荷单独存在时,在该点产生的电势的代数和,称为电势叠加原理.

在物理学与系统理论中，叠加原理(superposition principle)，也叫叠加性质(superposition property)，说对任何线性系统

"在给定地点与时间，由两个或多个刺激产生的合成反应是由每个刺激单独产生的反应之和。"

从而如果输入 A 产生反应 X，输入 B 产生 Y，则输入 A+B 产生反应 (X+Y)。

用数学的话讲，对所有线性系统 F(x)=y，其中 x 是某种程度上的刺激(输入)而 y 是某种反应(输出)，刺激的叠加(即"和")得出分别反应的叠加:

在数学中，这个性质更常被叫做可加性。在绝大多数实际情形中，F 的可加性表明它是一个线性映射，也叫做一个线性函数或线性算子。

此原理在物理学与工程学中有许多应用，因许多物理系统可以线性系统为模型。例如，一个梁可作为一个线性系统，其中输入刺激是在梁上的结构荷重，而输出反应是梁的挠度。因为物理系统通常只是近似线性的，叠加原理只是真实物理现象的近似;从这里可以察知这些系统的操作区域。

叠加原理适用于任何线性系统，包括代数方程、线性微分方程、以及这些形式的方程组。输入与反应可以是数、函数、向量、向量场、随时间变化的信号、或任何满足一定公理的其它对象。注意当涉及到向量与向量场时，叠加理解为向量和。

任务2.5 戴维南定理和诺顿定理

戴维南定理(又译为戴维宁定理)又称等效电压源定律，是由法国科学家L·C·戴维南于1883年提出的一个电学定理。由于早在1853年，亥姆霍兹也提出过本定理，所以又称亥姆霍兹-戴维南定理。其内容是:一个含有独立电压源、独立电流源及电阻的线性网络的两端，就其外部型态而言，在电性上可以用一个独立电压源V和一个松弛二端网络的串联电阻组合来等效。在单频交流系统中，此定理不仅只适用于电阻，也适用于广义的阻抗。

对于含独立源，线性电阻和线性受控源的单口网络(二端网络)，都可以用一个电压源与电阻相串联的单口网络(二端网络)来等效，这个电压源的电压，就是此单口网络(二端网络)的开路电压，这个串联电阻就是从此单口网络(二端网络)两端看进去，当网络内部所有独立源均置零以后的等效电阻。

uoc 称为开路电压。Ro称为戴维南等效电阻。在电子电路中，当单口网络视为电源时，常称此电阻为输出电阻，常用Ro表示;当单口网络视为负载时，则称之为输入电阻，并常用Ri表示。电压源uoc和电阻Ro的串联单口网络，常称为戴维南等效电路。

当单口网络的端口电压和电流采用关联参考方向时，其端口电压电流关系方程可表为:U=R0i+uoc

任务2.6 最大功率传输定理

任务2.7 电桥电路测量未知电阻电路的规划与实施

小结

习题2

项目3 日光灯电路的安装与测试

任务3.1 正弦交流电的基本概念

任务3.2 认识相量

任务3.3 认识电阻电路

任务3.4 认识电感电路

任务3.5 认识电容电路

任务3.6 日光灯电路的连接和测试

任务3 7 认识RLC串联电路

任务3.8 RiC串联电路分析

任务3.9 认识复阻抗的串并联电路

任务3.10 功率及功率因数的测量与提高

任务3.11 认识谐振电路

小结

习题3

项目4 三相异步电动机电源及控制线路规划与实施

任务4.1 三相电源及其相关概念

任务4.2 负载星形连接

任务4.3 负载三角形连接

任务4.4 三相电路的功率

任务4.5 三相异步电动机的正反转控制电路实施

小结

习题4

项目5 延时开关电路的规划和制作

任务5.1 换路定律

任务5.2 初始值的计算

任务5.3 一阶电路的全响应

小结

习题5

项目6 小型电源变压器的规划和制作

任务6.1 认识磁场

任务6.2 磁路及其基本定律

用强磁材料构成在其中产生一定强度的磁场的闭合回路。它也是一种研究含有用以导磁的铁心的电磁器件的模型，在这些器件中利用磁路在其中获得需用的磁场。

用强磁材料构成在其中产生一定强度的磁场的闭合回路。

它一般含有磁的成分，例如永久磁铁、铁磁性材料，以及电磁铁，但也可能含有空气间隙和其它的物质。它又是一种模型，用以研究含有用来导磁的铁心的电磁器件，在这些器件中利用磁路在其中获得所需的磁场。磁路一般由通电流以激励磁场的线圈(有些场合也可用永磁体作为磁场的激励源)、由软磁材料制成的铁心，以及适当大小的空气隙组成。

在有些场合下，用永磁体作为磁场的激励源，其作用相当于通有电流的励磁线圈。图b是一直流电机的磁路。它由磁极、气隙、电枢、磁轭构成，励磁线圈绕在磁极上。图a是一个常见于一些电工仪器中的含永久磁铁的磁路。

磁路中有关的物理量有磁通、磁通势、磁阻、磁位差。研究磁路在于确定励磁磁通势和它所产生的磁通的关系。这对了解器件的性能，以进行相应的设计是必要的。

任务6.3 认识电磁铁

任务6.4 认识互感

任务6.5 认识互感线圈的同名端

任务6.6 互感线圈的连接及等效电路

任务6.7 理想变压器

理想变压器是一个端口的电压与另一个端口的电压成正比，且没有功率损耗的一种互易无源二端口网络。它是根据铁心变压器的电气特性抽象出来的一种理想电路元件。

理想变压器也是一种理想的基本电路元件。为了易于理解，我们耦合电感的极限情况来引出它的定义。是耦合电感的原理结构与磁场分布，图中N1，N2分别为初级与次级线圈的匝数。定义n=N2/N1，n称为变比，也称匝比。

表征理想变压器端口特性的VCR方程是两个线性代数方程，因而理想变压器是一种线性双口电阻元件。正如二端线性电阻元件不同于实际电阻器，理想变压器这种电路元件也不同于各种实际变压器。例如用线圈绕制的铁心变压器对电压、电流的工作频率有一定限制，而理想变压器则是一种理想化模型。它既可工作于交流又可工作于直流，对电压、电流的频率和波形没有任何限制。将一个含变压器的实际电路抽象为电路模型时，应根据实际电路器件的情况说明该模型适用的范围

任务6.8 小型变压器的规划和制作

小结

习题6

附录A 测试工作任务单(一)

附录B 测试工作任务单(二)

附录C 测试工作任务单(三)

附录D 测试工作任务单(四)

附录E 测试工作任务单(五)

附录F 测试工作任务单(六)

参考文献

书 名: 电工电路分析与应用

作 者:卢庆林

出版社: 天津大学出版社

ISBN: 9787561841136

出版时间: 2011年8月1日

开本: 16开

定价: 33.00元

书 号 ISBN 978-7-5170-4274-7 计算机号 27-D42747

书 名 数字电子电路分析与应用(高等职业教育"十三五"规划教材(新能源课程群))

作 译 者 主编 闫学敏 董圣英 副主编 明习凤 李建勇

开 本 特16开 覆膜 字 数 300 千字

印 张 13.75 页 数 220 页

出版时间 2016年05月第1版第1次印刷

出 版 社 中国水利水电出版社

定 价 29.00 元 网上售价 26.10 元

分 类 号 TN79

主 题 词 数字电路-电路分析-高等职业教育-教材