第1篇电与电子的基础

第1章电与电子的物理5

1.1物质的构造6

1.2物质的状态11

1.3在空间中电子的现象15

1.4在晶体中电子的现象20

1.5放电现象27

专栏

从微观世界看大世界7

碳和硅13

加热金属棒的一端产生电14

有效数字是什么数字？16

金属与非金属20

原子核分裂的原因21

引起巨大轰动的费米实验23

制造1 kg硅需要的电量25

第2章电荷与静电35

2.1电与自然现象36

2.2带电与电荷40

2.3静电感应42

2.4作用在点电荷上的力44

2.5电场45

2.6电力线与电通量密度47

2.7高斯定理的应用51

2.8点电荷引起的电位53

2.9电位梯度55

2.10计算电场及电位差的方法57

2.11电荷与电容量60

2.12电容量的求法62

2.13电介质的极化66

2.14电容器及其连接方法68

2.15平行板电极间的静电吸引力73

专栏

摩擦金属是否产生电？42

利用静电感应的魔术43

库仑定律与牛顿定律相似的理由47

水和食油， 哪个热得更快？49

利用电力线的人工植绒51

比较电的位能与重力的位能54

与电位比较， 电场是否多余？57

人体的电容量有多少？65

加压力就可以产生静电67

高频电场可防止木材开裂与变色73

第3章电流与磁77

3.1作用在磁极上的力78

3.2磁场强度80

3.3磁力线与磁通密度82

3.4磁感应84

3.5电流产生磁场的分析计算88

3.6磁路的欧姆定律97

3.7电磁力100

3.8电磁感应106

3.9电磁耦合的要素110

3.10电磁能的求法117

3.11麦克斯韦的电磁方程式119

专栏

磁铁为什么叫做Magnet？79

地球是个大磁铁？81

磁铁具有生命力吗？83

磁滞现象是谁命名的？87

童话作家安徒生与科学家奥斯特的梦想结合89

由于地磁的作用， 在东京附近的磁场强度是多少？91

命中注定磁路无法完全绝缘93

数学上的空想诞生了毕奥"para" label-module="para">

特斯拉与爱迪生之间的矛盾96

什么是收缩效应？105

磁路必须是闭合的105

家庭中的电磁感应现象(电剃须器与

充电器的关系)108

家庭中的电磁感应现象(不用火的电磁炉)113

汽车发动机点火要靠互感作用115

电气与机械的对应117

家庭中的电磁感应现象(手机的饰物)119

法拉第想解释清楚的课题是什么？122

第2篇电路、 测量与控制

第4章电路129

4.1直流电路130

4.2直流电路的计算实例136

4.3交流电路143

4.4交流电与无源电路元件147

4.5导抗的功率162

4.6滤波电路与谐振电路167

4.7变压器172

4.8三相交流电175

4.9过渡过程184

4.10分布常数电路193

专栏

变压器与油压千斤顶174

变压器的等效电路175

用单相功率表测量三相功率183

交流电路中频繁出现“t"para" label-module="para">

I=E/|Z|和I·=E·/Z不同之处192

电缆的阻抗与终端阻抗196

第5章电子电路197

5.1半导体的结构与二极管198

5.2二极管特性及其应用200

5.3晶体管207

5.4运算放大器219

5.5电力半导体器件(晶闸管)230

5.6数字电路233

5.7数字集成电路247

专栏

交流方式与直流方式206

晶体管规格表(实例)211

数字信号与二进制数247

与非门是基本门电路252

第6章测量259

6.1测量的基础知识260

6.2电流与电压的测量268

6.3高电压测量279

6.4功率测量287

6.5应用测量292

专栏

绝缘击穿(放电)“电压”的名称283

何谓脉冲电压287

指示仪表的分类298

第7章自动控制301

7.1自动控制的基础302

7.2控制系统的表示方法306

7.3反馈系统310

7.4频率响应与特性分析314

7.5数字计算机的控制318

专栏

控制的诞生304

顺序控制系统的构成与流程305

冗余系统与低驱动系统320

稳态行走、 动态行走、 被动行走321

第3篇电机与电力电子技术

第8章发电机与电动机327

8.1直流电机328

8.2三相异步电动机339

8.3单相异步电动机360

8.4三相同步发电机364

8.5三相同步电动机375

8.6特殊电机383

专栏

从15W的电动机开始330

发电机与电动机的偶然相遇339

特斯拉(N·Tesla)359

同步电动机的优缺点377

风力发电机382

第9章变压器与电力设备393

9.1变压器394

9.2开关装置与保护装置408

9.3调相设备与仪用变压器416专栏

非晶形合金397

变压器之父——迈克尔·法拉第"para" label-module="para">

磁致变形是变压器产生噪声的罪魁祸首407

第10章电力电子技术427

10.1电力电子技术的概念428

10.2电力用半导体元件431

10.3换流器与逆变器442

10.4直流斩波器与频率变换451专栏

电力控制的基础在于二极管！435

缓冲电路441

高频漏电流是无用的449

再生控制451

斩波器454

各种电力变换电路455

无源滤波器459

第4篇电力系统

第11章发电和新能源465

11.1电能的产生466

11.2与社会环境的共存481

11.3火力发电(蒸汽发电)496

11.4各种各样的火力发电512

11.5水力发电518

11.6核能发电530

11.7新能源和太阳能发电547

11.8利用自然能源发电和分散型电源558

11.9节能和热能的利用571

11.10电能储存技术、 小规模发电577

专栏

有效地使用能源476

电磁波是放射线吗？495

表示单位大小的符号的意义497

使用化石燃料的联合发电的高效率化516

空气中浮游的水分量524

放电和绝缘530原子反应堆的燃料同原子弹的区别542

防御放射性物质发出的放射线的屏障547

各种能量单位的换算557

落雷都是击中高处物体吗？588

主要的发电、 储存方式的能量计算公式589

第12章电力供给系统591

12.1输电方式概要592

12.2新的输电方式和供电系统611

12.3输电线路的构成620

12.4输电系统的电气特性和环境协调629

12.5输变电设备的绝缘653

12.6变电所和频率变换所665

专栏

全世界用电为什么变成了50Hz和60Hz"para" label-module="para">

日本为什么有50Hz系统和60Hz系统"para" label-module="para">

UHV的输电电压613

何谓交叉架线636

在通信线路上的感应电压642

供电故障事故和跳闸事故的不同655

这就是与环境协调的变电所呀！677

第13章配电和室内配线679

13.1配电方式680

13.2自用电气设备的概要690

13.3受变电设备的机器和检查697

13.4室内电气工程705

13.5电气工程用的器具和材料716

13.6低压配线工程和接地工程726专栏

耐火导线的规格717

第5篇电工电子应用与信息通信

第14章电能的应用741

14.1照明742

14.2电热755

14.3静电应用770

14.4电化学779

14.5其他的电能应用785

14.6超导现象790

14.7纳米技术801

专栏

斯特凡·玻尔兹曼定律746

灯丝是从日本产的竹子开始的748

什么是电流的浸入深度？764

红外线是什么颜色？768

ISM频率770

“电子”的诞生774

电池发明的契机782

非氟利昂致冷剂的出现788

线性地铁车辆800

碳纳米管的应用例804

第15章电动势应用和交通系统805

15.1产业用可变速驱动系统806

15.2升降机817

15.3电气铁路824

专栏

引人注目的过山车808

机械电子学812

电子设备维修管理的种类814

风水力机械中的省能运转817

超高层建筑的擦窗机器人819

卷扬电动机的容量计算821

电梯、 自动扶梯的历史823

第16章计算机和信息通信系统837

16.1计算机的结构838

16.2计算机的种类和利用形态845

16.3计算机处理852

16.4通信与网络860专栏

世界最快的计算机844

信息量的表现——平均信息量867附录常用数学基本公式8912100433B

本书包罗万象地介绍了丰富多彩的电的世界。本书共分5篇，首先，从电与电子的基础入手，介绍电与电子的物理、电荷与静电、电流与磁；其次着眼于电路、测量与控制；再次，介绍电机与电力电子技术，包括发电机与电动机、变压器与电力设备、电力电子技术等等；然后介绍电力系统，如发电和新能源、电力供给系统、配电和室内配线等，也阐述了日益严重的地球环境问题；最后讲到电工电子应用与信息通信。

本书内容丰富，涉及面广，叙述简明易懂，配有大量插图，书后设有附录，专门讲解与本书有关的数学公式。另外，本书还有许多专栏，增加了趣味性，同时也丰富了读者的知识面。

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本书主要内容包括图解电学发展史电学基础、电流的作用、磁作用、静电的作用、交流电基础、交流电路、电量的测量、波形与测量。

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