本書是在“十四五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材《電工基礎》的基礎上進行更新和修訂的。本書采用項目化編寫模式,科學設置學習目標、工作任務、相關實踐知識、相關理論知識、本項目思維導圖和習題,符合高職的教學特點以及高職學生的認知特點。
本書內(nèi)容包括電路的基本概念認知,直流電路分析,單相正弦交流電路分析,三相正弦交流電路分析,互感、磁路和交流鐵心電路分析,線性電路的動態(tài)過程分析,非正弦周期電流電路認知等。
本書精選內(nèi)容,簡明扼要,通俗易懂,實用性、創(chuàng)新性強,貼近生產(chǎn)生活實際,突出體現(xiàn)了電工基礎的職業(yè)教育特色,可作為高職院校自動化類相關專業(yè)的教材,也可供電子、電氣行業(yè)的技術人員參考。
為方便教學,本書配有電子課件、習題解答、模擬試卷及答案等,凡選用本書作為授課教材的學校,均可登錄機械工業(yè)出版社教育服務網(wǎng)(www.cmpedu.com)免費下載。聯(lián)系電話:010-88379375。
本書遵循職業(yè)教育教材編寫規(guī)律和職業(yè)院校學生學習規(guī)律,配套齊全
《電工基礎》教材是依照高等職業(yè)教育電氣自動化技術專業(yè)的人才培養(yǎng)目標和電工職業(yè)技能鑒定的要求,同時兼顧其他專業(yè)的培養(yǎng)方案編寫而成的理論實踐一體化的教學用書。
在編寫時,我們始終秉承“以學生為出發(fā)點,以職業(yè)標準為依據(jù),以職業(yè)能力為核心”的理念,從職業(yè)能力培養(yǎng)的角度出發(fā),力求體現(xiàn)職業(yè)培養(yǎng)的規(guī)律,滿足職業(yè)技能培訓與鑒定考核的需要。本著“必需、夠用”的原則,編寫時降低了理論深度,精選了教材內(nèi)容,省略了公式中復雜的數(shù)學推導過程,增加了例題的數(shù)量和類型,注重理論聯(lián)系實際。此外,每個項目后面有本項目思維導圖與習題,并在書后附有習題參考答案。在理論論述上,盡可能簡明扼要,通俗易懂,并注重從具體的例子引出結論。
自2017年出版以來,《電工基礎》教材受到職業(yè)院校同行師生的認可,并獲評“十三五”“十四五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材。
為貫徹落實黨的二十大精神,落實立德樹人根本任務,與時俱進,更好地服務當前教學改革需要,決定對教材進行修訂。修訂的主要內(nèi)容有:
1)調(diào)整、增加部分工作任務,使之更加符合行業(yè)應用實際,幫助學生切實掌握技能、規(guī)范操作、養(yǎng)成安全意識。如項目3增加了“插座及單燈單控電路安裝、測量”工作任務,使學生掌握低壓照明電路的電氣規(guī)范,學會安裝簡單照明電路,會使用驗電筆進行電氣檢查和故障初判。
項目4增加了“三相異步電動機的檢測”工作任務,使學生了解三相電動機的結構和接線方式,掌握使用絕緣電阻表檢測三相電動機絕緣電阻、判斷電動機好壞的方法。
項目5調(diào)整為“三相異步電動機的運行監(jiān)測”工作任務,使學生掌握鉗形電流表的使用方法和技巧,既了解變壓器的應用,又加深對對稱三相電路知識的理解。
項目6調(diào)整為“指針式萬用表檢測電解電容的好壞”工作任務,通過檢測電容元件的充放電,直觀理解線性電路的過渡過程。
2)更換部分習題,盡可能選取生產(chǎn)、生活實踐中普遍、實用的電路,提升學習樂趣,寓教于樂。
3)調(diào)整部分章節(jié)順序,使之邏輯性更為嚴謹。如項目2的內(nèi)容編排,結合知識的連貫性和學生認知規(guī)律的連續(xù)性,在保留原有知識的基礎上進行調(diào)整,分為基爾霍夫定律與電路分析方法、等效網(wǎng)絡、疊加定理和受控源和含受控源簡單電路的分析四部分內(nèi)容。其中電路分析方法內(nèi)容包含支路電流法和由基爾霍夫定律衍生出來的網(wǎng)孔電流法、節(jié)點電壓法三種電路分析方法;等效網(wǎng)絡內(nèi)容包含無源等效網(wǎng)絡和有源等效網(wǎng)絡,無源等效網(wǎng)絡又包含電阻串、并聯(lián)及混聯(lián)以及電阻的星形、三角聯(lián)結及其等效變換,有源等效網(wǎng)絡包含電源等效變換、戴維南定理和諾頓定理三種電路分析方法。本項目共涵蓋七種電路分析方法,各具特點,重新整合后,條理分明,邏輯清晰。
為使學生更加直觀了解各項目的知識圖譜,本次修訂每個項目都新增了詳細的思維導圖,可用于自查學習效果及建立學科體系。
4)新增知識加油站欄目,拓展學生學習視野,為后續(xù)課程學習打好基礎。如項目1增加“電路工作狀態(tài)”“等電位應用”“電磁感應的定則和定律”。通過“電路工作狀態(tài)”欄目,學生可了解三種電路工作狀態(tài),掌握其在通電和未通電狀態(tài)下的特點,學會使用電工儀表進行測量判斷,并強調(diào)安全用電,避免短路發(fā)生的重要性,介紹常用的短路保護電器——自動斷路器。通過“等電位應用”欄目,學生可掌握其原理及應用,同時彰顯我國在超高壓電網(wǎng)運行維護作業(yè)方面全球領先的國際地位,抒發(fā)民族自豪感!半姶鸥袘亩▌t和定律”欄目既是高中物理知識的復習,又為課程后續(xù)自感、互感、發(fā)電機、變壓器等內(nèi)容進行鋪墊。項目4增加“低壓配電系統(tǒng)中的保護接地”,學生可了解到身邊三相五線制低壓配電系統(tǒng)的接線方式以及在安全用電方面的保護措施,增加安全知識,提高安全意識。
電工基礎第2版第2版前言5)增加數(shù)字化資源。電工基礎課程理論性和實踐性都較強,對于課程中的重難點,制作了立體動畫,便于學生理解。
全書采用項目化編寫方式,共分為7個項目:項目1為電路的基本概念認知;項目2為直流電路分析;項目3為單相正弦交流電路分析;項目4為三相正弦交流電路分析;項目5為互感、磁路和交流鐵心電路分析;項目6為線性電路的動態(tài)過程分析;項目7為非正弦周期電流電路認知。教學時數(shù)為72學時左右,標“*”內(nèi)容為選學內(nèi)容,可根據(jù)教學實際選學。
修訂后的第2版由廣西機電職業(yè)技術學院黃宇平、林勇堅擔任主編,廣西通信規(guī)劃設計咨詢有限公司楊華軍、廣西機電職業(yè)技術學院喻寧娜、雷志坤擔任副主編,廣西壯族自治區(qū)來賓市無線電監(jiān)測中心羅輝、南寧師范大學楊燕、廣西機電職業(yè)技術學院張聯(lián)、韋鴻參與編寫。其中項目1由雷志坤編寫,項目2由喻寧娜、羅輝編寫,項目3由黃宇平編寫,項目4由楊華軍、張聯(lián)編寫,項目5由林勇堅、楊燕編寫,項目6由黃宇平、韋鴻編寫,項目7由雷志坤編寫。全書由黃宇平、林勇堅統(tǒng)稿,林運恕審稿。
限于編者水平,書中難免有疏漏錯誤之處,懇請讀者批評指正。
編者
職業(yè)院校教師
第2版前言
第1版前言
二維碼索引
項目1電路的基本概念認知1
學習目標1
工作任務1
相關實踐知識2
相關理論知識11
11電路和電路模型11
111電路11
112電路模型11
12電路的基本物理量12
121電流12
122電壓13
123電位14
124電功率與電能15
13電阻元件及其伏安特性17
131電阻元件17
132電阻元件的伏安特性17
14電感元件及其特性18
141電感元件18
142電感元件的特性18
15電容元件及其特性20
151電容元件20
152電容元件的特性21
16理想電源21
161理想電壓源21
162理想電流源22
本項目思維導圖22
習題25
項目2直流電路分析28
學習目標28
工作任務28
相關實踐知識29
相關理論知識29
21基爾霍夫定律與電路分析方法29
211基爾霍夫定律30
212支路電流法31
213網(wǎng)孔電流法32
214節(jié)點電壓法34
22等效網(wǎng)絡36
221電阻的串、并聯(lián)及混聯(lián)37
222電阻的星形、三角形聯(lián)結及其
等效變換40
223電壓源與電流源的等效變換41
224戴維南定理和諾頓定理44
23疊加定理47
24受控源和含受控源簡單電路的分析48
241受控源48
242含有受控源電路的分析49
本項目思維導圖51
習題54
項目3單相正弦交流電路分析63
學習目標63
工作任務163
相關實踐知識164
工作任務265
相關實踐知識266
相關理論知識67
31正弦交流電的基本概念67
311交流電路概述67
312正弦交流電的三要素67
32正弦量的相量表示70
321復數(shù)的相關知識70
322相量72
33正弦交流電路中的電阻元件73
331電阻元件相量形式的伏安特性73
332電阻元件的功率74
34正弦交流電路中的電感元件75
341電感元件相量形式的伏安特性75
342電感元件的功率76
35正弦交流電路中的電容元件77
351電容元件相量形式的伏安特性77
352電容元件的功率78
36相量形式的基爾霍夫定律79
37RLC串聯(lián)電路81
371RLC串聯(lián)電路的性質(zhì)81
372功率及功率因數(shù)的提高85
38多阻抗的串、并聯(lián)電路87
381多阻抗串聯(lián)87
382多阻抗并聯(lián)88
39諧振電路90
391串聯(lián)諧振90
392并聯(lián)諧振94
本項目思維導圖97
習題100
項目4三相正弦交流電路分析105
學習目標105
工作任務1105
相關實踐知識1107
工作任務2108
相關實踐知識2110
相關理論知識114
41三相交流電115
42三相電源和負載的連接116
421三相電源的連接116
422三相負載的連接119
43三相電路的功率125
431有功功率125
432無功功率126
433視在功率與功率因數(shù)126
434對稱三相電路中的瞬時功率126
435三相電路功率的測量127
本項目思維導圖128
習題130
項目5互感、磁路和交流鐵心電路
分析132
學習目標132
工作任務132
相關實踐知識133
相關理論知識134
51互感和互感電壓134
511互感現(xiàn)象134
512互感電壓134
513同名端135
52具有互感線圈的正弦交流電路分析137
521互感線圈的串聯(lián)137
522互感線圈的并聯(lián)140
53磁路和磁性材料的磁性能141
531磁路的基本概念141
532磁性材料的磁性能143
54交流鐵心線圈電路145
541交流鐵心線圈145
542電磁鐵147
55理想變壓器147
551理想變壓器的定義147
552理想變壓器的作用148
本項目思維導圖150
習題151
項目6線性電路的動態(tài)過程分析153
學習目標153
工作任務153
相關實踐知識154
相關理論知識155
61換路定律及初始值的計算155
611產(chǎn)生過渡過程的原因155
612換路定律157
613初始值的計算157
62一階電路的零輸入響應159
621零輸入響應的概念159
622RC串聯(lián)電路的零輸入響應159
623RL串聯(lián)電路的零輸入響應161
63一階電路的零狀態(tài)響應164
631零狀態(tài)響應的概念164
632RC串聯(lián)電路的零狀態(tài)響應164
633RL串聯(lián)電路的零狀態(tài)響應166
64一階電路的全響應168
641全響應的分析 168
642全響應的分解169
65一階電路的三要素法170
66微分電路和積分電路172
661微分電路173
662積分電路174
本項目思維導圖175
習題176
*項目7非正弦周期電流電路認知178
學習目標178
工作任務178
相關實踐知識178
相關理論知識179
71非正弦周期信號179
72非正弦周期信號的有效值、平均值和
平均功率181
721非正弦周期信號的有效值181
722非正弦周期信號的平均值182
723非正弦周期信號的平均功率183
73非正弦周期電流電路的計算183
本項目思維導圖185
習題185
習題參考答案187
參考文獻192