本书第一版自2008年出版至今已经14年了。在此期间,电工技术,特别是电子技术取得了飞速的发展,新器件、新技术、新应用日新月异;同时,教学体系、教学内容、教学手段的改革也在不断深化。这些都对本教材的修订、完善提出了更高的要求,以适应时代发展和人才培养的需要。第二版与第一版不同之处主要有以下几点:

1.对原有的体系做了调整。根据当今电工电子技术应用方面的需要,删除了广播音响系统、共用天线电视系统等内容,补充了楼宇自动化监控技术一章;同时对电能的输送、电能的转换、安全用电等各章的顺序进行了调整。这些调整在力求不增加篇幅的情况下,使课程体系更加完备,条理更加清晰,内容更具有实用意义。

2.对部分章节内容做了调整。根据电子技术的发展现状,在“电子显示器件”一节,删除了阴极射线显示器等内容;在“无线通信”一节,增加了无线局域网等内容;在“移动通信”一节,删除了无线寻呼系统等内容,增加了第五代移动通信系统等内容;在“办公设备及其智能化”一章中,增加了“图像识别技术及应用”一节。

3.增加了数字化资源。对每章中的核心知识点、难点或重要的例题等进行了视频讲解。读者通过扫描二维码,利用手机或平板电脑可以方便地观看视频内容。

4.增加了我国相关领域发展现状和发展目标等内容。例如在“电能的产生”一章中,补充了我国“碳达峰”“碳中和”等内容;在“电能的输送”一章中,增加了我国西电东送、特高压多端柔性直流示范工程等内容。上述内容作为基本知识的延伸阅读资料,可以开拓读者的视野,激发学习兴趣和民族自豪感。

第0章 绪 论 / 1

第1章 电能的产生 / 3

1.1 直流电源 / 3

1.1.1 干电池 / 3

1.1.2 可充电电池 / 4

1.1.3 燃料电池 / 6

1.1.4 太阳能电池 / 6

1.1.5 直流发电机 / 7

1.2 交流电源 / 8

1.2.1 正弦交流电的三要素 / 9

1.2.2 正弦交流电的相量表示法 / 12

1.2.3 三相交流电源 / 14

1.2.4 发电站 / 18

练习题 / 25

第2章 电能的输送 / 27

2.1 电力系统 / 27

2.1.1 电力系统运行的特点及基本

要求 / 28

2.1.2 电力系统的接线方式 / 29

2.1.3 电力系统的发展 / 30

2.2 交流输电系统 / 31

2.2.1 变压器 / 33

2.2.2 变电站 / 35

2.2.3 交流输电系统的特点 / 36

2.3 直流输电系统 / 37

2.3.1 直流输电系统的构成 / 37

2.3.2 换流站 / 39

2.3.3 直流输电的特点 / 40

2.4 低压配电系统 / 41

2.4.1 配电方式 / 41

2.4.2 住宅供电 / 42

2.4.3 楼宇供电 / 42

练习题 / 43

第3章 电能的转换 / 44

3.1 电能转换成光能 / 44

3.1.1 热辐射光源 / 44

3.1.2 气体放电光源 / 45

3.1.3 电致发光光源 / 46

3.2 电能转换成热能 / 47

3.2.1 电烙铁 / 47

3.2.2 电取暖器 / 47

3.2.3 电炊具 / 48

3.2.4 电锅炉 / 49

3.3 电能转换成机械能 / 50

3.3.1 直流电动机 / 51

3.3.2 三相异步电动机 / 52

3.3.3 单相异步电动机 / 64

练习题 / 68

第4章 安全用电 / 70

4.1 触电事故 / 70

4.2 安全电压 / 71

4.3 保护接地和保护接零 / 72

4.3.1 IT系统 / 72

4.3.2 TN 系统 / 72

4.3.3 TT系统 / 73

4.4 漏电保护 / 74

4.5 短路保护 / 74

4.5.1 刀开关 / 75

4.5.2 熔断器 / 75

4.5.3 断路器 / 76

4.6 静电防护 / 77

4.6.1 静电的形成 / 78

4.6.2 静电的防护 / 78

4.7 电器防火和防爆 / 78

练习题 / 79

第5章 直流电路的分析 / 81

5.1 理想有源元件 / 81

5.1.1 电压源 / 81

5.1.2 电流源 / 82

5.2 理想无源元件 / 83

5.2.1 电 阻 / 83

5.2.2 电 容 / 84

5.2.3 电 感 / 85

5.3 欧姆定律 / 86

5.4 基尔霍夫定律 / 87

5.4.1 基尔霍夫电流定律 / 87

5.4.2 基尔霍夫电压定律 / 88

5.5 叠加定理 / 88

5.6 戴维宁定理 / 90

练习题 / 92

第6章 交流电路的分析 / 95

6.1 交流电路的欧姆定律 / 95

6.2 交流电路的基尔霍夫定律 / 96

6.2.1 基尔霍夫电流定律 / 96

6.2.2 基尔霍夫电压定律 / 97

6.3 交流电路的阻抗 / 97

6.3.1 理想无源元件的阻抗 / 97

6.3.2 RCL 串联电路的阻抗 / 100

6.3.3 阻抗的串联和并联 / 101

6.4 交流电路的功率 / 102

6.4.1 瞬时功率 / 102

6.4.2 有功功率 / 103

6.4.3 无功功率 / 104

6.4.4 视在功率 / 104

6.4.5 功率因数 / 105

6.5 三相交流电路 / 107

6.5.1 三相负载 / 107

6.5.2 三相功率 / 109

练习题 / 111

第7章 电子器件 / 114

7.1 半导体基础知识 / 114

7.1.1 本征半导体 / 114

7.1.2 杂质半导体 / 114

7.1.3 PN 结 / 115

7.2 基本半导体器件 / 116

7.2.1 半导体二极管 / 116

7.2.2 稳压二极管 / 118

7.2.3 双极型晶体管 / 119

7.2.4 场效应晶体管 / 125

7.2.5 电力电子器件 / 129

7.3 光电半导体器件 / 130

7.3.1 发光二极管 / 130

7.3.2 光电二极管 / 130

7.3.3 光电三极管 / 131

7.3.4 光电耦合器 / 131

7.3.5 半导体激光器 / 132

7.4 电子显示器件 / 132

7.4.1 发光二极管显示器 / 132

7.4.2 液晶显示器 / 134

7.5 集成电子器件 / 135

7.5.1 集成电子器件的分类

与特点 / 135

7.5.2 模拟集成电路 / 136

7.5.3 数字集成电路 / 136

练习题 / 136

第8章 直流稳压电源 / 139

8.1 直流稳压电源的分类 / 139

8.2 线性直流稳压电源的组成 / 140

8.3 整流电路 / 140

8.3.1 不控整流电路 / 140

8.3.2 可控整流电路 / 142

8.4 滤波电路 / 142

8.4.1 电容滤波电路 / 143

8.4.2 电感滤波电路 / 144

8.4.3 复式滤波电路 / 144

8.5 稳压电路 / 144

8.5.1 稳压管稳压电路 / 144

8.5.2 集成稳压电路 / 145

8.6 开关型直流稳压电源 / 146

练习题 / 147

第9章 模拟电子技术 / 150

9.1 双极型晶体管放大电路 / 150

9.1.1 放大电路工作原理 / 150

9.1.2 放大电路的静态工作点 / 153

9.1.3 放大电路的主要性能指标 / 154

9.2 场效应晶体管放大电路 / 157

9.2.1 增强型MOS管共源放大

电路 / 157

9.2.2 耗尽型MOS管共源放大

电路 / 159

9.3 多级放大电路 / 159

9.4 差分放大电路 / 160

9.4.1 抑制零点漂移原理 / 160

9.4.2 差分放大电路的主要特点 / 162

9.5 集成运算放大器 / 162

9.5.1 集成运算放大器的组成 / 162

9.5.2 电压传输特性及主要参数 / 164

9.5.3 理想集成运放 / 165

9.5.4 反馈的基本概念 / 166

9.5.5 基本运算电路 / 167

9.5.6 单限电压比较器 / 174

9.5.7 正弦波振荡电路 / 176

练习题 / 178

第10章 数字电子技术 / 182

10.1 门电路 / 182

10.1.1 基本门电路 / 183

10.1.2 复合门电路 / 185

10.2 组合逻辑电路的分析 / 188

10.3 组合逻辑电路的设计 / 191

10.3.1 半加器 / 191

10.3.2 全加器 / 192

10.4 编码器 / 194

10.4.1 普通编码器 / 194

10.4.2 优先编码器 / 196

10.5 译码器 / 197

10.5.1 二进制译码器 / 197

10.5.2 显示译码器 / 199

10.6 双稳态触发器 / 200

10.6.1 基本双稳态触发器 / 200

10.6.2 钟控双稳态触发器 / 203

10.7 计数器 / 215

10.7.1 同步减法计数器 / 216

10.7.2 异步加法计数器 / 217

10.7.3 中规模集成计数器

及其应用 / 217

10.8 寄存器 / 220

10.8.1 数码寄存器 / 220

10.8.2 移位寄存器 / 221

练习题 / 223

第11章 数字信号与模拟信号的相互

转换 / 229

11.1 D/A 转换器 / 229

11.2 A/D转换器 / 233

练习题 / 235

第12章 传感器及其应用 / 237

12.1 参量传感器 / 237

12.1.1 电阻式传感器 / 237

12.1.2 电感式传感器 / 238

12.1.3 电容式传感器 / 239

12.2 发电传感器 / 240

12.2.1 热电偶传感器 / 240

12.2.2 霍尔式传感器 / 241

12.2.3 压电式传感器 / 242

12.3 半导体传感器 / 243

12.3.1 气敏传感器 / 243

12.3.2 湿敏传感器 / 244

12.3.3 热敏传感器 / 244

12.3.4 磁敏传感器 / 245

12.3.5 光敏传感器 / 246

12.4 传感器的应用 / 248

12.4.1 数显电子秤 / 248

12.4.2 电子温度计 / 249

12.4.3 烟雾报警器 / 250

12.4.4 CO 检测模块 / 251

练习题 / 251

第13章 现代通信系统 / 254

13.1 概 述 / 254

13.1.1 通信系统的组成和分类 / 254

13.1.2 基带传输与调制解调 / 255

13.1.3 主要性能指标 / 257

13.2 光纤通信 / 257

13.3 无线通信 / 259

13.3.1 电磁波的传播 / 260

13.3.2 无线通信的频段 / 261

13.3.3 无线通信方式 / 261

13.3.4 无线局域网 / 262

13.4 移动通信 / 264

13.4.1 公众移动电话系统 / 265

13.4.2 蜂窝移动通信系统的发展

(1 G~4 G) / 266

13.4.3 第五代移动通信(5 G)

系统 / 268

13.5 卫星通信 / 270

练习题 / 272

第14章 楼宇自动化监控技术 / 274

14.1 楼宇自动化系统概述 / 274

14.1.1 楼宇自动化系统的构成 / 274

14.1.2 楼宇自动化监控系统 / 275

14.2 楼宇变配电监控系统 / 278

14.2.1 楼宇变配电监控的主要

内容 / 278

14.2.2 楼宇变配电监控系统的

构成和原理 / 279

14.2.3 楼宇变配电监控系统组态

软件 / 281

14.3 楼宇照明监控系统 / 282

14.3.1 照明监控系统基本工作

原理 / 283

14.3.2 智能照明监控系统 / 284

练习题 / 286

第15章 办公设备及其智能化 / 288

15.1 打印机 / 288

15.1.1 打印机的种类 / 288

15.1.2 打印机的工作原理 / 288

15.1.3 打印机的性能指标 / 291

15.2 复印机 / 292

15.3 扫描仪 / 293

15.3.1 扫描仪的种类 / 294

15.3.2 扫描仪的结构 / 294

15.3.3 扫描仪的工作原理 / 295

15.3.4 扫描仪的工作过程 / 296

15.3.5 扫描仪的选择 / 296

15.4 智能卡技术 / 296

15.4.1 常见的几种智能卡 / 297

15.4.2 智能卡的主要应用领域 / 298

15.4.3 智能卡系统构成 / 299

15.4.4 智能卡典型应用实例 / 299

15.5 图像识别技术及应用 / 302

15.5.1 图像识别技术的概念和基本

原理 / 303

15.5.2 图像识别的过程和应用 / 303

15.5.3 人脸识别技术 / 305

练习题 / 308

参考文献 / 309

部分练习题参考答案 / 310