緒論



第1章  電路與電路分析基礎

1.1  電路的基本概念 4

1.1.1  電路及組成 4

1.1.2  電路模型 4

1.2  電路的基本物理量及基本原理 4

1.2.1  電流  電壓  電動勢 5

1.2.2  參考方向 5

1.2.3  電路的基本原理 6

1.3  電位及其計算 7

1.3.1  電位 7

1.3.2  電位的計算 7

1.4  電路的工作狀態 9

1.4.1  短路 9

1.4.2  開路（斷路） 9

1.4.3  有載（通路） 10

1.5  電壓源和電流源及其等效變換 11

1.5.1  電壓源與電流源 11

1.5.2  電壓源與電流源的等效變換 12

1.6  基爾霍夫定律 14

1.6.1  基本概念 14

1.6.2  基爾霍夫電流定律（KCL） 14

1.6.3  基爾霍夫電壓定律（KVL） 15

1.7  電路的基本分析方法 16

1.7.1  支路電流法 16

1.7.2  疊加定理 17

1.7.3  節點電壓法 18

1.7.4  戴維南定理 20

【閱讀材料】電阻及識別 22

本章小結 23

習題 23



第2章  單相交流電路

2.1  正弦交流電基礎 28

2.1.1  正弦交流電的基本概念 28

2.1.2  正弦交流電的三要素 28

2.1.3  描述正弦交流電特征的物理量 29

2.2  正弦交流電的相量表示 31

2.2.1  復數基本知識 31

2.2.2  相量和相量圖 31

2.3 件交流電路 33

2.3.1  純電阻電路 33

2.3.2  純電感電路 35

2.3.3  純電容電路 37

2.4  RLC串聯電路 40

2.5  功率因數的提高 43

2.5.1  功率因數低對電路的影響 44

2.5.2  提高功率因數的方法 45

2.6  諧振電路 47

2.6.1  串聯諧振電路 47

2.6.2  並聯諧振電路 48

【閱讀材料】諧波的產生與濾波 49

本章小結 50

習題 51



第3章  三相交流電路

3.1  三相交流電源 57

3.1.1  三相交流電的產生 57

3.1.2  三相交流電源的連接 58

3.2  三相負載的連接 59

3.2.1  三相負載的星形連接 60

3.2.2  三相負載的三角形連接 63

3.3  三相交流電路的功率 64

【閱讀材料】供電質量與電力負荷 65

本章小結 65

習題 66



第4章  磁路與變壓器

4.1  磁路 69

4.1.1  磁場的基本物理量 69

4.1.2  磁路的計算 70

4.2  鐵磁材料 71

4.2.1  磁化與磁化曲線 71

4.2.2  磁滯和渦流 72

4.2.3  鐵磁材料及分類 73

4.3  交流鐵芯線圈電路 74

4.4  變壓器 76

4.4.1  變壓器的結構 76

4.4.2  變壓器的工作原理 76

4.4.3  變壓器的外特性 79

4.4.4  變壓器的功率損耗及效率 80

4.4.5  變壓器的額定值 80

4.5  幾種常用變壓器 80

4.5.1  電力變壓器 80

4.5.2  自耦變壓器 82

4.5.3  儀用互感器 83

4.5.4  電焊變壓器 84

【閱讀材料】特高壓輸電技術 84

本章小結 85

習題 85



第5章  交流異步電動機

5.1  三相異步電動機的結構 89

5.1.1  定子 89

5.1.2  轉子 90

5.2  三相異步電動機的工作原理 91

5.2.1  旋轉磁場的產生 91

5.2.2  旋轉磁場的轉動方向 93

5.2.3  旋轉磁場的極數 93

5.2.4  旋轉磁場的轉速 93

5.2.5  轉子的轉動原理 94

5.3  三相異步電動機的銘牌和參數 95

5.4  三相異步電動機的運行特性分析 97

5.4.1  空載運行 97

5.4.2  有載運行 97

5.4.3  機械特性 98

5.4.4  輸出轉矩 99

5.4.5  電磁轉矩與電源電壓的關繫 99

5.5  三相異步電動機的啟動、調速和制動 100

5.5.1  三相異步電動機的啟動 100

5.5.2  三相異步電動機的調速 101

5.5.3  三相異步電動機的制動 102

5.6  單相異步電動機 103

5.6.1  電容分相式單相異步電動機 103

5.6.2  罩極式單相異步電動機 104

【閱讀材料】直流電動機 105

本章小結 106

習題 106



第6章  低壓電器與控制電路

6.1  常用的低壓電器 110

6.1.1  開關 110

6.1.2  熔斷器 112

6.1.3  交流接觸器 113

6.1.4  主令電器 113

6.1.5  繼電器 115

6.2  三相異步電動機基本控制電路 117

6.2.1  三相異步電動機的點動控制電路 118

6.2.2  三相異步電動機的單向連續運行控制電路 118

6.2.3  三相異步電動機的正、反轉控制電路 118

6.2.4  位置控制 120

6.2.5  多地點控制 121

6.2.6  延時控制 121

【閱讀材料】繼電器控制繫統與PLC控制繫統 122

本章小結 123

習題 123



第7章  供電常識及安全用電

7.1  工業企業供電知識 126

7.1.1  供電電壓 126

7.1.2  電力繫統中性點的接地方式 127

7.1.3  低壓配電繫統的接地形式 127

7.2  安全用電技術 128

7.2.1  電流對人體的傷害 128

7.2.2  常見的觸電方式 129

7.2.3  防止觸電的保護措施 131

7.2.4  漏電保護器 133

7.3  安全用電及觸電急救常識 134

7.3.1  安全用電常識 134

7.3.2  觸電急救常識 135

7.4  電氣防火和防爆 136

7.4.1  電氣火災和爆炸的原因 136

7.4.2  電氣防火防爆措施 137

【閱讀材料】絕緣材料的性能 138

本章小結 138

習題 139



第8章  實訓

文明實訓  安全操作 140

實訓一  萬用表的使用 141

實訓二  基爾霍夫定律及疊加原理的驗證 145

實訓三  熒光燈電路的連接及功率因數的提高 148

實訓四  三相負載的星形連接 151

實訓五  三相負載的三角形連接及功率測量 154

實訓六  三相異步電動機的簡單測試及直接啟動 157

實訓七  三相異步電動機的基本控制 161

實訓八  小型變壓器的設計制作 163

【閱讀材料】誤差與有效數字 167



附錄  常用電工術語、低壓電器的中英文對照



參考文獻

電工技術課程是職業教育多數工科類專業的基礎課程。本書第二版出版多年，為了適應當前高素質技術技能人纔的培養目標要求，更好地滿足教學改革的需要，我們對第二版進行了修訂。本版在內容組織安排上突出實踐、實用特色，理論知識以夠用為度，提高實訓內容比重，結合當前社會發展對電工技術的新需求，對章節例題、習題進行了優化更新，每章習題進行了重新組織，對知識點多角度檢測，便於靈活掌握和應用所學基礎理論知識。部分難點給出了解答提示和答案，使內容更科學、體繫結構更合理、專業適用性更強。本書每章開頭給出了本章的知識要點概覽圖，使本章知識結構一目了然，並給出每章的教學目標。本書根據各章具體特點，在相關章節後安排有“閱讀材料”，介紹有關的實用知識或科技前沿，拓展章節內容，開闊讀者的知識視野。每章配有習題參考答案。

本書的實訓內容基於目前最新的電氣技術和工藝要求，著力加強電工工具、儀表操作技能的培養，同步加強學生對理論知識的理解，將實踐操作與知識應用相結合，在做中學，在學中做，使知識和技能有機統一。各學校可根據自身的實際教學條件，有針對性地選擇具體實訓內容。

本書注重對學生的職業道德、工匠精神的培養，結合行業應用、標準規範、安全法規等，將知識教育與誠信守法、社會責任、勞動教育、愛崗敬業教育相融合，做到以專業知識為明線，以思政教育為隱線，使“家國情懷”“職業素養”“個人品質”三方面的教育並行，堅持“學生為本、師德為先、能力為重、育人為根”的原則，素融入內容中，達到潤物無聲的效果。

本書可作為職業教育機電、電氣自動化、計算機、汽車、機械制造、模具等工科類專業的教材，也可作為各類社會職業培訓用書。

本書由河北化工醫院職業技術學院孟然平老師任主編，劉芽南、張新嶺任副主編，張家口機電職業技術學院崔培雪參與編寫。編寫分工如下：緒論、第1、2、4、5章由孟然平編寫，第3章由張新嶺編寫，第6、7、8章及附錄由劉芽南編寫。全書由孟然平統稿。劉江彩教授和程普教授仔細審閱了全部書稿，並提出了很多寶貴的意見，在此表示衷心感謝。非常感謝河北化工醫藥職業技術學院智能控制教研部董力副教授給予了大力幫助和支持。本書編寫過程中得到了河北化工醫藥職業技術學院智能控制教師黨支部的大力支持，在此表示感謝。本書存在的不妥、疏漏之處，懇請廣大讀者批評指正。



編者   

2021年10月