“电工基础”是应用型本科及高职高专机电类及相关专业的一门主干课程，其任务是使学生掌握电工基础理论以及电路分析计算的基本方法与技巧。
本教材包括基础理论、实验实训、附录三部分。基础理论的编写以“宽、浅、精”为原则，以“必需、够用”为度，注意内容的深度与广度的结合，注意内在联系。实验实训部分是根据电工基础教学的基本要求编写的，同时充分考虑了各院校的实验实训条件，能框架式地适应相关院校的教学实践。附录部分是根据电工基础教学、实验实训以及电气测量操作要求编写的。每章配有典型例题、章后习题及测试题。同时，本书还配有习题及测试题的详细解答供教师参考，如有需要，请发邮件至goodtextbook@126.com或致电010-82317037申请索取。
本教材可供应用型本科及高职高专机械、机电、电工电子等专业教学使用，也可供相关专业的师生选用或参考。
（1）配有课件和习题答案供读者参考。
（2）配有习题详解供任课老师教学使用。
本教材是结合应用型本科及高职高专教育发展的实际需求编写的。这一版是在第4版的基础上征求使用本教材院校的意见并为实现当前教学目标重新编写的。本教材在原内容框架不变的原则下，对部分内容进行了修改，纠正了第4版教材中的错误。本教材可供应用型本科及高职高专机械、机电类等专业使用，也可供相关专业选用或参考。
本教材包括基础理论、实验实训、附录三部分。
基础理论的编写以“宽、浅、精”为原则，以“必需、够用”为度，注意内容的深度与广度的结合，注意内在联系，定量定性地把握内容，尽量避免繁琐的数学分析与推导，力求做到基本概念清楚、语言简练通畅。每章有典型题例，章后有习题、测试题，以帮助学生掌握基本内容，提高分析问题与解决问题的能力。
实验实训部分是根据电工基础教学的基本要求编写的，同时充分考虑了各院校的实验实训条件，能框架式地适应相关院校的教学实践。在编写过程中，将重点放在培养学生的基本动手操作能力、各类仪器及设备的规范使用上。同时，注意培养学生运用基础理论知识分析、观察、记录和处理实验数据的能力。编写时力求做到目的明确、思路清晰、方法合理、操作可行、步骤得当，每一实验后均提出让学生分析思考的问题，以便扩展思维，取得良好的实验实训效果。
附录部分是根据电工基础教学、实验实训以及电气测量操作要求编写的。编写过程中，将重点放在常用电工仪表的分类、选择、工作原理及测量方法上。编写时注意工作原理细化，测量方法明确。该部分也可作为常用电工仪表的内容进行单独授课或培训。
教学中可根据各专业的学时和教学目标选学教材中的内容。
由于编者水平有限，书中缺点、错误、遗漏或不妥之处恳请广大读者批评指正。
编 者
2020年10月
第一部分 基础理论
第1章 电路的基本概念和基本定律 1
1.1 电路、电路模型及电路原理图 1
1.1.1 电 路 1
1.1.2 电路模型 1
1.1.3 电路原理图 2
1.2 电路的基本物理量 2
1.2.1 电流、电压及其参考方向 2
1.2.2 电 位 4
1.2.3 电动势 5
1.2.4 功率与电能 7
1.3 电阻元件 8
1.3.1 电阻与电阻元件 8
1.3.2 电阻元件的约束 9
1.3.3 电阻元件的功率 10
1.3.4 电路的工作状态11
1.4 电压源与电流源 11
1.4.1 电压源 11
1.4.2 电流源 12
1.5 基尔霍夫定律 14
1.5.1 与拓扑约束有关的几个名词 14
1.5.2 基尔霍夫电流定律 14
1.5.3 基尔霍夫电压定律 16
本章小结 17
习 题 18
测试题 20
第2章 直流电阻性电路的分析 22
2.1 电阻的连接及等效电路 22
2.1.1 等效网络的概念 22
2.1.2 电阻的串联 22
2.1.3 电阻的并联 23
2.1.4 电阻的混联 24
2.2 电阻的星形连接与三角形连接及等效变换 24
2.2.1 电阻的星形连接与三角形连接 24
2.2.2 电阻的星形连接与三角形连接的等效变换 25
2.3 两种电源模型的等效变换 27
2.3.1 电源模型的连接 27
2.3.2 电源模型的等效变换 27
2.4 支路电流与支路电流法 28
2.4.1 支路电流 29
2.4.2 支路电流法 29
2.5 网孔电流和网孔法 29
2.5.1 网孔电流 29
2.5.2 网孔法 30
2.6 节点法 32
2.6.1 节点法概述 32
2.6.2 弥尔曼定理 35
2.7 叠加原理 36
2.8 替代定理 37
2.9 戴维南定理与诺顿定理 38
2.9.1 戴维南定理 38
2.9.2 诺顿定理 39
2.10 受控源及受控源电路的分析 41
2.10.1 受控源 41
2.10.2 受控源电路的分析 41
2.11 非线性电阻元件及其电路分析 44
2.11.1 非线性电阻元件 44
2.11.2 非线性电阻元件电路的分析 45
本章小结 47
习 题 48
测试题 51
第3章 电容元件和电感元件 54
3.1 电容元件 54
3.1.1 电容元件的基本概念 54
3.1.2 电容元件的约束 56
3.1.3 电容元件的电场能量 56
3.1.4 电容元件的串联和并联 57
3.2 电感元件 59
3.2.1 电感元件的基本概念 59
3.2.2 电感元件的约束 61
3.2.3 电感元件的储能 62
本章小结 63
习 题 64
测试题 64
第4章 正弦交流电路 67
4.1 正弦量的基本概念 67
4.1.1 正弦量的三要素 67
4.1.2 正弦量的有效值 69
4.1.3 正弦量的相位差 69
4.2 复数及其四则运算与正弦量的相量表示 71
4.2.1 复数及其四则运算 72
4.2.2 正弦量的相量表示 74
4.3 正弦交流电路中的电阻元件 75
4.3.1 电阻元件的电压与电流的关系 76
4.3.2 电阻元件的功率 77
4.4 正弦交流电路中的电感元件 78
4.4.1 电感元件的电压与电流的关系 78
4.4.2 电感元件的功率 79
4.5 正弦交流电路中的电容元件 81
4.5.1 电容元件的电压与电流的关系 81
4.5.2 电容元件的功率 82
4.6 基尔霍夫定律的相量形式 83
4.6.1 相量形式的基尔霍夫电流定律 84
4.6.2 相量形式的基尔霍夫电压定律 84
4.7 RLC串联电路 85
4.7.1 RLC串联电路的电压与电流的关系 85
4.7.2 RLC串联电路的性质 87
4.8 RLC并联电路 88
4.8.1 RLC并联电路的电流与电压的关系 89
4.8.2 RLC并联电路的性质 90
4.9 无源二端网络的等效复阻抗和复导纳 91
4.9.1 复阻抗、复导纳的串联和并联 91
4.9.2 复阻抗与复导纳的等效变换 92
4.10 相量法分析正弦交流电路 92
4.11 正弦交流电路中的功率 95
4.11.1 瞬时功率 95
4.11.2 有功功率 95
4.11.3 无功功率 96
4.11.4 视在功率 96
4.11.5 复功率 97
4.12 功率因数的提高 98
4.12.1 提高功率因数的意义 98
4.12.2 提高功率因数的方法 98
4.13 电路的谐振 100
4.13.1 串联谐振 100
4.13.2 并联谐振 103
本章小结 105
习 题 108
测试题 111
第5章 三相正弦交流电路 116
5.1 三相交流电源 116
5.1.1 三相交流电压的产生 116
5.1.2 三相电源的连接 117
5.2 三相负载的连接 120
5.2.1 三相负载的星形连接 120
5.2.2 三相负载的三角形连接 122
5.2.3 三相电路的接线方式 123
5.3 三相电路的分析与计算 124
5.3.1 对称三相电路的分析计算 124
5.3.2 不对称三相电路的分析计算 126
5.4 对称三相电路的故障分析 130
5.4.1 星形连接的对称三相负载的故障分析 130
5.4.2 三角形连接的对称负载的故障分析 132
5.5 三相电路的功率 133
本章小结 135
习 题 136
测试题 137
第6章 互感耦合电路 139
6.1 互感现象及相关概念 139
6.1.1 互感现象 139
6.1.2 互感系数和耦合系数 140
6.1.3 互感电动势和互感电压 142
6.2 互感线圈的同名端 143
6.2.1 互感线圈的同名端概述 143
6.2.2 同名端的测定 143
6.3 互感电路的计算 145
6.3.1 互感线圈的串联 145
6.3.2 互感线圈的并联 147
6.3.3 互感消去法 148
6.4 空心变压器 149
6.5 理想变压器 151
6.5.1 理想变压器的定义 151
6.5.2 理想变压器的作用 152
本章小结 155
习 题 156
测试题 159
第7章 非正弦周期性电路 161
7.1 非正弦周期量的合成与分解 161
7.1.1 非正弦周期量的合成 161
7.1.2 非正弦周期量的分解 162
7.1.3 非正弦周期性函数的傅里叶级数的简化 165
7.2 非正弦周期量的有效值、平均值和平均功率 166
7.2.1 非正弦周期量的有效值 166
7.2.2 非正弦周期量的平均值 167
7.2.3 非正弦周期量的平均功率 167
7.3 非正弦周期性电路的计算 169
本章小结 172
习 题 173
测试题 174
第8章 线性动态电路的分析 177
8.1 换路定律与初始值的计算 177
8.1.1 电路的动态过程 177
8.1.2 换路定律及初始值的计算 177
8.2 一阶电路的零输入响应 179
8.2.1 RC电路的零输入响应 179
8.2.2 RL电路的零输入响应 180
8.3 一阶电路的零状态响应 181
8.3.1 RC电路的零状态响应 181
8.3.2 RL电路的零状态响应 183
8.4 全响应及三要素法 184
8.5 一阶电路的阶跃响应 185
8.5.1 单位阶跃函数 185
8.5.2 一阶电路的阶跃响应 187
本章小结 188
习 题 189
测试题 190
第9章 双口网络 193
9.1 双口网络的概述 193
9.2 双口网络的方程和参数 193
9.2.1 短路导纳参数 193
9.2.2 开路阻抗参数 195
9.2.3 传输参数 196
9.2.4 混合参数 197
9.3 双口网络的等效电路 198
9.3.1 T型等效电路 199
9.3.2 Π型等效电路 199
本章小结 200
习 题 200
测试题 201
第10章 磁路与铁芯线圈 203
10.1 磁场的基本物理量与铁磁物质的磁化 203
10.1.1 磁场的基本物理量 203
10.1.2 铁磁物质的磁化 204
10.2 磁路及磁路定律 206
10.2.1 磁 路 206
10.2.2 磁路的基尔霍夫第一定律 206
10.2.3 磁路的基尔霍夫第二定律 206
10.2.4 磁路的欧姆定律 207
10.3 恒定磁通、磁路的计算 207
10.3.1 已知磁通求磁通势 207
10.3.2 已知磁通势求磁通 208
10.4 交流铁芯线圈 208
10.4.1 交流铁芯线圈的电流、电压及磁通 208
10.4.2 磁滞损耗与涡流损耗 209
10.4.3 交流铁芯线圈的等效电路 209
本章小结 209
习 题 210
测试题 211
第二部分 实验实训
实验实训基本要求 212
实验实训项目 214
实验实训1 认识实验 214
实验实训2 电阻的测量 215
实验实训3 基尔霍夫定律 217
实验实训4 叠加原理 218
实验实训5 戴维南定理 220
实验实训6 电容元件和电感元件 222
实验实训7 交流电路等效参数的测量 225
实验实训8 RL串联电路 227
实验实训9 功率因数的测量与提高 229
实验实训10 串联谐振电路 233
实验实训11 三相负载的星形连接 236
实验实训12 三相负载的三角形连接 237
实验实训13 三相电路的功率 239
实验实训14 互感耦合电路 241
实验实训15 非正弦周期性电路 244
实验实训16 一阶电路的研究 246
第三部分 附 录
附录知识 248
附录1 常用电工仪表的一般知识 248
附录2 常用指示类仪表的工作原理 252
附录3 电流、电压的测量 261
附录4 电功率的测量 268
附录5 电阻的测量 273
附录6 电度表的使用 279
附录7 数字式仪表基础 283
附录习题 286
参考文献 287
习题及测试题简答 288
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