电工学简明教程
电工学简明教程_第三版_课后答案
电工学简明教程_第三版_课后答案电工学简明教程（第三版）课后答案在学习电工学的过程中，课后习题的答案往往是我们检验自己知识掌握程度、巩固所学内容的重要参考。
下面，我将为大家详细呈现《电工学简明教程（第三版）》的课后答案，并对一些重点和难点问题进行解释和说明。
首先，让我们来看看电路部分的习题。
在第一章中，关于电路基本概念和定律的题目，答案的重点在于对电流、电压、电阻等基本物理量的理解和运用。
例如，在计算电路中的电流和电压时，我们需要熟练运用欧姆定律，即 I ＝ U ／ R 。
通过课后习题的练习，我们可以更好地掌握如何根据给定的电路参数求出未知量。
在第二章，我们学习了电路的分析方法。
对于复杂电路的分析，节点电压法和回路电流法是常用的工具。
在习题答案中，我们会看到如何正确地选择节点和回路，列出相应的方程，并求解出各支路的电流和电压。
这需要我们对电路的结构有清晰的认识，并且能够熟练运用数学方法进行求解。
接下来是第三章的暂态电路分析。
这部分的课后习题主要涉及到一阶电路的零输入响应、零状态响应和全响应。
答案中会详细展示如何利用初始值和时间常数来计算电路在不同时刻的电压和电流。
理解暂态过程的特点和规律对于解决这部分的习题至关重要。
在电机和变压器部分，第四章的习题答案围绕着直流电机和交流电机的工作原理、结构特点和性能参数展开。
我们需要了解电机的电磁关系、转矩方程和调速方法等内容。
例如，在计算电机的转速、转矩和功率时，要准确运用相应的公式。
第五章的变压器部分，课后答案重点解释了变压器的工作原理、变比关系和等效电路。
通过习题的练习，我们可以掌握如何计算变压器的电压、电流和功率变换，以及如何分析变压器的运行特性。
在电气控制部分，第六章的习题答案涵盖了各种电气控制电路的设计和分析。
我们需要学会读懂电路图，理解各种电器元件的作用和工作原理，例如接触器、继电器等。
同时，能够根据控制要求设计出合理的电气控制电路。
第七章的电工测量部分，课后答案主要涉及到各种电工测量仪器的使用和测量误差的分析。
2024版年度电工学简明教程第三版全套课件完整版电子教案
目录•课程概述与教学目标•电路基础概念与定律•直流电路分析与应用•交流电路基本概念与性质•三相交流电路分析与计算•电机与变压器基本原理及应用•供电系统与安全用电常识•实验技能培养与操作规范课程概述与教学目标03适用范围适用于高职高专、成人教育等电气类专业教学01教材内容包括电路基础、电机与变压器、电气控制、可编程控制器等内容02教材特点简明扼要、重点突出、注重实践应用电工学简明教程第三版介绍1 2 3掌握电工学基本概念、基本原理和基本分析方法知识目标培养学生独立分析问题和解决问题的能力，提高实践技能能力目标培养学生工程意识和创新意识，提高综合素质素质目标教学目标与要求教学内容与方法教学内容根据教材内容和教学目标，合理安排各章节的教学内容和顺序教学方法采用讲授、讨论、案例分析、实验教学等多种教学方法，注重理论与实践相结合课程评估与反馈评估方式采用平时成绩、实验成绩、期末考试成绩等多种评估方式，全面评价学生学习效果反馈机制建立有效的学生反馈机制，及时了解学生学习情况和问题，调整教学策略和方法电路基础概念与定律电路组成及基本物理量电路组成电路由电源、负载、导线和开关等基本元件组成，形成闭合回路以传输电能。
基本物理量电流、电压、功率等是描述电路状态的基本物理量，其中电流表示电荷的流动速率，电压表示单位时间内通过导体的电荷数所产生的电势差，功率则表示单位时间内转换、使用或耗散的电能。
欧姆定律及其应用欧姆定律欧姆定律指出，在闭合电路中，电流与电压成正比，与电阻成反比，即I=U/R，其中I表示电流，U表示电压，R表示电阻。
应用欧姆定律是分析线性电阻电路的基本定律，可用于计算电路中的电流、电压和电阻等参数，还可推广至交流电路中的复数表示形式。
电阻串并联及等效变换电阻串联电阻串联时，总电阻等于各电阻之和，即R=R1+R2+...+Rn，串联电路中的电流处处相等。
电阻并联电阻并联时，总电阻的倒数等于各电阻倒数之和，即1/R=1/R1+1/R2+...+1/Rn，并联电路中的电压处处相等。
《电工学简明教程》(第二版,秦曾煌)课后答案
(b) 5 2 sin(ωt+36.9°)A (c) 5 2 sin(ωt+53.1°)A
4．用 幅 值 ( 最 大 值 ) 相 量 表 示 正 弦 电 压 u = 537sin(ωt－90° ) V
(
)。
时，可 写 作U&m
(a) U& m = 537∠ − 90 ° V (b) U& m = 537∠90 ° V (c) U& m = 537∠( ωt − 90 ° )V
3 图 示 电 路 中，当 R1 增 加 时，电 压 U2 将 (
)。
(a) 变 大
(b) 变 小
(c) 不 变
R1
+
IS
R2 U 2
-
4 图 示 电 路 中，当 R1 增 加 时，电 流 I2 将 (
)。
(a) 变 大
(b) 变 小
(c) 不 变
I2 +
US
R1
R2
-
5 把 图 1 所 示 的 电 路 改 为 图 2 的 电 路，其 负 载 电 流 I1 和 I2 将(
I
+
U0
3Ω
－
+
R0
US
－
6
U0－US = (R0+3) I 解 得：US =－1 V
第三章 正弦交流电路
1．已 知 某 正 弦 交 流 电 压 的 周 期 为 10 ms，有 效 值 为 220 V，在 t = 0 时 正 处
于 由 正 值 过 渡 为 负 值 的 零 值，则 其 表 达 式 可 写 作 (
效 电 源 代 替，该 等 效 电 源 是(
)。
(a) 理 想 电 压 源
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电工技术和电子技术旳发展概况
1785年 库仑拟定了电荷间旳相互作用； 1826年 欧姆得出了欧姆定律； 1831年 法拉第发觉了电磁感应现象； 1833年 楞次建立了拟定感应电流方向旳定律； 1864年-1873年 麦克斯韦提出了电磁波理论； 1923年 制成了电子二极管； 1923年 发明了电子三极管； 1948年 发明了晶体管； 1958年 出现了集成电路旳第一种样品。
考核：
试验
（20%）
平时及作业 （20%）
期末考试 （60%）
课程学习措施
课堂教学采用多媒体教学。多媒体教学旳特点是信息 量大、速度快，所以希望大家在课堂上仔细听讲、主 动思索、主动学习。抓住基本概念、基本理论、基本 原理和分析措施。
经过习题巩固和加深对所学理论旳了解，并培养分析 能力和运算能力。注意解题措施和技巧，书写整齐。 独立完毕作业，按时交作业。
预习时，在试验报告上完毕全部试验预习习题 六、试验报告要求
做完试验后完毕有关思索题
答疑安排
时间
平时：每七天三9-10节课 考1
教材及参照书
教材：
电工学简要教程. 秦曾煌. 高等教育出版社
参照书：
电工学. 唐介. 高等教育出版社 电工与电子学. 叶挺秀. 高等教育出版社 电工学（上下册）. 秦曾煌. 高等教育出版社
信息与电气工程学院
绪论
电工技术和电子技术课程旳作用和任务 电工技术和电子技术旳发展概况 电工技术和电子技术旳应用 课时旳分配及考核 课程旳学习措施 试验教学计划 答疑安排 教材及参照书
课程旳作用和任务
本课程是研究电工技术和电子技术旳理论和 应用旳技术基础课。
经过此课程旳学习我们应该掌握必要旳基本 理论、基本知识和基本技能，具有将电工技 术与电子技术应用于本专业和发展本专业旳 一定能力。
电工学简明教程
电工学简明教程第1章电路及其分析方法1.1电路的作用与组成部分1)组成;电源.负载.中间环节2)作用;实现电能的传输和转换1.2电路模型1)电路模型简称电路1.3电压和电流的参考方向1)在分析与计算电路时,常可任意选定某一方向作为电流的参考方向.所选的电流的参考方向并不一定与电流的实际方向一致2)在参考方向选定之后,电流之值才有正负之分1.4电源有载工作.开路与短路1)额定电压=U N 额定电流=I N 额定功率=R N2)电压.电流和功率的实际值不一定等于它们的额定值1.6电阻的串联和并联1)两个串联电阻可以用一个等效电阻R来代替,等效的条件是在同一电压U的作用下电流I保持不变.2)等效电阻等于各个串联电阻之和.R=R1+R23)两个并联电阻也可用一个等效电阻R来代替4) 等效电阻的倒数等于各个并联电阻的倒数之和1／R=1／R1+1／R2第2章正弦交流电路2.1正弦电压与电流1)正弦量变化一次所需的时间(秒)称为周期T.每秒内变化的次数称为频率F,它的单位是赫[兹](HZ)2)正弦量在任一瞬间的值称为瞬时值;用小写字母来表示,如ｉ,ｕ及ｅ分别表示电流,电压及电动势的瞬时值.瞬时值中最大的值称为幅值或最大值,用带下标ｍ的大写字母来表示,如Iｍ,Um及Em分别表示电流,电压及电动势的幅值.3)正弦电流,电压和电动势的大小往往不是用它们的幅值,是常用有效值(均方根值)来计量.4)t=0时的相位角称为初相位角或初相位5)两个同频率正弦量的相位角之差或初相位角之差,称为相位角差或相位差,用φ表示6)在电阻元件的交流电路中,电流和电压是同相的(相位差φ=0)7)在电感元件电路中，在相位上电流比电压滞后90°（相位差φ=+90°）8）在电容元件电路中，在相位上电流比电压超前90°（φ=-90°）9）在电阻元件电路中，电压的幅值（或有效值）与电流的幅值（或有效值）之比值，就是电阻R10）在电感元件电路中，电压的幅值（或有效值）与电流的幅值（或有效值）之比值为ωL它的单位为欧[姆]11）在电感元件电路中，电压的幅值（或有效值）与电流的幅值（或有效值）之比值为1／ωC它的单位为欧[姆]12)阻抗的实部为“阻”,虚部为“抗”13)对电感性电路(XL>XC),φ为正;对电容性电路(XL<XC),φ为负14)在交流电路中,平均功率一般不等于电压与电流的有效值的乘积,如将两者的有效值相乘,则得出所谓视在功率S,即S=UI=∣Z∣I²。
《电工学简明教程》课件
在电工实践操作中，应遵循一定的操作规范，以确保操作过程的安全和顺利。
电工实践操作规范是指导电工进行实践操作的重要准则，它规定了操作步骤、注意事项等内容。遵循操作规范可以有效地避免因操作不当而引起的安全事故，同时也能提高工作效率和操作质量。
常见的电工工具和仪表包括螺丝刀、钳子、电笔、万用表等。每种工具和仪表都有其特定的用途和使用方法，正确使用这些工具和仪表可以有效地解决电路故障、安装电气设备等问题，同时也能避免因使用不当而引起的设备损坏或人身伤害。
03
现代应用
电工学在通信、计算机、自动化等领域得到广泛应用，推动着社会的进步。
01
早期探索
从静电学到电流的发现，再到电磁感应定律的提出，电工学逐渐形成。
02
近代发展
随着电力工业的兴起，电工学在发电、输电、配电等方面取得巨大进步。
02
CHAPTER
电工基础知识
电荷的定向移动形成电流，电流的方向规定为正电荷移动的方向。
详细描述
04
CHAPTER
交流电与电机
正弦交流电的定义
正弦交流电是指电流的大小和方向随时间按正弦规律变化的电流。
三相交流电是由三个相位差为120度的单相交流电组成的电源系统。
三相交流电的定义
三相交流电广泛应用于工业和民用领域，如电动机控制、输电和配电等。
三相交流电的应用
三相交流电具有对称性、可靠性和经济性等优点。
电流的形成
电路由电源、负载、开关和导线等组成，用于实现电能的传输和转换。
电路的组成
导体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比。即 I=U/R。
欧姆定律
电压是电场中两点之间的电势差，是推动电荷移动的力。电压的方向与电流的方向相同（从高电位指向低电位）。
电工学简明教程-第一章总结
电路及其分析方法
1.1 基本要求
1．了解电路模型及理想电路元件的意义； ．了解电路模型及理想电路元件的意义； 2．理解电压、电流参考方向的意义； ．理解电压、电流参考方向的意义； 3．了解电源的有载工作 、 开路与短路状态 ， 并能理解电 ．了解电源的有载工作、开路与短路状态， 功率和额定值的意义； 功率和额定值的意义； 4．掌握 R、L、C 电路元件的伏安关系； ． 、 、 电路元件的伏安关系； 5．理解基尔霍夫定律并能正确应用； ．理解基尔霍夫定律并能正确应用； 6．掌握用支路电流法、叠加定理、戴维宁定理分析电路 ．掌握用支路电流法、叠加定理、 的方法； 的方法； 7．了解实际电源的两种模型及其等效变换； ．了解实际电源的两种模型及其等效变换； 8．了解电路的暂态与稳态以及暂态过程的分析方法。 ．了解电路的暂态与稳态以及暂态过程的分析方法。
(1)理想电压源(恒压源) )理想电压源(恒压源) 特点： 是由它本身确定的定值， 身确定的定值 特点：输出电压 U 是由它本身确定的定值，而输出电流 I 是任意的，是由输出电压和外电路决定。 是任意的，是由输出电压和外电路决定。 注意：与理想电压源并联的元件， 注意：与理想电压源并联的元件，其两端的电压等于理想 电压源的电压 电压。 电压源的电压。 (2)理想电流源(恒流源) )理想电流源(恒流源) 特点： 是由它本身确定的定值， 身确定的定值 特点： 输出电流 I 是由它本 身确定的 定值， 而输出电压 U 是任意的，是由输出电流和外电路决定。 是任意的，是由输出电流和外电路决定。 注意： 与理想电流源串联的元件， 注意 ： 与理想电流源串联的元件 ， 其电流等于理想电流 源的电流 电流。 源的电流。 (3)无源元件 R、L、C ) 、 、 在电压、电流参考方向一致的前提下， 、 、 在电压、电流参考方向一致的前提下， R、L、C 两端的 电压、 电压、电流关系分别为
电工学简明教程完整版
用户程序是用户根据控制要求，利用 PLC 厂家提供的程 序编制语言和指令编写的应用程序。
6.2.1 可编程控制器的编程语言
PLC 的编程语言以梯形图语言和指令语句表语言最为常 用，并且两者之间一一对应，可以相互转换。
1．梯形图
梯形图是一种从继电接触器控制电路图演变而来的图形语 言。它是借助于继电器的动合触点、动断触点、线圈以及串联 与并联等术语和符号，根据控制要求连接而成的表示 PLC 输 入和输出之间逻辑关系的图形。
6．外部设备接口
外部设备接口将外部设备与主机相连，以完成相应操作。
第6章 可编程控制器
6.1.2 可编程控制器的工作方式
PLC 采用“顺序扫描、不断循环”的方式进行工作。 其工作过程分为输入取样、程序执行和输出刷新 三个阶段， 并进行周期循环。示意图如下：
输
输
入
入
端
接
子
口
输 入 状 态 寄 存
读
程 序 执 行
CPU 是 PLC 的核心，主要用来运行用户程序，监控 输入/输出接口状态。
系统程序存储器 PLC 内部存储器 用户程序及数据存储器
系统程序存储器，主要存放系统管理和监控程序及 对用户程序作编译处理的程序。用户不得更改。
用户程序及数据存储器，主要存放用户编制的应用 程序输入输出变量及各种暂存数据和中间结果。
第6章 可编程控制器 PLC 硬件系统结构图
编程器
打印机
计算机 磁带机 扫描仪
外
部
PL主C机
设
备
存储器
接 口
系统 用户 数 程序 程序 据
按钮
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1.4.1 电源有载工作
a
c
++
I
2．功率与功率平衡
UI = EI – R0I2 功率 P = PE – P 平衡式
E_
U
R 电源输 电源产 内阻消
R0
_
b
出功率 生功率 耗功率
d
电源产 生功率
=
负载取 用功率
+
内阻消 耗功率
1．电压与电流
I
=
R
E + R0
U = RI
功率的单位：瓦[特](W) 或千瓦(kW)
当开关断开时，电源则处于开路(空载)状态。
a
++
E_
U0
R0
_
b
c
电源开路时的特征
I
I=0
R
U = U0 = E
P=0
d
1.4.3 电源短路
当电源两端由于某种原因连在一起时，电源则被短路。
a IS
c
电源短路时的特征
+
U=0
E_
I = IS = E/R0
UR
P=0
R0
PE = P = R0IS2
电流过大，将烧毁电源！
1.4.1 电源有载工作 3．电源与负载的判别 [例 1] A I 已知：图中 UAB = 3 V， I = – 2 A
N 求：N 的功率，并说明它是电源还 是负载
B
[解] P = UI = (–2) 3 W= – 6 W
因为此例中电压、电流的参考方向相同
而 P 为负值，所以 N 发出功率，是电源。 想一想，若根据电压电流 的实际方向应如何分析？
b
d
为防止事故发生，需在电路中接入熔断器或自动断路
负载
电源或信号源的电压或电流称为激励，它推动电路工 作；由激励所产生的电压和电流称为响应。
1.2 电路模型
实为际了的便电于路分是析由与一计些算按实需际电要路起，不在同一作定用条的件元下件常或忽器 件略所实组际成部，件如的发次电要机因、素变而突压出器其、主电要动电机磁、性电质池，、把电它阻看器 等成，理它想们电的路电元磁件性。质是很复杂的。
R0
在电路图中所标电压、电流、电动 势的方向，一般均为参考方向。
+I
U
R
+I
U
R或
–I
U
R
–
–
+
图A
图B
图C
欧姆定律：通过电阻的电流与电压成正比。
U、I 参考方向相同
U、I 参考方向相反
表达式 U = R I
U = – IR
图 B 中若 I = –2 A，R = 3 ，则 U = – (––2) 3 V = 6 V
U = E – R0I
1.4.1 电源有载工作 3．电源与负载的判别 根据电压、电流的实际方向判别，若 U 和 I 的实际方向相反，则是电源，发出功率； U 和 I 的实际方向相同，是负载，取用功率。
根据电压、电流的参考方向判别 若电压、电流的参考方向相同 P = UI 为负值，是电源，发出功率； P = UI 为正值，负载，取用功率。
第1 章 电路及其分析方法
第 1 章 电路及其分析方法
1.1 电路的作用与组成部分 1.2 电路模型 1.3 电压和电流的参考方向 1.4 电源有载工作、开路与短路
1.5 基尔霍夫定律 1.6 电阻的串联与并联 1.7 支路电流法 1.8 叠加定理 1.9 电压源与电流源及其等效变换 1.10 戴维宁定理 1.11 电路中电位的计算 1.12 电路的暂态分析
例如：一个白炽灯在有电流通过时
消耗电能 (电阻性） R
i
产生磁场 储存磁场能量
L
忽略 L R
(电感性）
1.2 电路模型
开关
+
电源
E–
负载
R0
连接导线
S R
电路实体
电路模型
用理想电路元件组成的电路，称为实际电路的 电路模型。
1.3 电压和电流的参考方向
对电路进行分析计算时，不仅要算出电压、电流、 功率值的大小，还要确定这些量在电路中的实际方向。
电压、电流的参考方向： 任意假定。 电流的参考方向用箭头表示；电压的参考方向除用 极性“+”、“–”外，还用双下标或箭头表示。 当电压、电流参考方向与实际方向相同时，其值为
正，反之则为负值。
I
例如：图中若 I = 3 A，则表明电
+
流的实 际方向与参 考方向相同 ；反之，
E–
若 I = –3 A，则表明电流的实际方与参 R 考方向相反 。
...
话筒
放大 扬声器 器
2．电路的组成部分
电源：提供 电能的装置
负载：取用 电能的装置
发电机
升压 输电线 降压
变压器
变压器
电灯 电动机 电炉
...
中间环节：传递、分 配和控制电能的作用
2．电路的组成部分
信号源: 提供信息
话筒
信号处理： 放大、调谐、检波等
放大 扬声器 器
直流电源: 提供能源
直流电源
第 1 章 电路及其分析方法
电路的基本概念及其分析方法是电工技术和电子技 术的基础。
本章首先讨论电路的基本概念和基本定律，如电路 模型、电压和电流的参考方向、基尔霍夫定律、 电源的工作状态以及电路中电位的计算等。这些内容是 分析与计算电路的基础。
然后介绍几种常用的电路分析方法，有支路电流法、 叠加定理、电压源模型与电流源模型的等效变换和戴维 宁定理。
电压与电流参 考方向相反
电流的参考方向 与实际方向相反
11.4.4.1 电电源源有有载载工工作 作、开路与短路
a
1.c4.1 电源有载U 工作
++
E_
U
R0
_
I
E
R0I
R
U
O
I
b
d
1．电压与电流
I
=
R
E + R0
U = RI 或 U = E – R0I
电源的外特性曲线
当 R0 << R 时， 则 U E 说明电源带负载能力强
但是，在电路中各处电位的高低、电流的方向等很 难事先判断出来。因此电路中各处电压、电流的实际方 向也就不能确定。为此引入参考方向的规定。
习惯上规定 电流的实际方向为：
正电荷运动的方向或负电 荷运动的反方向；
电压的实际方向为： 由高电位端指向低电位端； 电动势的实际方向为： 由低电位端指向高电位端。
1.3 电压和电流的参考方向
最后讨论电路的暂态分析。介绍用经典法和三要素 法分析暂态过程。
1.1 电路的作用与组成部分
电路是电流的通路，是为了某种需要由电工设备或电
路元器件按一定方式组合而成的。
1．电路的作用 (1) 实现电能的传输、分配与转换
发电机
ห้องสมุดไป่ตู้
升压 输电线 变压器
(2)实现信号的传递与处理
降压 变压器
电灯 电动机 电炉
1.4.1 电源有载工作
I
4．额定值与实际值
+
额定值是为电气设 备在给定条件下正常运
电源 U
S1
S2
S3
行而规定的允许值。
–
电气设备不在额定 条件下运行的危害： P
电源输出的电流和功 率由负载的大小决定
不能充分利用设备的能力；
降低设备的使用寿命甚至损坏设备。
1.4 电源有载工作、开路与短路
1.4.2 电源开路