第 1 部分 电工技术基础
模块1 电路分析基础....................... 2
学习引导.................................................2
学习目标.................................................2
1.1 电路分析基础知识........................2
提出问题...........................................2
知识准备...........................................3
1.1.1 电路基础知识..................3
1.1.2 电气设备的额定值及电路的工作状态......................9
1.1.3 线性电路元件................ 11
工程实例.........................................16
1.1.4 构建直流电路并测电压、电流................................16
检验学习效果.................................17
1.2 电路定律及电路基本分析方法.....17
提出问题.........................................17
知识准备.........................................17
1.2.1 电阻的串联、并联、混联电路分析........................17
1.2.2 电路定律及负载获得最大功率的条件....................20
1.2.3 电位及其计算................23
1.2.4 叠加定理........................25
1.2.5 戴维南定理....................26
工程实例.........................................27
1.2.6 叠加定理在工程中的应用................................27
检验学习效果.................................28
拓展阅读 我国在电路理论上的发展趋势...................................29
技能训练 常用手动工具的用途及操作方法...........................29
自测题...................................................33
模块2 正弦交流电路..................... 36
学习引导...............................................36
学习目标...............................................36
2.1 正弦交流电路的基本概念..........36
提出问题.........................................36
知识准备.........................................37
2.1.1 正弦交流电的三要素.....37
2.1.2 正弦交流电的相量表示法............................40
工程实例.........................................43
2.1.3 正弦交流电的相量表示法的应用............................43
检验学习效果.................................43
2.2 正弦交流电路的分析..................43
提出问题.........................................43
知识准备.........................................44
2.2.1 单一参数的正弦交流电路................................44
2.2.2 多参数的正弦交流电路................................51
工程实例.........................................58
2.2.3 日光灯电路实验............58
检验学习效果.................................59
拓展阅读 邱峰：从维修电工到技能大师...................................59
技能训练 电工工艺实操...................60
自测题...................................................61
模块3 三相正弦交流电路............... 65
学习引导...............................................65
学习目标...............................................65
3.1 三相电源和负载的连接方式......66
提出问题.........................................66
知识准备.........................................66
3.1.1 三相电源的连接方式....66
3.1.2 三相负载的连接方式....68
工程实例.........................................73
3.1.3 正确选择和使用漏电保护开关................................73
检验学习效果.................................74
3.2 三相交流电路的功率..................74
提出问题.........................................74
知识准备.........................................75
3.2.1 三相功率........................75
3.2.2 发配电概况....................76
3.2.3 安全用电常识................77
工程实例.........................................78
3.2.4 三相功率的应用实例....78
检验学习效果.................................78
拓展阅读 ±1100kV 特高压直流输电工程...................................79
技能训练 三相电路中电压、电流的测量...................................79
自测题...................................................81
模块4 磁路与变压器..................... 84
学习引导...............................................84
学习目标...............................................84
4.1 铁心线圈及磁路..........................84
提出问题.........................................84
知识准备.........................................85
4.1.1 磁路的基本物理量........85
4.1.2 磁路欧姆定律................86
4.1.3 铁磁物质的磁性能........86
4.1.4 铁磁物质的分类和用途...88
4.1.5 铁损耗............................88
4.1.6 主磁通原理....................89
工程实例.........................................90
4.1.7 磁路欧姆定律的应用.....90
检验学习效果.................................90
4.2 变压器..........................................90
提出问题.........................................90
知识准备.........................................91
4.2.1 变压器的基本结构........91
4.2.2 变压器的工作原理........91
4.2.3 变压器的外特性............93
4.2.4 电压调整率....................94
4.2.5 变压器的损耗和效率.....94
工程实例.........................................95
4.2.6 变压器实例分析............95
检验学习效果.................................95
4.3 实际工程中的常见变压器..........95
提出问题.........................................95
知识准备.........................................96
4.3.1 电力变压器....................96
4.3.2 自耦变压器....................96
4.3.3 电焊变压器....................97
4.3.4 仪用互感器....................98
工程实例.........................................99
4.3.5 自耦变压器的保养........99
检验学习效果.................................99
拓展阅读 科技创新是发展新质生产力的核心要素.......................99
技能训练 电焊变压器的使用与维护.................................100
自测题.................................................101
模块5 异步电动机...................... 103
学习引导.............................................103
学习目标.............................................103
5.1 异步电动机基础........................104
提出问题.......................................104
知识准备.......................................104
5.1.1 三相异步电动机的结构...............................104
5.1.2 三相异步电动机的工作原理..............................105
5.1.3 三相异步电动机的铭牌数据..............................107
5.1.4 单相异步电动机简介....109
工程实例....................................... 110
5.1.5 风扇用异步电动机的检修与维护.......................... 110
检验学习效果............................... 111
5.2 异步电动机的电磁转矩和机械特性............................................ 111
提出问题....................................... 111
知识准备....................................... 111
5.2.1 异步电动机的电磁转矩.............................. 111
5.2.2 异步电动机的机械特性.............................. 113
工程实例....................................... 114
5.2.3 异步电动机的拆卸与装配.............................. 114
检验学习效果............................... 114
5.3 异步电动机的控制技术............ 115
提出问题....................................... 115
知识准备....................................... 115
5.3.1 异步电动机的启动控制.............................. 115
5.3.2 异步电动机的调速控制.............................. 117
5.3.3 异步电动机的反转控制.............................. 118
5.3.4 异步电动机的制动控制.............................. 118
5.3.5 异步电动机的选择...... 119
工程实例.......................................120
5.3.6 异步电动机连续运转控制电路实验......................120
检验学习效果...............................120
5.4 常用低压控制电器....................121
提出问题.......................................121
知识准备.......................................121
5.4.1 开关电器......................121
5.4.2 熔断器..........................123
5.4.3 接触器..........................123
5.4.4 热继电器......................124
5.4.5 时间继电器..................125
5.4.6 主令电器......................126
工程实例.......................................127
5.4.7 交流接触器的拆卸与组装及注意事项..................127
检验学习效果...............................128
5.5 基本电气控制电路....................128
提出问题.......................................128
知识准备.......................................128
5.5.1 点动控制电路..............128
5.5.2 电动机单向连续运转控制电路..............................129
5.5.3 电动机正反转控制电路..............................129
5.5.4 工作台自动往返控制电路..............................130
5.5.5 多地控制电路..............131
工程实例.......................................131
5.5.6 基本电气控制电路的连接与调试..........................131
检验学习效果...............................132
拓展阅读 匠人精神，引领高质量发展.................................132
技能训练 连接和调试三相异步电动机的正反转控制电路.........132
自测题.................................................134
第 2 部分 电子技术基础
模块6 半导体及其器件................ 138
学习引导.............................................138
学习目标.............................................138
6.1 半导体的基础知识....................139
提出问题.......................................139
知识准备.......................................139
6.1.1 半导体的独特性能......139
6.1.2 本征半导体与杂质半导体..........................139
6.1.3 PN 结的形成及单向导电性..........................141
工程实例.......................................144
6.1.4 探寻半导体的应用及发展前景..............................144
检验学习效果...............................144
6.2 二极管........................................145
提出问题.......................................145
知识准备.......................................145
6.2.1 二极管的基本结构和类型..............................145
6.2.2 二极管的伏安特性......146
6.2.3 二极管的主要参数......146
6.2.4 二极管的应用举例......147
工程实例.......................................148
6.2.5 二极管的极性判别和好坏检测..............................148
检验学习效果...............................149
6.3 特殊二极管................................149
提出问题.......................................149
知识准备.......................................149
6.3.1 稳压二极管..................149
6.3.2 发光二极管..................150
6.3.3 光电二极管..................151
6.3.4 变容二极管..................152
6.3.5 激光二极管..................152
工程实例.......................................153
6.3.6 其他特殊二极管及其工程应用..............................153
检验学习效果...............................153
6.4 双极型晶体管............................153
提出问题.......................................153
知识准备.......................................153
6.4.1 基本结构和类型..........154
6.4.2 电流放大作用..............154
6.4.3 特性曲线......................155
6.4.4 极限参数......................157
工程实例.......................................157
6.4.5 用万用表测试晶体管....157
检验学习效果...............................158
6.5 单极型晶体管............................159
提出问题.......................................159
知识准备.......................................159
6.5.1 MOS 管的基本结构.....159
6.5.2 MOS 管的工作原理.....160
6.5.3 MOS 管的使用注意事项...............................161
工程实例.......................................162
6.5.4 单结晶体管及其测试....162
检验学习效果...............................162
拓展阅读 中国半导体：创新驱动，迈向自主.........................163
技能训练 测定MOS 管的输出特性.................................163
自测题.................................................164
模块7 基本放大电路................... 168
学习引导.............................................168
学习目标.............................................168
7.1 基本放大电路基础....................168
提出问题.......................................168
知识准备.......................................169
7.1.1 基本放大电路的组成原则和工作原理..................169
7.1.2 基本放大电路的静态分析..............................171
7.1.3 基本放大电路的动态分析..............................173
工程实例.......................................176
7.1.4 确定放大电路的动态值..........................176
检验学习效果...............................176
7.2 共集电极放大电路....................176
提出问题.......................................176
知识准备.......................................177
7.2.1 共集电极放大电路的组成..............................177
7.2.2 共集电极放大电路的分析..............................177
7.2.3 共集电极放大电路的特点和应用..........................178
工程实例.......................................180
7.2.4 共集电极放大电路实例分析..............................180
检验学习效果...............................180
7.3 功率放大器和差动放大电路....181
提出问题.......................................181
知识准备.......................................181
7.3.1 功率放大器..................181
7.3.2 差动放大电路..............183
工程实例.......................................184
7.3.3 乙类互补对称功放的分析..............................184
检验学习效果...............................184
7.4 放大电路中的负反馈................184
提出问题.......................................184
知识准备.......................................185
7.4.1 反馈的基础知识..........185
7.4.2 负反馈对放大电路的影响..............................186
工程实例.......................................186
7.4.3 分析、判断反馈类型....186
检验学习效果...............................187
拓展阅读 智能技术引领产业升级.................................187
技能训练 焊接练习.........................187
自测题.................................................189
模块8 集成运算放大器................ 192
学习引导.............................................192
学习目标.............................................192
8.1 集成运放基础............................192
提出问题.......................................192
知识准备.......................................193
8.1.1 集成电路和集成运放....193
8.1.2 集成运放引脚功能及集成电路元器件特点..........194
8.1.3 集成运放的理想化条件及传输特性......................196
工程实例.......................................197
8.1.4 集成电路的应用..........197
检验学习效果...............................198
8.2 集成运放的应用........................198
提出问题.......................................198
知识准备.......................................198
8.2.1 集成运放的线性应用....198
8.2.2 集成运放的非线性应用..............................203
工程实例.......................................206
8.2.3 集成运放线性应用电路的研究..............................206
检验学习效果...............................207
拓展阅读 中国集成电路产业发展.................................207
技能训练 集成电路图识读训练.....207
自测题.................................................210
模块9 组合逻辑电路................... 213
学习引导.............................................213
学习目标.............................................213
9.1 逻辑门........................................213
提出问题.......................................213
知识准备.......................................214
9.1.1 数字电路的基本概念....214
9.1.2 集成逻辑门..................219
工程实例.......................................225
9.1.3 测试异或门功能..........225
检验学习效果...............................225
9.2 组合逻辑电路的分析和设计....225
提出问题.......................................225
知识准备.......................................225
9.2.1 逻辑函数式的化简和组合逻辑电路的分析..........226
9.2.2 组合逻辑电路的设计....228
工程实例.......................................228
9.2.3 设计3 人表决器..........228
检验学习效果...............................229
9.3 常用组合逻辑电路器件............230
提出问题.......................................230
知识准备.......................................230
9.3.1 编码器..........................230
9.3.2 译码器..........................233
9.3.3 数值比较器..................237
9.3.4 数据选择器..................238
工程实例.......................................239
9.3.5 用译码器实现已知函数..............................239
检验学习效果...............................239
拓展阅读 我国在组合逻辑电路领域取得的成就.....................240
技能训练 编码、译码及数码显示电路的探究.....................240
自测题.................................................243
模块10 触发器和时序逻辑电路..... 246
学习引导.............................................246
学习目标.............................................246
10.1 触发器......................................246
提出问题.......................................246
知识准备.......................................247
10.1.1 基本RS 触发器.........247
10.1.2 钟控RS 触发器.........249
10.1.3 主从型JK 触发器......251
10.1.4 维持阻塞型D触发器........................253
10.1.5 T 触发器和T'触发器........................254
工程实例.......................................255
10.1.6 测试T触发器和T'触发器的功能........................255
检验学习效果...............................256
10.2 计数器......................................256
提出问题.......................................256
知识准备.......................................256
10.2.1 二进制计数器............256
10.2.2 十进制计数器............259
10.2.3 集成计数器及其应用............................261
工程实例.......................................264
10.2.4 扩展使用集成计数器芯片............................264
检验学习效果...............................265
10.3 寄存器......................................265
提出问题.......................................265
知识准备.......................................266
10.3.1 数码寄存器................266
10.3.2 移位寄存器................266
10.3.3 寄存器的应用............268
工程实例.......................................270
10.3.4 寄存器在实际电子工程中的应用....................270
检验学习效果...............................271
拓展阅读 我国在时序逻辑电路领域取得的成就.....................271
技能训练 利用数字电子实验装置进行555 定时器电路的功能测试及应用探究.....271
自测题.................................................275
参考文献.................................... 278