電工技術基礎與技能（電氣電力類）（第3版）

單元1　 走進電工技術 …………………… 1
　 1. 1　 認識電工實驗室 ………………… 2
　 　 1. 1. 1　 電工實驗室的電源配置 …… 2
1. 1. 2　常用電工工具與基本電工儀表 …………………… 3
1. 1. 3　 實驗規則與安全電壓 ……… 8
　 1. 2　 安全用電 ………………………… 9
1. 2. 1　 觸電與觸電防護 …………… 10
1. 2. 2　 電氣火災的防範與撲救 …… 12
1. 2. 3　實驗: 模擬練習觸電事故現場處理與滅火器的使用 …… 13
單元小結 ………………………………… 14
單元復習題 ……………………………… 14
教學微視頻 ……………………………… 14
單元2　 數字化技術應用 ……………… 15
　 2. 1　 電腦模擬實驗室 ……………… 16
2. 1. 1　 教育數字化轉型 …………… 17
2. 1. 2　 數字模擬軟件簡述 ………… 18
2. 1. 3　AutoCAD Electrical 2024 軟件簡述 ………………………… 21
　2. 2　NI Multisim 14. 3 操作基礎 …… 27
2. 2. 1　 操作界面及元件庫 ………… 27
2. 2. 2　 實驗儀器與分析方法 ……… 31
2. 2. 3　 實驗: LED 測試…………… 33
　 單元小結 ……………………………… 41
　 單元復習題 …………………………… 41
　 教學微視頻 …………………………… 42
單元3　 直流電路 ……………………… 43
　 3. 1　 電路與電路模型 ………………… 44
3. 1. 1　 電路的組成與電路圖 ……… 44
3. 1. 2　 電路模型及工作狀態 ……… 46
3. 1. 3　 電池及應用 ………………… 48
3. 1. 4　實驗: 識、畫電路圖和識別
常用電池 …………………… 50
　 3. 2　 電路的基本物理量及其測量 …… 51
3. 2. 1　 電流和參考方向 …………… 51
3. 2. 2　 電動勢、 電壓和電位 ……… 52
3. 2. 3　 電功和電功率 ……………… 55
3. 2. 4　實驗: 直流電路電流、電壓的測量 ………………………… 57
　 3. 3　 電阻 ……………………………… 59
3. 3. 1　 電阻及其特性 ……………… 59
3. 3. 2　 電阻及其傳感器應用 ……… 61
3. 3. 3　 實驗: 電阻的測量 ………… 67
　 3. 4　 歐姆定律 ………………………… 73
3. 4. 1　 歐姆定律的內容 …………… 73
3. 4. 2　 電阻的串聯、 並聯及混聯 … 75
3. 4. 3　 實驗: 電源的外特性 ……… 85
　3. 5　實驗: 常用電工材料與導線的連接 ……………………………… 89
　 3. 6　 基爾霍夫定律 …………………… 96
3. 6. 1　 復雜電路 …………………… 96
3. 6. 2　實驗: 節點電流和迴路電壓的規律 ………………… 98
3. 6. 3　實驗: 基爾霍夫定律的應用與模擬 ………………… 99
　 3. 7　 戴維南定理 …………………… 104
3. 7. 1　 戴維南定理的內容 ……… 104
3. 7. 2　 戴維南定理的應用 ……… 105
3. 7. 3　實驗: 用實驗法求二端網絡的等效電路 ………………… 106
　3. 8　負載獲得最大功率的條件及其應用 …………………………… 108
3. 8. 1　 負載獲得最大功率的條件 … 108
3. 8. 2　 負載獲得最大功率的應用 … 109
　3. 9　實驗: 電阻性電路故障的檢查 …………………………… 110
　 單元小結……………………………… 113
　 單元復習題…………………………… 115
　 教學微視頻…………………………… 119
單元4　 電容和電感 …………………… 120
　 4. 1　 電容 …………………………… 122
4. 1. 1　 電容器和電容量 ………… 122
4. 1. 2　 電容器的連接 …………… 127
4. 1. 3　實驗: 電容器的檢測與充、
放電模擬實驗 …………… 130
　 4. 2　 磁場與電磁感應 ……………… 135
4. 2. 1　 磁場與磁感線 …………… 135
4. 2. 2　 實驗: 電流產生的磁場 … 136
4. 2. 3　 磁場的描述 ……………… 138
4. 2. 4　 磁場對電流的作用 ……… 140
4. 2. 5　 電磁感應 ………………… 143
　 4. 3　 磁路 …………………………… 145
4. 3. 1　 磁路的概念 ……………… 145
4. 3. 2　 磁化與磁性材料 ………… 148
4. 3. 3　 渦流與磁屏蔽 …………… 151
　 4. 4　 電感 …………………………… 153
4. 4. 1　 電感器和電感量 ………… 153
4. 4. 2　 電感器的參數 …………… 154
4. 4. 3　 實驗: 電感器的檢測 …… 156
　 4. 5　 互感 …………………………… 156
4. 5. 1　 互感現象 ………………… 156
4. 5. 2　 互感線圈的同名端 ……… 157
4. 5. 3　 變壓器 …………………… 159
　 單元小結……………………………… 163
　 單元復習題…………………………… 165
　 教學微視頻…………………………… 167
單元5　 單相正弦交流電路 …………… 168
　 5. 1　 實驗: 交流電路的認識 ……… 169
　 5. 2　 正弦交流電的基本物理量 …… 176
5. 2. 1　 解析式與波形圖 ………… 176
5. 2. 2　 瞬時值、 最大值和有效值 … 177
5. 2. 3　 周期、 頻率和角頻率 …… 178
5. 2. 4　 相位、 初相和相位差 …… 179
5. 2. 5　 正弦交流電的三要素 …… 180
　 5. 3　 旋轉矢量表示法 ……………… 181
5. 3. 1　 正弦量的旋轉矢量表示法 … 181
5. 3. 2　 正弦量表示法的相互轉換 … 182
　 5. 4　 單一參數的交流電路 ………… 184
5. 4. 1　 純電阻正弦交流電路 …… 184
5. 4. 2　 純電感正弦交流電路 …… 187
5. 4. 3　 純電容正弦交流電路 …… 190
5. 4. 4　實驗: 函數信號發生器、
毫伏表和示波器的使用 … 192
　 5. 5　 串聯交流電路 ………………… 201
5. 5. 1　 RL 串聯電路 ……………… 201
5. 5. 2　 RC 串聯電路 ……………… 204
5. 5. 3　 RLC 串聯電路 …………… 206
5. 5. 4　實驗: 交流串聯電路的觀察、
測量與模擬驗證 ………… 209
　5. 6　實驗: 常用電光源的認識與
熒光燈電路的安裝 …………… 214
　 5. 7　 交流電路的功率 ……………… 220
5. 7. 1　 瞬時功率 ………………… 220
5. 7. 2　 有功功率 ………………… 221
5. 7. 3　 無功功率 ………………… 222
5. 7. 4　 視在功率 ………………… 223
5. 7. 5　 功率因子 ………………… 224
　 5. 8　 電能的測量與節能 …………… 226
5. 8. 1　 實驗: 電能計量儀表 …… 226
5. 8. 2　提高功率因子的意義與方法 ……………………… 228
5. 8. 3　實驗: 提高感性電路的功率因子 ……………………… 231
　 5. 9　 諧振 …………………………… 233
5. 9. 1　 串聯電路的諧振 ………… 234
5. 9. 2　 並聯電路的諧振 ………… 237
5. 9. 3　 實驗: 串聯諧振電路 …… 239
　5. 10　實驗: 照明電路配電板的安裝 …………………………… 242
　 單元小結……………………………… 247
　 單元復習題…………………………… 249
　 教學微視頻…………………………… 251
單元6　 三相正弦交流電路 …………… 252
　 6. 1　 三相交流電源 ………………… 253
6. 1. 1　 三相交流電源的概念 …… 253
6. 1. 2　 三相交流電源的連接 …… 254
　 6. 2　 三相交流負載 ………………… 258
6. 2. 1　 對稱負載與不對稱負載 … 258
6. 2. 2　 三相對稱負載的星形連接 … 259
6. 2. 3　實驗: 測量三相對稱負載星形連接電壓、電流及其模擬實驗 ………………… 261
　 6. 3　 三相正弦交流電路的功率 …… 266
6. 3. 1　 三相功率的基本關系 …… 266
6. 3. 2　對稱負載的三相正弦交流電路的功率 …………………… 266
　 單元小結……………………………… 268
　 單元復習題…………………………… 269
　 教學微視頻…………………………… 269
單元7　 用電保護 ……………………… 270
　 7. 1　 保護接地和保護接零 ………… 271
7. 1. 1　 保護接地 ………………… 271
7. 1. 2　 保護接零 ………………… 273
　7. 2　電氣安全操作規程和觸電事故現場處理 ……………………… 275
7. 2. 1　 電氣安全操作規程 ……… 275
7. 2. 2　 觸電事故現場處理 ……… 277
　7. 3　實驗: 插座安裝、觸電事故現場救護 ……………………… 279
　 單元小結……………………………… 281
　 單元復習題…………………………… 281
　 教學微視頻…………………………… 282
單元8　綜合實驗: 萬用表的組裝與調試 …………………………… 283
　8. 1　萬用表的基本電路與內部結構 …………………………… 284
8. 1. 1　 萬用表的基本電路 ……… 284
8. 1. 2　 萬用表的內部結構 ……… 287
　 8. 2　 萬用表的裝配與調試 ………… 288
8. 2. 1　 萬用表的裝配 …………… 288
8. 2. 2　 萬用表的調試 …………… 295
　 單元小結……………………………… 297
　 單元復習題…………………………… 298
　 教學微視頻…………………………… 298
附錄A　NI Multisim 14. 3 中英文菜單及元件庫………………………… 299
附錄B　中華人民共和國2022 年5 月新實施的電氣電力行業國家標準 (部分) ……………… 299
參考文獻………………………………… 300