《电工电子学(第二版)》作为工科领域经典教材,系统整合了电工技术与电子技术的核心理论,构建了从基础电路到工业应用的完整知识框架。全书以"理论-实践-创新"为主线,在保留第一版严谨理论体系的基础上,新增智能电网、新能源转换等前沿技术模块,并通过VRML仿真实验强化交互学习体验。相较于传统教材,第二版显著优化了知识结构:将原分散的半导体器件章节重组为"电子系统设计"专题,新增PLC编程与工业互联网接口等数字化内容,同时配套开发了Multisim虚拟实验平台。该教材特别注重多学科交叉融合,在电机控制章节引入人工智能算法,在电力系统部分增加微电网组网案例,充分体现"新工科"建设理念。
第一章 电路基础理论体系
本章构建了电路分析的数学模型与物理本质认知框架。通过基尔霍夫定律建立电路拓扑约束方程,运用戴维南-诺顿定理实现复杂网络的等效简化。重点解析正弦交流电路的相量分析法,引入阻抗三角形与功率因数补偿概念,为后续电力系统分析奠定基础。
电路参数 | 电阻性电路 | 电感性电路 | 电容性电路 |
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能量转换形式 | 热能 | 磁场能 | 电场能 |
相位关系 | 电压电流同相 | 电流滞后电压90° | 电流超前电压90° |
瞬态响应 | 指数衰减 | 电磁振荡 | 电压突变 |
第二章 电机与电力系统
本章聚焦电磁能量转换的核心装置,通过磁路定律建立电机数学模型。重点分析三相异步电动机的转矩特性与调速方法,对比直流电机的机械特性差异。在电力系统部分,系统讲解发输变配电全流程,特别强调智能变电站的数字化保护机制。
特性参数 | 三相异步电动机 | 直流电动机 | 同步发电机 |
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调速方式 | 变频调速/极差调速 | 调压调速/电枢回路串阻 | 功角调节 |
启动转矩比 | 1.0-2.2 | 1.5-2.5 | 0.8-1.2 |
效率区间 | 75%-95% | 80%-92% | 90%-98% |
第三章 半导体器件与电子系统
本章从PN结原理出发,逐步展开晶体管放大电路设计与集成电路应用。重点讲解运算放大器的负反馈拓扑结构,通过典型电路(反相/同相放大器)培养工程分析能力。新增FPGA可编程逻辑器件章节,对接现代电子系统设计理念。
器件类型 | 工作原理 | 关键参数 | 典型应用 |
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普通二极管 | 单向导电性 | 正向压降/反向耐压 | 整流电路 |
晶闸管 | 可控单向导电 | 触发电流/维持电流 | 可控整流 |
MOSFET | 电场效应控制 | 开启电压/跨导 | 开关电源 |
在多平台教学实践中,该教材展现出显著优势:理论推导采用矩阵方程统一处理交直流问题,实验环节通过LabVIEW虚拟仪器实现波形可视化,课程设计项目融入智能家居控制系统开发。但需注意,部分前沿技术如宽禁带半导体器件仅作概要介绍,需结合企业案例库补充教学。建议学习者采用"理论推导-仿真验证-实物测试"三步法,重点掌握电路等效变换、电机特性曲线测绘、放大电路频率补偿等核心技能。
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