具体描述
《电工学（第四版）》的主要内容有：直流电路、磁场与电磁感应、单相交流电路、三相交流电路、变压器与三相异步电动机、工作机械的基本电气控制电路、常用电子元器件及应用电路等。
《电工学》书籍简介 导论：解锁电流的奥秘，点亮知识的殿堂 在人类文明的进程中，电力扮演着无可替代的角色，它驱动着现代社会的运转，渗透进我们生活的方方面面。从点亮万家灯火的电灯，到支撑起信息时代基石的电子设备，再到工业生产的强大引擎，无不依赖于电力的智慧运用。《电工学》正是这样一本旨在深入浅出地揭示电流奥秘、掌握电力原理、引领读者走进电气世界的大门。本书并非一本枯燥的技术手册，而是一部充满智慧与启发的引路书，它将带领您从基础的电学概念出发，逐步探索复杂的电力系统，理解电力的产生、传输、分配和应用，最终培养您解决实际电气问题的能力。无论您是渴望了解电器工作原理的学生，还是希望提升专业技能的工程师，抑或是对电力技术怀有好奇心的普通读者，《电工学》都将为您提供坚实的基础和广阔的视野。 第一章：电流的基石——电荷与电势 万事万物皆有其源头，电的奥秘也不例外。本章将从最基本的概念——电荷说起。我们将探讨电荷的性质，如正电荷与负电荷，它们之间的相互作用力，以及电荷的守恒定律。了解电荷，就如同理解构成物质的最微小单元，是认识电的基础。 随后，我们将引入电势这一关键概念。电势，顾名思义，是电场中某一点对电荷所能做的功的度量。我们将解析电势与电场的内在联系，理解为何会有电势差，以及电势差如何驱动电荷的定向移动，从而形成我们所熟知的电流。通过类比，例如水流在不同高度的水箱之间流动，我们将更直观地理解电势差在电路中的作用，它就像是驱动电子“水流”的“压力”。 本章还将初步介绍电压的概念，它正是电势差的另一种表述方式，也是电路中最重要的参数之一。我们将探讨电压的单位伏特（V），以及如何测量和理解电路中的电压值。通过这一章的学习，读者将对电荷、电场和电势形成清晰的认识，为后续深入学习打下坚实的理论基础。 第二章：电流的脉搏——电路基础与欧姆定律 电荷的定向移动构成了电流。本章将聚焦于电流这一核心概念，深入探究其产生的条件、特性以及测量方法。我们将理解电流的单位安培（A），以及电流的强度与电荷移动速度和数量的关系。 在理解了电流之后，我们必须引入电路这一电力系统的基本构成。本章将详细介绍电路的基本组成部分，包括电源、负载、导线和开关，并阐释它们各自的功能以及在电路中如何协同工作。我们将学习绘制简单的电路图，理解电路图中的符号含义，以及如何通过电路图来分析和设计电气系统。 作为本章的重中之重，我们将深入探讨著名的欧姆定律。欧姆定律是电学中最基本、最重要的定律之一，它揭示了电阻、电压和电流之间的定量关系。我们将学习电阻的定义，理解它对电流的阻碍作用，以及电阻的单位欧姆（Ω）。通过丰富的实例和计算练习，读者将熟练掌握欧姆定律在各种简单电路中的应用，学会如何根据已知两项参数计算第三项参数，从而解决基本的电路问题。 第三章：电能的运作——功率与焦耳定律 电流在电路中流动，不仅带来了能量的传输，更重要的是能量的转换。本章将带领读者进入电能的运作世界，理解电功率和电能这两个重要的概念。 我们将详细阐释电功率的定义，即单位时间内电场力做功的大小，以及功率的单位瓦特（W）。我们将学习如何通过电压和电流的乘积来计算电功率，并探讨不同电气设备（如灯泡、电机）的功率特性。理解功率，意味着理解电器工作的“效率”和“消耗”能力，这对于合理选择和使用电器至关重要。 紧接着，我们将深入研究焦耳定律。焦耳定律揭示了电流通过导体时会产生热量的现象，并给出了产生热量的计算公式。我们将理解电阻产生的热量与电流的平方、电阻值以及通电时间之间的关系。这一定律不仅解释了电暖器、电炉等发热电器的原理，也为理解电路中的能量损耗提供了理论依据。通过本章的学习，读者将能够计算电路中的电功率和产生的热量，对电能的转换和损耗有更深刻的认识。 第四章：电路的多样性——串联与并联电路 现实中的电路往往比简单的直线更加复杂，它们是由多个元件按照不同的方式连接而成。本章将重点介绍电路中最基本的两种连接方式：串联电路和并联电路。 在串联电路中，元件首尾相连，电流只有一条通路。我们将深入分析串联电路的特点，例如电流处处相等，总电压等于各部分电压之和，总电阻等于各部分电阻之和。通过形象的比喻，如一条水管连接多个水轮机，我们将理解串联电路中元件的相互影响。 而在并联电路中，各个元件并列连接，电流有多个分支。我们将探讨并联电路的特性，例如总电流等于各支路电流之和，各支路电压相等，总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和。通过类比，如多个独立的水龙头连接到同一水源，我们将理解并联电路中元件的独立性。 本章还将通过大量的例题和图示，帮助读者掌握区分和分析串联、并联电路的方法，并学会计算各类电路的电压、电流和电阻。这是理解更复杂电路的基础，也是解决实际电气问题的关键步骤。 第五章：电流的“规则”——交流电与直流电 我们日常生活中接触到的电力系统，主要包括两种形式：直流电（DC）和交流电（AC）。本章将深入探讨这两种电流形式的本质区别、产生方式和应用领域。 我们将首先解析直流电的特点，即电流方向和大小保持不变。我们将学习直流电的常见来源，如电池、发电机，以及其在电子设备、汽车电气系统等领域的广泛应用。 随后，我们将重点介绍交流电。交流电的特点是电流方向和大小随时间周期性变化。我们将详细讲解正弦交流电的波形，包括幅值、频率和相位等重要参数。我们将理解为何交流电在远距离传输中具有优势，以及变压器在改变交流电压等级中的关键作用。此外，本章还将介绍交流电在家庭用电、工业生产和电力传输系统中的核心地位。 通过本章的学习，读者将能够清晰地辨别直流电和交流电，理解它们的原理和应用场景，并为后续学习更深入的交流电理论打下基础。 第六章：磁场的召唤——电磁现象与电磁感应 电与磁之间存在着密不可分的联系，这种联系构成了电磁学的核心内容。本章将带领读者探索电磁世界的奇妙现象。 我们将从电流的磁效应说起。我们将理解电流在周围会产生磁场，并通过安培定则等规则来判断磁场的方向。这将帮助我们理解电磁铁的工作原理，以及它在继电器、电铃等设备中的应用。 随后，我们将深入探讨磁场的另一项重要效应——磁场的变化能够产生电流，即电磁感应现象。我们将学习法拉第电磁感应定律，理解感应电动势的大小与磁通量变化率的关系。这是发电机、变压器等核心电气设备的工作原理，也是电力产生和传输的根基。 本章还将介绍电磁场这一更宏观的概念，以及电磁波的产生和传播。通过对电磁现象的深入理解，读者将能够洞察许多日常电气设备背后的物理原理，并为后续学习更复杂的电磁理论奠定基础。 第七章：控制与保护——开关、继电器与断路器 电路的正常运行和安全至关重要，而控制和保护装置在其中扮演着关键角色。本章将重点介绍几种重要的电气控制和保护元件。 我们将首先学习开关的作用，它是一个最基本但不可或缺的控制元件，用于接通或断开电路。我们将了解不同类型的开关，如手动开关、自动开关等。 接着，我们将深入探究继电器。继电器是一种利用小电流控制大电流的电气开关，它在自动化控制系统中发挥着至关重要的作用。我们将学习继电器的基本结构、工作原理，以及其在电路控制中的广泛应用。 最后，我们将重点介绍断路器。断路器是一种重要的安全保护装置，它能够在电路发生过载或短路等故障时自动切断电源，从而保护设备和人身安全。我们将了解断路器的类型、工作原理，以及在不同场景下的应用。 通过本章的学习，读者将能够理解各种控制和保护元件的工作原理，掌握它们在实际电路中的应用，并认识到它们在保障电力系统安全稳定运行方面的重要性。 第八章：能源的转换与利用——电机与发电机 电机和发电机是电力系统中最核心的能量转换设备，它们将电能转化为机械能，或将机械能转化为电能。本章将深入剖析这两种设备的工作原理和应用。 我们将首先介绍电机的基本原理，即利用电磁力将电能转化为机械能。我们将探讨直流电机和交流电机的不同类型，以及它们在工业生产、交通运输和家用电器中的广泛应用。通过理解电机的转速、转矩和功率等参数，读者将能够更好地理解电机的性能和选择。 随后，我们将聚焦于发电机，它利用电磁感应原理将机械能转化为电能。我们将了解不同类型的发电机，如同步发电机、异步发电机等，以及它们在发电厂和各种动力设备中的应用。理解发电机的输出电压、频率和容量等参数，对于理解电力生产至关重要。 本章还将探讨电机和发电机在整个电力系统中的相互关系，它们共同构成了电力的产生、传输和使用的完整链条。 第九章：用电的安全——安全用电须知与故障排除 电力虽然便利，但也存在潜在的危险。安全用电是每一位使用者必须掌握的基本知识。本章将重点关注用电安全，并提供基本的故障排除指导。 我们将详细讲解触电的危害性，以及如何采取预防措施，例如正确使用接地装置、避免潮湿环境用电、定期检查电器设备等。我们将学习识别和理解电气安全标识，并掌握在紧急情况下如何进行初步的急救措施。 此外，本章还将提供一些常见电气故障的识别方法和简单的排除步骤。例如，当电器突然不工作时，我们可以检查电源是否接通、保险丝是否熔断、开关是否正常等。通过掌握这些基本的故障排除技巧，读者可以应对一些小问题，并知道何时需要寻求专业帮助。 结语：点亮未来，驱动创新 《电工学》是一本集理论与实践于一体的指南，它不仅仅是知识的传递，更是能力的培养。通过系统地学习本书内容，您将不仅能够理解电流的奥秘，更能掌握应用电力的基本技能。无论您是未来的工程师、技术人员，还是仅仅想更好地理解我们所处的电气化世界，本书都将是您宝贵的伙伴。电力的未来充满无限可能，掌握电工学的知识，就是掌握开启这些可能性的钥匙，为科技的进步和社会的发展贡献自己的力量。
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