本书系统地介绍了电路原理与电机控制的基本概念、基本原理和基本分析方法。内容包括电路基本原理、磁路与铁芯线圈电路、变压器、异步电动机原理、异步电动机的继电器接触器控制、可编程控制器及其应用。 

本书有大量例题，每章有小结、习题，绝大部分习题都附有答案，便于教学和自学。

本书可作为高等学校机械、交通、能源、化工、材料等各非电类专业电路或电工技术等课程的教材，也可作为电类专业少学时电路课程教学参考书，还可供有关工程技术人员参考。

为满足高等学校本科非电类各专业学生学习电工、电子技术课程的需要，国内外已经出版了不少“电工学”方面的教材。这些教材对非电类学生学习电工、电子技术起到了积极有效的作用。但是，随着科学技术的飞速发展，面对学科交叉以及电类、非电类的界限越来越模糊的现状，目前包括我校在内的不少学校在许多传统非电类专业的课程设置中都有加强电工、电子课程教学内容的要求，同时在课程学时、内容安排上也有不同的调整。然而，在国内很难找到适合这种要求的教材及参考书，为此，我们编写了《电路原理与电机控制（电工学Ⅰ）》、《模拟电子技术（电工学Ⅱ）》和《数字电子技术（电工学Ⅲ）》这套教材。

本套教材内容的安排、取舍主要有4个考虑： 

（1） 参照教育部（前国家教育委员会）1995年颁发的非电类学生电工技术课程的教学基本要求。

（2） 内容要适合高等学校非电类多学科、多专业的具体情况与教学需要。

（3） 体现本学科的成果与技术发展现状。

（4） 为学生提供一本合适的参考书。

　　针对非电类的教学要求和学时较少的特点，在教材编写中，对传统的教材内容进行了精选，将学生最需要的基础知识和本课程的精髓部分内容都做了一定的加深或扩充，同时力求简明扼要，便于学生学习。

《电路原理与电机控制（电工学Ⅰ）》的特点为： 

（1） 加强并突出了电路原理部分的内容，使学生对电路原理的内容有更多、更深的了解与掌握。另外，增加了受控源电路模型的讨论及增加了双口网络的内容。

（2） 精简了有关电机的内容，主要讨论了异步电机而略去了直流电机和控制电机等内容，突出电机传动与控制。

《模拟电子技术（电工学Ⅱ）》的特点为： 

（1） 强调了基础知识，注重应用。主要体现在对于电路的定性分析和定量计算，都是从基本概念出发，避免了为此目的而做繁杂的公式推导。

（2） 加强了集成电路的内容，对集成电路的讨论强化“外部”淡化“内部”，使教材内容更符合电子技术发展的趋势。

《数字电子技术（电工学Ⅲ）》的特点为： 

（1） 加强并突出了集成门电路电气特性部分的内容，使学生在实际应用门电路时对于可能出现的各种问题有更深入的理解。

（2） 加强并突出了中规模集成电路应用的内容，这部分内容也是电子技术发展的趋势。

本套教材的编写体系既是一种尝试、探索，也是作者长期教学体会、经验的总结。编写中，我们力求把教材编写成内容丰富、重点突出、适应性强、体现发展的一套教材； 既处理好重要内容、较重要内容与一般内容的关系，也处理好打好基础、面向应用与新技术介绍的关系； 立足于有利于学生建立坚实基础、增强创新意识、培养实践能力； 立足于有利于学生学以致用，为解决实际工程问题打下基础。

本套教材由华中科技大学电工学课程组编写，其中在《电路原理与电机控制（电工学Ⅰ）》中，张鄂亮编写了第1、5、8章，李群编写了第2、3章，林红编写了第6、7、10章，张浩编写了第11章，周鑫霞编写了第13章，李承担任主编并编写了第4、9、12章。在《模拟电子技术（电工学Ⅱ）》中，林红编写了第1、7章，谭丹编写了第4、5章，陈明辉编写了第6、8章，徐安静任主编并编写了第2、3章。在《数字电子技术（电工学Ⅲ）》中，李承编写了第1章，张鄂亮编写了第3章，林红编写了第4、5章，杨红权编写了第7、8章，徐安静任主编并编写了第2、6章。

由于时间仓促，编者水平有限，本套教材错误与疏漏之处在所难免，恳请读者提出宝贵意见。

编者

2008年2月于华中科技大学

带*内容为选讲内容。

第1篇电 路 原 理

第1章电路的基本概念与基本定律

1.1电路组成与电路模型

1.1.1电路的组成

1.1.2电路模型

1.2电路的基本物理量及其参考方向

1.2.1电流及其参考方向

1.2.2电压及其参考方向

1.2.3关联参考方向与功率

1.3电阻元件与欧姆定律

1.3.1线性电阻

1.3.2非线性电阻

1.4独立电源

1.4.1理想电压源

1.4.2理想电流源

1.4.3实际电源的电压源模型与电流源模型

1.5基尔霍夫定律

1.5.1基尔霍夫电流定律（KCL）

1.5.2基尔霍夫电压定律（KVL）

本章小结

习题

第2章电路中等效的问题

2.1二端网络的端口等效

2.1.1二端网络等效的概念

2.1.2电阻元件的串联与等效

2.1.3电阻元件的并联与等效

2.2电源的等效变换

2.2.1电压源的串联和并联

2.2.2电流源的并联和串联

2.2.3戴维南电路、诺顿电路及其等效变换

2.3受控电源与二端网络输入电阻

2.3.1受控电源

2.3.2二端网络的输入电阻

2.4电路的星形接与三角形接的等效变换

2.4.1三端电路的等效概念

2.4.2星形接与三角形接电路的等效变换

本章小结

习题

第3章电路的一般分析方法

3.1支路分析法

3.1.1支路分析法的概念

3.1.2支路分析法应用举例

3.2节点分析法

3.2.1节点分析法的概念

3.2.2节点分析法应用举例

3.3回路分析法

3.3.1回路分析法的概念

3.3.2回路分析法应用举例

* 3.4电路拓扑的概念

3.4.1图的基本概念

3.4.2有向图关联关系的矩阵表示

* 3.5割集分析法

本章小结

习题

第4章线性电路的基本定理

4.1替代定理

4.1.1替代定理的内容

4.1.2替代定理举例

4.2叠加定理

4.2.1叠加定理的内容

* 4.2.2电路的几个线性关系

4.3戴维南定理与诺顿定理

4.3.1戴维南定理

4.3.2诺顿定理

4.4最大功率传输定理

4.4.1最大功率传输定理的内容

4.4.2应用举例

* 4.5特勒根定理

4.5.1特勒根定理的内容

4.5.2应用举例

4.6互易定理

4.6.1网络的互易性

4.6.2互易定理的内容

4.6.3应用举例

本章小结

习题

第5章电路的暂态过程分析

5.1电容与电感元件

5.1.1电容元件

5.1.2电感元件

5.2换路定则与电压和电流初值的确定

5.2.1换路与换路定则

5.2.2电路中电压与电流初始值的确定

5.3一阶电路的零输入响应

5.3.1一阶RC电路的零输入响应

5.3.2一阶RL电路的零输入响应

5.4一阶电路的零状态响应

5.4.1一阶RC电路的零状态响应

5.4.2一阶RL电路的零状态响应

5.5一阶电路的全响应与三要素法

5.5.1一阶电路的全响应

5.5.2一阶电路分析的三要素法

* 5.6阶跃函数与一阶电路的阶跃响应

5.6.1阶跃函数的概念与应用

5.6.2一阶电路的单位阶跃响应

* 5.7冲激函数与一阶电路的冲激响应

5.7.1冲激函数的概念

5.7.2一阶电路的冲激响应

* 5.8二阶电路的零输入响应

本章小结

习题

第6章正弦稳态电路分析

6.1正弦量的概念

6.1.1正弦量的三要素

6.1.2正弦量的相位差

6.2正弦量的相量表示

6.2.1复数的四种形式

6.2.2正弦量的相量表示

6.3电阻、电感、电容元件电压电流关系的相量形式

6.3.1电阻元件电压电流关系的相量形式

6.3.2电感元件电压电流关系的相量形式

6.3.3电容元件电压电流关系的相量形式

6.4基本定律的相量形式

6.4.1阻抗与导纳及欧姆定律的相量形式

6.4.2基尔霍夫定律的相量形式

6.5相量法分析正弦稳态电路

6.5.1阻抗串并联的基本公式

6.5.2电阻、电感、电容元件串联电路的分析

6.5.3电阻、电感、电容元件并联电路的分析

6.5.4复杂正弦稳态电路的分析

6.6相量图法分析正弦稳态电路

6.7正弦稳态电路中的功率

6.7.1瞬时功率

6.7.2平均功率

6.7.3无功功率

6.7.4视在功率

6.7.5复功率

6.8功率因数的提高

6.8.1提高功率因数的意义

6.8.2提高功率因数的方法

6.9正弦稳态电路中的谐振

6.9.1串联谐振

6.9.2并联谐振

6.10耦合电感

6.10.1互感现象

6.10.2耦合电感及电压电流关系

6.10.3同名端及其判别

6.10.4耦合系数

6.11耦合电路分析

6.11.1耦合电感的等效处理

6.11.2两个线圈的串联

6.11.3两个线圈的并联

6.11.4耦合电路分析举例

本章小结

习题

第7章三相电路

7.1三相电源

7.1.1三相对称电源

7.1.2三相电源的连接

7.2负载星形连接的三相电路分析

7.2.1三相四线制系统

7.2.2三相三线制系统

7.3负载三角形连接的三相电路分析

7.4三相电路的功率

7.4.1三相平均功率、无功功率和视在功率

7.4.2对称负载的三相功率

7.4.3三相功率的测量

本章小结

习题

第8章周期性非正弦电路分析

* 8.1非正弦周期量的分解

8.2非正弦周期量的有效值与功率

8.2.1非正弦周期量的有效值

8.2.2非正弦周期量的功率

8.3非正弦周期电流电路的计算

本章小结

习题

* 第9章二端口网络

9.1二端口网络的概念

9.1.1四端网络与二端口网络

9.1.2二端口网络的几个概念与端口特性

9.2二端口网络参数

9.2.1二端口网络的阻抗参数

9.2.2二端口网络的导纳参数

9.2.3二端口网络的H混合参数

9.2.4二端口网络的T传输参数

9.2.5二端口网络各参数之间的关系

9.3二端口网络的连接

9.3.1二端口网络的级联

9.3.2二端口网络的串联

9.3.3二端口网络的并联

9.4有载二端口网络

9.4.1有载二端口网络的输入阻抗、输出阻抗

9.4.2有载二端口网络的分析

本章小结

习题

第2篇电 机 控 制

第10章磁路与变压器

10.1磁路的基本概念

10.1.1磁路中的基本物理量

10.1.2磁性材料的基本特性

10.2磁路的基本定律

10.2.1磁路的欧姆定律

10.2.2磁路中的基尔霍夫定律

10.3交流铁芯线圈电路

10.3.1电磁关系和电压电流关系

10.3.2电磁功率损耗

10.3.3等效电路

10.4变压器

10.4.1变压器的工作原理

10.4.2变压器的三种变换关系

10.4.3变压器的外特性

10.4.4变压器的损耗与效率

10.5电磁铁

10.5.1直流电磁铁

10.5.2交流电磁铁

本章小结

习题

第11章交流异步电动机

11.1三相异步电动机的工作原理

11.1.1三相异步电动机的组成

11.1.2三相异步电动机转动原理

11.2三相异步电动机的电路分析

11.2.1定子电路分析

11.2.2转子电路分析

11.3三相异步电动机的转矩与机械特性

11.3.1电磁转矩

11.3.2机械特性

11.4三相异步电动机的起动

11.4.1起动特性

11.4.2常用起动方法

11.5三相异步电动机的调速与制动

11.5.1异步电动机调速的实现

11.5.2几种常用的调速方法

11.5.3异步电动机的制动原理

11.5.4几种常用的电气制动方法

11.6三相异步电动机的铭牌数据与选择

11.6.1三相异步电动机的基本参数

11.6.2异步电动机的选择

11.7单相异步电动机

11.7.1单相脉动磁场

11.7.2电容分相式单相异步电动机

11.7.3罩极式异步电动机

本章小结

习题

第12章继电器接触器控制

12.1常用控制电器

12.1.1按钮

12.1.2组合开关

12.1.3闸刀开关

12.1.4行程开关

12.1.5交流接触器

12.1.6中间继电器

12.1.7时间继电器

12.1.8热继电器

12.1.9熔断器

12.1.10自动空气断路器

12.2异步电动机的继电器接触器控制电路

12.2.1电气原理图

12.2.2异步电动机单向直接起动控制

12.2.3异步电动机正反转的控制线路

12.2.4行程控制

12.2.5时间控制

* 12.3应用举例

12.3.1三台电动机顺序起动

12.3.2小型起重设备的控制线路

12.3.3机床润滑定时给油自动控制

本章小结

习题

第13章可编程序控制器

13.1可编程序控制器的基本结构和工作原理

13.1.1可编程序控制器的基本结构

13.1.2可编程序控制器的工作原理

13.1.3可编程序控制器的功能特点

13.2可编程序控制器内部的主要部件

13.2.1输入（X）与输出（Y）继电器

13.2.2辅助继电器（M）

13.2.3定时器（T）

13.2.4计数器（C）

13.2.5数据寄存器（D）

13.2.6状态继电器（S）

13.3可编程序控制器的指令系统

13.3.1PLC的指令系统

13.3.2使用可编程序控制器的注意事项

13.4可编程序控制器的应用

13.4.1三相异步电动机基本控制线路

13.4.2步进梯形图指令与状态转移图

13.4.3利用PLC实现生产过程控制的步骤

本章小结

习题

部分习题答案

参考文献