电工技术及技能训练（第2版）.pdf

全国高等职业教育“十二五”规划教材中国电子教育学会推荐教材全国高职高专院校规划教材精品与示范系列电工技术及技能训练（第 2版）李贤温 主 编任意芳 马宏骞 副主编书 书 书内容简介本书在第1版得到广泛使用的基础上，充分征求相关教师和专家的意见，结合最新的职业教育教学改革要求和国家示范院校建设项目成果进行编写。这次修订对原有内容进行了重新整合与增减，注重课程内容与岗位技能相结合，设置有多个电工实训和电工实验。全书包括电路基础、直流电路的计算、单相正弦交流电路的计算、三相正弦交流电路的计算、常用变压器、常用电动机、常用低压电器、照明电路基础和安全用电常识等。每章包含有多个教学任务，每个教学任务中设置有“自己动手”内容；每章前面有教学导航，后面有知识梳理与总结、思考与练习，有利于学生较好地掌握电工知识与技能。本书为高职高专院校各专业电工技术课程的教材，以及应用型本科、成人教育、自学考试、电视大学、中职学校及培训班的教材，同时也是电气技术人员的一本好参考书。本书配有免费的电子教学课件、练习题参考答案和精品课链接网址，详见前言。未经许可，不得以任何方式复制或抄袭本书之部分或全部内容。版权所有，侵权必究。图书在版编目（C I P）数据电工技术及技能训练/李贤温主编.2版.北京：电子工业出版社，2011.4全国高职高专院校规划教材精品与示范系列I SB N978-7-121-13235-3.电.李.电工技术-高等职业教育-教学参考资料.T M中国版本图书馆C I P数据核字（2011）第055641号策划编辑：陈健德（E-m a i l：c he nj dphe i.c o m.c n）责任编辑：毕军志印 刷：装 订：出版发行：电子工业出版社北京市海淀区万寿路173信箱 邮编100036开 本：787 1092 1/16 印张：17.5 字数：444.8千字印 次：2011年4月第1次印刷印 数：3 000册 定价：29.00元 凡所购买电子工业出版社图书有缺损问题，请向购买书店调换。若书店售缺，请与本社发行部联系，联系及邮购电话：（010）88254888。质量投诉请发邮件至z l t s phe i.c o m.c n，盗版侵权举报请发邮件至dbqqphe i.c o m.c n。服务热线：（010）88258888。职业教育 继往开来（序）自我国经济在新的世纪快速发展以来，各行各业都取得了前所未有的进步。随着我国工业生产规模的扩大和经济发展水平的提高，教育行业受到了各方面的重视。尤其对高等职业教育来说，近几年在教育部和财政部实施的国家示范性院校建设政策鼓舞下，高职院校以服务为宗旨、以就业为导向，开展工学结合与校企合作，进行了较大范围的专业建设和课程改革，涌现出一批示范专业和精品课程。高职教育在为区域经济建设服务的前提下，逐步加大校内生产性实训比例，引入企业参与教学过程和质量评价。在这种开放式人才培养模式下，教学以育人为目标，以掌握知识和技能为根本，克服了以学科体系进行教学的缺点和不足，为学生的顶岗实习和顺利就业创造了条件。中国电子教育学会立足于电子行业企事业单位，为行业教育事业的改革和发展，为实施“科教兴国”战略做了许多工作。电子工业出版社作为职业教育教材出版大社，具有优秀的编辑人才队伍和丰富的职业教育教材出版经验，有义务和能力与广大的高职院校密切合作，参与创新职业教育的新方法，出版反映最新教学改革成果的新教材。中国电子教育学会经常与电子工业出版社开展交流与合作，在职业教育新的教学模式下，将共同为培养符合当今社会需要的、合格的职业技能人才而提供优质服务。近期由电子工业出版社组织策划和编辑出版的“全国高职高专院校规划教材精品与示范系列”，具有以下几个突出特点，特向全国的职业教育院校进行推荐。（1）本系列教材的课程研究专家和作者主要来自于教育部和各省市评审通过的多所示范院校。他们对教育部倡导的职业教育教学改革精神理解得透彻准确，并且具有多年的职业教育教学经验及工学结合、校企合作经验，能够准确地对职业教育相关专业的知识点和技能点进行横向与纵向设计，能够把握创新型教材的出版方向。（2）本系列教材的编写以多所示范院校的课程改革成果为基础，体现重点突出、实用为主、够用为度的原则，采用项目驱动的教学方式。学习任务主要以本行业工作岗位群中的典型实例提炼后进行设置，项目实例较多，应用范围较广，图片数量较大，还引入了一些经验性的公式、表格等，文字叙述浅显易懂。增强了教学过程的互动性与趣味性，对全国许多职业教育院校具有较大的适用性，同时对企业技术人员具有可参考性。（3）根据职业教育的特点，本系列教材在全国独创性地提出“职业导航、教学导航、知识分布网络、知识梳理与总结”及“封面重点知识”等内容，有利于老师选择合适的教材并有重点地开展教学过程，也有利于学生了解该教材相关的职业特点和对教材内容进行高效率的学习与总结。（4）根据每门课程的内容特点，为方便教学过程对教材配备相应的电子教学课件、习题答案与指导、教学素材资源、程序源代码、教学网站支持等立体化教学资源。职业教育要不断进行改革，创新型教材建设是一项长期而艰巨的任务。为了使职业教育能够更好地为区域经济和企业服务，我们殷切希望高职高专院校的各位职教专家和老师提出建议，共同努力，为我国的职业教育发展尽自己的责任与义务！中国电子教育学会第2版前言随着高等职业教育教学改革的不断深入，电工技术作为一门专业基础课程受到了多所院校老师的重视，作者结合多年的校企合作经验，在许多院校广泛使用本书第1版的基础上，充分征求相关教师和专家的意见，借鉴国家示范院校建设项目成果完成本书的编写。这次修订按照工作岗位需要对原有内容进行了较大改动和完善，对部分理论性强的内容进行重新整合与删减，同时设置了多个电工实训和电工实验，以便于各院校根据教学环境开展高质量教学。与第1版相比，本书编写的主要特点如下：1.以培养高技能应用型人才为目标，理论联系实际，注重课程内容与岗位技能相结合。2.以任务驱动为教学理念，以工作过程导向为编写方式，每章中包含多个教学任务。3.对原有内容进行了优化和整合，增加实践训练性内容，设置了多个电工实训和电工实验等。4.每章前面有教学导航，后面有知识梳理与总结、思考与练习；每个教学任务中设置有“自己动手”内容，有利于学生较好地掌握电工知识与技能。全书在修订过程中，力求文字简明、概念清晰、条理清楚、讲解到位、插图规范，使之易教易学，减少了过于复杂的分析与计算；着重于定性分析，既学知识，又培养能力，理论联系实际，引导学生对理论和实际产生浓厚兴趣，提高学生的学习积极性和学习效率，由教为主变为以学为主。本书内容包括电路基础、直流电路的计算、单相正弦交流电路的计算、三相正弦交流电路的计算、常用变压器、常用电动机、常用低压电器、照明电路基础和安全用电常识等。本书由淄博职业学院李贤温教授担任主编，淄博职业学院任意芳副教授和辽宁机电职业技术学院马宏骞副教授担任副主编，淄博职业学院曾照香教授担任主审；参加编写的还有海南海口经济职业技术学院郭永佾（第8章），南京交通职业技术学院王宁（第4章），沈阳建筑大学职业技术学院范蕴秋（第9章），其余内容由李贤温教授编写并统稿。本书在修订过程中，淄博职业学院宋涛和祝木田老师，山东工业职业学院李文森老师，淄博牵引电机股份有限公司刘永烈高级工程师等专家对稿件提出了许多宝贵意见，在此一并表示深切谢意。同时对本书参考文献的作者表示诚挚的感谢。由于编者水平有限，加之时间仓促，书中不妥和错误之处在所难免，恳请读者批评指正。为了方便教师教学及学生学习，本书配有免费的电子教学课件、习题参考答案，请有需要的教师及学生登录华信教育资源网（w w w.hx e du.c o m.c n）免费注册后再进行下载，有问题时请在网站留言板留言或与电子工业出版社联系（E-m a i l：hx e duphe i.c o m.c n）。读者也可通过精品课链接网址（ht t p：/j pkc.z bv c.c n/dg dz j s）浏览和参考更多的教学资源。编 者2011年2月目 录第1章 电路基础1 教学导航1 任务1-1 认识实际电路2 任务1-2 学习电路模型2 任务1-3 区别电路状态3 任务1-4 掌握电路的基本物理量41.4.1 电流41.4.2 电压51.4.3 电阻6 实训1 万用表的使用7 实训2 直流单臂电桥的使用12 任务1-5 电流、电压、电阻之间的关系（欧姆定律）14 任务1-6 功率的计算151.6.1 功率151.6.2 功率与电流、电压、电阻之间的关系15 任务1-7 电能的计算16 任务1-8 了解电源161.8.1 电压源161.8.2 电流源171.8.3 电压源与电流源的等效变换17 知识梳理与总结18 思考与练习118第2章 直流电路的计算21 教学导航21 任务2-1 简单直流电路的计算222.1.1 串联电阻的计算222.1.2 并联电阻的计算222.1.3 串并联电阻的计算23 任务2-2 复杂直流电路的计算252.2.1 用基尔霍夫定律分析计算25 实验1 基尔霍夫定律实验282.2.2 用叠加定理分析计算312.2.3 用戴维南定理分析计算33 实验2 戴维南定理和电源等效变换定理实验35 任务2-3 热能的计算（焦耳楞次定律）37 任务2-4 电位的计算38 知识梳理与总结39 思考与练习240第3章 单相正弦交流电路的计算42 教学导航42 任务3-1 认识正弦交流电433.1.1 用函数表示正弦交流电433.1.2 用相量表示正弦交流电47 任务3-2 电阻、电感、电容交流电路分析513.2.1 电阻交流电路分析513.2.2 电感交流电路分析533.2.3 电容交流电路分析573.2.4 电阻、电感、电容串联电路分析60 实验3 单相正弦交流电路实验643.2.5 电阻、电感、电容并联电路分析67 实验4 日光灯电路及功率因数的提高实验69 知识梳理与总结72 思考与练习372第4章 三相正弦交流电路的计算76 教学导航76 任务4-1 三相正弦交流电的产生77 任务4-2 三相正弦交流电源的连接784.2.1 三相正弦交流电源的星形连接784.2.2 三相正弦交流电源的三角形连接79 任务4-3 三相负载的连接794.3.1 三相负载的星形连接794.3.2 三相负载的三角形连接854.3.3 负载星形连接和三角形连接的选择86 任务4-4 三相正弦交流电路功率的计算864.4.1 三相对称负载功率的计算864.4.2 三相不对称负载功率的计算87 知识梳理与总结88 思考与练习489第5章 常用变压器90 教学导航90 任务5-1 变压器结构91 实训3 小型变压器的拆装91 任务5-2 变压器的运行原理965.2.1 空载运行和变压比965.2.2 负载运行和变流比975.2.3 变换阻抗的作用97 实验5 变压器空载、短路实验97 实训4 变压器绕组极性的测定101 任务5-3 变压器的种类1035.3.1 电力变压器1035.3.2 仪用互感器1035.3.3 自耦变压器1045.3.4 交流电焊机105 任务5-4 变压器的使用1065.4.1 变压器的外特性1065.4.2 变压器的损耗和效率1065.4.3 变压器的主要额定值106 任务5-5 变压器的并联运行108 任务5-6 变压器的维护109 任务5-7 变压器故障分析1095.7.1 绕组故障1105.7.2 分接开关故障1115.7.3 套管故障1125.7.4 变压器油变暗故障112 知识梳理与总结113 思考与练习5113第6章 常用电动机115 教学导航115 任务6-1 三相交流异步电动机的结构1166.1.1 定子1166.1.2 转子117 实训5 螺丝刀的使用118 实训6 扳手的使用119 实训7 电动机的拆装121 实训8 三相交流异步电动机定子绕组首、尾端判别124 任务6-2 三相交流异步电动机的运行原理126 实验6 三相交流异步电动机空载、短路实验128 任务