电气工程原理与应用（第5版）图书信息

ISBN：9787302296829

定价：149元

印次：1-1

装帧：平装

印刷日期：2012-11-30

作者：[美]Giorgio Rizzoni 著 段玉生 选译

这本书的首要目标是阐述电工、电子以及机电工程的原理。读者对象是工科非电专业学生，包括正学习基本电气工程课程的大二学生，以及学习电子学、机电工程和机电一体化课程的一年级研究生。

第二个目的是通过集中介绍重要结论和应用来阐述原理，为学生提供最适于解决多种实际问题的分析计算工具。

最后，本书的第三个目的是通过例举完全实用的例子，形象地展示电气工程原理的一系列相关应用。这些例子都来自作者的工程研究经验，应用工程师与我们的业界合作伙伴也有所贡献。

上述三个目的通过一些教学方法糅合在一起。本前言的下面两个部分描述了本书的主要结构以及第四版较之以前的版本的主要变化。

为了使机电一体化部分更为严谨和适合教学需要，对其进行了修订，不过这部分的目录大部分没有改变。作为机械工程高年级学生“系统动力学”的补充读物，这部分内容作者已经使用了很多年。这其中的章节包括了新例子以及约20道新习题。

关 于 作 者

本书作者Giorgio Rizzoni是美国福特汽车公司电子机械系统主管，曾在电气工程领域连续获得美国密歇根大学学士、硕士及博士学位。如今，Giorgio Rizzoni教授在俄亥俄州立大学任教。他讲授的课程有针对本科生的系统动力学，量测技术以及机电一体化和针对研究生的自动能源机车建模及控制，混合动力汽车建模及控制，系统缺陷诊断。

Rizzoni博士致力于创新课程及教育的研究和发展。就在密歇根大学，他主导了一个创新实验室，并发展了一系列电路电子工程的课程，以供非电类工程专业的学生学习。而在俄亥俄州立大学，他也参与改善了机械电子系统学相关的课程，这些课程面向本科生和研究生，并且作为一个跨学科课程项目，得到了国家自然科学基金会的部分支持。本书也因此受益匪浅。

Rizzoni博士和他的同事们还与通用汽车公司合作，开发出一系列别具一格的一年制课程，名为“动力机车建模及控制”。从1995年起，这些课程就以课堂教学的方式对州立大学电子和机械工程专业的学生开放，同时，也以远程教学的方式对通用公司的员工开放。1998年，Rizzoni博士和他的同事们获得来自美国能源部门的资助，用以建立一个研究生汽车技术教育中心，主要研究混合动力汽车及其控制技术。该项目影响巨大，已有许多研究实验室和研究生课程将目光投向混合动力汽车和燃料电池汽车驱动技术的研究当中。

1999年以来，Rizzoni博士连任俄亥俄州立大学汽车研究中心主任，这项研究涉及学科交叉，推动了美国本土乃至全世界汽车工业发展。研究中心的主要研究任务有，车辆安全，能源效率，环境影响，以及乘员的舒适性。Rizzoni博士已在该领域的学术期刊及会议上发表了200余篇文章，获得了极高的声誉，其中还包括一项NSF总统青年研究员奖励（1991) .

Rizzoni博士是IEEE、SAE会员、ASME和ASEE成员，他还兼任ASME Journal of Dynamic System, Measurement, and Control期刊副主编（1993-1998）和IEEE Transactions on Vehicular Technology副主编（1988-1998) 。不仅如此，他还兼任IEEE Transactions on Control System Technology（专刊）和Control Engineering Practice的特约编辑。Rizzoni博士还参与指导ASME 动力系统和控制部门，并亲任IFAC（世界汽车控制联合会）技术委员会主任。

Giorgio Rizzoni是俄亥俄州立大学SAE学生分部技能顾问。他领导的电气机械工程小组，在开发电力驱动的车辆上，创造了2003年及2004年很多的陆地速度纪录。Rizzoni博士也是州立大学FutureTruck 和 Challenge-X混合动力汽车辆竞赛组的合作顾问，这项比赛是由美国能源部门、通用汽车公司和福特公司共同发起的。

第1章 电气工程技术简介

1.1 电气工程 2

1.2 电气工程作为机电一体化系统设计的基础 4

1.3 工程基础诊断回顾 15

1.4 电气工程史简介 16

1.5 单元系统 17

1.6 本书特色 18

第一部分 电 路 第2章 电路基础

2.1 定义 24

2.2 电荷、电流和基尔霍夫电流

定律 28

2.3 电压和基尔霍夫电压定律 34

2.4 电功率和符号规则 38

2.5 电路元件及其伏安特性曲线 42

2.6 电阻和欧姆定律 43

2.7 实际电压源和电流源 61

2.8 电路测量仪器 62第3章 电阻网络分析

3.1 网络分析 82

3.2 节点电位法 83

3.3 网孔电流法 93

3.4 带受控源电路的节点与网孔

分析 100

3.5 叠加原理 105

3.6 单端口网络和等效电路 108

3.7 最大功率传输 126

3.8 非线性电路元件 129第4章 交流电路分析

4.1 含储能元件电路（动态电路） 150

4.2 时间依赖信号源 167

4.3 含储能元件电路（动态电路）的求解 173

4.4 含正弦激励电路的相量分析 175

4.5 交流电路分析方法 191第5章 瞬态分析

5.1 瞬态分析 216

5.2 含电感、电容电路的微分方程 217

5.3 含电感、电容电路的直流稳态

解--初始状态与稳定状态 222

5.4 一阶电路瞬态响应 228

5.5 二阶电路瞬态响应 249第6章 频率响应和系统概念

6.1 正弦频率响应 284

6.2 傅里叶分析 289

6.3 滤波器 299

6.4波特图 322第7章 交流功率

7.1 交流电路中的功率 344

7.2 复杂功率 351

7.3变压器 371

7.4 三相电源 380

7.5 住宅布线: 接地、用电安全 388

7.6 交流发电与输配电 392

第二部分 电 子 技 术第8章 运算放大器

8.1 理想放大器 410

8.2 运算放大器 412

8.3 有源滤波器 437

8.4 微分、积分电路 442

8.5 模拟计算机 449

8.6 运放的物理限制 456第9章半导体和二极管

9.1 半导体器件的导电特性 490

9.2 PN结和半导体二极管 492

9.3 二极管的电路模型 495

9.4 整流器电路 513

9.5 直流电源，齐纳二极管，电压稳定

518

9.6 信号处理的应用 524

9.7 光电二极管 533第10章 三极管的工作原理、电路模型及应用

10.1晶体管作为放大器和开关 550

10.2 双极型三极管的工作原理 552

10.3 双极型三极管的大信号模型 558

10.4 为三极管设置静态工作点 568

10.5 三极管开关和门 576x第11章 场效应晶体管的工作原理、电路模型及其应用

11.1 场效应晶体管的分类 590

11.2 增强型场效应管概述 590

11.3 场效应管偏置电路 595

11.4 场效应管大信号放大器 601

11.5 场效应管开关 608第12章 电力电子技术

12.1 电力电子技术器件分类 622

12.2 电力电子技术电路分类 623

12.3 稳压器 625

12.4 功率放大器和晶体管开关 628

12.5 整流器和可控整流器（交直流转

换器）

12.6 电动马达驱动器 646第13章 数字逻辑电路

13.1 模拟信号和数字信号 660

13.2 二进制系统 662

13.3 布尔代数 671

13.4 卡诺图和逻辑设计 684

13.5 组合逻辑电路 699第14章 数字系统

14.1 时序逻辑电路 716

14.2 时序逻辑设计 733

14.3 微处理器 736

14.4 计算机系统架构 739

14.5 微控制器 740

14.6 典型的汽车发动机微控制器 748

14.7 小结 755第15章 电子测量工具与技术

15.1 测量系统和传感器 760

15.2 布线、接地与噪声 766

15.3 信号调节 770

15.4 模-数转换与数-模转换 784

15.5 比较器与计时器电路 800

15.6 其他测量用集成电路 811

第三部分 通 信 系 统 第16章 模拟通信系统

16.1 通信系统简介 828

16.2 频谱分析 832

16.3 调幅与解调 843

16.4 调频与解调 850

16.5 通信系统举例 858第17章数字通信

17.1 典型数字通信系统 866

17.2 概率论入门 867

17.3 脉冲编码调制 871

17.4 信源编码 872

17.5 数字基带调制 879

17.6 信道编码 885

17.7 更深入的问题 888

17.8 数据传输和数字仪器 891

第四部分 机 电 系 统 第18章 机电系统原理

18.1 电和磁 908

18.2 磁路 919

18.3 磁性材料和B-H曲线 934

18.4 变压器 936

18.5 机电能量转换 940第19章 电动机简介

19.1 旋转电机 972

19.2 直流电机984

19.3 直流发电机 990

19.4 交流电机 994

19.5 发电机（同步发电机） 1007

19.6 同步电动机 1009

19.7 异步电动机 1011

19.8 感应电动机 1016第20章 特殊用途电机

20.1 无刷直流电动机 1038

20.2 步进电动机 1045

20.3 磁阻电动机 1053

20.4 单相交流电动机 1057

20.5 电动机的选择和应用 1071

附录A 线性代数和复数 1083附录B 拉普拉斯变换 1091附录C 工程诊断基础 1101附录D 问题回答 1109索引 1121xi 2100433B

李维波，武汉理工大学自动化学院教授。主要教学经历(授课名称、授课对象及人数、使用教材等)：从事的本科课程教学有：1）《电路》（教材：邱关源《电路》）；2）《自动控制原理》（教材：胡寿松《自动控制原理》）；3）《单片机原理》（教材：谭浩强《单片机原理》）；4）《MATLAB在电气工程中的应用》（教材：李维波《MATLAB在电气工程中的应用》）；5）《MATLAB在电气工程中的应用实例》。从事的硕士研究生课程教学有：1）《MATLAB在电气工程中的应用》（教材：李维波《MATLAB在电气工程中的应用》）；2）《舰船电力系统检测与控制》（内部教材）；3）《现代传感器技术与应用》（教材：孙萍等《传感器原理及应用》）。从事的博士研究生课程教学有：《相控阵列技术》（内部教材）主要教材或专著编写情况(著作名称、出版时间、出版单位等)： 1）模拟信号处理，李启炎，李维波编著，中国电力出版社， 2005年9月出版；MATLAB在电气工程中的应用，李维波编著，中国电力出版社， 2006年7月出版（第yi版）；2）MATLAB在电气工程中的应用，李维波编著，中国电力出版社， 2007年7月出版（第二版），先后被评为电力行业精品教材和国家“十一五”教材。MATLAB在电气工程中的应用实例，李维波编著，中国电力出版社， 2009年9月出版（第yi版）。2100433B