普通高等教育“十二五”規劃教材：電路與磁路（第二版） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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林春英，張廣華 編

圖書標籤:

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• 電磁場
• 電路原理
• 電磁學

齣版社： 中國電力齣版社

ISBN：9787512362895

版次：2

商品編碼：11563843

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2014-10-01

用紙：膠版紙

頁數：28

字數：544000

內容簡介

本書為21世紀高等學校規劃教材。主要內容包括電路的基本概念和基本定律；電阻電路分析、正弦交流電路；互感電路分析；三相電路；非正弦周期電流電路；二端口網路；綫性電路過渡過程的時域分析；綫性電路過渡過程的復頻域分析；磁路和鐵芯綫圈。
本書的特點是概念清晰，重點突齣，循序漸進，易學易用，理論與實踐相結閤。為便於讀者自學，書中各節均有啓發性的思考與練習，各章末均有主要內容小結，全書由豐富的例題和習題，書末還附有習題參考答案。

目錄

前言第一版前言第1章 電路的基本概念和基本定律 §1—1 電路和電路模型 §1—2 電路中的主要物理量 §1—3 電阻元件 §1—4 電容元件 §1—5 電感元件 §1—6 電壓源和電流源 §1—7 基爾霍夫定律 本章主要內容小結 習題1第2章 電阻電路分析 §2—1 電阻的串聯和並聯 §2—2 電阻的Y形連接與△形連接及其等效變換 §2—3 電源的等效變換 §2—4 支路電流法 §2—5 網孔電流法 §2—6 節點電壓法 §2—7 疊加定理與替代定理 §2—8 戴維南定理與諾頓定理 §2—9 含受控源電路的一般分析方法 §2—10 非綫性電阻電路的圖解法 本章主要內容小結 習題2第3章 正弦交流電路 §3—1 正弦量 §3—2 正弦量的相量及基爾霍夫定律的相量形式 §3—3 單一參數的正弦交流電路 §3—4 阻抗與導納 §3—5 阻抗（導納）的串聯與並聯 §3—6 正弦交流電路的功率 §3—7 正弦穩態交流電路的相量分析法 §3—8 串聯電路的諧振 §3—9 並聯電路的諧振 本章主要內容小結 習題3第4章 互感電路分析 §4—1 互感和互感綫圈 §4—2 含互感電路的分析計算 §4—3 變壓器電路分析 本章主要內容小結 習題4第5章 三相電路 §5—1 三相電源 §5—2 負載三角形連接的三相電路 §5—3 負載星形連接的三相電路 §5—4 對稱三相電路的特點和計算 §5—5 三相電路的功率 §5—6 對稱分量法 §5—7 安全用電常識 本章主要內容小結 習題5第6章 非正弦周期電流電路 §6—1 非正弦周期量 §6—2 周期函數的傅裏葉級數 §6—3 非正弦周期電流電路的計算 §6—4 非正弦周期電流電路中的有效值、平均值和平均功率 §6—5 對稱三相電路中的諧波分析 §6—6 電力係統諧波的危害與治理 本章主要內容小結 習題6第7章 二端口網絡 §7—1 概述 §7—2 二端口網絡的阻抗參數和導納參數 §7—3 二端口網絡的混閤參數和傳輸參數 §7—4 互易二端口網絡的等效電路 §7—5 二端口網絡的連接 本章主要內容小結 習題7第8章 綫性電路過渡過程的時域分析 §8—1 換路定律與初始條件 §8—2 一階RC電路的響應 §8—3 一階RL電路的響應 §8—4 一階電路的三要素法 §8—5 一階電路的階躍響應 §8—6 一階電路的衝激響應 §8—7 二階RLC串聯電路的零輸入響應 本章主要內容小結 習題8第9章 綫性電路過渡過程的復頻域分析 §9—1 拉普拉斯變換及其基本性質 §9—2 拉普拉斯反變換——部分分式展開法 §9—3 運算電路 §9—4 綫性動態電路的復頻域分析法 本章主要內容小結 習題9第10章 磁路和鐵芯綫圈 §10一1 磁場的基本物理量和基本性質 §10—2 鐵磁性物質的磁化 §10—3 磁路及磁路定律 §10—4 恒定磁通磁路的計算 §10—5 交流鐵芯綫圈中的波形畸變與能量損耗 §10—6 交流鐵芯綫圈的電路模型 §10—7 電磁鐵 本章主要內容小結 習題10部分習題參考答案參考文獻

前言/序言

《現代電力係統暫態分析與控製》 內容簡介 本書是針對電力係統工程、電氣工程及其相關專業高年級本科生和研究生而編寫的一本專著，旨在深入探討現代電力係統中普遍存在的各類暫態現象及其控製方法。隨著全球能源結構的調整和電網規模的不斷擴大，電力係統在運行過程中麵臨的復雜性和不確定性日益增加，暫態穩定性問題成為保障電網安全穩定運行的關鍵。本書係統性地闡述瞭電力係統暫態分析的基本理論、常用模型、計算方法以及先進的控製策略，力求為讀者提供一個全麵而深入的認識。 第一篇 暫態現象的機理與模型 本篇將從基礎理論齣發，詳細解析電力係統中各類暫態現象的發生機理，並介紹用於分析這些現象的數學模型。 第一章 電力係統暫態現象概述 本章將首先界定“暫態現象”在電力係統中的概念，區分穩態與暫態運行狀態。 我們將梳理電力係統中常見的暫態現象，包括但不限於：短路暫態、負荷突變暫態、發電機組甩負荷/並網暫態、雷擊暫態、接地故障暫態、以及電網重構引起的暫態等。 分析這些暫態現象對係統電壓、頻率、潮流分布、設備壽命以及電能質量可能造成的影響。 強調暫態分析在係統規劃、運行、繼電保護以及故障診斷中的重要性。 概述暫態分析的曆史發展脈絡及現代研究熱點。 第二章 電力係統基本數學模型 本章將聚焦於構建用於暫態分析的數學模型。 發電機模型： 詳細介紹同步發電機在暫態過程中的 dq 坐標係模型，包括電磁暫態和機電暫態模型的構建。我們將深入講解電樞迴路的電感和電阻、轉子繞組的電感和電阻，以及這些參數在不同暫態過程中的變化。重點闡述暫態電抗（Xd'，Xd''）和暫態電勢（E'q，E'd）的概念及其推導。 勵磁係統模型： 介紹不同類型的勵磁係統（如直流勵磁、交流勵磁）在暫態過程中的響應特性，以及相應的數學模型。我們將分析勵磁係統參數對係統穩定性的影響。 調速器模型： 闡述各類汽輪機調速器（如比例、比例積分、比例積分微分）和水輪機調速器的數學模型，以及它們在頻率調整中的作用。 電力係統負荷模型： 討論不同類型的負荷模型，包括恒功率負荷、恒電流負荷、恒阻抗負荷以及復閤負荷模型，並分析它們在暫態過程中的行為差異。 輸電綫路模型： 介紹均勻參數輸電綫路的 pi 型等效模型，以及用於暫態分析的集總參數模型。 變壓器模型： 講解變壓器在暫態過程中的漏磁、勵磁特性以及非綫性效應的建模。 保護裝置模型： 簡要介紹用於暫態分析中模擬保護裝置動作的簡化模型。 第三章 短路暫態分析 本章將重點解析電力係統中最為常見的暫態現象——短路暫態。 三相短路分析： 詳細推導三相短路時係統電流和電壓的計算方法，包括短路電流的初值、衝擊值和衰減過程。我們將引入對稱分量法在短路分析中的應用。 不對稱短路分析： 深入講解單相接地短路、兩相短路、單相間接地短路等不對稱短路情況下的計算方法。我們將充分利用對稱分量理論，簡化計算過程。 短路暫態過程的仿真： 介紹使用各種數值計算方法（如歐拉法、龍格-庫塔法）對短路暫態過程進行仿真分析的原理和步驟。 短路對設備的影響： 分析短路電流和短路功率對發電機、變壓器、斷路器等設備的影響，包括熱效應和動穩定性。 第二篇 暫態穩定性分析與評估 本篇將深入探討電力係統暫態穩定性理論，分析係統在受到擾動後維持同步的能力，並介紹評估暫態穩定性的方法。 第四章 暫態穩定性的基本理論 同步穩定性概念： 詳細闡述電力係統同步運行的物理意義，以及不同發電機組之間保持固定轉速差的條件。 功角理論： 深入講解功角（δ）在描述發電機組電磁轉矩和機械轉矩平衡中的作用。我們將推導功角方程，並分析其在穩定性判斷中的意義。 單機無窮大係統穩定性分析： 以最簡單的單機無窮大係統為例，詳細推導其穩定性判據，並分析不同擾動（如短路、甩負荷）對係統穩定性的影響。我們將引入“臨界加速時間”的概念。 多機係統穩定性分析： 討論多機係統中同步電勢的相對變化，以及多機係統的等效慣量中心。介紹多機係統的耦閤方程及其求解方法。 轉子動力學方程： 詳細講解包含調速器、勵磁係統等環節的轉子動力學方程，以及它們如何影響係統的暫態響應。 第五章 暫態穩定性評估方法 直觀法（等麵積定則）： 詳細介紹等麵積定則在判斷係統穩定性中的原理和應用。我們將分析加速麵積和減速麵積，以及它們的平衡條件。 數值仿真法： 闡述使用計算機對電力係統進行暫態穩定性仿真分析的詳細過程。我們將介紹不同步發電機模型的選取、係統參數的輸入、擾動事件的模擬以及仿真結果的解讀。 仿真軟件介紹： 簡要介紹目前主流的電力係統仿真軟件（如 PSS/E, DIgSILENT PowerFactory, PSCAD/EMTDC）在暫態穩定性分析中的應用優勢。 仿真案例分析： 通過實際算例，展示不同類型擾動對係統穩定性的影響，以及如何通過仿真結果來評估係統的暫態穩定性裕度。 靈敏度分析： 探討關鍵參數（如發電機慣量、調相機參數、綫路參數）的變化對係統穩定性的影響，以及如何通過靈敏度分析優化係統設計。 故障錄波器數據在穩定性評估中的應用： 介紹如何利用實際故障錄波器記錄的電壓、電流、頻率等數據，對係統發生的暫態過程進行事後分析和評估。 第六章 暫態穩定性的影響因素 係統運行方式的影響： 分析不同潮流分布、節點電壓水平、綫路潮流對係統暫態穩定性的影響。 設備參數的影響： 探討發電機慣量、同步電抗、阻尼係數、勵磁係統響應速度、調速器特性等參數對係統穩定性的作用。 故障性質與位置的影響： 分析不同類型（如三相短路、單相接地）和不同位置（如近發電機端、遠發電機端）的故障對係統穩定性的影響。 電網結構的影響： 探討環網、放射狀網絡、聯絡綫容量等對係統穩定性的作用。 第三篇 暫態穩定控製技術 本篇將聚焦於提高電力係統暫態穩定性的各種控製技術，包括傳統的控製方法以及現代先進的控製策略。 第七章 傳統暫態穩定控製技術 勵磁係統控製： 深入分析勵磁係統在暫態過程中的作用，重點介紹強勵磁、阻尼控製等策略，以及它們如何改善係統的電壓暫態響應和阻尼特性。 調速器控製： 討論快速響應的調速器對維持係統頻率穩定性和改善機組轉矩響應的作用。 重動斷路器與再啓動控製： 介紹在故障清除後，通過重閤閘裝置重新恢復綫路供電的技術，以及相關的控製策略，以避免不必要的係統解列。 甩負荷與發電機切除： 分析在係統發生嚴重失步風險時，通過甩掉部分負荷或切除部分發電機，以快速減輕係統壓力、恢復穩定的策略。 動態無功補償裝置： 介紹 SVC (Static Var Compensator) 在快速提供和吸收無功功率方麵的作用，以及它如何補償電壓跌落、提高係統暫態電壓穩定性。 第八章 現代暫態穩定控製技術 FACTS (柔性交流輸電係統) 控製： 重點介紹 STATCOM (Static Synchronous Compensator) 和 TCSC (Thyristor Controlled Series Compensator) 等 FACTS 裝置在改善係統暫態穩定性方麵的應用。 STATCOM： 詳細分析 STATCOM 如何通過電壓源逆變器快速調節無功功率，補償係統電壓波動，提高係統阻尼。 TCSC： 闡述 TCSC 如何改變綫路的電抗，控製潮流分布，抑製係統振蕩，提高輸電能力。 可控串聯補償裝置 (SSSC)： 介紹 SSSC 如何注入串聯電壓，控製綫路潮流，提高係統的穩定裕度。 統一潮流控製器 (UPFC)： 詳細闡述 UPFC 結閤瞭 STATCOM 和 SSSC 的功能，能夠獨立控製潮流和電壓，提供更強的係統控製能力。 儲能係統 (Energy Storage Systems)： 分析電池儲能係統（BESS）和飛輪儲能係統在提供瞬時功率支撐、平抑頻率波動、吸收或釋放能量方麵的作用，以及它們在暫態穩定控製中的潛力。 智能電網與先進控製策略： 廣域測量係統 (WAMS) 與 PMU (Phasor Measurement Unit)： 介紹 WAMS 如何實時獲取全網同步相量數據，為監測和控製係統暫態過程提供依據。 機組自適應控製： 探討如何根據係統實時狀態，動態調整發電機勵磁和調速器參數，以提高係統的適應性和魯棒性。 直流輸電控製： 簡要介紹柔性直流輸電 (LCC-HVDC) 在增強係統互聯和控製穩定性方麵的作用。 第九章 暫態穩定性提升與優化 係統規劃中的穩定性考慮： 討論在電網規劃階段，如何通過閤理的電源布局、綫路配置、無功補償配置來提高係統的暫態穩定性。 運行控製優化： 介紹如何根據電網的實時運行狀況，動態調整運行參數，采取相應的控製措施，以避免或減輕暫態穩定性的惡化。 繼電保護與暫態穩定性的協調： 分析繼電保護整定與係統暫態穩定性之間的關係，以及如何進行協調優化，避免誤動或拒動。 故障診斷與預警： 探討如何利用先進的監測和診斷技術，提前預警潛在的暫態穩定性風險，並采取預防措施。 第四篇 案例研究與未來展望 本篇將通過具體的工程案例，展示暫態分析與控製技術的實際應用，並對該領域的未來發展方嚮進行展望。 第十章 典型工程案例分析 大型水電站並網暫態分析： 分析大型水電站機組在並網過程中可能齣現的振蕩問題，以及通過勵磁係統和調速器控製來改善穩定性的案例。 超高壓輸電綫路短路暫態研究： 探討超高壓輸電綫路在發生短路故障時的暫態過程，以及FACTS裝置在抑製暫態振蕩、提高輸電能力方麵的應用。 新能源接入對係統暫態穩定性的影響及控製： 分析風電、光伏等間歇性能源接入電網對係統暫態穩定性的挑戰，以及如何通過儲能、柔性直流等技術來解決這些問題。 區域電網互聯穩定性分析： 結閤實際區域電網的互聯情況，分析互聯故障可能引發的暫態失穩風險，以及協調控製策略的重要性。 第十一章 未來研究方嚮與挑戰 高比例新能源接入下的暫態穩定性： 隨著新能源滲透率的不斷提高，如何保證係統在新能源齣力大幅波動時的暫態穩定性將是重要挑戰。 人工智能與大數據在暫態分析中的應用： 探討機器學習、深度學習等技術在暫態故障預測、實時監測、智能控製等方麵的應用潛力。 多時間尺度耦閤暫態分析： 針對不同時間尺度的暫態現象（如電磁暫態、機電暫態）進行耦閤分析，以提高分析的準確性。 電網韌性與安全性提升： 結閤黑啓動、故障恢復等場景，研究如何提高電網在極端擾動下的韌性與安全性。 更先進的控製理論與方法： 探索模型預測控製、自適應控製、分布式控製等先進控製理論在電力係統暫態穩定控製中的應用。 本書的編寫力求理論聯係實際，既有深入的理論推導，也有豐富的工程實例。通過學習本書，讀者將能夠係統地掌握電力係統暫態分析與控製的基本理論和方法，為解決現代電力係統運行中的實際問題奠定堅實的理論基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書真是讓我大開眼界！作為一名電氣工程專業的學生，我一直覺得電路和磁路這兩個概念既基礎又至關重要，但同時也是理解起來需要花費不少心思的領域。這本《電路與磁路（第二版）》恰恰滿足瞭我的需求，並且遠超我的預期。首先，它在概念的引入上做得非常巧妙，沒有一開始就拋齣枯燥的公式和定理，而是從實際應用齣發，例如簡單傢用電器的原理，讓我們能直觀地感受到電路和磁路在生活中的無處不在。接著，對於基本定律和定理的講解，作者采用瞭循序漸進的方式，每一步都配有詳細的推導過程和清晰的圖示，即使是初學者也能輕鬆跟上。我尤其欣賞的是書中對各種元件特性，如電阻、電感、電容的深入剖析，以及它們在不同電路拓撲中的行為錶現，讓我不再是死記硬背，而是真正理解瞭它們的工作原理。書中的例題更是豐富多樣，涵蓋瞭各種難度的題目，並且每道例題的解答都非常詳盡，不僅給齣瞭最終答案，還解釋瞭求解思路和關鍵步驟，這對於我鞏固知識、提高解題能力起到瞭巨大的幫助。

評分☆☆☆☆☆

這本書的實用性是我最看重的一點，而《電路與磁路（第二版）》在這方麵無疑達到瞭極高的水準。它在講解基本概念的同時，非常注重與實際工程應用的結閤。我尤其欣賞書中對各種電磁現象的解釋，比如電磁鐵的吸力如何計算，以及不同形狀的磁軛對磁場分布的影響。這些知識對於理解和設計各種電磁設備至關重要。書中提供的例題和習題，不僅僅是理論的檢驗，更是對實際工程問題的模擬，比如計算電路的功率損耗，或者分析電機的轉矩特性。我嘗試著去解決其中的一些問題，並且結閤書中的講解，發現自己對這些問題的理解更加深入。此外，書中關於電磁兼容性（EMC）的一些初步探討，也讓我認識到電路設計和磁路設計在實際應用中需要考慮的更多因素，這對於培養嚴謹的工程思維非常有益。

評分☆☆☆☆☆

不得不說，這本書的編排邏輯和內容深度都讓我印象深刻。它不僅僅是一本教科書，更像是一本詳盡的參考指南。在閱讀的過程中，我發現它在理論的深度上處理得恰到好處，既不會過於晦澀難懂，又足夠支撐起對復雜電路和磁路問題的分析。例如，在講解傅裏葉級數和拉普拉斯變換在電路分析中的應用時，作者並沒有簡單地給齣公式，而是詳細闡述瞭它們如何將時域問題轉化為頻域問題，大大簡化瞭計算。對於磁路部分，書中的內容同樣精彩，從基本概念到更復雜的鐵芯飽和特性、磁滯損耗的分析，都有清晰的講解。我特彆喜歡其中關於電磁感應定律的章節，它不僅解釋瞭法拉第定律，還深入探討瞭楞次定律的應用，並且通過大量的實例，讓我理解瞭感應電動勢是如何産生的，以及它對電路的影響。此外，書中對一些高級主題，如非綫性磁路和瞬態磁場分析，也進行瞭初步的介紹，這為我後續更深入的學習打下瞭堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

對於我這樣的一個在校大學生來說，一本好的教材不僅僅是知識的傳遞者，更是學習過程中的引路人。《電路與磁路（第二版）》在這方麵做得非常齣色。它的語言風格平實易懂，沒有使用過多華而不實的術語，而是盡量用最清晰的語言來解釋最復雜的概念。我在學習過程中遇到的很多疑問，在這本書裏都能找到解答。書中豐富的插圖和圖錶，更是極大地提升瞭我的閱讀體驗，它們準確地描繪瞭電路的連接方式、磁場的分布情況，以及各種元件的物理形態，讓抽象的概念變得具體可感。我特彆喜歡書中對實際應用的討論，比如電機的工作原理、變壓器的設計思路，這些內容讓我看到瞭理論知識如何轉化為實際的工程應用，極大地激發瞭我學習的興趣和動力。而且，第二版在內容上有所更新和優化，我相信這能讓我接觸到更前沿的知識和更貼近實際的案例，避免瞭學習過時理論的風險。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我的整體感覺是非常紮實和全麵。它不僅覆蓋瞭電路和磁路的基礎知識，而且在一些關鍵章節中，對概念的闡釋和推導都非常嚴謹。例如，在講解基爾霍夫定律時，作者詳細解釋瞭其物理意義和適用條件，並通過多個實例展示瞭如何運用這些定律來分析復雜電路。對於磁路部分，書中對磁通、磁感應強度、磁場強度等基本量的定義和它們之間的關係講解得非常清楚，並且對永磁體和電磁鐵的磁路設計進行瞭詳細的闡述。我尤其喜歡書中對磁路的等效電路模型的介紹，這為分析復雜的磁路問題提供瞭一種有效的工具。而且，這本書的第二版在內容上應該有所更新，這對於我們這些正在學習的學生來說是件好事，能夠接觸到最新的理論和方法。總而言之，這本書的內容豐富，講解清晰，結構閤理，是一本非常值得推薦的專業教材。