本書是為“電氣工程及其自動化”等電氣工程類專業(yè)而編寫，內容包括緒論、電力系統(tǒng)及其自動化技術、電機與電器技術、電力電子技術與電力傳動、高電壓與絕緣技術、電工新技術。本書從培養(yǎng)應用型創(chuàng)新人才的目標出發(fā)，各章重點介紹了電氣工程各領域的發(fā)展現狀、基本理論、實用新技術的應用、典型實例及未來的發(fā)展趨勢。本書內容涉及的知識面廣，注重理論與實際相結合并突出應用。另外，每章都配有思考題，以指導讀者深入地進行學習。本書較好地平衡了工程應用與基礎理論之間的關系，對電氣工程類專業(yè)的學生全面了解電氣工程及其學科、專業(yè)與課程體系，提高學習自主性有很大幫助，能進一步激發(fā)學生學習過程中的積極性與主觀能動性。本書既可作為本科電氣工程類相關專業(yè)學生的教材，也可用作工程技術人員的參考用書。
有助于學生厘清電氣工程類專業(yè)的構建體系，明確學習目的，對電氣工程類專業(yè)學生的學習可以起到“專業(yè)啟蒙”作用，對專業(yè)課的學習起到承前啟后的作用。各章都融合課程思政元素，注重對讀者的素質教育、工程應用和實踐以及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，使讀者具有專業(yè)使命感，塑造正確的工程價值觀和辯證客觀的思維意識，為今后走上工作崗位做好前期的鋪墊。
隨著電力工業(yè)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)電網逐漸向智能電網轉變，從而對電氣工程類專業(yè)的學生提出了更高的要求。但由于剛入學的新生接觸的專業(yè)知識有限，所以對這個專業(yè)以及如何學好這個專業(yè)、需要哪些方面的專業(yè)技能、當今社會乃至世界這方面的發(fā)展情況如何等等，都不是很清晰，不能給自己一個學習和探索的定位。本書有助于學生厘清電氣工程類專業(yè)的構建體系，明確學習目的，對電氣工程類專業(yè)學生的學習可以起到“專業(yè)啟蒙”作用，對專業(yè)課的學習起到承前啟后的作用。本書涵蓋了電力系統(tǒng)及其自動化技術、電機與電器技術、電力電子技術與電力傳動、高電壓與絕緣技術、電工新技術等基本內容，通過對傳統(tǒng)課程內容的整合、交融和改革，來滿足各類學校特色辦學的需要。根據應用型人才的培養(yǎng)要求，在內容編排上注意加強理論教學與工程實際的有機聯系，在編寫時注重基本理論和實際應用的結合，在敘述上力求深入淺出，通過實例加強對應用技術的介紹。本書圖文并茂，文字通順易懂，便于自學。本書各章都融合課程思政元素，注重對讀者的素質教育、工程應用和實踐以及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，使讀者具有專業(yè)使命感，塑造正確的工程價值觀和辯證客觀的思維意識，為今后走上工作崗位做好前期的鋪墊。本書是黑龍江省高等教育學會高等教育研究課題（23GJYBB083）及黑龍江省高等教育教學改革項目（SJGY20210409）的研究成果之一，可作為應用型本科院校電氣工程及其自動化等相關專業(yè)的教材，也可供相關專業(yè)的工程技術人員參考。本書由張雪君任主編，孫曉波、胡海濤任副主編。孫曉波編寫了第3章、第6章，胡海濤編寫了第1章、第5章，其余章節(jié)由張雪君編寫并對全書進行統(tǒng)稿。張雪梅、陳翠負責收集相關素材、整理PPT等配套資源，并完善本書的輔助內容，包括案例設計、習題解答等。本書的順利出版，要感謝哈爾濱理工大學的各位領導和老師給予的大力支持和幫助。在此向所有支持和幫助完成本書的各位同仁表示衷心的感謝，也要感謝書中所引用的參考資料的各位作者。由于時間倉促及編寫水平有限，書中可能存在不少缺點甚至錯誤，請讀者原諒，并提出寶貴意見，也敬請各位讀者批評指正。
高等院校教師
序前言第1章 緒論 11.1 電氣工程的地位 11.2 電氣工程及其自動化專業(yè)的發(fā)展 31.2.1 電氣科學與工程的起源 31.2.2 電氣科學進入實用階段 71.2.3 電力工業(yè)的演進與發(fā)展 101.2.4 電氣工程專業(yè)高等教育的形成 111.3 電氣工程及其自動化專業(yè)的展望 151.4 電氣工程的理論基礎 181.4.1 電路理論的基本概念與基本定律 181.4.2 電磁場及電磁學的基本概念與基本定律 191.4.3 電氣工程及其自動化專業(yè)常用計算機軟件簡介 201.5 本科生培養(yǎng)目標及就業(yè)領域 241.5.1 人才培養(yǎng)模式的發(fā)展歷程 241.5.2 培養(yǎng)目標與定位 251.5.3 素質和能力教育 261.5.4 師資隊伍結構 261.5.5 專業(yè)規(guī)模 271.5.6 就業(yè)方向 28思考題 29第2章 電力系統(tǒng)及其自動化技術 302.1 電力系統(tǒng)發(fā)展簡史 302.1.1 電力工業(yè)概況 312.1.2 中國電力系統(tǒng)的發(fā)展現狀 312.1.3 中國電力系統(tǒng)的展望 332.2 電力系統(tǒng)簡介 342.2.1 電力系統(tǒng)的功能與作用 342.2.2 現代電力系統(tǒng)的特點 352.2.3 電力資源與負荷 352.2.4 電力系統(tǒng)的構成 432.2.5 電力系統(tǒng)設備 442.2.6 交流系統(tǒng)與直流系統(tǒng) 462.2.7 電力系統(tǒng)的運行 492.3 現代發(fā)電技術 532.3.1 火力發(fā)電 532.3.2 水力發(fā)電 552.3.3 核能發(fā)電 602.3.4 新能源發(fā)電 632.4 現代電網技術 692.4.1 電力網的構成和功能 692.4.2 變配電所 692.4.3 電力線路 692.4.4 電網運行和調度 702.4.5 電網的安全穩(wěn)定控制 732.4.6 電力企業(yè)的節(jié)能 772.4.7 輸電技術及新輸電方式 782.5 電力系統(tǒng)供用電技術 792.5.1 電力負荷控制技術 792.5.2 電能質量 802.5.3 節(jié)電技術 822.6 電力系統(tǒng)可靠性 842.7 電力系統(tǒng)繼電保護 852.7.1 繼電保護的基本知識 852.7.2 常用保護繼電器及操作電源 882.8 計算機技術在電力系統(tǒng)分析和自動化中的應用 89思考題 91第3章 電機與電器技術 923.1 電機技術 923.1.1 電機的發(fā)展歷程 923.1.2 電機的分類 943.1.3 電機的制造材料 953.1.4 電機的作用和地位 963.1.5 電機的典型結構 973.2 變壓器技術 983.2.1 變壓器的基本結構 983.2.2 變壓器的分類 1003.2.3 變壓器的基本原理 1013.2.4 變壓器的應用 1023.3 電機的應用領域 1033.3.1 發(fā)電廠與新能源發(fā)電設備中的發(fā)電機 1033.3.2 工業(yè)領域中的電機應用 1103.4 電器 1133.4.1 電器的發(fā)展 1133.4.2 高壓電器 1133.4.3 低壓電器 116思考題 118第4章 電力電子技術與電力傳動 1194.1 電力電子技術概述 1194.1.1 電力電子技術的發(fā)展史 1194.1.2 電力電子技術的經濟和社會意義 1204.1.3 電力電子器件的發(fā)展歷程 1214.1.4 電力電子技術的地位 1254.2 電力電子器件及功率集成電路 1274.2.1 不控型器件—二極管 1284.2.2 半控型器件—晶閘管 1304.2.3 全控型器件 1364.3 電力電子變流技術 1444.3.1 AC-DC變換 1454.3.2 DC-AC變換 1464.3.3 DC-DC變換 1504.3.4 AC-AC變換 1524.3.5 軟開關技術 1544.4 電力電子技術在電氣工程領域的應用 1554.4.1 電力電子技術在電源領域中的應用 1554.4.2 電力電子技術在電力系統(tǒng)中的應用 1564.4.3 電力電子技術在電機傳動中的應用 156思考題 157第5章 高電壓與絕緣技術 1585.1 高電壓與絕緣技術的發(fā)展 1585.2 電介質的電氣強度 1605.2.1 氣體放電的物理過程 1615.2.2 液體和固體介質的電氣特性 1625.2.3 常用的絕緣材料 1665.3 高電壓試驗技術 1755.3.1 電氣設備絕緣的預防性試驗 1765.3.2 電氣設備絕緣的耐壓試驗 1795.4 電力系統(tǒng)過電壓防護與絕緣配合 1835.4.1 雷電過電壓及防護 1835.4.2 內部過電壓與絕緣配合 1885.4.3 電力系統(tǒng)絕緣配合 1915.5 高電壓新技術及應用 1925.5.1 等離子體技術及其應用 1925.5.2 靜電技術及其應用 1925.5.3 液電效應及其應用 1935.5.4 電磁發(fā)射技術及應用 1965.5.5 在環(huán)保領域的應用 1975.5.6 其他應用 197思考題 198第6章 電工新技術 1996.1 超導電工技術 1996.1.1 超導現象 1996.1.2 超導技術發(fā)展歷程 1996.2 超導技術在各領域的應用 2036.3 等離子體技術 2116.3.1 等離子體概述 2116.3.2 等離子體技術應用 2126.3.3 聚變電工技術 2136.3.4 磁流體發(fā)電技術 2166.3.5 等離子發(fā)動機 2186.4 高功率脈沖技術 2196.4.1 高功率脈沖技術概述 2196.4.2 高功率脈沖電源發(fā)展歷程 2206.4.3 高功率脈沖技術的應用 2216.5 環(huán)境保護中的電工新技術 2236.5.1 電磁環(huán)境技術 2236.5.2 輸變電工程電磁環(huán)境控制關鍵技術 2276.5.3 環(huán)保電工技術 2276.6 生物、醫(yī)學中的電工學新技術 2316.6.1 生物領域電工新技術 2316.6.2 生物醫(yī)學領域電工新技術應用 231思考題 236參考文獻 237
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