建筑电工学（第2版）

本书是一本具有鲜明土建专业特色的电工学教材，适合建筑类院校的电工学课程和少学时建筑电气与设备等相关课程的使用。专业性强，行业特色突出，符合目前电工学的相关课程的教改思路。本书将电工学的基本知识与建筑行业特色相结合，采用模块化体系，便于读者学习使用。z电工技术基础和电子技术基础部分，主要介绍了电路理论和电子技术中的基本知识，内容力求少而精，以够用为尺度，降低了难度；电气设备与控制部分的内容包括变压器、常用低压电器和异步电动机及典型控制，结合建筑特点，介绍了三相变压器和建筑机械等特色内容；建筑电气应用部分，其内容包括建筑供配电、安全用电、建筑防雷、建筑照明、识图和智能建筑的基本知识。每章后面附有小结和适量习题，便于学生自学。

序

前言

第1章　电路基础1

1.1　电路的基本概念1

1.1.1　电路的组成1

1.1.2　基本物理量2

1.1.3　电路的基本状态3

1.2　电路的基本定律6

1.2.1　欧姆定律6

1.2.2　基尔霍夫定律7

1.3　支路电流法9

1.4　结点电位法10

1.4.1　结点电位（ＮｏｄｅＶｏｌｔａｇｅ）的概念10

1.4.2　结点电位方程的推导过程10

1.4.3　结点电位法小结11

1.5　理想电源模型及等效电源定理12

1.5.1　理想电源模型13

1.5.2　等效电源定理14

1.5.3　结点电位法的补充16

1.6　叠加原理17

本章小结19

习题19

第2章　正弦交流电路22

2.1　正弦交流电的基本概念及相量表示法22

2.1.1　正弦交流电的基本概念22

2.1.2　正弦交流电的相量表示25

2.2　单一参数交流电路27

2.2.1　纯电阻电路27

2.2.2　纯电感电路29

2.2.3　纯电容电路30

2.3　交流电路的分析33

2.3.1　ＲＬＣ串联交流电路33

2.3.2　交流电路的一般分析方法35

2.4　电路的功率因数38

2.5　电路的谐振现象39

2.5.1　串联谐振39

2.5.2　并联谐振41

本章小结42

习题43

第3章　三相电路46

3.1　三相电源46

3.2　负载星形联结的三相电路48

3.3　负载三角形联结的三相电路54

3.4　三相电路的功率56

3.4.1　三相功率的计算56

3.4.2　三相功率的测量59

本章小结60

习题61

第4章　半导体二极管和晶体管63

4.1　半导体导电特性63

4.1.1　半导体的导电特征63

4.1.2　ＰＮ结及其单向导电性64

4.2　半导体二极管65

4.2.1　半导体二极管的结构与符号65

4.2.2　半导体二极管的伏安特性曲线65

4.2.3　半导体二极管的主要参数65

4.3　稳压二极管66

4.4　晶体管67

4.4.1　晶体管的结构及类型67

4.4.2　电流分配和电流放大作用67

4.4.3　晶体管的特性曲线68

4.4.4　晶体管的主要参数69

本章小结69

习题69

第5章　晶体管基本放大电路72

5.1　晶体管单管放大电路72

5.1.1　共发射极基本放大电路的组成及

工作原理72

5.1.2　共发射极基本放大电路的静态

分析72

5.1.3　共发射极基本放大电路的动态

分析73

5.2　工作点稳定的放大电路77

5.2.1　温度对工作点的影响77

目　　录Ⅶ

5.2.2　工作点稳定的放大电路78

5.3　其他基本放大电路79

5.3.1　共集基本放大电路79

5.3.2　共基基本放大电路81

5.3.3　三种组态晶体管基本放大电路的

性能比较82

5.4　多级放大电路83

5.4.1　阻容耦合多级放大电路83

5.4.2　直接耦合多级放大电路84

5.5　差动放大电路84

5.5.1　差动放大电路的工作原理85

5.5.2　差动放大电路的输入／输出方式86

5.6　互补对称功率放大电路87

5.6.1　功率放大电路的特点及类型87

5.6.2　互补对称功率放大电路88

本章小结89

习题89

第6章　集成运算放大器94

6.1　集成运算放大器简介94

6.1.1　集成运算放大器的组成94

6.1.2　集成运算放大器的主要参数及

种类94

6.1.3　集成运算放大器的理想模型95

6.2　模拟运算电路95

6.2.1　比例运算电路95

6.2.2　加法和减法运算电路97

6.2.3　积分和微分运算电路99

6.3　放大电路中的负反馈100

6.3.1　反馈的基本概念100

6.3.2　反馈的类型及判别101

6.3.3　负反馈对放大电路性能的影响103

6.4　信号处理电路105

6.4.1　有源滤波器105

6.4.2　采样保持电路106

6.4.3　电压比较器107

6.5　正弦波振荡器108

6.5.1　自激振荡条件108

6.5.2　ＲＣ正弦波振荡器109

本章小结110

习题110

第7章　直流稳压电源115

7.1　二极管整流电路115

7.1.1　单相半波整流电路115

7.1.2　单相全波整流电路116

7.1.3　单相桥式整流电路116

7.2　滤波电路118

7.2.1　电容滤波电路118

7.2.2　电感滤波电路119

7.2.3　复合滤波电路120

7.3　直流稳压电路120

7.3.1　并联型稳压电路120

7.3.2　串联型稳压电路121

7.3.3　集成稳压器122

本章小结123

习题123

第8章　数字电路基础127

8.1　数字电路概述127

8.1.1　数字信号与数字电路127

8.1.2　数制与码制127

8.2　逻辑函数及化简132

8.2.1　逻辑代数概述132

8.2.2　逻辑函数的表示方法133

8.2.3　逻辑代数的公式和定理136

8.2.4　逻辑函数的化简137

8.3　逻辑门电路137

8.3.1　逻辑门电路概述137

8.3.2　ＴＴＬ集成门电路139

8.3.3　ＣＭＯＳ集成门电路141

8.4　组合逻辑电路的分析与设计142

8.4.1　组合逻辑电路的分析142

8.4.2　组合逻辑电路的设计144

8.5　常用组合逻辑电路模块146

8.5.1　编码器146

8.5.2　译码器149

8.5.3　加法器151

8.5.4　数据选择器153

本章小结154

习题154

第9章　复杂数字电路156

9.1　触发器概述156

9.1.1　基本ＲＳ触发器156

9.1.2　同步ＲＳ触发器157

9.1.3　主从ＪＫ触发器158

9.1.4　边沿Ｄ触发器160

9.2　时序逻辑电路及分析方法160

9.2.1　时序逻辑电路概述160

Ⅷ　建筑电工学　第2版

9.2.2　时序逻辑电路分析方法161

9.3　常用的时序逻辑器件164

9.3.1　同步计数器164

9.3.2　寄存器和移位寄存器168

9.3.3　顺序脉冲发生器171

9.4　555定时器及其应用172

9.4.1　555定时器的结构和工作原理172

9.4.2　施密特触发器173

9.4.3　多谐振荡器174

9.4.4　单稳态触发器176

9.5　数－模和模－数转换177

9.5.1　数－模转换器177

9.5.2　模－数转换器180

本章小结183

习题184

第10章　变压器188

10.1　变压器的工作原理188

10.2　变压器的使用190

10.2.1　变压器的外特性190

10.2.2　变压器参数的测定190

10.2.3　变压器的额定值191

10.2.4　变压器的效率192

10.2.5　变压器绕组极性的测定192

10.3　特殊变压器193

10.3.1　自耦变压器193

10.3.2　测量互感器193

10.4　三相变压器194

10.4.1　三相变压器的结构194

10.4.2　三相变压器电路联结194

本章小结197

习题197

第11章　常用低压电器199

11.1　手动控制电器199

11.1.1　刀开关199

11.1.2　组合开关199

11.1.3　按钮201

11.2　自动控制电器201

11.2.1　行程开关201

11.2.2　接触器202

11.2.3　继电器203

11.3　保护控制电器204

11.3.1　断路器204

11.3.2　熔断器205

11.3.3　热继电器206

本章小结207

习题207

第12章　三相异步电动机及其典型控制

电路208

12.1　三相异步电动机的结构及工作原理208

12.1.1　三相异步电动机的结构208

12.1.2　三相异步电动机的工作原理209

12.2　三相异步电动机的起动与制动212

12.2.1　直接起动212

12.2.2　减压起动212

12.2.3　制动213

12.3　三相异步电动机基本控制环节214

12.3.1　单向旋转控制电路215

12.3.2　点动控制电路216

12.3.3　可逆旋转控制电路216

12.3.4　时间控制基本电路217

12.4　典型控制电路举例220

12.4.1　混凝土搅拌机的控制电路220

12.4.2　带式运输机顺序控制系统221

本章小结222

习题223

第13章　建筑供电与安全用电224

13.1　电力系统概述224

13.1.1　基本概念224

13.1.2　电力系统的组成225

13.1.3　供电质量要求226

13.2　电力负荷的计算226

13.2.1　电力负荷的分级227

13.2.2　电力负荷的工作制227

13.2.3　需要系数法计算电力负荷228

13.2.4　负荷密度法估算电力负荷233

13.2.5　住宅建筑的负荷计算234

13.3　10ｋＶ变电所234

13.3.1　变配电所235

13.3.2　变配电系统常用电气设备235

13.3.3　变配电所的主接线239

13.4　低压配电系统239

13.4.1　低压配电方式239

13.4.2　供配电线路的结构240

13.4.3　供配电线缆的选择242

13.4.4　低压配电系统的接地246

目　　录Ⅸ

13.4.5　低压配电系统的短路保护250

13.5　安全用电253

13.5.1　电流对人体的伤害253

13.5.2　触电的形式254

13.5.3　预防触电事故的措施255

13.6　建筑防雷259

13.6.1　雷电及其危害259

13.6.2　防雷分级260

13.6.3　防雷装置260

13.6.4　防雷措施262

本章小结262

习题263

第14章　建筑电气照明系统264

14.1　照明的基本知识264

14.1.1　光的基本物理量264

14.1.2　照明的基本要求265

14.1.3　照明的种类266

14.1.4　照明方式267

14.2　建筑照明的电光源268

14.2.1　电光源的种类268

14.2.2　电光源的主要技术参数269

14.2.3　常用电光源269

14.2.4　电光源的选择270

14.3　照明灯具的选择与布置271

14.3.1　照明灯具的分类271

14.3.2　照明灯具选择的一般原则274

14.3.3　照明灯具的布置275

14.4　照度计算277

14.4.1　照度标准278

14.4.2　利用系数计算法278

14.4.3　单位容量法283

14.5　照明供电线路286

14.5.1　照明供电系统的组成286

14.5.2　照明供电系统的接线方式286

14.5.3　照明负荷计算287

14.6　照明工程识图290

14.6.1　电气照明施工图概述290

14.6.2　电气照明施工图识图290

14.6.3　电气照明施工图示例293

本章小结298

习题299

第15章　智能建筑概述300

15.1　智能建筑的产生300

15.2　智能建筑的定义300

15.3　智能建筑的特点302

15.4　我国智能建筑的发展与现状303

15.5　建筑智能化系统工程的构成要素304

15.6　建筑智能化技术与绿色建筑308

15.7　ＢＩＭ技术推动智能建筑的变革308

附录310

附录Ａ　Ｓ7系列电力变压器的主要技术

数据310

附录Ｂ　Ｓ9系列低损耗油浸式铜绕组电力

变压器的主要技术数据311

附录Ｃ　树脂浇注干式电力变压器主要技术

数据312

附录Ｄ　绝缘导线芯线的最小截面积312

附录Ｅ　绝缘导线芯线的最小截面积

（固定敷设） 313

附录Ｆ　架空裸导线的最小截面积313

附录Ｇ　10ｋＶ铝芯电缆的允许持续载流量

（据ＧＢ50217—2007） 313

附录Ｈ　绝缘导线明敷、穿钢管和穿塑料管时

的允许载流量314

附录Ｉ　常见普通白炽灯的光电参数317

附录Ｊ　常见卤钨灯的光电参数317

附录Ｋ　常见荧光灯的光电参数317

附录Ｌ　带反射罩的多管荧光灯技术

参数318

附录Ｍ　电气工程图中通用图形符号319

附录Ｎ　电气工程平面图常用图形符号323

参考文献327