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开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 精装是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787111733805
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《电气工程师手册》是机械工业出版社的经典工具书，脱胎于曾获国家图书奖的《电机工程手册》，本着采精搜要、着眼实用的原则组织而成的小型综合技术手册，自1986年首次出版、1994年修订2版，再到2006年更新3版，直到本次2024年的纸数合一的第4版，已走过38个春秋,。作为行业经典畅销工具书，《电气工程师手册》在培养行业人才、促进技术进步、服务经济建设等方面做出了卓越贡献，在行业中享有较高的声誉。
《电气工程师手册》是机械工业出版社的经典工具书，脱胎于曾获国家图书奖的《电机工程手册》，本着采精搜要、着眼实用的原则组织而成的小型综合技术手册，自1986年首次出版、1994年修订2版，再到2006年更新3版，直到本次2024年的纸数合一的第4版，已走过38个春秋,。作为行业经典畅销工具书，《电气工程师手册》在培养行业人才、促进技术进步、服务经济建设等方面做出了卓越贡献，在行业中享有较高的声誉。
《电气工程师手册》第4版在编委会主任、西安交通大学原党委书记王建华教授的带领下，汇集了西安交通大学、西北电力设计院、西北勘测设计院、西安高压电器研究院、国家电网公司、中国核动力研究院、新时代设计研究院等多家单位的155名作者倾力打造，全书分为26篇，共190章，总计460万字，篇幅达到了2200页，涉及现代电气科学与工程技术领域的各个学科和方向，强调电气工程理论先进理念及实用性,突出现代科学与先进技术,适应工程应用,以提高现代电气科学与工程技术人员分析与解决科学与工程实际问题的能力,开阔现代电气科学与工程技术人员的科研视野,提升现代电气科学与工程技术人员的创新思维和创新技能为目标，是系统概括和反映电气工程各专业主要技术内容和现代先进科技发展成果的一部优秀的综合工具书。
另《电气工程师手册》第4版更具特色的一点是，该书采取纸质版和数字版本同步开发的方式，配备了完整的数字手册版，以知识库的形式为读者提供了使用手机或电脑客户端查询知识的方案，实现了将知识体系随身携带的目的。
传承经典，再铸辉煌，相信《电气工程师手册》第4版将助力电气工程领域的广大科技人员更好地投入到新能源革命的浪潮中,砥砺奋进,为我国早日实现“双碳”目标而努力工作,为国家经济建设提供绿色能源电力贡献力量。
内容简介
在世界科技高速发展的时代,本手册紧紧围绕着国家建设现代化产业体系这一宏伟目标,坚持创新思维,立足于电气工程科学技术发展前沿,使现代电气先进理论与工程应用相结合,着眼于未来科学与高新技术的发展方向,吸收国内国际科学技术发展的新成果。
本手册内容在第3版的基础上进行了全面修订,涉及的电气工程科技知识更新颖、更先进、更实用。本手册主要内容包括:通用数据资料和数学公式,电气工程理论基础,电工电子功能材料和光电线缆与绝缘元件,电子元器件和电子电路,电力电子技术,电气工程信息化基础,可靠性技术、环境技术和电磁兼容,电气测量和仪器仪表,电机,变压器、电抗器和电容器,开关保护设备,自动控制,电气传动,通信,火力发电,水力发电,核能发电,太阳能和风力发电,其他新能源发电及储能,电力系统与智能电网,脉冲功率与等离子体技术,建筑电气与智能化,电加工、电加热、电焊和静电技术应用,智能家居和智能车辆,能源互联网,项目工程经济分析。
本手册可供广大从事电气工程技术工作的科技人员阅读使用,也可供各院校电气相关专业的师生参考。
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目 录
目录
《电气工程师手册》第4版编委会
第4版序
第3版序
第2版序
第1版序
抓住新机遇，迎接新挑战，努力攀登世界电气工程科学技术新高峰
第1篇通用数据资料和数学公式
第1章计量单位和单位换算关系
1.1国际单位制和量纲2
1法定计量单位2
2量纲4
1.2常用的物理量和单位4
3空间、时间和周期的量和单位4
4力学的量和单位5
5电学和磁学的量和单位6
6热学的量和单位8
7常用光及有关电磁辐射的量和单位9
8常用声学的量和单位10
1.3常用的物理化学和不同尺度物理学的物理量11
9常用的物理化学和分子物理学的量和单位11
10常用的原子物理学、核物理学和固体
物理学的量和单位11
11常用的核反应和电离辐射的量和单位12
1.4单位换算关系13
12时间和空间单位换算13
13力学单位换算14
14电学和磁学单位换算16
15热学单位换算16
16光学和声学单位换算17
17核反应和电离辐射单位换算17
第2章物理常量和常用材料物理性能
2.1物理常量数据18
18物理和电学的常量表18
19大气压力、温度与海拔的关系18
20常用电磁波谱频率区段19
2.2常用材料的物理性能20
21常用电工导体材料的电性能20
22常用绝缘材料的电性能20
23常用电工材料的磁性能21
24常用固体材料的机械性能21
25部分液体材料的常用物理性能22
26部分气体材料的常用物理性能23
第3章电 工 标 准
3.1标准和标准化概述24
27基本概念、标准的分级和代号、标准专业分类及代号24
3.2国际标准和中国国家标准简介24
28常见国际标准和中国国家标准24
29常用电工标准30
30标准电压31
31标准电流32
32标准频率32
第4章数 学 公 式
4.1阶乘、排列和组合、二项式定理
和复数34
33阶乘、排列和组合、二项式定理34
34复数运算34
4.2常用函数34
35三角函数和反三角函数34
36双曲函数、反双曲函数和对数函数36
37三角函数、双曲函数和指数函数的关系37
4.3微积分37
38导数运算法则和基本公式37
39不定积分和定积分38
40级数39
41傅里叶级数和傅里叶变换40
42拉普拉斯变换(拉氏变换)41
43Z变换42
4.4矩阵和矢量43
44矩阵及矩阵代数运算、特殊方阵、特征根、特征向量和特征方程43
45矩阵运算及变换45
46矢量分析46
4.5概率和统计47
47概率的定义、简单性质和基本运算47
48随机变量的分布函数和数字特征47
49统计量的概念48
50参数估计和假设检验49
51正态概率纸和回归分析50
4.6近似计算和数值计算51
52误差51
53插值、差分、差商和近似积分51
54常微分方程、偏微分方程和线性代数方程组的数值计算方法53
参考文献54
第2篇电气工程理论基础
常用符号表
第1章电的一般物理概念
1.1原子和原子核57
1原子和原子核的结构57
2原子的电子壳层结构及能级57
3X射线57
4放射性衰变和α、β、γ射线57
5核磁共振57
6核裂变和核聚变57
1.2金属的热电子发射57
7金属的热电子发射57
8电子在电磁场中的运动58
1.3物质的导电与能带理论58
9气体的导电规律58
10固体的导电和能带理论58
11液体电解质的导电原理59
1.4几种电磁效应59
12光电效应与压电效应59
13温差电效应59
14霍尔效应59
15电致伸缩与磁致伸缩59
16电致发光效应60
17磁致旋光效应60
18电化学效应60
1.5生物电现象60
19细胞及神经的电活动60
20脑和心肌的生物电活动60
第2章电磁场
2.1表征电磁场特性的物理量62
21电荷与电荷守恒定律62
22电容率与磁导率62
23电场强度与电力线62
24极化强度与极化电荷63
25电位移D64
26电位与电位差64
27磁感应强度与磁力线64
28磁化强度与磁化电流66
29磁场强度66
30磁位与磁矢位66
31通量66
2.2电磁场的基本定律66
32库仑定律66
33高斯定律66
34磁通连续性原理66
35安培环路定律66
36电磁感应定律67
37全电流定律67
38电磁场的基本方程组67
39电磁场中两种媒质分界面上的衔接条件68
2.3电容、电感、能量和力68
40电容68
41电感69
42电阻与接地电阻70
43电磁能量71
44电磁力71
2.4电磁场的传播、损耗和效应71
45理想介质中的均匀平面波71
46有耗媒质中的均匀平面波72
47趋肤效应、邻近效应和电磁屏蔽72
48涡流损耗、磁滞损耗和电介质损耗72
49均匀传输线73
第3章场的计算和强电场中的击穿效应
3.1静电场、恒定电场与磁场的边值问题75
50场的边值问题75
51泊松方程与拉普拉斯方程75
52位函数的定解条件75
53边值问题的求解方法75
54静电场与恒定电场和磁场的类比法76
3.2静电场的数值计算与调整76
55电气工程中的静电场76
56静电场的数值计算法76
57电场的测量77
58强电场的产生与调整77
3.3气体放电和电介质击穿现象77
59气体中的火花放电77
60真空中气体的辉光放电78
61电晕放电79
62气体中的沿面放电79
63弧光放电79
64液体电介质的击穿规律79
65固体电介质的击穿规律80
第4章电路
4.1电路与电路定律81
66电路与电路模型81
67电路变量81
68电路元件81
69基尔霍夫定律82
70电能与电功率82
4.2正弦电流电路82
71正弦量的最大值、频率和相角82
72正弦量的有效值和平均值82
73波形因数与波顶因数83
74相量法(复数符号法)83
75电路元件的电压、电流关系（VCR）与相量图83
76复阻抗与复导纳83
4.3三相正弦电流电路83
77对称三相电源83
78星形()联结84
79三角形(△)联结85
80对称分量法85
4.4非正弦周期电流电路85
81非正弦周期量与高次谐波85
82非正弦周期量的有效值85
83非正弦周期电流电路的计算86
4.5功率与功率因数86
84正弦电流电路的功率与功率因数86
85对称三相电路的功率与功率因数86
86非正弦周期电流电路的功率86
第5章电网络分析
5.1电路分析的基本方法87
87电路分析87
88电阻的△联结与联结等效变换87
89支路法87
90回路(网孔)电流法87
91节点法87
92叠加定理87
93戴维南定理和诺顿定理88
94特勒根定理88
95互易定理88
5.2线性动态电路88
96动态电路88
97线性动态电路的电路变量初始值88
98一阶电路及其时间常数89
99零输入响应、零状态响应、全响应89
100一阶动态电路的求解89
101一阶电路的阶跃响应和冲激响应89
102运算法89
103网络函数89
5.3电路图论90
104电路的图90
105关联矩阵、基本回路矩阵、基本割集矩阵90
106节点电压方程的矩阵形式91
107状态方程91
108列表法91
109计算机仿真技术91
5.4二端口92
110二端口网络的基本方程和基本参数92
111二端口网络的等效电路93
112二端口网络的联接93
5.5非线性电路93
113非线性元件93
114非线性电阻电路94
115非线性动态电路94
第6章磁路
6.1磁路与磁路定律95
116磁路95
117磁路的物理量95
118磁路欧姆定律及磁路基尔霍夫定律95
6.2恒定磁通磁路95
119恒定磁通磁路的顺问题与逆问题95
120无分支磁路的计算95
6.3交变磁通磁路96
121交变磁通磁路的分析96
122铁心线圈的电路模型97
6.4永久磁铁磁路97
123永久磁铁磁路的分析97
参考文献98
第3篇电工电子功能材料和光电线缆与绝缘元件常用符号表
第1章电气绝缘材料
1.1电气绝缘材料概论102
1绝缘材料的介电性能102
2绝缘材料的老化103
3绝缘材料的合理选择和应用104
1.2气体和液体电介质105
4气体电介质105
5液体电介质（绝缘油）105
1.3纳米电介质106
6聚烯烃基纳米电介质106
7人造橡胶基纳米电介质106
8纳米填料106
1.4绝缘涂料和绝缘胶108
9浸渍漆108
10覆盖漆和硅钢片漆108
11漆包线漆109
12灌注胶和包封胶109
13熔敷粉末109
1.5绝缘纸和薄膜109
14植物纤维纸109
15合成纤维纸110
16电工薄膜110
1.6复合柔软绝缘材料111
17绝缘带111
18绝缘漆布和漆管112
19柔软复合材料和复合纸112
20云母片、纸、带和软质云母板112
1.7橡胶和塑料113
21电工橡胶113
22电缆用电工软塑料和热塑弹性体113
23电工用热塑性硬塑料和热收缩材料114
24电工用热固性塑料115
1.8层压制品和硬质云母板116
25层压制品116
26硬质云母板117
1.9无机绝缘材料117
27绝缘陶瓷117
28玻璃118
29云母片、云母纸和无机纤维纸118
1.10电缆用绝缘材料118
30聚丙烯层压纸118
31交联聚乙烯118
32改性聚丙烯119
1.11电容器用绝缘材料119
33聚丙烯119
34聚对苯二甲酸乙二醇酯119
35聚偏氟乙烯119
36聚苯硫醚119
1.12变压器用绝缘材料119
37矿物油119
38植物油120
39绝缘纸120
1.13电力电子器件用绝缘材料（主绝缘和封装）120
40氮化铝120
41氧化铝121
42环氧树脂121
43聚酯121
44导热硅橡胶121
第2章半导体材料
2.1半导体材料概述122
45半导体材料的分类和物理性质122
46本征半导体123
47杂质半导体123
2.2元素半导体125
48元素半导体在周期表中的位置125
49硅、锗单晶的主要技术参数及选用125
50硅、锗、砷化镓单晶电阻率与杂质浓度的关系125
51硅单晶中杂质的扩散系数与温度关系125
52硅单晶中杂质的固溶度与温度关系127
53非晶硅和多孔硅127
2.3化合物半导体127
54Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体127
55Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体128
56其他化合物半导体128
2.4固溶体半导体128
57镓砷磷和镓铝砷128
58碲镉汞（Hg1-xCdxTe）129
59碲锑铋［（Bi1-xSbx）2Te3］和碲硒铋Bi2（Se1-xTex）3］129
2.5半导体超晶格和有机半导体材料129
60半导体超晶格材料129
61有机半导体材料129
第3章磁 性 材 料
3.1磁性材料的特性和分类130
62磁性材料的基本特性130
63磁性材料的分类131
3.2软磁材料131
64纯铁131
65低碳钢131
66热轧硅钢片132
67冷轧硅钢片133
68铁镍合金（坡莫合金）133
69铁钴合金134
70软磁铁氧体135
3.3永磁材料135
71永磁材料的特性135
72铝镍钴合金137
73铁氧体永磁材料137
74稀土钴永磁材料137
75钕铁硼合金137
76黏结永磁材料138
77半硬磁材料138
78永磁材料的稳定性139
3.4磁记录和磁记忆材料139
79磁记录和磁光记录介质139
80磁头材料140
81磁泡存储材料140
3.5特殊磁性材料140
82磁温度补偿合金140
83微波磁性材料140
84非晶态磁性材料141
第4章特殊光、电功能材料
4.1基于光电效应的光电材料142
85光电阴极材料142
86光电导材料及其应用142
87红外光电导探测器材料143
88光电二极管144
89太阳电池材料144
4.2能把其他能量转变为光能的发光材料144
90电致发光材料144
91发光二极管（LED）材料144
92荧光材料和磷光体145
93激光器材料145
4.3基于特殊的介质极化性能的液晶、高电容率材料和驻极体146
94液晶146
95高电容率材料146
96驻极体147
4.4基于电-机械效应的压电材料和磁-机械效应的磁致伸缩材料147
97压电材料147
98磁致伸缩材料148
4.5基于电性（特别是电导率）对杂质或外界因素敏感性的敏感材料149
99电压敏材料149
100碳化硅非线性电阻防电晕材料149
101热敏及PTC材料150
102力敏材料150
103湿敏材料151
104气敏材料152
105磁敏电阻材料152
第5章超导体和导体
5.1超导材料154
106超导基本名词术语154
107Ⅰ、Ⅱ类超导体155
108合金和化合物超导材料155
109实用超导材料和应用中的主要问题156
5.2金属导电材料的一般性质158
110导体材料的一般性质158
111影响导电金属电阻、力学性能的一些因素158
112铜和铜合金158
113铝和铝合金159
114金属复合导体160
5.3电碳制品和其他导电材料161
115电刷161
116碳棒、石墨和碳纤维161
117导电胶和印制电路板161
118快离子导体和应用162
第6章电工合金和特殊电气功能金属材料
6.1电阻合金163
119电阻合金性能及要求163
120可变电阻和固定电阻用电阻合金163
121电阻元器件精度稳定性164
6.2电热合金164
122电热合金特点164
123电热合金设计和使用165
6.3触头材料165
124电触头的种类及要求，触头的连接
与组装165
125银基合金和银氧化物触头材料165
126烧结触头材料166
127真空开关用触头材料166
128贵金属触头、滑动触头和双金属触头材料166
6.4熔体材料167
129熔体材料及其选用167
130纯金属熔体材料167
131低熔点合金熔体材料168
132熔体外形和结构168
6.5热双金属材料168
133热双金属材料的性能及特点168
134热双金属元件的选用和元件制造要点169
6.6热电材料和热电偶169
135热电材料和热电偶169
136常用的标准型热电偶和补偿导线169
第7章裸导线和绕组线（电磁线）
7.1单线和绞线171
137单线171
138绞线171
139特种导线及型线、型材172
7.2架空导线的性能参数、选用和
安装维护173
140架空导线的传输容量173
141架空导线的力学强度175
142架空导线的变形特性175
143架空导线表面的电晕176
144架空导线的选用176
145架空导线安装维护注意事项176
7.3绕组线（电磁线）177
146绕组线及其分类177
147漆包线177
148绕包线177
149无机绝缘绕组线177
150特种绕组线177
151绕组线的选用要点181
152使用绕组线时的注意事项182
第8章电力电缆和装备用电线电缆
8.1电力电缆的品种、结构和性能183
153电力电缆概述183
154塑料绝缘电缆184
155橡皮绝缘电缆185
156自容式充油电缆和钢管充油电缆185
157直流电缆186
158压缩气体绝缘电缆（管道充气绝缘电缆,CGI）186
159黏性浸渍纸绝缘电缆187
160低温电缆和超导电缆187
161电缆的载流量187
8.2电力电缆附件及其安装188
162电缆终端和连接188
163充油电缆线路供油箱189
164电缆护层保护器189
8.3电力电缆的敷设和安装维护189
165电力电缆敷设环境条件和弯曲
半径要求189
166电缆外护层的选择190
167水底电缆的敷设191
168高落差电缆的敷设192
169电缆终端及连接的安装与接地192
170电缆竣工试验及预防性试验192
171电缆线路的故障及其检测193
8.4电气装备用电线电缆194
172电气装备用电线电缆的用途和分类194
173电气装备用电线电缆的结构194
174通用橡皮、塑料绝缘电线194
175屏蔽绝缘电线194
176控制和信号电缆194
177橡套软电缆195
178直流高压软电缆195
179电机绕组引接软线195
180公路车辆用绝缘电线195
181石油及地质勘探用电缆195
182矿用电缆196
183船用电缆196
184航空电线196
185其他专用电线电缆196
第9章通信电缆和光纤光缆
9.1通信电缆结构和传输特性197
186通信电缆概述197
187对称通信电缆结构元件197
188同轴通信电缆结构元件197
189通信电缆护层198
190通信电缆传输理论和传输参数199
191影响通信电缆传输质量的因素200
192通信电缆串音、衰减和屏蔽200
9.2主要通信电缆品种200
193市内通信电缆和全塑市话电缆200
194长途对称通信电缆201
195同轴（干线）通信电缆201
196射频电缆201
197局域网（LAN）用数据传输电缆201
198CATV电视电缆201
199泄漏通信电缆202
200海底通信电缆202
9.3通信电缆敷设和测试202
201通信电缆敷设202
202通信电缆测试202
9.4光纤光缆202
203光纤光缆概述202
204光纤的结构与分类202
205光缆的基本结构203
206光缆的分类203
207光缆的敷设与测试205
第10章绝缘子
10.1绝缘子概述206
208绝缘子的分类和用途206
209外绝缘污秽207
10.2绝缘子的结构与特性207
210盘形悬式绝缘子207
211高压支柱绝缘子208
212复合绝缘子208
213直流绝缘子209
214高压套管209
参考文献209
第4篇电子元器件和电子电路
第1章半导体器件
1.1PN结与半导体二极管212
1PN结212
2半导体二极管212
3特种二极管213
1.2双极型晶体管213
4晶体管的分类及放大原理213
5晶体管的特性曲线214
《电气工程师手册》第4版编委会
第4版序
第3版序
第2版序
第1版序
抓住新机遇，迎接新挑战，努力攀登世界电气工程科学技术新高峰
第1篇通用数据资料和数学公式
第1章计量单位和单位换算关系
1.1国际单位制和量纲2
1法定计量单位2
2量纲4
1.2常用的物理量和单位4
3空间、时间和周期的量和单位4
4力学的量和单位5
5电学和磁学的量和单位6
6热学的量和单位8
7常用光及有关电磁辐射的量和单位9
8常用声学的量和单位10
1.3常用的物理化学和不同尺度物理学的物理量11
9常用的物理化学和分子物理学的量和单位11
10常用的原子物理学、核物理学和固体
物理学的量和单位11
11常用的核反应和电离辐射的量和单位12
1.4单位换算关系13
12时间和空间单位换算13
13力学单位换算14
14电学和磁学单位换算16
15热学单位换算16
16光学和声学单位换算17
17核反应和电离辐射单位换算17
第2章物理常量和常用材料物理性能
2.1物理常量数据18
18物理和电学的常量表18
19大气压力、温度与海拔的关系18
20常用电磁波谱频率区段19
2.2常用材料的物理性能20
21常用电工导体材料的电性能20
22常用绝缘材料的电性能20
23常用电工材料的磁性能21
24常用固体材料的机械性能21
25部分液体材料的常用物理性能22
26部分气体材料的常用物理性能23
第3章电 工 标 准
3.1标准和标准化概述24
27基本概念、标准的分级和代号、标准专业分类及代号24
3.2国际标准和中国国家标准简介24
28常见国际标准和中国国家标准24
29常用电工标准30
30标准电压31
31标准电流32
32标准频率32
第4章数 学 公 式
4.1阶乘、排列和组合、二项式定理
和复数34
33阶乘、排列和组合、二项式定理34
34复数运算34
4.2常用函数34
35三角函数和反三角函数34
36双曲函数、反双曲函数和对数函数36
37三角函数、双曲函数和指数函数的关系37
4.3微积分37
38导数运算法则和基本公式37
39不定积分和定积分38
40级数39
41傅里叶级数和傅里叶变换40
42拉普拉斯变换(拉氏变换)41
43Z变换42
4.4矩阵和矢量43
44矩阵及矩阵代数运算、特殊方阵、特征根、特征向量和特征方程43
45矩阵运算及变换45
46矢量分析46
4.5概率和统计47
47概率的定义、简单性质和基本运算47
48随机变量的分布函数和数字特征47
49统计量的概念48
50参数估计和假设检验49
51正态概率纸和回归分析50
4.6近似计算和数值计算51
52误差51
53插值、差分、差商和近似积分51
54常微分方程、偏微分方程和线性代数方程组的数值计算方法53
参考文献54
第2篇电气工程理论基础
常用符号表
第1章电的一般物理概念
1.1原子和原子核57
1原子和原子核的结构57
2原子的电子壳层结构及能级57
3X射线57
4放射性衰变和α、β、γ射线57
5核磁共振57
6核裂变和核聚变57
1.2金属的热电子发射57
7金属的热电子发射57
8电子在电磁场中的运动58
1.3物质的导电与能带理论58
9气体的导电规律58
10固体的导电和能带理论58
11液体电解质的导电原理59
1.4几种电磁效应59
12光电效应与压电效应59
13温差电效应59
14霍尔效应59
15电致伸缩与磁致伸缩59
16电致发光效应60
17磁致旋光效应60
18电化学效应60
1.5生物电现象60
19细胞及神经的电活动60
20脑和心肌的生物电活动60
第2章电磁场
2.1表征电磁场特性的物理量62
21电荷与电荷守恒定律62
22电容率与磁导率62
23电场强度与电力线62
24极化强度与极化电荷63
25电位移D64
26电位与电位差64
27磁感应强度与磁力线64
28磁化强度与磁化电流66
29磁场强度66
30磁位与磁矢位66
31通量66
2.2电磁场的基本定律66
32库仑定律66
33高斯定律66
34磁通连续性原理66
35安培环路定律66
36电磁感应定律67
37全电流定律67
38电磁场的基本方程组67
39电磁场中两种媒质分界面上的衔接条件68
2.3电容、电感、能量和力68
40电容68
41电感69
42电阻与接地电阻70
43电磁能量71
44电磁力71
2.4电磁场的传播、损耗和效应71
45理想介质中的均匀平面波71
46有耗媒质中的均匀平面波72
47趋肤效应、邻近效应和电磁屏蔽72
48涡流损耗、磁滞损耗和电介质损耗72
49均匀传输线73
第3章场的计算和强电场中的击穿效应
3.1静电场、恒定电场与磁场的边值问题75
50场的边值问题75
51泊松方程与拉普拉斯方程75
52位函数的定解条件75
53边值问题的求解方法75
54静电场与恒定电场和磁场的类比法76
3.2静电场的数值计算与调整76
55电气工程中的静电场76
56静电场的数值计算法76
57电场的测量77
58强电场的产生与调整77
3.3气体放电和电介质击穿现象77
59气体中的火花放电77
60真空中气体的辉光放电78
61电晕放电79
62气体中的沿面放电79
63弧光放电79
64液体电介质的击穿规律79
65固体电介质的击穿规律80
第4章电路
4.1电路与电路定律81
66电路与电路模型81
67电路变量81
68电路元件81
69基尔霍夫定律82
70电能与电功率82
4.2正弦电流电路82
71正弦量的最大值、频率和相角82
72正弦量的有效值和平均值82
73波形因数与波顶因数83
74相量法(复数符号法)83
75电路元件的电压、电流关系（VCR）与相量图83
76复阻抗与复导纳83
4.3三相正弦电流电路83
77对称三相电源83
78星形()联结84
79三角形(△)联结85
80对称分量法85
4.4非正弦周期电流电路85
81非正弦周期量与高次谐波85
82非正弦周期量的有效值85
83非正弦周期电流电路的计算86
4.5功率与功率因数86
84正弦电流电路的功率与功率因数86
85对称三相电路的功率与功率因数86
86非正弦周期电流电路的功率86
第5章电网络分析
5.1电路分析的基本方法87
87电路分析87
88电阻的△联结与联结等效变换87
89支路法87
90回路(网孔)电流法87
91节点法87
92叠加定理87
93戴维南定理和诺顿定理88
94特勒根定理88
95互易定理88
5.2线性动态电路88
96动态电路88
97线性动态电路的电路变量初始值88
98一阶电路及其时间常数89
99零输入响应、零状态响应、全响应89
100一阶动态电路的求解89
101一阶电路的阶跃响应和冲激响应89
102运算法89
103网络函数89
5.3电路图论90
104电路的图90
105关联矩阵、基本回路矩阵、基本割集矩阵90
106节点电压方程的矩阵形式91
107状态方程91
108列表法91
109计算机仿真技术91
5.4二端口92
110二端口网络的基本方程和基本参数92
111二端口网络的等效电路93
112二端口网络的联接93
5.5非线性电路93
113非线性元件93
114非线性电阻电路94
115非线性动态电路94
第6章磁路
6.1磁路与磁路定律95
116磁路95
117磁路的物理量95
118磁路欧姆定律及磁路基尔霍夫定律95
6.2恒定磁通磁路95
119恒定磁通磁路的顺问题与逆问题95
120无分支磁路的计算95
6.3交变磁通磁路96
121交变磁通磁路的分析96
122铁心线圈的电路模型97
6.4永久磁铁磁路97
123永久磁铁磁路的分析97
参考文献98
第3篇电工电子功能材料和光电线缆与绝缘元件常用符号表
第1章电气绝缘材料
1.1电气绝缘材料概论102
1绝缘材料的介电性能102
2绝缘材料的老化103
3绝缘材料的合理选择和应用104
1.2气体和液体电介质105
4气体电介质105
5液体电介质（绝缘油）105
1.3纳米电介质106
6聚烯烃基纳米电介质106
7人造橡胶基纳米电介质106
8纳米填料106
1.4绝缘涂料和绝缘胶108
9浸渍漆108
10覆盖漆和硅钢片漆108
11漆包线漆109
12灌注胶和包封胶109
13熔敷粉末109
1.5绝缘纸和薄膜109
14植物纤维纸109
15合成纤维纸110
16电工薄膜110
1.6复合柔软绝缘材料111
17绝缘带111
18绝缘漆布和漆管112
19柔软复合材料和复合纸112
20云母片、纸、带和软质云母板112
1.7橡胶和塑料113
21电工橡胶113
22电缆用电工软塑料和热塑弹性体113
23电工用热塑性硬塑料和热收缩材料114
24电工用热固性塑料115
1.8层压制品和硬质云母板116
25层压制品116
26硬质云母板117
1.9无机绝缘材料117
27绝缘陶瓷117
28玻璃118
29云母片、云母纸和无机纤维纸118
1.10电缆用绝缘材料118
30聚丙烯层压纸118
31交联聚乙烯118
32改性聚丙烯119
1.11电容器用绝缘材料119
33聚丙烯119
34聚对苯二甲酸乙二醇酯119
35聚偏氟乙烯119
36聚苯硫醚119
1.12变压器用绝缘材料119
37矿物油119
38植物油120
39绝缘纸120
1.13电力电子器件用绝缘材料（主绝缘和封装）120
40氮化铝120
41氧化铝121
42环氧树脂121
43聚酯121
44导热硅橡胶121
第2章半导体材料
2.1半导体材料概述122
45半导体材料的分类和物理性质122
46本征半导体123
47杂质半导体123
2.2元素半导体125
48元素半导体在周期表中的位置125
49硅、锗单晶的主要技术参数及选用125
50硅、锗、砷化镓单晶电阻率与杂质浓度的关系125
51硅单晶中杂质的扩散系数与温度关系125
52硅单晶中杂质的固溶度与温度关系127
53非晶硅和多孔硅127
2.3化合物半导体127
54Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体127
55Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体128
56其他化合物半导体128
2.4固溶体半导体128
57镓砷磷和镓铝砷128
58碲镉汞（Hg1-xCdxTe）129
59碲锑铋［（Bi1-xSbx）2Te3］和碲硒铋Bi2（Se1-xTex）3］129
2.5半导体超晶格和有机半导体材料129
60半导体超晶格材料129
61有机半导体材料129
第3章磁 性 材 料
3.1磁性材料的特性和分类130
62磁性材料的基本特性130
63磁性材料的分类131
3.2软磁材料131
64纯铁131
65低碳钢131
66热轧硅钢片132
67冷轧硅钢片133
68铁镍合金（坡莫合金）133
69铁钴合金134
70软磁铁氧体135
3.3永磁材料135
71永磁材料的特性135
72铝镍钴合金137
73铁氧体永磁材料137
74稀土钴永磁材料137
75钕铁硼合金137
76黏结永磁材料138
77半硬磁材料138
78永磁材料的稳定性139
3.4磁记录和磁记忆材料139
79磁记录和磁光记录介质139
80磁头材料140
81磁泡存储材料140
3.5特殊磁性材料140
82磁温度补偿合金140
83微波磁性材料140
84非晶态磁性材料141
第4章特殊光、电功能材料
4.1基于光电效应的光电材料142
85光电阴极材料142
86光电导材料及其应用142
87红外光电导探测器材料143
88光电二极管144
89太阳电池材料144
4.2能把其他能量转变为光能的发光材料144
90电致发光材料144
91发光二极管（LED）材料144
92荧光材料和磷光体145
93激光器材料145
4.3基于特殊的介质极化性能的液晶、高电容率材料和驻极体146
94液晶146
95高电容率材料146
96驻极体147
4.4基于电-机械效应的压电材料和磁-机械效应的磁致伸缩材料147
97压电材料147
98磁致伸缩材料148
4.5基于电性（特别是电导率）对杂质或外界因素敏感性的敏感材料149
99电压敏材料149
100碳化硅非线性电阻防电晕材料149
101热敏及PTC材料150
102力敏材料150
103湿敏材料151
104气敏材料152
105磁敏电阻材料152
第5章超导体和导体
5.1超导材料154
106超导基本名词术语154
107Ⅰ、Ⅱ类超导体155
108合金和化合物超导材料155
109实用超导材料和应用中的主要问题156
5.2金属导电材料的一般性质158
110导体材料的一般性质158
111影响导电金属电阻、力学性能的一些因素158
112铜和铜合金158
113铝和铝合金159
114金属复合导体160
5.3电碳制品和其他导电材料161
115电刷161
116碳棒、石墨和碳纤维161
117导电胶和印制电路板161
118快离子导体和应用162
第6章电工合金和特殊电气功能金属材料
6.1电阻合金163
119电阻合金性能及要求163
120可变电阻和固定电阻用电阻合金163
121电阻元器件精度稳定性164
6.2电热合金164
122电热合金特点164
123电热合金设计和使用165
6.3触头材料165
124电触头的种类及要求，触头的连接
与组装165
125银基合金和银氧化物触头材料165
126烧结触头材料166
127真空开关用触头材料166
128贵金属触头、滑动触头和双金属触头材料166
6.4熔体材料167
129熔体材料及其选用167
130纯金属熔体材料167
131低熔点合金熔体材料168
132熔体外形和结构168
6.5热双金属材料168
133热双金属材料的性能及特点168
134热双金属元件的选用和元件制造要点169
6.6热电材料和热电偶169
135热电材料和热电偶169
136常用的标准型热电偶和补偿导线169
第7章裸导线和绕组线（电磁线）
7.1单线和绞线171
137单线171
138绞线171
139特种导线及型线、型材172
7.2架空导线的性能参数、选用和
安装维护173
140架空导线的传输容量173
141架空导线的力学强度175
142架空导线的变形特性175
143架空导线表面的电晕176
144架空导线的选用176
145架空导线安装维护注意事项176
7.3绕组线（电磁线）177
146绕组线及其分类177
147漆包线177
148绕包线177
149无机绝缘绕组线177
150特种绕组线177
151绕组线的选用要点181
152使用绕组线时的注意事项182
第8章电力电缆和装备用电线电缆
8.1电力电缆的品种、结构和性能183
153电力电缆概述183
154塑料绝缘电缆184
155橡皮绝缘电缆185
156自容式充油电缆和钢管充油电缆185
157直流电缆186
158压缩气体绝缘电缆（管道充气绝缘电缆,CGI）186
159黏性浸渍纸绝缘电缆187
160低温电缆和超导电缆187
161电缆的载流量187
8.2电力电缆附件及其安装188
162电缆终端和连接188
163充油电缆线路供油箱189
164电缆护层保护器189
8.3电力电缆的敷设和安装维护189
165电力电缆敷设环境条件和弯曲
半径要求189
166电缆外护层的选择190
167水底电缆的敷设191
168高落差电缆的敷设192
169电缆终端及连接的安装与接地192
170电缆竣工试验及预防性试验192
171电缆线路的故障及其检测193
8.4电气装备用电线电缆194
172电气装备用电线电缆的用途和分类194
173电气装备用电线电缆的结构194
174通用橡皮、塑料绝缘电线194
175屏蔽绝缘电线194
176控制和信号电缆194
177橡套软电缆195
178直流高压软电缆195
179电机绕组引接软线195
180公路车辆用绝缘电线195
181石油及地质勘探用电缆195
182矿用电缆196
183船用电缆196
184航空电线196
185其他专用电线电缆196
第9章通信电缆和光纤光缆
9.1通信电缆结构和传输特性197
186通信电缆概述197
187对称通信电缆结构元件197
188同轴通信电缆结构元件197
189通信电缆护层198
190通信电缆传输理论和传输参数199
191影响通信电缆传输质量的因素200
192通信电缆串音、衰减和屏蔽200
9.2主要通信电缆品种200
193市内通信电缆和全塑市话电缆200
194长途对称通信电缆201
195同轴（干线）通信电缆201
196射频电缆201
197局域网（LAN）用数据传输电缆201
198CATV电视电缆201
199泄漏通信电缆202
200海底通信电缆202
9.3通信电缆敷设和测试202
201通信电缆敷设202
202通信电缆测试202
9.4光纤光缆202
203光纤光缆概述202
204光纤的结构与分类202
205光缆的基本结构203
206光缆的分类203
207光缆的敷设与测试205
第10章绝缘子
10.1绝缘子概述206
208绝缘子的分类和用途206
209外绝缘污秽207
10.2绝缘子的结构与特性207
210盘形悬式绝缘子207
211高压支柱绝缘子208
212复合绝缘子208
213直流绝缘子209
214高压套管209
参考文献209
第4篇电子元器件和电子电路
第1章半导体器件
1.1PN结与半导体二极管212
1PN结212
2半导体二极管212
3特种二极管213
1.2双极型晶体管213
4晶体管的分类及放大原理213
5晶体管的特性曲线214
前 言
抓住新机遇，迎接新挑战，努力攀登世界电气工程科学技术新高峰
王建华
在以习近平同志为核心的党中央坚强领导下,近十年来,我国发生了翻天覆地的伟大变化,在各个领域都取得了举世瞩目的伟大成就。
目前,电气工程领域的广大科技人员和全国各行各业各族人民一起紧密团结在以习近平同志为核心的党中央周围,正乘党的二十大浩荡东风,踏上全面建设社会主义现代化国家新征程,正在向着第二个百年奋斗目标踔厉奋进。在这个波澜壮阔的新奋斗历程中,我们从事电气工程领域工作的工程技术人员责任无比重大,使命无上光荣。我们一定要艰苦奋斗,坚定自信,奋发图强,敢于创新、善于创新,谱写新时代中国特色社会主义现代化更加绚丽灿烂的新华章。党的二十大报告指出“建设现代化产业体系。坚持把发展经济的着力点放在实体经济上,推进新型工业化,加快建设制造强国、质量强国、航天强国、交通强国、网络强国、数字中国。”为我们全面实现中国式现代化建设指明了前进方向,绘制了宏伟蓝图,而这每一项艰巨任务和宏伟目标都与电气工程领域的工作息息相关,都离不开电气工程的强力支撑、紧密配合和应有贡献。我们一定要落实 “坚持创新在我国现代化建设全局中的核心地位”的重大决策。增强自主创新能力,为我国电气工程高新科技自立自强贡献力量。我们一定要坚持“积极稳妥推进碳达峰碳中和。实现碳达峰碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革”的重要思想,深入参与推进能源革命,为我国力争2030年前二氧化碳排放达到峰值,争取2060年前实现碳中和目标而奋斗。随着国民经济的快速腾飞,能源电力工业也有了长足的发展,水力发电、火力发电、核能发电,以及风力发电、光伏发电、熔盐发电、天然气发电等绿色电力迅速增长,特别是电气工程在国家能源建设的 “西电东送”建设项目中发挥了至关重要的作用,国家电网建设中的交直流特高压输电线路工程的建成,全国电网的联网实现,将西部电力源源不断地输送到东部及沿海地区,有力地保证了国民经济及其各项建设事业的高速协调发展。国民经济高速发展和国家对实现“双碳”目标的努力推进了前所未有的能源革命。清洁能源、绿色电力必然促进新能源电力工程的建设,然而新能源电力工程和现代电网的高速发展也给电网的安全稳定经济运行带来了巨大的技术风险挑战和更高的电能质量要求。这就要求构建以新能源、绿色电力为主体的新型现代电力系统,围绕加强各级电网智能化发展、电网数字化转型、系统调节能力建设及源网安全稳定、协调发展、新能源电力技术创新等方面都需要电气工程技术人员积极参与和卓有成效的工作。为了实现“双碳”目标,未来的新型电力系统将会大力发展绿色电力,发展电网侧储能、区域共享储能等现代先进储能技术,推进智能调控升级工程,构建电网安全稳定运行立体防御体系,构建防护更有效更可靠、监测更及时更精准、管控更严密更科学、应急更实用更规范的电力监控网络安全防御体系,实现调控业务智能化,推进新能源主动支撑、系统安全稳定运行、终端互动调节等技术创新与应用,建设供电能力充裕、网架结构坚强、设备先进适用、运行灵活高效的现代一流输配电网络,实现高度智能化、数字化现代一流电力企业经济管理,实现“双一流”建设,而这些重大任务都期待着电气工程师的努力奋斗与奉献,所以电气工程领域的广大科技人员一定要积极投入到新能源革命的浪潮中,砥砺奋进,为我国早日实现“双碳”目标而努力工作,为国家经济建设提供绿色能源电力贡献力量。
《电气工程师手册》第4版紧紧围绕着国家建设现代化产业体系这一宏伟目标,坚持创新思维,立足于现代电气先进理论与工程应用相结合,着眼于未来科学与高新技术的发展方向,广泛调研,深入讨论,吸收国内国际科学技术发展的新成果。其内容主要有:通用数据资料和数学公式,该部分为从事电气工程领域工作的工程技术人员提供了通用电气数据资料与基本数学工具;电气工程理论基础,电工电子功能材料和光电线缆与绝缘元件,电子元器件和电子电路,电力电子技术,电气工程信息化基础,可靠性技术、环境技术和电磁兼容,电气测量和仪器仪表,该部分为从事电气工程领域工作的工程技术人员提供了丰富的基础理论和电气工程的相关现代器件知识及先进检测技术;电机,变压器、电抗器和电容器,开关保护设备,该部分介绍了电气工程的现代先进设备知识和高端智能设备原理;自动控制,电气传动,通信,该部分介绍了现代自动控制、电气传动与量子通信的基本理论知识和现代先进技术;火力发电,水力发电,核能发电,太阳能和风力发电,其他新能源发电及储能,电力系统与智能电网,该部分主要介绍了电气工程的新能源转换与再生的主要功能和核心技术;脉冲功率与等离子体技术,建筑电气与智能化,电加工、电加热、电焊和静电技术应用,智能家居和智能车辆,该部分介绍了电气工程理论与现代先进技术在国防工程、民用工程、医疗卫生中的广泛应用;能源互联网,项目工程经济分析,该部分为从事电气工程领域工作的工程技术人员介绍了电气工程与现代技术经济的密切关系,为电气工程技术人员开阔了经济视野,增强了技术经济知识。我们的时代是知识爆炸的时代,世界科学技术日新月异,电气工程新理论、新科技不断涌现
王建华
在以习近平同志为核心的党中央坚强领导下,近十年来,我国发生了翻天覆地的伟大变化,在各个领域都取得了举世瞩目的伟大成就。
目前,电气工程领域的广大科技人员和全国各行各业各族人民一起紧密团结在以习近平同志为核心的党中央周围,正乘党的二十大浩荡东风,踏上全面建设社会主义现代化国家新征程,正在向着第二个百年奋斗目标踔厉奋进。在这个波澜壮阔的新奋斗历程中,我们从事电气工程领域工作的工程技术人员责任无比重大,使命无上光荣。我们一定要艰苦奋斗,坚定自信,奋发图强,敢于创新、善于创新,谱写新时代中国特色社会主义现代化更加绚丽灿烂的新华章。党的二十大报告指出“建设现代化产业体系。坚持把发展经济的着力点放在实体经济上,推进新型工业化,加快建设制造强国、质量强国、航天强国、交通强国、网络强国、数字中国。”为我们全面实现中国式现代化建设指明了前进方向,绘制了宏伟蓝图,而这每一项艰巨任务和宏伟目标都与电气工程领域的工作息息相关,都离不开电气工程的强力支撑、紧密配合和应有贡献。我们一定要落实 “坚持创新在我国现代化建设全局中的核心地位”的重大决策。增强自主创新能力,为我国电气工程高新科技自立自强贡献力量。我们一定要坚持“积极稳妥推进碳达峰碳中和。实现碳达峰碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革”的重要思想,深入参与推进能源革命,为我国力争2030年前二氧化碳排放达到峰值,争取2060年前实现碳中和目标而奋斗。随着国民经济的快速腾飞,能源电力工业也有了长足的发展,水力发电、火力发电、核能发电,以及风力发电、光伏发电、熔盐发电、天然气发电等绿色电力迅速增长,特别是电气工程在国家能源建设的 “西电东送”建设项目中发挥了至关重要的作用,国家电网建设中的交直流特高压输电线路工程的建成,全国电网的联网实现,将西部电力源源不断地输送到东部及沿海地区,有力地保证了国民经济及其各项建设事业的高速协调发展。国民经济高速发展和国家对实现“双碳”目标的努力推进了前所未有的能源革命。清洁能源、绿色电力必然促进新能源电力工程的建设,然而新能源电力工程和现代电网的高速发展也给电网的安全稳定经济运行带来了巨大的技术风险挑战和更高的电能质量要求。这就要求构建以新能源、绿色电力为主体的新型现代电力系统,围绕加强各级电网智能化发展、电网数字化转型、系统调节能力建设及源网安全稳定、协调发展、新能源电力技术创新等方面都需要电气工程技术人员积极参与和卓有成效的工作。为了实现“双碳”目标,未来的新型电力系统将会大力发展绿色电力,发展电网侧储能、区域共享储能等现代先进储能技术,推进智能调控升级工程,构建电网安全稳定运行立体防御体系,构建防护更有效更可靠、监测更及时更精准、管控更严密更科学、应急更实用更规范的电力监控网络安全防御体系,实现调控业务智能化,推进新能源主动支撑、系统安全稳定运行、终端互动调节等技术创新与应用,建设供电能力充裕、网架结构坚强、设备先进适用、运行灵活高效的现代一流输配电网络,实现高度智能化、数字化现代一流电力企业经济管理,实现“双一流”建设,而这些重大任务都期待着电气工程师的努力奋斗与奉献,所以电气工程领域的广大科技人员一定要积极投入到新能源革命的浪潮中,砥砺奋进,为我国早日实现“双碳”目标而努力工作,为国家经济建设提供绿色能源电力贡献力量。
《电气工程师手册》第4版紧紧围绕着国家建设现代化产业体系这一宏伟目标,坚持创新思维,立足于现代电气先进理论与工程应用相结合,着眼于未来科学与高新技术的发展方向,广泛调研,深入讨论,吸收国内国际科学技术发展的新成果。其内容主要有:通用数据资料和数学公式,该部分为从事电气工程领域工作的工程技术人员提供了通用电气数据资料与基本数学工具;电气工程理论基础,电工电子功能材料和光电线缆与绝缘元件,电子元器件和电子电路,电力电子技术,电气工程信息化基础,可靠性技术、环境技术和电磁兼容,电气测量和仪器仪表,该部分为从事电气工程领域工作的工程技术人员提供了丰富的基础理论和电气工程的相关现代器件知识及先进检测技术;电机,变压器、电抗器和电容器,开关保护设备,该部分介绍了电气工程的现代先进设备知识和高端智能设备原理;自动控制,电气传动,通信,该部分介绍了现代自动控制、电气传动与量子通信的基本理论知识和现代先进技术;火力发电,水力发电,核能发电,太阳能和风力发电,其他新能源发电及储能,电力系统与智能电网,该部分主要介绍了电气工程的新能源转换与再生的主要功能和核心技术;脉冲功率与等离子体技术,建筑电气与智能化,电加工、电加热、电焊和静电技术应用,智能家居和智能车辆,该部分介绍了电气工程理论与现代先进技术在国防工程、民用工程、医疗卫生中的广泛应用;能源互联网,项目工程经济分析,该部分为从事电气工程领域工作的工程技术人员介绍了电气工程与现代技术经济的密切关系,为电气工程技术人员开阔了经济视野,增强了技术经济知识。我们的时代是知识爆炸的时代,世界科学技术日新月异,电气工程新理论、新科技不断涌现
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