本书是根据注册电气工程师专业基础考试大纲， 结合考试的特点， 组织曾多年参与注册工程师考试培训、辅导教材编写的， 并具有丰富专业基础知识和多年教学经验的专家、教授编写的。 本书包含了注册电气工程师资格考试所要求的专业基础的４ 章内容， 即电路与电磁场、模拟电子技术、数字电子技术和电气工程基础。 每章之后还精选了近些年注册电气工程师(供配电、发输变电专业) 的考试真题以及适量的复习题， 并给出答案及提示， 以便考生了解考试深度和试题类型， 提高应试能力。 本书以考试大纲为依据， 内容全面， 简明扼要， 难度适宜， 实用为主， 够用为止。
本书特别适合参加２０２４ 年注册电气工程师资格考试的考生复习使用。

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前言
自２００５ 年开始实施的注册电气工程师资格考试制度， 对于加强我国电气工程设计管理和电气工程师执业管理等具有重要的意义。 为配合注册电气工程师资格考试， 我们组织了长期参与注册工程师考试培训、辅导教材编写并具有丰富的专业基础知识和多年教学经验的专家、教授， 按照注册电气工程师资格专业基础考试大纲编写了这本辅导书。 本书可供从事发电、输变电、供配电、建筑电气、电气传动、电力系统等工程设计及相关业务的专业技术人员参加专业基础考前系统复习使用。
本书主编在中国电力出版社曾经多次出版过相关考试辅导用书， 多年来一直受到广大准备参加注册电气工程师考试读者的好评。 本书是很多注册电气工程师考前培训班指定的辅导教材。 为帮助考生更好地进行考前复习并通过考试， 本书以前几版内容为基础进行了修订、扩充， 并再次出版。
本书包含了注册电气工程师专业基础考试大纲要求的４ 章内容， 即电路与电磁场(包括电路的基本概念和基本定律、电路的分析方法、正弦交流电路、非正弦周期电流电路、简单动态电路的时域分析、静电场、恒定电场、恒定磁场、均匀传输线)， 模拟电子技术(包括半导体及二极管、半导体三极管、基本放大电路、放大电路的频率特性、集成运算放大电路、互补功率放大电路、负反馈放大电路、集成运算放大器在运算电路中的应用、集成运算放大器在信号处理电路中的应用、集成运算放大器在信号产生电路中的应用、直流稳压电源)， 数字电子技术(包括数字电路基础知识、集成逻辑门电路、数字基础及逻辑函数化简、集成组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、脉冲波形的产生、数模和模数转换)， 电气工程基础(包括电力系统基本知识， 电力线路、变压器的参数与等效电路， 简单电网的潮流计算， 无功功率平衡和电压调整， 短路电流计算， 变压器， 感应电动机， 同步电机， 过电压及绝缘配合， 断路器， 互感器， 直流电机， 电气主接线， 电气设备选择)。 鉴于考生大都是在职人员， 工作繁忙， 复习时间短， 同时还考虑到考生虽然都曾系统学习过这些内容，但由于考试涉及内容多且已搁置久远， 本书力求紧扣考试大纲， 以简明扼要、重点突出、难度适宜、实用为主、够用为止为特点， 尽量满足广大考生的要求。 每章之后还精选了适量的复习题， 同时在复习题之后给出相关答案及提示， 特别是精选了近些年注册电气工程师(供配电、发输变电专业) 的考试真题并予以注明(书中个别电气符号仍保留了原考题的符号形式)， 以便考生练习， 了解考试深度和试题类型， 提高应试能力。
本书在编写过程中难免有疏漏之处， 恳请读者指正。 有关本书的任何疑问、意见及建议， 请加ＱＱ (５４９５２５１１４) 进行交流。 扫描封底二维码可获得更多考试资讯。
编者
２０２４ 年３ 月

目录
前言
第１ 章　 电路与电磁场 １
　 　 考试大纲 １
　 　 １.１　 电路的基本概念和基本定律 ２
　 　 　 １.１.１　 电路元件 ２
　 　 　 １.１.２　 电流和电压的参考方向 ７
　 　 　 １.１.３　 基尔霍夫定律 ８
　 　 １.２　 电路的分析方法 ９
　 　 　 １.２.１　 电路的等效变换方法 ９
　 　 　 １.２.２　 节点电压法 １４
　 　 　 １.２.３　 回路电流法 １５
　 　 　 １.２.４　 电路定理 １６
　 　 １.３　 正弦交流电路 １８
　 　 　 １.３.１　 预备知识复数的基本知识 １８
　 　 　 １.３.２　 正弦量 １９
　 　 　 １.３.３　 电路定律的相量形式 ２０
　 　 　 １.３.４　 阻抗和导纳 ２２
　 　 　 １.３.５　 正弦稳态电路的功率 ２４
　 　 　 １.３.６　 正弦稳态电路的分析 ２５
　 　 　 １.３.７　 频率特性 ２６
　 　 　 １.３.８　 三相电路 ２７
　 　 １.４　 非正弦周期电流电路 ２９
　 　 　 １.４.１　 周期函数的傅里叶分解 ２９
　 　 　 １.４.２　 非正弦周期电量的有效值与平均值 ２９
　 　 １.５　 简单动态电路的时域分析 ３０
　 　 　 １.５.１　 换路定则及电压、 电流的初始值和初始条件 ３０
　 　 　 １.５.２　 一阶电路分析的基本方法 ３１
　 　 　 １.５.３　 二阶电路分析的基本方法 ３３
　 　 １.６　 静电场 ３５
　 　 　 １.６.１　 电场强度、 电位 ３５
　 　 　 １.６.２　 高斯定理 ３７
　 　 　 １.６.３　 静电场边值问题的镜像法 ４０
　 　 　 １.６.４　 电场力及其计算 ４５
　　　１.６.５　电容和部分电容的概念及简单形状电极结构电容的计算 ４６
　 　 １.７　 恒定电场 ４８
　 　 　 １.７.１　 恒定电流、 恒定电场及电流密度 ４８
　 　 　 １.７.２　 恒定电场的基本方程 ４９
　 　 　 １.７.３　 电导和接地电阻 ５２
　 　 １.８　 恒定磁场 ５３
　 　 　 １.８.１　 磁感应强度、 磁场强度及磁化强度 ５３
　 　 　 １.８.２　 恒定磁场的基本方程及边界条件 ５８
　 　 　 １.８.３　 自感、 互感及其计算 ５９
　 　 　 １.８.４　 磁场能量和磁场力 ６１
　 　 １.９　 均匀传输线 ６１
　 　 　 １.９.１　 分布参数电路的概念 ６２
　 　 　 １.９.２　 无损耗均匀传输线方程 ６２
　 　 　 １.９.３　 无损耗均匀传输线的传播特性 ６３
　 　 　 １.９.４　 无损耗传输线中波的反射和透射 ６５
　 　 　 １.９.５　 无损耗传输线的入端阻抗 ６６
　 　 　 １.９.６　 无损耗均匀传输线的阻抗匹配 ６６
　 　 电路与电磁场复习题 ６７
　 　 电路与电磁场复习题答案及提示 ８８
第２ 章　 模拟电子技术 １００
　 　 考试大纲 １００
　 　 ２.１　 半导体及二极管 １０１
　 　 　 ２.１.１　 半导体基础 １０１
　 　 　 ２.１.２　 ＰＮ 结 １０２
　 　 　 ２.１.３　 半导体二极管 １０３
　 　 ２.２　 半导体三极管 １０４
　 　 ２.３　 基本放大电路 １０７
　 　 　 ２.３.１　 基本放大电路的组成及工作原理 １０７
　 　 　 ２.３.２　 基本放大电路的静态分析 １０７
　 　 　 ２.３.３　 基本放大电路的动态分析 １０９
　 　 ２.４　 放大电路的频率特性 １１２
　 　 ２.５　 集成运算放大电路 １１３
　 　 　 ２.５.１　 多级放大电路的耦合方式 １１３
　 　 　 ２.５.２　 差分放大电路 １１４
　 　 　 ２.５.３　 集成运算放大器的组成和参数 １１７
　 　 　 ２.５.４　 运算放大器的符号 １１８
　 　 ２.６　 互补功率放大电路 １１９
　 　 　 ２.６.１　 三极管的工作状态 １１９
　 　 　 ２.６.２　 双电源甲乙类互补输出电路 １１９
　 　 ２.７　 负反馈放大电路 １２２
　 　 　 ２.７.１　 反馈的概念 １２２
　 　 　 ２.７.２　 反馈基本方程式 １２２
　 　 　 ２.７.３　 反馈的组态及判断方法 １２３
　 　 　 ２.７.４　 四种负反馈放大电路的分析 １２４
　 　 　 ２.７.５　 负反馈对放大电路性能的影响 １２５
　 　 　 ２.７.６　 负反馈放大电路的自激振荡 １２７
　 　 ２.８　 集成运算放大器在运算电路中的应用 １２７
　 　 　 ２.８.１　 运算放大器线性应用的特点 １２７
　 　 　 ２.８.２　 比例运算电路 １２８
　 　 　 ２.８.３　 求和运算电路 １３０
　 　 　 ２.８.４　 积分和微分运算电路 １３１
　 　 ２.９　 集成运算放大器在信号处理电路中的应用 １３２
　 　 　 ２.９.１　 有源滤波器 １３２
　 　 　 ２.９.２　 采样保持电路 １３４
　 　 　 ２.９.３　 电压比较器 １３４
　 　 ２.１０　 集成运算放大器在信号产生电路中的应用 １３５
　 　 　 ２.１０.１　 正弦波振荡电路 １３５
　 　 　 ２.１０.２　 矩形波发生电路 １４１
　 　 　 ２.１０.３　 三角波发生电路 １４２
　 　 　 ２.１０.４　 锯齿波发生电路 １４３
　 　 ２.１１　 直流稳压电源 １４３
　 　 　 ２.１１.１　 直流稳压电源的组成 １４３
　 　 　 ２.１１.２　 整流电路 １４４
　 　 　 ２.１１.３　 电容滤波电路 １４５
　 　 　 ２.１１.４　 稳压电路 １４７
　 　 模拟电子技术复习题 １５０
　 　 模拟电子技术复习题答案及提示 １５７
第３ 章　 数字电子技术 １６１
　 　 考试大纲 １６１
　 　 ３.１　 数字电路基础知识 １６２
　 　 　 ３.１.１　 数字电路基本概念 １６２
　 　 　 ３.１.２　 数制和码制 １６２
　 　 　 ３.１.３　 半导体器件的开关特性 １６５
　 　 　 ３.１.４　 三种基本逻辑关系及其表达方式 １６６
　 　 ３.２　 集成逻辑门电路 １６７
　 　 　 ３.２.１　 ＴＴＬ 集成逻辑门电路的组成和特性 １６７
　 　 　 ３.２.２　 ＭＯＳ 集成逻辑门电路的组成和特性 １６８
　 　 ３.３　 数字基础及逻辑函数化简 １６９
　　　 ３.３.１　 逻辑代数基本运算关系 １６９
　 　 　 ３.３.２　 逻辑代数的基本公式和原理 １６９
　 　 　 ３.３.３　 逻辑函数的建立和四种表达方法及其相互转换 １６９
　 　 　 ３.３.４　 逻辑函数的最小项和最大项及标准与或式 １７１
　 　 　 ３.３.５　 逻辑函数的代数化简方法 １７１
　 　 　 ３.３.６　 逻辑函数的卡诺图画法、 填写及化简方法 １７２
　 　 ３.４　 集成组合逻辑电路 １７３
　 　 　 ３.４.１　 组合逻辑电路输入、 输出的特点 １７３
　 　 　 ３.４.２　 组合逻辑电路的分析、 设计方法及步骤 １７３
　 　 　 ３.４.３　 编码器、 译码器、 显示器、 多路选择器及多路分配器的原理和应用 １７４
　 　 　 ３.４.４　 加法器、 数码比较器、 存储器、 可编程逻辑阵列的原理和应用 １７７
　 　 ３.５　 触发器 １８１
　 　 　 ３.５.１　 ＲＳ 触发器 １８１
　 　 　 ３.５.２　 同步 Ｄ 触发器 １８２
　 　 　 ３.５.３　 主从 ＪＫ 触发器 １８３
　 　 　 ３.５.４　 Ｔ 触发器 １８４
　 　 　 ３.５.５　 触发器的触发方式 １８４
　 　 　 ３.５.６　 触发器逻辑功能的转换 １８５
　 　 ３.６　 时序逻辑电路 １８６
　 　 　 ３.６.１　 时序逻辑电路的特点及组成 １８６
　 　 　 ３.６.２　 时序逻辑电路的分析步骤和方法 １８６
　 　 　 ３.６.３　 计数器 １８９
　 　 　 ３.６.４　 寄存器 １９３
　 　 ３.７　 脉冲波形的产生 １９４
　 　 　 ３.７.１　 多谐振荡器 １９４
　 　 　 ３.７.２　 单稳态触发器 １９５
　 　 　 ３.７.３　 施密特触发器 １９６
　 　 ３.８　 数模和模数转换 １９７
　 　 　 ３.８.１　 Ｄ/ Ａ 转换器 １９７
　 　 　 ３.８.２　 Ａ/ Ｄ 转换器 １９８
　 　 　 ３.８.３　 采样保持器的工作原理 １９９
　 　 数字电子技术复习题 ２００
　 　 数字电子技术复习题答案及提示 ２１１
第４ 章　 电气工程基础 ２１５
　 　 考试大纲 ２１５
　 　 ４.１　 电力系统基本知识 ２１７
　 　 　 ４.１.１　 电力系统的运行特点和基本要求 ２１７
　 　 　 ４.１.２　 电能质量的各项指标 ２１８
　 　 　 ４.１.３　 电力系统中各种接线方式及其特点 ２２０
　　　４.１.４　我国规定的网络额定电压与发电机、 变压器等器件的额定电压 ２２１
　 　 　 ４.１.５　 电力系统中性点运行方式及对应的电压等级 ２２３
　 　 ４.２　 电力线路、 变压器的参数与等效电路 ２２５
　 　 　 ４.２.１　 输电线路４ 个参数所表征的物理意义及输电线路的等效电路 ２２５
　 　 　 ４.２.２　 变压器参数及其等效电路 ２２７
　 　 　 ４.２.３　 电网等效电路中有名值和标幺值参数的简单计算 ２３０
　 　 ４.３　 简单电网的潮流计算 ２３２
　 　 　 ４.３.１　 电压降落、 电压损耗、 功率损耗的定义 ２３２
　 　 　 ４.３.２　 已知不同点的电压和功率情况下的潮流简单计算方法 ２３４
　 　 　 ４.３.３　 输电线路中有功功率、 无功功率的流向与功角、 电压幅值的关系 ２３８
　 　 　 ４.３.４　 输电线路的空载与负载运行特性 ２３９
　 　 ４.４　 无功功率平衡和电压调整 ２４０
　 　 　 ４.４.１　 无功功率平衡概念及无功功率平衡的基本要求 ２４０
　 　 　 ４.４.２　 系统中各无功电源的调节特性 ２４１
　 　 　 ４.４.３　 利用电容器进行补偿调压的原理与方法 ２４１
　 　 　 ４.４.４　 变压器分接头进行调压时? 分接头的选择计算 ２４４
　 　 ４.５　 短路电流计算 ２４７
　 　 　 ４.５.１　 实用短路电流计算的近似条件 ２４７
　 　 　 ４.５.２　 简单系统三相短路电流的实用计算方法 ２４８
　 　 　 ４.５.３　 短路容量的概念 ２４８
　 　 　 ４.５.４　 冲击电流、 最大有效值电流的定义和关系 ２４９
　　　４.５.５　同步发电机? 变压器? 单回、双回输电线路的正、负、零序
等效电路 ２５２
　 　 　 ４.５.６　 简单电网的正、 负、 零序序网的制定方法 ２５５
　 　 　 ４.５.７　 不对称短路的故障边界条件和相应的复合序网 ２５７
　 　 　 ４.５.８　 不对称短路的电流、 电压计算 ２５９
　 　 　 ４.５.９　 正、 负、 零序电流、 电压经过 Ｙｄ１１ 变压器后的相位变化 ２６３
　 　 ４.６　 变压器 ２６６
　 　 　 ４.６.１　 三相组式和心式变压器 ２６６
　 　 　 ４.６.２　 变压器的额定值 ２６７
　 　 　 ４.６.３　 变压器的变比和参数的测定 ２６７
　 　 　 ４.６.４　 变压器的基本工作原理 ２６９
　 　 　 ４.６.５　 变压器电压调整率的定义 ２７２
　 　 　 ４.６.６　 变压器的效率 ２７２
　 　 　 ４.６.７　 变压器的联结组 ２７３
　 　 ４.７　 感应电动机 ２７５
　 　 　 ４.７.１　 感应电动机的原理、 种类及主要结构 ２７５
　 　 　 ４.７.２　 感应电动机转矩、 额定功率、 转差率的概念及其等效电路 ２７７
　 　 　 ４.７.３　 功率转换过程与转矩 ２７９
　　　４.７.４　 感应电动机的三种运行状态 ２８０
　 　 　 ４.７.５　 感应电动机的运行特性 ２８０
　 　 　 ４.７.６　 感应电动机的起动特性 ２８１
　 　 　 ４.７.７　 感应电动机常用起动方法 ２８１
　 　 　 ４.７.８　 感应电动机常用调速方法 ２８１
　 　 　 ４.７.９　 转子电阻对感应电动机转动性能的影响 ２８２
　 　 　 ４.７.１０　 电动机的发热、 绝缘及冷却 ２８３
　 　 　 ４.７.１１　 感应电动机拖动形式及各自的特点 ２８４
　 　 　 ４.７.１２　 异步电动机的维护 ２８５
　 　 ４.８　 同步电机 ２８６
　 　 　 ４.８.１　 同步电机的原理和结构 ２８６
　 　 　 ４.８.２　 同步发电机励磁方式简介 ２８７
　 　 　 ４.８.３　 同步电机电枢反应的概念 ２８８
　 　 　 ４.８.４　 电枢反应电抗和同步电抗 ２９０
　 　 　 ４.８.５　 同步发电机并入电网的条件与方法 ２９２
　 　 　 ４.８.６　 同步发电机有功功率及无功功率的调节方法 ２９４
　 　 　 ４.８.７　 同步电动机的运行特性 ２９６
　 　 　 ４.８.８　 同步发电机的绝缘、 温升要求及冷却方式 ２９７
　 　 ４.９　 过电压及绝缘配合 ２９８
　 　 　 ４.９.１　 电力系统过电压的种类 ２９８
　 　 　 ４.９.２　 雷电过电压特性 ２９９
　 　 　 ４.９.３　 接地和接地电阻、 接触电压和跨步电压的基本概念 ３００
　 　 　 ４.９.４　 氧化锌避雷器的基本特性 ３０２
　 　 　 ４.９.５　 避雷针、 避雷线保护范围的确定 ３０３
　 　 ４.１０　 断路器 ３０６
　 　 　 ４.１０.１　 断路器的作用、 功能及分类 ３０６
　 　 　 ４.１０.２　 断路器的主要性能与参数的含义 ３０７
　 　 　 ４.１０.３　 断路器常用的熄弧方法 ３０９
　 　 　 ４.１０.４　 断路器的运行和维护工作要点 ３１３
　 　 ４.１１　 互感器 ３１５
　 　 　 ４.１１.１　 电流、 电压互感器的工作原理、 接线形式及负载要求 ３１５
　 　 　 ４.１１.２　 电流、 电压互感器在电网中的配置原则及接线形式 ３１９
　 　 　 ４.１１.３　 各种形式互感器的构造及性能特点 ３２０
　 　 ４.１２　 直流电机 ３２１
　 　 　 ４.１２.１　 直流电机的基本原理与结构 ３２１
　 　 　 ４.１２.２　 直流电机的励磁方式与分类 ３２３
　 　 　 ４.１２.３　 直流电机感应电动势和电磁转矩的计算 ３２６
　 　 　 ４.１２.４　 直流电机的运行原理 ３２８
　 　 　 ４.１２.５　 直流电动机的机械特性 ３３０
　　　４.１２.６　 直流电动机的起动、 制动及调速方法 ３３２
　 　 ４.１３　 电气主接线 ３３５
　 　 　 ４.１３.１　 电气主接线的主要形式及对电气主接线的基本要求 ３３５
　 　 　 ４.１３.２　 各种主接线中主要电气设备的作用和配置原则 ３４１
　 　 　 ４.１３.３　 各种电压等级电气主接线限制短路电流的方法 ３４２
　 　 ４.１４　 电气设备选择 ３４４
　 　 　 ４.１４.１　 电气设备选择和校验的基本原则和方法 ３４４
　 　 　 ４.１４.２　 硬母线选择和校验的原则和方法 ３４７
　 　 电气工程基础复习题 ３４９
　 　 电气工程基础复习题答案及提示 ３７２
参考文献 ３９１