基本電學(含實習)考前搶分秘笈(108課綱) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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王金鬆

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電力係統工程與設計：從理論基礎到實務應用 適用對象： 電機工程相關科係學生、電力行業初階工程師、對高電壓工程與係統安全有興趣的專業人士。 --- 第一章：電力係統基礎與元件概論 本章旨在為讀者建立堅實的電力係統理論基礎。從最基礎的電力係統結構、主要組成元件的原理，到電力潮流分析的基礎概念，本章提供瞭一個全麵性的鳥瞰圖。 1.1 電力係統的構成與功能 詳細闡述發電、輸電、配電和用電等各環節的功能與相互聯繫。探討同步發電機的結構、工作原理及其在電力係統中的核心地位。分析變壓器在升壓與降壓過程中的重要性，特別是三相變壓器的連接方式（Y-Y, Y-Δ, Δ-Y）對係統電壓與電流的影響。 1.2 輸電係統的物理基礎 深入探討長距離輸電線路的電氣特性，包括集總參數模型與分佈參數模型的建立。分析導線的電阻、電感與電容對輸電損耗和電壓降的影響。引入ACSR (Aluminum Conductor Steel Reinforced) 等常見導線材質的選擇標準與機械強度考量。 1.3 標麼值係統（Per Unit System）的應用 詳盡解析標麼值係統在電力係統計算中的優勢，如何簡化複雜的變壓器和輸電線路參數處理，並提供標準基值（Base Value）的選取原則與換算方法，為後續的潮流計算和故障分析打下基礎。 --- 第二章：電力潮流分析與穩定性 電力潮流（Load Flow）分析是電力係統運營與規劃的核心工具。本章著重於各種計算方法的詳盡介紹與實際案例演練，同時引入係統穩定性的基本概念。 2.1 潮流計算方法詳解 高斯-賽德爾法 (Gauss-Seidel Method)： 介紹其迭代過程、收斂速度的限製，以及在小型係統中的應用。 牛頓-拉夫遜法 (Newton-Raphson Method)： 詳細推導其雅可比矩陣（Jacobian Matrix）的構成，分析其二次收斂特性，並說明如何處理潮流計算中的奇異點（Singularities）。 快速解法（Fast Decoupled Load Flow）： 探討如何利用電壓幅值和相角之間的解耦近似，以提高計算效率，特別適用於即時監控係統。 2.2 係統穩定性導論 區分動態穩定性、暫態穩定性與電氣穩定性。重點分析暫態穩定性（Transient Stability）的決定因素，包括：故障類型、故障持續時間、切除速度對功角（Rotor Angle）的影響。引入等麵積準則（Equal Area Criterion）的幾何意義及其在單機對無限大係統（Single Machine Infinite Bus, SMIB）中的應用。 2.3 最佳化潮流與電能品質 探討如何將潮流計算與經濟調度（Economic Dispatch）結閤，最小化發電成本。簡要介紹電能品質（Power Quality）的基本指標，如諧波（Harmonics）與電壓閃變（Voltage Flicker）。 --- 第三章：電力係統保護與繼電器原理 電力係統的可靠性極度依賴於快速且準確的保護係統。本章深入探討各種保護元件的設計原理、動作特性與協調。 3.1 故障分析與短路電流計算 基於對稱分量法（Symmetrical Components）分析三相短路、雙相短路、單相接地故障等不同類型的故障。精確計算故障點電流，這是設計保護裝置的前提。 3.2 典型保護繼電器詳解 過電流繼電器 (Overcurrent Relay)： 解析其時限特性麯線（Time-Current Curve），包括瞬時、延時和反時限特性。探討電流速斷與接地保護的應用。 距離繼電器 (Distance Relay, 阻抗繼電器)： 深入闡述其阻抗測量原理，分析阻抗特性圓在R-X平麵上的分區（保護區、監視區、跳脫區），以及其在輸電線路保護中的優勢與限製。 差動保護 (Differential Protection)： 詳述其用於變壓器和母線保護的原理，包括「比率製動」（Ratio Compensation）以剋服磁飽和時的誤動作。 3.3 保護協調與選擇 講解保護選擇的「選擇性」（Selectivity）與「靈敏性」（Sensitivity）的平衡。介紹如何利用時間延遲（Time Grading）和電流比值（Current Grading）實現保護的後備性（Backup Protection）與主保護的協調。 --- 第四章：高電壓工程與絕緣技術 隨著係統電壓等級的提升，絕緣設計與電氣放電現象的控製成為關鍵挑戰。本章側重於高電壓設備的絕緣設計與雷電防護。 4.1 電介質的電氣特性與破壞 分析固體、液體、氣體絕緣介質的介電強度（Dielectric Strength）。探討攀爬放電（Tracking）、部分放電（Partial Discharge, PD）的機理及其對絕緣壽命的影響。 4.2 雷電現象與過電壓的產生 解析閃電的形成機製（先導與歸路放電）。詳細描述操作過電壓（Switching Surges）和雷電過電壓（Lightning Surges）的波形特性，以及它們在輸電線路上傳播的機製。 4.3 避雷器設計與應用 深入探討傳統石英砂保護器、金屬氧化物避雷器（MOV）的工作原理。著重分析MOV的非線性電壓-電流特性及其能量吸收能力。提供避雷器在變電站設備（如變壓器、斷路器）上的安裝位置與保護範圍的工程準則。 4.4 變電站的接地與屏蔽 闡述變電站的共地網（Ground Grid）設計原則，計算地電位升（Ground Potential Rise, GPR），確保人員與設備的安全。分析電磁屏蔽對抑製乾擾的作用。 --- 第五章：現代電力係統的控製與自動化 本章聚焦於電力係統的現代化管理，包括自動控製技術在電壓穩定和頻率控製中的應用。 5.1 係統電壓控製 探討發電機的自動電壓調整器（AVR）原理及其動態響應。分析負載端電壓控製策略，包括無效功率（Reactive Power）的調度，以及靜態無效功率補償器（SVC/STATCOM）在高快速電壓支持中的角色。 5.2 頻率控製與調度 解析電力係統的負載頻率控製（LFC）。詳述一次、二次、三次調頻的機製，理解一次調頻中的調速器死區（Governor Deadband）對係統動態的影響。 5.3 SCADA與係統監控 介紹監控與數據採集（SCADA）係統在電力調度中心中的核心作用。討論狀態估計（State Estimation）在提高數據準確性方麵的應用，以及電網的韌性（Resilience）設計考量。 --- 第六章：直流輸電與柔性交流輸電（FACTS） 隨著大容量、長距離輸電需求的增加，非傳統輸電技術日益重要。本章探討直流輸電的優勢及電力電子技術在交流係統中的應用。 6.1 高壓直流輸電（HVDC） 比較AC與DC輸電的優缺點。詳細分析線對線換流器（Line-Commutated Converter）的結構與控製方式，特別是電壓源換流器（VSC-HVDC）在多端係統和黑啟動（Black Start）中的優勢。 6.2 FACTS設備詳解 介紹串聯補償（如TCSC, Thyristor Controlled Series Capacitor）和並聯補償（如SVC, STATCOM）設備如何利用電力電子技術，即時控製線路阻抗和無效功率注入，從而增強交流係統的穩定性和傳輸能力。 --- 附錄 常用電氣工程常數錶 電力設備標準電壓與電流參考值 潮流計算迭代收斂標準範例 本書特色： 本書結構嚴謹，涵蓋瞭從基礎理論到複雜工程實務的完整知識體係。每一個理論章節後均附有詳細的數學推導與工程案例分析，強調計算的實用性與設計的可靠性，旨在培養讀者獨立解決大型電力係統問題的能力。

评分☆☆☆☆☆

我最近在準備一個專門針對「電工機械」的補充教材，它和您提到的《基本電學》應該是連貫的，但它更側重於機電整閤的部分。這本書的排版風格非常現代，大量運用瞭彩色圖錶和流程圖來解釋抽象的物理現象，特別是在描述變壓器和直流馬達的原理時，那種剖麵圖做得栩栩如生，讓人一眼就能抓住結構的關鍵。它的優點是，對於學習過程中的視覺化幫助極大，能有效降低對傳統文字描述的依賴。然而，我發現它在基礎電學的深度上，似乎做瞭相當程度的「取捨」。它假設讀者已經非常熟悉基本的電阻、電容計算，因此在介紹完磁場對電流的作用力後，直接就跳到瞭電磁感應的法拉第定律，中間關於電磁學的基礎概念鋪陳得不夠紮實。例如，對於如何用右手定則來判斷感應電流方嚮的細微差別，它隻用瞭很簡短的幾句話帶過，沒有給齣足夠的變形練習題來鞏固這個觀念。對於我這種需要從頭打好地基的考生來說，這本書讀起來就像是在吃精緻大餐，味道絕佳，但總覺得少瞭幾樣飽足感很強的主食。它適閤當作複習或加深印象的輔助讀物，但如果想用它來建立起完整的電學體係，可能需要搭配其他更為基礎的教材。

评分☆☆☆☆☆

這本《基本電學(含實習)考前搶分秘笈(108課綱)》聽說在準備統測或相關考試的學生間評價很高，但老實說，我手邊這本完全沒碰過，我最近忙著啃的是學校圖書館藉來的另一本號稱「百年精華」的電學參考書，那本書的封麵設計非常老派，大概是五十年前的設計師留下來的遺產，內容編排上，我覺得作者可能比較偏愛用文字敘述來解釋公式，而不是像現在流行的那種圖文並茂的風格。舉例來說，講述剋希荷夫電壓定律那塊，它用瞭整整兩大頁的篇幅，洋洋灑灑寫瞭一堆歷史背景和理論基礎，但對於真正解題的技巧，比如如何快速判斷迴路正負極性、或是應試時該如何組織解題步驟，反倒是輕描淡寫帶過，讓我這個計算導嚮的學生讀起來頗有微詞。而且，書裡麵的例題，雖然說數量是足夠的，但很多都是比較基礎的串聯、並聯問題，對於像我這種想挑戰高分群的學生來說，實在不夠「殺」（不夠深入、不夠刁鑽）。特別是關於交流電（AC）的部分，那本書的相量圖畫得特別小，顏色也是單調的黑白，看得我眼睛快脫窗瞭，每次畫圖都得自己拿螢光筆重新標註相位角，非常耗時間。總結來說，那本老派教科書雖然學術上無可挑剔，但對於「搶分」這件事情，它的策略似乎比較偏嚮紮實穩固，而不是快速高效，這或許是那個時代的教學風格吧，但現在的考場環境，可沒這麼多時間讓你慢慢體會電學的美妙瞭。

评分☆☆☆☆☆

身為一個對「效率」極度執著的考生，我最近試讀瞭某齣版社齣版的《統測電學高分戰略解析》，它的風格跟您那本「搶分秘笈」應該有異麯同工之妙，都是主打短期衝刺。這本書最引人注目的是它的「考題分類法」，它不是依照章節（如電阻、電容、電感）來分類，而是依照「齣題機率」來編排。例如，它會把所有歷年考題中齣現頻率最高的「分壓器設計」和「三相交流電功率計算」放在最前麵的章節，並且在每個單元後麵都附上瞭精確到秒數的「解題時間控製」建議。這種戰術性的安排，對於考試策略的建立非常有幫助，讓人清楚知道哪一塊是必拿分，哪一塊可以適當放掉。但是，這種高度聚焦於「得分點」的寫法，帶來一個隱憂，那就是對「觀念的完整性」有所犧牲。很多公式的推導過程都被簡化成「記憶口訣」，雖然背起來很快，但一旦遇到題型變化，稍微改變一下問法，我就會立刻卡住，因為我隻知道「如何解這個特定題目」，卻不明白「為什麼這樣解」。比方說，在處理戴維寧定理時，它提供瞭一個「口訣化」的步驟，讓我很快算齣答案，但當題目要求找齣等效電阻時，卻要求將所有獨立電源獨立關閉，這點它在口訣中就沒有特別強調，導緻我第一次嘗試時就齣錯瞭。總之，這本書非常適閤考前一個月使用，用來快速熟悉考點分佈和解題套路，但要建立深厚的學理基礎，可能就顯得力有未逮瞭。

评分☆☆☆☆☆

最近因為忙著準備期末考，我翻閱瞭一本舊書店挖到的寶貝，一本標榜「十年來最詳盡的電工儀錶操作指南」，跟您提到的那本「搶分秘笈」走的是完全不同的路線。那本書幾乎把所有電學實驗儀器——從最基本的指針式三用電錶、鉤錶，到進階的示波器使用方法——都寫得钜細靡遺。例如，它在教如何使用示波器測量方波時，不隻告訴你要怎麼調整垂直與水平掃描，還詳細說明瞭「探棒衰減比」對讀數的影響，以及當輸入信號頻率過高時，應該如何校準探棒以確保測量準確度。這種注重儀器細節的寫法，對於實習分數的提升絕對有幫助，畢竟實習成績往往是拉高總成績的關鍵。然而，它的理論部分就顯得有點單薄瞭，可能是因為它定位在「操作指南」的關係吧。我發現它在講解RLC串聯迴路在諧振點時的阻抗特性時，隻是給瞭一個結論，並沒有深入探討當電路處於諧振時，電容和電感兩端的電壓會如何超越電源電壓的情況，這在選擇題中是很愛考的陷阱題型。所以，如果單看這本書，你在實驗室裡可能會很強，但麵對選擇題的計算題，可能還是會感到力不從心，它的優勢在於「做」，而不完全是在「算」。

评分☆☆☆☆☆

哎呀，說到電學的參考書，我最近正在跟同學閤購一本市麵上口碑不錯的《電機工程概論詳解》，這本書的版本是比較新的，它對應的課綱也跟最新的技高要求接軌，雖然名稱裡沒有「搶分秘笈」這麼刺激的字眼，但它的實戰性倒是讓人驚豔。這本書最大的特色是，它非常注重「電工法規」和「實務操作」的結閤，不像有些理論書隻顧著在紙上談兵，它在解釋完基本的歐姆定律後，馬上就會接一個「實務應用」小專欄，像是說明為什麼在拉電線時，導線的粗細會影響散熱和電壓降，這種結閤生活經驗的解釋方式，讓我對抽象的電學概念頓時清晰許多。不過，它的缺點是，對於數學基礎比較薄弱的同學可能有點吃力，因為它在推導公式的時候，跳步有點快，如果沒有紮實的三角函數和複數運算底子，看到後麵會有點吃力。我記得有一次讀到戴維寧等效電路那一章，它的圖解雖然清晰，但公式的證明部分，省略瞭太多細節，害我還得再去翻高中數學課本惡補一下嚮量運算。另外，這本的習題量倒是驚人地大，光是基礎送分題就佔瞭快一半的篇幅，真正的難題反而不多，感覺比較適閤中等程度，想穩穩拿到中上分數的考生，對於要衝頂尖的人來說，可能還要額外找更硬的題目來練習，畢竟「詳解」的本意還是把基礎觀念講透徹，而不是專攻那些冷門偏題。