《电工电子技术基础》电子教案.pdf
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1、跳转到第一页 本书由天疯天疯上传于世界工厂网世界工厂网-下载中心下载中心 第第第第3 3 3 3页页页页 第第第第3 3 3 3页页页页 第第第第第第第第1 1 1 1 1 1 1 1章章章章章章章章 电路分析基础电路分析基础电路分析基础电路分析基础电路分析基础电路分析基础电路分析基础电路分析基础 第第第第第第第第2 2 2 2 2 2 2 2章章章章章章章章 正弦交流电路正弦交流电路正弦交流电路正弦交流电路正弦交流电路正弦交流电路正弦交流电路正弦交流电路 第第第第第第第第3 3 3 3 3 3 3 3章章章章章章章章 三相交流电路三相交流电路三相交流电路三相交流电路三相交流电路三相交流电路三
2、相交流电路三相交流电路 第第第第第第第第4 4 4 4 4 4 4 4章章章章章章章章 磁路与变压器磁路与变压器磁路与变压器磁路与变压器磁路与变压器磁路与变压器磁路与变压器磁路与变压器 第第第第第第第第5 5 5 5 5 5 5 5章章章章章章章章 异步电动机及其控制异步电动机及其控制异步电动机及其控制异步电动机及其控制异步电动机及其控制异步电动机及其控制异步电动机及其控制异步电动机及其控制 第二篇第二篇第二篇第二篇 第二篇第二篇第二篇第二篇 理解电流、电压参考方向理解电流、电压参考方向理解电流、电压参考方向理解电流、电压参考方向理解电流、电压参考方向理解电流、电压参考方向理解电流、电压参考方
3、向理解电流、电压参考方向 的问题;掌握基尔霍夫定律及的问题;掌握基尔霍夫定律及的问题;掌握基尔霍夫定律及的问题;掌握基尔霍夫定律及的问题;掌握基尔霍夫定律及的问题;掌握基尔霍夫定律及的问题;掌握基尔霍夫定律及的问题;掌握基尔霍夫定律及 其应用;了解电气设备额定值其应用;了解电气设备额定值其应用;了解电气设备额定值其应用;了解电气设备额定值其应用;了解电气设备额定值其应用;了解电气设备额定值其应用;了解电气设备额定值其应用;了解电气设备额定值 的定义;熟悉电路在不同工作的定义;熟悉电路在不同工作的定义;熟悉电路在不同工作的定义;熟悉电路在不同工作的定义;熟悉电路在不同工作的定义;熟悉电路在不同工
4、作的定义;熟悉电路在不同工作的定义;熟悉电路在不同工作 状态下的特点;深刻理解电路状态下的特点;深刻理解电路状态下的特点;深刻理解电路状态下的特点;深刻理解电路状态下的特点;深刻理解电路状态下的特点;深刻理解电路状态下的特点;深刻理解电路状态下的特点;深刻理解电路 中电位的概念并能熟练计算电中电位的概念并能熟练计算电中电位的概念并能熟练计算电中电位的概念并能熟练计算电中电位的概念并能熟练计算电中电位的概念并能熟练计算电中电位的概念并能熟练计算电中电位的概念并能熟练计算电 路中各点的电位。路中各点的电位。路中各点的电位。路中各点的电位。路中各点的电位。路中各点的电位。路中各点的电位。路中各点的电
5、位。 第二页第二页第二页第二页 第二页第二页第二页第二页 第第第第第第第第1 1 1 1 1 1 1 1章章章章章章章章 电路分析基础电路分析基础电路分析基础电路分析基础电路分析基础电路分析基础电路分析基础电路分析基础 第二页第二页第二页第二页 第二页第二页第二页第二页 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 电路分析基础知识电路分析基础知识电路分析基础知识电路分析基础知识电路分析基础知识电路分析基础知识电路分析基础知识电路分析基础知识 n n 1. 1. 1. 1. 1. 1. 1. 1. 导体、绝缘体和半导体导体、绝缘体和半导体导体、绝缘体和半导体导体、绝缘体和半导
6、体 原子核 原子核中有质子和 中子,其中质子带 正电,中子不带电 绕原子核高速旋转 的电子带负电 自然界物质的电结构:自然界物质的电结构:自然界物质的电结构:自然界物质的电结构: 电子 正电荷正电荷负电荷负电荷 = = = = 原子结构中原子结构中原子结构中原子结构中: 原子核 导体的外层电子数很少且距离原子 核较远,因此受到原子核的束缚力 很小,极易挣脱原子核的束缚游离 到空间成为自由电子,自由电子在 外电场作用下定向移动形成电流。 原子核 半导体的外层电子数 一般为4个,其导电 性界于导体和绝缘体 之间。 原子核 绝缘体外层电子数常为8个,且距离 原子核较近,因此受到原子核很强的 束缚力而
7、无法挣脱,我们把外层电子 数为8个称为稳定结构,这种结构中 不存在自由电子,因此不导电。 第四页第四页第四页第四页 第四页第四页第四页第四页 绝缘体是否在绝缘体是否在绝缘体是否在绝缘体是否在 任何条件下都任何条件下都任何条件下都任何条件下都 不导电?不导电?不导电?不导电? 当外界电场的作当外界电场的作当外界电场的作当外界电场的作 用超过原子核对用超过原子核对用超过原子核对用超过原子核对 外层电子的束缚外层电子的束缚外层电子的束缚外层电子的束缚 力时,绝缘体的力时,绝缘体的力时,绝缘体的力时,绝缘体的 外层电子也同样外层电子也同样外层电子也同样外层电子也同样 会挣脱原子核的会挣脱原子核的会挣脱
8、原子核的会挣脱原子核的 束缚成为自由电束缚成为自由电束缚成为自由电束缚成为自由电 子,这时我们称子,这时我们称子,这时我们称子,这时我们称 为绝缘被为绝缘被为绝缘被为绝缘被 击穿。击穿。击穿。击穿。 半导体有什半导体有什半导体有什半导体有什 么特殊性?么特殊性?么特殊性?么特殊性? 半导体的导电性虽然 介于导体和绝缘体之间 ,但半导体在外界条件 变化时,其导电能力会 大大增强;若掺入某些 杂质后,其导电能力甚 至会增加成千上万倍, 半导体的这种特殊性, 使它在电子技术中得到 了广泛地应用。 检检检检检检检检 验验验验验验验验 学学学学学学学学 习习习习习习习习 结结结结结结结结 果果果果果果果
9、果 第四页第四页第四页第四页 第四页第四页第四页第四页 2.2.2.2.2.2.2.2.电路的组成和功能电路的组成和功能电路的组成和功能电路的组成和功能电路的组成和功能电路的组成和功能电路的组成和功能电路的组成和功能 (1 1 1 1 1 1 1 1) 电路的组成电路的组成电路的组成电路的组成电路的组成电路的组成电路的组成电路的组成 电路一般由电源、负载和中间环节组成。电路一般由电源、负载和中间环节组成。电路一般由电源、负载和中间环节组成。电路一般由电源、负载和中间环节组成。 电源:电源:电源:电源:如发电机、电池等,电源可将其它形式的能量 转换成电能,是向电路提供能量的装置。 如发电机、电池
10、等,电源可将其它形式的能量 转换成电能,是向电路提供能量的装置。 负载:负载:负载:负载:指电动机、电灯等各类用电器,在电路中是接收 指电动机、电灯等各类用电器,在电路中是接收 电能的装置,可将其它形式的能量转换成电能。电能的装置,可将其它形式的能量转换成电能。 中间环节:中间环节:中间环节:中间环节:将电源和负载连成通路的输电导线、控制电 路通断的开关设备和保护电路的设备等。 将电源和负载连成通路的输电导线、控制电 路通断的开关设备和保护电路的设备等。 第四页第四页第四页第四页 第四页第四页第四页第四页 电路可以实现电能的电路可以实现电能的电路可以实现电能的电路可以实现电能的 传输、分配和转
11、换。传输、分配和转换。传输、分配和转换。传输、分配和转换。 (2 2 2 2 2 2 2 2)电路的主要功能:)电路的主要功能:)电路的主要功能:)电路的主要功能:)电路的主要功能:)电路的主要功能:)电路的主要功能:)电路的主要功能: 电力系统中:电力系统中:电力系统中:电力系统中: 电子技术中:电子技术中:电子技术中:电子技术中: 电路可以实现电信号电路可以实现电信号电路可以实现电信号电路可以实现电信号 的传递、存储和处理。的传递、存储和处理。的传递、存储和处理。的传递、存储和处理。 第四页第四页第四页第四页 第四页第四页第四页第四页 3.3.3.3.3.3.3.3.电路模型和电路元件电路
12、模型和电路元件电路模型和电路元件电路模型和电路元件电路模型和电路元件电路模型和电路元件电路模型和电路元件电路模型和电路元件 电源电源 负 载 负 载 负 载 负 载 电 源 电 源 开关开关 实体电路实体电路 I I I I S S S S U U U US S S S + + + + _ _ _ _ R R R R0 0 0 0 中间环节中间环节 电路模型电路模型 与实体电路相对应的与实体电路相对应的与实体电路相对应的与实体电路相对应的与实体电路相对应的与实体电路相对应的与实体电路相对应的与实体电路相对应的电路图电路图电路图电路图电路图电路图电路图电路图称为实体电路的称为实体电路的称为实体电
13、路的称为实体电路的称为实体电路的称为实体电路的称为实体电路的称为实体电路的电路模型电路模型电路模型电路模型电路模型电路模型电路模型电路模型。 R R R RL L L L + + + + U U U U 导线导线 第四页第四页第四页第四页 第四页第四页第四页第四页 电路模型中的所有元件均为理想电路元件。电路模型中的所有元件均为理想电路元件。电路模型中的所有元件均为理想电路元件。电路模型中的所有元件均为理想电路元件。电路模型中的所有元件均为理想电路元件。电路模型中的所有元件均为理想电路元件。电路模型中的所有元件均为理想电路元件。电路模型中的所有元件均为理想电路元件。 实际电路元件的电特性是多元的
14、、复杂的。实际电路元件的电特性是多元的、复杂的。实际电路元件的电特性是多元的、复杂的。实际电路元件的电特性是多元的、复杂的。 i R R R R R R R R L L L L 消耗电能的电 特性可用电阻 元件表征 消耗电能的电 特性可用电阻 元件表征 产生磁场的电 特性可用电感 元件表征 产生磁场的电 特性可用电感 元件表征 由于白炽灯中耗能由于白炽灯中耗能由于白炽灯中耗能由于白炽灯中耗能 的因素大大于产生的因素大大于产生的因素大大于产生的因素大大于产生 磁场的因素,因此磁场的因素,因此磁场的因素,因此磁场的因素,因此 L L L L 可以忽略可以忽略可以忽略可以忽略 白炽灯的电白炽灯的电白
15、炽灯的电白炽灯的电 路模型可表路模型可表路模型可表路模型可表 示为:示为:示为:示为: 理想电路元件的电特性是精确的、惟一的。理想电路元件的电特性是精确的、惟一的。理想电路元件的电特性是精确的、惟一的。理想电路元件的电特性是精确的、惟一的。理想电路元件的电特性是精确的、惟一的。理想电路元件的电特性是精确的、惟一的。理想电路元件的电特性是精确的、惟一的。理想电路元件的电特性是精确的、惟一的。 第四页第四页第四页第四页 第四页第四页第四页第四页 理想电路元件又分有理想电路元件又分有理想电路元件又分有理想电路元件又分有理想电路元件又分有理想电路元件又分有理想电路元件又分有理想电路元件又分有有源有源有
16、源有源有源有源有源有源和和和和和和和和无源无源无源无源无源无源无源无源两大类两大类两大类两大类两大类两大类两大类两大类 R R R R C C C C + + + + U U U US S S S I I I IS S S S 电阻元件电阻元件电容元件电容元件 理想电压源理想电压源 理想电流源理想电流源 L L L L 无源无源无源无源无源无源无源无源二端元件二端元件二端元件二端元件二端元件二端元件二端元件二端元件 有源有源有源有源有源有源有源有源二端元件二端元件二端元件二端元件二端元件二端元件二端元件二端元件 电感元件电感元件 第四页第四页第四页第四页 第四页第四页第四页第四页 集总参数元件
17、的特征集总参数元件的特征集总参数元件的特征集总参数元件的特征集总参数元件的特征集总参数元件的特征集总参数元件的特征集总参数元件的特征 2. 2. 2. 2. 2. 2. 2. 2. 对于集总参数元件,任何时刻从元件一端流入的电流对于集总参数元件,任何时刻从元件一端流入的电流对于集总参数元件,任何时刻从元件一端流入的电流对于集总参数元件,任何时刻从元件一端流入的电流对于集总参数元件,任何时刻从元件一端流入的电流对于集总参数元件,任何时刻从元件一端流入的电流对于集总参数元件,任何时刻从元件一端流入的电流对于集总参数元件,任何时刻从元件一端流入的电流 ,恒等于从元件另一端流出的电流,并且元件两端的电
18、,恒等于从元件另一端流出的电流,并且元件两端的电,恒等于从元件另一端流出的电流,并且元件两端的电,恒等于从元件另一端流出的电流,并且元件两端的电,恒等于从元件另一端流出的电流,并且元件两端的电,恒等于从元件另一端流出的电流,并且元件两端的电,恒等于从元件另一端流出的电流,并且元件两端的电,恒等于从元件另一端流出的电流,并且元件两端的电 压值是完全确定的。压值是完全确定的。压值是完全确定的。压值是完全确定的。压值是完全确定的。压值是完全确定的。压值是完全确定的。压值是完全确定的。 1.1.1.1.1.1.1.1.在元件中所发生的电磁过程都集中在元件内部在元件中所发生的电磁过程都集中在元件内部在元
19、件中所发生的电磁过程都集中在元件内部在元件中所发生的电磁过程都集中在元件内部在元件中所发生的电磁过程都集中在元件内部在元件中所发生的电磁过程都集中在元件内部在元件中所发生的电磁过程都集中在元件内部在元件中所发生的电磁过程都集中在元件内部 进行,其次要因素可以忽略的理想化电路元件。进行,其次要因素可以忽略的理想化电路元件。进行,其次要因素可以忽略的理想化电路元件。进行,其次要因素可以忽略的理想化电路元件。进行,其次要因素可以忽略的理想化电路元件。进行,其次要因素可以忽略的理想化电路元件。进行,其次要因素可以忽略的理想化电路元件。进行,其次要因素可以忽略的理想化电路元件。 如前面提到的无源电路元件
20、如前面提到的无源电路元件如前面提到的无源电路元件如前面提到的无源电路元件如前面提到的无源电路元件如前面提到的无源电路元件如前面提到的无源电路元件如前面提到的无源电路元件 R R R R R R R R ,只具有耗能的电,只具有耗能的电,只具有耗能的电,只具有耗能的电,只具有耗能的电,只具有耗能的电,只具有耗能的电,只具有耗能的电 特性;特性;特性;特性;特性;特性;特性;特性; L L L L L L L L 只具有储存磁场能量的电特性;只具有储存磁场能量的电特性;只具有储存磁场能量的电特性;只具有储存磁场能量的电特性;只具有储存磁场能量的电特性;只具有储存磁场能量的电特性;只具有储存磁场能量
21、的电特性;只具有储存磁场能量的电特性; C C C C C C C C 只具只具只具只具只具只具只具只具 有储存电场能量的电特性。有储存电场能量的电特性。有储存电场能量的电特性。有储存电场能量的电特性。有储存电场能量的电特性。有储存电场能量的电特性。有储存电场能量的电特性。有储存电场能量的电特性。 第四页第四页第四页第四页 第四页第四页第四页第四页 4. 4. 4. 4. 4. 4. 4. 4. 电压、电流及其参考方向电压、电流及其参考方向电压、电流及其参考方向电压、电流及其参考方向电压、电流及其参考方向电压、电流及其参考方向电压、电流及其参考方向电压、电流及其参考方向 大写大写大写大写 I
22、I I I I I I I 表示直流电流,小写表示直流电流,小写表示直流电流,小写表示直流电流,小写 i i i i i i i i 表示电流的一般符号表示电流的一般符号表示电流的一般符号表示电流的一般符号 dt dq i= (1 1 1 1 1 1 1 1) 电流电流电流电流 电流强度等于单位时间内通过导体横截面电流强度等于单位时间内通过导体横截面电流强度等于单位时间内通过导体横截面电流强度等于单位时间内通过导体横截面 的电荷量。的电荷量。的电荷量。的电荷量。 电流的单位及换算电流的单位及换算电流的单位及换算:电流的单位及换算:1A=101A=101A=101A=103 3 3 3mA=10
23、mA=10mA=10mA=106 6 6 6A=10A=10A=10A=109 9 9 9nAnAnAnA 电荷的定向移动形成电流。电荷的定向移动形成电流。电荷的定向移动形成电流。电荷的定向移动形成电流。 电流的大小用电流强度表示,简称电流电流的大小用电流强度表示,简称电流电流的大小用电流强度表示,简称电流电流的大小用电流强度表示,简称电流。 t Q I=或 或或或或或或或 第四页第四页第四页第四页 第四页第四页第四页第四页 (2 2 2 2 2 2 2 2) 电压电压电压电压 电路中电路中电路中电路中a a a a、b b b b两点间的电压定义为单位正电两点间的电压定义为单位正电两点间的电
24、压定义为单位正电两点间的电压定义为单位正电 荷由荷由荷由荷由a a a a点移至点移至点移至点移至b b b b点电场力所做的功。点电场力所做的功。点电场力所做的功。点电场力所做的功。 电压是电路中产生电流的根本原因。电压是电路中产生电流的根本原因。电压是电路中产生电流的根本原因。电压是电路中产生电流的根本原因。 电压等于电路中两点电位之差。电压等于电路中两点电位之差。电压等于电路中两点电位之差。电压等于电路中两点电位之差。 dq dw u ab ab = Q W U ab ab =或或或或或或或或 大写大写大写大写 U U U U U U U U 表示直流电压,小写表示直流电压,小写表示直流
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