《J》电工电子技术课件第一章

《J》电工电子技术课件第一章课程概述课程目标培养学生对电工电子技术的基本知识和应用能力的掌握，为今后学习更深层次的专业课程打下坚实的基础。课程内容本课程涵盖了电学基础、电路分析、电子器件、集成电路等内容，并结合实际应用案例进行讲解。电工电子技术发展历程1早期从电磁学理论的建立到电子管的发明，为电工电子技术的发展奠定了基础。2现代半导体器件的出现，推动了电子技术的发展，形成了以集成电路为核心的现代电子技术体系。3未来随着人工智能、物联网等技术的兴起，电工电子技术将继续发挥重要作用，推动社会发展。基本电学概念电荷物质的电性表现，分为正电荷和负电荷。电流电荷的定向移动，是电工电子技术的核心概念。电压衡量电势能高低的物理量，推动电荷移动的动力。电阻衡量导体阻碍电流流动的能力，是电路中的重要参数。电荷正电荷带正电的物质，如质子。负电荷带负电的物质，如电子。电荷守恒电荷既不会凭空产生，也不会凭空消失，总量保持不变。电流定义电荷的定向移动。方向正电荷移动的方向为电流方向。单位安培（A）。电压1定义2单位伏特（V）。3作用推动电荷移动的动力。电阻1定义2单位欧姆（Ω）。3作用阻碍电流流动的能力。电路基本定律欧姆定律电压等于电流乘以电阻。基尔霍夫定律电流定律和电压定律。欧姆定律1公式U=IR。2应用计算电路中的电压、电流或电阻。3意义揭示了电压、电流和电阻之间的关系。基尔霍夫定律电流定律在电路节点处，流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和。电压定律闭合回路中，各段电压的代数和等于零。电磁感应现象磁场定义磁体周围存在的一种特殊物质。方向由磁体的北极指向南极。应用电机、发电机、磁悬浮等领域。电磁感应1定义变化的磁场产生感应电流。2原理法拉第电磁感应定律。3应用发电机、变压器、电磁炉等。自感与互感自感电流变化时自身产生的感应电动势。互感两个线圈相互影响产生的感应电动势。电源定义将其他形式的能量转换为电能的装置。种类直流电源、交流电源。作用为电路提供能量，使电路正常工作。DC电源特点电流方向恒定。应用手机、电脑、电池等。优点稳定性高、噪声低。AC电源1特点电流方向周期性变化。2应用家庭用电、工业生产等。3优点传输效率高、易于变换。电路分析方法1等效电阻法将多个电阻等效为一个电阻。2电压分配定律计算串联电路中各电阻上的电压。3电流分配定律计算并联电路中各支路电流。等效电阻法1串联总电阻等于各电阻之和。2并联总电阻的倒数等于各电阻的倒数之和。3应用简化电路，方便计算。电压分配定律公式各电阻上的电压与该电阻的阻值成正比。应用计算串联电路中各电阻上的电压。电流分配定律公式各支路电流与该支路电阻的倒数成正比。应用计算并联电路中各支路电流。电容器定义储存电荷的元件，由两块导电极板和介于其间的绝缘介质组成。作用储存电能、滤波、耦合等。特性电容、耐压、损耗等。电容原理电荷储存在电场作用下，电容器的两极板分别储存等量异号的电荷。电容值衡量电容器储存电荷能力的物理量，单位为法拉（F）。电容公式C=Q/U，其中Q为电荷量，U为电压。电容器种类电容器应用1滤波消除电路中的交流成分，得到平滑的直流信号。2耦合将信号从一个电路传递到另一个电路。3储能在电路断电时，电容器可以储存能量，保证设备正常运行。电感器定义储存磁能的元件，通常由线圈和铁芯组成。作用滤波、储能、耦合等。特性电感、直流电阻、自感系数等。电感原理磁场产生当电流流过线圈时，会产生磁场。能量储存电感器将能量储存在磁场中。电感值衡量电感器储存磁能能力的物理量，单位为亨利（H）。电感器种类电感器应用1滤波消除电路中的高频成分，得到平滑的低频信号。2储能在电路断电时，电感器可以储存能量，保证设备正常运行。3耦合将信号从一个电路传递到另一个电路。半导体器件基础半导体材料具有导电性和绝缘性之间的性质，常用的半导体材料有硅和锗。PN结由P型半导体和N型半导体形成的结，是许多半导体器件的基础。半导体材料特点导电性介于导体和绝缘体之间，可以通过掺杂改变其导电性。应用晶体管、二极管、集成电路等电子器件。PN结形成将P型半导体和N型半导体结合在一起。特性具有单向导电性，即电流只能从P型半导体流向N型半导体。应用二极管、三极管、集成电路等。二极管1定义由PN结构成的单向导电元件。2作用整流、稳压、限幅等。3特性正向导通、反向截止。三极管1定义由两个PN结组成的半导体器件。2作用放大电流、开关、稳压等。3类型NPN型和PNP型。三极管原理1原理利用基极电流控制集电极电流。2放大作用基极电流的变化可以放大集电极电流的变化。3应用音频放大器、开关电源、无线通信等。三极管种类三极管应用1放大将微弱的信号放大到可用的水平。2开关控制电路的通断。3稳压保持电路电压稳定。集成电路定义将多个电子元件集成在一个半导体芯片上的电路。优点体积小、重量轻、性能高、成本低。应用计算机、手机、电视机等电子设备。集成电路概述发展历史从早期的单片集成电路发展到如今的超大规模集成电路。分类数字集成电路、模拟集成电路、混合集成电路等。制造工艺采用光刻、蚀刻等工艺将电路图形制作在半导体芯片上。常见集成电路运算放大器用于放大信号、滤波等。微处理器执行指令、控制设备。存储器存储数据、程序。集成电路应用计算机中央处理器、内存、硬盘控制器等。手机处理器、内存、通信模块等。电视机图像处理芯片、音频处理芯片等。实验概述实验目的巩固理论知识，培养学生的操作技能，提高实践能力。实验内容结合课程内容进行实际操作，验证理论知识，解决实际问题。实验要求认真完成实验内容，填写实验报告，并进行总结。实验目的验证理论通过实验验证课堂所学知识，加深理解。提高技能掌握电工电子实验的操作技能，提高动手能力。解决问题运用所学知识解决实际问题，培养分析和解决问题的能力。实验内容1基本电路2电子器件二极管、三极管等。3集成电路运算放大器、微处理器等。4电路测试使用示波器、万用表等仪器进行测