电工电子技术全套课件.ppt

1、电气与电子技术主编田豫和王士桥副主编王宗贵负责此次审查。制作了面向全国高职院校的系列精品示范教材：王玲，万用表组装，项目一，电路的基本概念和基本分析方法，知识聚焦，1。电流和电压的正方向；参考方向；电功率计算2。欧姆电阻定律和各种特殊电阻。电压源和电流源的伏安特性4。基尔霍夫定律5。电容伏安关系和工作特性，知识难点，1。电流源2。叠加定理，戴维南定理，教学导航，必须掌握的理论知识，1。电流和电压方向，参考方向；潜力的概念；电功率计算2。欧姆电阻定律；桥式电路3的平衡状态。电压源和电流源的伏安特性和等效变换。基尔霍夫定律和支路电流法。叠加原理和戴维南定理6。电容伏安关系和工作特性，必须掌握的技能

2、，1。万用表使用2。元件焊接和DC电路组装的基本技能，教学导航，主要内容，项目任务，物理图纸，设备和元件背景知识，任务操作，指导和评估要求，万用表组装，项目任务，物理图纸，仪器和元件，1.1电路模型1.2基本电路物理1.3欧姆定律1.4电压源和电流源1.5基尔霍夫定律1.6叠加定理和达文南定理1.8电容器充放电，背景知识，1.1电路模型，知识配电网，1.1电路模型，每一项都提供了一个(3)控制元件和连接线、开关、电线等。2电路组成：(1)电源：将其他形式的能量(信号)转化为电能(电信号)，如干电池、蓄电池、发电机等。(2)负载：或电器。电能(电信号)被转换成其他形式的能量(信号)，如电灯和电机

3、。电路：例如：手电筒电路，电源，开关，负载，1.1电路模型，(1)电源电路为电力传输，分配和转换，如照明电源电路，其特点是高工作电压和大功率传输，并经常被称为高压电路。(2)对于信息传输和处理，如扬声器电路，该电路的特点是工作电压和电流小，功率传输小，通常称为弱电电路。电路按功能分类：照明电源、发电机、升压变压器、降压变压器、电灯、热能、水能、核能转化为电能、电能转化为光能的传输和分配、扬声器、放大器、扬声器、语音转化为电信号、信号转换、放大、信号处理和接收转化后的信号。实际电气设备和电子元件的一些次要特性被忽略，仅保留其主要特性之一，这由能反映主要特性的模型理想化电路元件表示。(1)理想化的

4、电路元件，例如普通的理想电路元件，(2)理想化的电阻元件，其显示电阻并将电能转换成热能。这是一个耗能部件。理想化电感元件：以电感为特征，建立磁场来储存磁场能量，是一种储能元件。)理想化电容元件：以电容为特征，建立电场来储存电场能量，这是一种储能元件，1.1电路模型，理想化实际元件，由理想化电路元件组成的电路。如：手电筒电路模型，理想化导线，理想化电阻，理想化电源，(2)电路模型：1.2电路基本物理量，知识分布网络，1。电流，(1)定义：在电场的作用下，电荷有规律地定向运动形成电流，单位时间内通过导体横截面积的电荷量，其大小和方向随时间而变化，称为交流电，用I 1安培(A)=1000毫安(mA)

5、 1毫安(mA)=1000微安(A)表示，i=dq/dt，(2)电流大小和电流强度(简称电流):其大小和方向不随时间而变化的称为直流电，表示为直流电当前实际方向，当前实际方向，I 0参考方向与实际方向一致，I 0参考方向与实际方向相反，1。电流，参考方向，2。电压，(1)定义：电场迫使单位正电荷从A点到B点所做的功被定义为A点和B点之间的电压。交流电压用u表示，(2)单位是：u=dw/dq，DC电压用u，2表示。电压，(1)电压的实际方向被定义为电场力推动正电荷从一点移动到另一点的方向，提示！无论是提供电能还是吸收电能，电源端电压的实际方向总是从正极指向负极。2.电阻元件的电压和电流的实际方向

6、总是相同的。(2)参考方向：为便于计算和分析，任意假设的电压方向。电压参考方向有三种表达方式。1)使用“”:参考方向从“指向”改变。2)使用双下标字母表示：例如，UAB的参考方向从第一个下标a指向第二个下标b。3)用实线箭头表示：箭头方向既是参考方向。参考方向与实际方向的关系，在指定的参考方向下，如果计算结果U 0参考方向与实际方向一致，U 0参考方向与实际方向相反，则参考方向是关联的，如果电流和电压的参考方向相同，则称为关联参考方向，否则称为非关联参考方向。电路中两点之间的电压等于两点之间的电位差，所以电压也称为电位差。3。电位，在电路中选择一个参考点，相对于该参考点的其他点之间的电压称为该

7、点的电位，用V表示，单位为伏特。在电源电路中，地通常被用作参考点，而电路符号是公共点或外壳，在这里多个分支被收集作为电子电路中的参考点。电路符号是 。(1)定义：(2)参考点，(3)两个点的电压和电位之间的关系：当在同一电路中使用不同的点作为参考点时，每个点的电位是不同的，但是两个点之间的电压保持不变。提示！4。电动势，由电源的内力(非电场力)完成的功，通过电源内部将单位正电荷从电源的负极推到电源的正极。电源的负极指向正极，即电位上升的方向，(2)方向：(1)定义：(3)与电源端电压的关系，在忽略内部消耗或空载的情况下，与电动势大小相同，方向相反。5。功率效率，单位时间内一段电路或电路元件吸收

8、(消耗)或提供(产生)的电能。对于p，在DC电路中，电功率以瓦特(w)为单位。电力的概念：如果我和你的方向不一致会发生什么？5。电功率率，如果元件上的电压和电流的实际方向相同，那么该元件吸收功率并且是负载；如果元件上电压和电流的实际方向相反，元件的输出功率就是电源。当元件的电压和电流与参考方向相关时，计算出的P 0表示该元件正在吸收电能并且必须是负载，计算出的P 0表示该元件正在发射电能并且必须是电源。电源可以提供或吸收电能，电能相当于电源，吸收的电能相当于负载。提示！1.3电阻，知识分布网络，1.3.1电阻元件，具有电阻特性，消耗电能，2。电阻元件分类：线性电阻，非线性电阻，1。定义：1.3

9、.1电阻元件，分为碳膜电阻、金属膜电阻、绕线电阻、薄膜电阻、DC电桥，C，检流计电流为0；C和D的电位相等，相反桥臂的电阻积相等，即知识扩展桥电路、桥平衡特性、桥(3)内阻r=0，伏安特性，1.4 .1电压源，(2)实际电压源，1.4 .2电流源，(1)理想电流源(恒流源)，当RO=，伏安特性，特性：(1)恒定输出电流I=IS，与端电压无关。(2)输出电压取决于外部电路。(3)内阻R=，1.4.2电流源，电阻越小，特性越陡；(2)实际电流源，1.4.3电压源和电流源是等效变换，I=I U=U，外部电压和电流相等。即等效概念：电压源和电流源的等效互换公式，电压源和电流源的外特性表达式为：U=U、

10、I=I，电压源：(1)“等效”是指“外”等效(等效互换前后的外伏安特性)。(2)恒压源和恒流源不能等效变换。提示！1.5基尔霍夫定律，知识分布网络，1.5基尔霍夫定律，分支：电路中的每个分支，节点：三个或三个以上分支的交点，回路：电路中的任何闭合路径，网格：内部没有其他分支的回路，也称为独立回路，是复杂电路的几个术语，用于描述电路各部分中电压或电流之间的关系，包括基尔霍夫电压定律和基尔霍夫电流定律分支：ab，ad，(共6个)，回路：abda，(共7个)，节点：甲、乙、(共4个)，网孔：abda，(总计4)，1.5.1基尔霍夫电流定律(KCL)，在任何时刻，节点电流流出。另一种说法是：电路中从一

11、个节点流出的电流的代数和是0。其中流出为正，流入为负。Ii IO，I，I1 I3 I2 I4，或，I1 I3-I2-I4=0，1，定律内容：外延：适用于闭合曲面，I1 I2 I3，IB IC IE，1.5.2基尔霍夫电压定律(KVL)，在任何时刻，对于电路中的任何回路，向任何方向转动一次，每个元件。回路的迂回方向是指回路的迂回方向，一般以顺时针方向为迂回方向，其中与回路的迂回方向一致的元件有“正电压降和负电压升”。建议环路a-b-c-a:环路a-d-b-a:环路a-d-b-c-a:2。将基尔霍夫电压定律推广到使用虚闭环，1.5.3支路电流法，将基于基尔霍夫两定律，以各支路电流为未知量的方程分析

12、方法称为支路电流法1.5.3支路电流法1的求解步骤。确定电路分支b的数量，并标记每个分支的电流参考方向，4。解联立方程，2。确定节点数N，列出(N -1)节点电流方程，3。对于电网回路列电压方程，节点数N=2，支路数b=3，i1 i3，1.6迭加定理和Davenan在线性电路中，如果多个电源一起工作，电路中任意支路的电流或任意两点的电压等于每个电源单独工作时产生的电流或电压分量的代数和。1.叠加定理，叠加时只单独考虑电源，电路的结构和参数不变。暂时不考虑的恒压源应该短路，即e=0；应打开暂时未考虑的恒流源，即Is=0。建议叠加定理只适用于线性电路，1.6.1叠加定理，原电路，E1单独作用，E2

13、单独作用，(2)各电源作用元件的电流和电压按照总电流和电压的参考方向为正，反之为负。(1)解决问题时，指出各支路电流和电压的参考方向。提示，2。堆叠时只单独考虑电源，电路的结构和参数保持不变。暂时不考虑的恒压源应该短路，即e=0；应打开暂时未考虑的恒流源，即Is=0。叠加定理只适用于线性电路(电路参数不随电压和电流的变化而变化)。解决问题时，应标出各支路电流和电压的参考方向。提示！叠加原理只能用于计算电压或电流，而不能用于计算功率。1.6.2达文南定理，双端网络：如果一个电路与无源二端网络：二端网络中没有电源，有源二端网络：二端网络中有电源，1.6.2 Davenan定理，任何带源的线性二端网

14、络都可以等效为一个电压源，等效电压源的恒电动势等于带源二端网络的开路电压，等效电压源的内阻等于带源网络中电源动作后剩余纯电阻网络的等效电阻。1。戴维宁定理，注：“等效”是指端口外的等效。有源二端网络电压源模型等效的概念，即：U=U，I=I，1.6.2戴维南定理，1.6.2戴维南定理，3。等效电压源的恒电动势和内阻的计算，1。利用戴维宁定理求出图(a)ab的支路电流，第1步：求出起始电压Uab，1.6.2戴维宁定理，第2步：求出输入电阻R，第3步：求出未知电流I，US0=Uab=8V，1.6.2戴维宁定理，1.8电容器充放电，知识配电网，1F=106F 1F=106pF，电容器储存电场能量，这是

15、实际电容器的理想化模型。1.8.1电容器元件，只有当电容器上的电压变化时，电容器两端才有电流。在DC电路中，电容器上的电压是恒定的，这相当于开路，因此电容器具有“阻断DC”的功能。2。电容器的伏安特性，结论，1.8.1电容器元件、云母电容器、电解电容器、陶瓷电容器和几个电容器的外形图，电解电容器分为正极和负极，不能接错！1.8.1电容元件，3。电容电路的电路变化规律：(1)电路变化，指电路工作条件的变化，如电路的通断、电路连接方式的变化、元件参数的变化等。(2)改变电路的规律，改变电路时电容器电压不能跳变。1.8.2电容器充放电，实验，电流计，电容器无初始电压，1.8.2电容器充放电，电流计指

16、针先摆动到最高值，然后再摆动回到0。当S接近1时，灯泡最亮，然后逐渐变暗，直到完全不亮。1。给电容器充电，S转到“1”位置，充电，1.8.2给电容器充电和放电，电流计指针摆动回到最大位置，然后逐渐摆动到0位置，灯泡开始变亮，然后逐渐变暗，直到完全不亮。1。电容器放电，S接近2位：放电，充放电越大，充放电越慢，充放电越小，越快。通常，充电和放电基本结束。1.8.2电容器充放电，2。电容器的充放电速度与充放电时间常数有关，在DC电源下，经过短时间的充放电后，电流变为0，相当于开路，称为“阻断直通”。在交流电源电压下，电源电压不断变化，电容不断充放电，电路中总有电流，这就是所谓的“交流”。3。电容器具有“隔离直流和交流”的功能。当电容器充电时，电压上升；放电时