電工電子技術(shù)第1章匯編

1、第一章電路的基本概念和基本定律第一章電路的基本概念和基本定律第二章電路的分析方法第二章電路的分析方法第三章電路的暫態(tài)分析第三章電路的暫態(tài)分析第四章單相正弦交流電路第四章單相正弦交流電路第五章三相交流電路第五章三相交流電路第六章鐵心線圈第六章鐵心線圈第七章電動(dòng)機(jī)第七章電動(dòng)機(jī)第八章電動(dòng)機(jī)的控制第八章電動(dòng)機(jī)的控制第九章常用半導(dǎo)體器件第九章常用半導(dǎo)體器件第十章基本放大電路第十章基本放大電路第十一章集成運(yùn)算放大器及應(yīng)用第十一章集成運(yùn)算放大器及應(yīng)用第十二章直流穩(wěn)壓電源第十二章直流穩(wěn)壓電源第十三章數(shù)字電路基礎(chǔ)第十三章數(shù)字電路基礎(chǔ)第十四章組合邏輯電路第十四章組合邏輯電路第十五章雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路第十五

2、章雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和時(shí)序邏輯電路第十六章存儲(chǔ)器與可編程邏輯器件第十六章存儲(chǔ)器與可編程邏輯器件第十七章模擬量和數(shù)字量的轉(zhuǎn)換第十七章模擬量和數(shù)字量的轉(zhuǎn)換返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回什么是電路呢？例如電子誘餌什么是電路呢？例如電子誘餌 R水水AB3V返回返回一、電一、電 路路電路是由某些電氣元件按一定方電路是由某些電氣元件按一定方式連接起來(lái)的總體，它提供了電式連接起來(lái)的總體，它提供了電流流通的路徑。流流通的路徑。電路主要由電路主要由電源電源、負(fù)載負(fù)載和和中間環(huán)中間環(huán)節(jié)節(jié)三部分組成。三部分組成。1.定義定義:2.組成組成:返回返回例如：手電筒電路例如：手電筒電路電源電源中間環(huán)節(jié)中間環(huán)節(jié)

3、負(fù)載負(fù)載電源：電源： 其它形式的能量其它形式的能量 （信號(hào)信號(hào) ） 電能電能 （電信號(hào)電信號(hào)）負(fù)載：負(fù)載： 電能電能（電信號(hào)電信號(hào)） 其它形式的其它形式的能量能量（信號(hào)信號(hào) ） * 一般不希望中間環(huán)節(jié)產(chǎn)生能量或一般不希望中間環(huán)節(jié)產(chǎn)生能量或 信號(hào)的轉(zhuǎn)換信號(hào)的轉(zhuǎn)換返回返回 3.作用作用：（1）實(shí)現(xiàn)能量的傳輸實(shí)現(xiàn)能量的傳輸、分配和轉(zhuǎn)換分配和轉(zhuǎn)換.（2）實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳遞與處理。實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳遞與處理。（3）信息的存儲(chǔ)。信息的存儲(chǔ)。二、電路模型二、電路模型1.定義：定義： 電路模型就是將實(shí)際電路中的各種電路模型就是將實(shí)際電路中的各種元件按其主要物理性質(zhì)分別用一些元件按其主要物理性質(zhì)分別用一些理想電路元件來(lái)表

4、示所構(gòu)成的電路理想電路元件來(lái)表示所構(gòu)成的電路圖。圖。返回返回2. 常見(jiàn)的理想電路元件常見(jiàn)的理想電路元件電阻電阻電容電容電壓源電壓源電流源電流源返回返回電感電感3. 手電筒的電路模型手電筒的電路模型R0RUS電源電源中間環(huán)節(jié)中間環(huán)節(jié)負(fù)載負(fù)載 電路模型只反映實(shí)際電路的作用及其相互電路模型只反映實(shí)際電路的作用及其相互的連接方式，不反映實(shí)際電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、幾的連接方式，不反映實(shí)際電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、幾何形狀及相互位置。何形狀及相互位置。返回返回S一、電流及其參考方向一、電流及其參考方向1. 定義：定義：在電場(chǎng)的作用下，電荷有規(guī)則的定向在電場(chǎng)的作用下，電荷有規(guī)則的定向移動(dòng)形成電流，我們把單位時(shí)間內(nèi)通移動(dòng)形成

5、電流，我們把單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面積的電荷量定義為電流過(guò)導(dǎo)體橫截面積的電荷量定義為電流強(qiáng)度。強(qiáng)度。i = dq/dt大小和方向都隨時(shí)間改變的叫交流大小和方向都隨時(shí)間改變的叫交流 用用i 表示表示大小和方向都不隨時(shí)間改變的叫直流大小和方向都不隨時(shí)間改變的叫直流 用用I 表示表示返回返回2. 單位：?jiǎn)挝唬?安培（安培（A）=1000毫安毫安(mA) 1毫安毫安(mA)=1000微安微安(A)3. 實(shí)際方向：實(shí)際方向：規(guī)定正電荷運(yùn)動(dòng)的方向。規(guī)定正電荷運(yùn)動(dòng)的方向。 4. 參考方向參考方向 ：在分析和計(jì)算電路時(shí)往往任意選在分析和計(jì)算電路時(shí)往往任意選定某一方向作為電流的正方向定某一方向作為電流的正方向，

6、也稱參考方向。，也稱參考方向。5. .電流參考方向的表示方法電流參考方向的表示方法: :abIabIab返回返回二、電壓及其參考方向二、電壓及其參考方向1.定義定義： 電場(chǎng)力把單位正電荷從電場(chǎng)力把單位正電荷從a點(diǎn)移到點(diǎn)移到b點(diǎn)所點(diǎn)所作的功定義為作的功定義為a、b兩點(diǎn)間的電壓。兩點(diǎn)間的電壓。 u=dw/dq交流電壓用交流電壓用u表示表示, ,直流電壓用直流電壓用U表示表示* 參考方向與實(shí)際方向的關(guān)系參考方向與實(shí)際方向的關(guān)系 在規(guī)定的參考方向下，若計(jì)算結(jié)果在規(guī)定的參考方向下，若計(jì)算結(jié)果 I 0 參考方向與實(shí)際方向一致參考方向與實(shí)際方向一致 I 0 參考方向與實(shí)際方向一致參考方向與實(shí)際方向一致 U

7、0，說(shuō)明元件在吸收功率，一定，說(shuō)明元件在吸收功率，一定是是負(fù)載，負(fù)載，求出的求出的P 0則則 P 0 吸收能量吸收能量電能電能 磁場(chǎng)能磁場(chǎng)能0則則 P 0則則P0 0 吸收功率吸收功率 電容充電電容充電0則則P0 0 發(fā)出功率發(fā)出功率 電容放電電容放電返回返回WC=t0P dt=C uC212能量不能突變能量不能突變 電容兩端的電壓不能突變電容兩端的電壓不能突變電容是一種儲(chǔ)能元件電容是一種儲(chǔ)能元件,不消耗電能不消耗電能* WC與與U 成正比，與成正比，與i無(wú)關(guān)，無(wú)關(guān)， 當(dāng)當(dāng)i =0時(shí)，時(shí)， WC 仍可能存在。仍可能存在。2 電路中能量轉(zhuǎn)換過(guò)程電路中能量轉(zhuǎn)換過(guò)程 電阻電阻 耗能元件耗能元件 電電

8、 電感電感 源源 儲(chǔ)能元件儲(chǔ)能元件 電容電容返回返回1. 電壓源電壓源 理想電壓源理想電壓源(恒壓源恒壓源)USIU特點(diǎn)特點(diǎn): (1)輸出電壓恒定輸出電壓恒定U= US,(2)輸出電流取決于外輸出電流取決于外 電路。電路。(3)內(nèi)阻內(nèi)阻 R0=0伏安特性：伏安特性：USUI返回返回二、二、 有源理想元件有源理想元件 實(shí)際電壓源實(shí)際電壓源USUR0U = US I R0IUII R0伏安特性伏安特性:USIU當(dāng)當(dāng)R0 R時(shí)，時(shí)，R00, U= US返回返回2.電流源電流源理想電流源理想電流源(恒流源恒流源) IISUU伏安特性伏安特性:IIS特點(diǎn)特點(diǎn): (1) 輸出電流恒定輸出電流恒定I= IS

9、,與端電壓無(wú)關(guān)。與端電壓無(wú)關(guān)。(2) 輸出端電壓取決于外輸出端電壓取決于外 電路。電路。(3) 內(nèi)阻內(nèi)阻 R0=返回返回 實(shí)際電流源實(shí)際電流源ISIUR0I= IS UR0UIU伏安特性伏安特性IISU/ R0返回返回例例1、電路如圖，求理想電壓源和理想電流源的功、電路如圖，求理想電壓源和理想電流源的功率。率。US1VR1IS1A解解: 該電路為串聯(lián)電路該電路為串聯(lián)電路各元件的電流均為各元件的電流均為IS.PUS = US IS=1WPR = IS2 R = 1WPIS = (PUS +PR) = 2W此時(shí)電壓源吸收功率此時(shí)電壓源吸收功率(負(fù)載負(fù)載)功率平衡：功率平衡：P吸吸= P發(fā)發(fā)U返回返

10、回 在電路中起電源作用，但其大小和方向受在電路中起電源作用，但其大小和方向受電路中其它支路的電流或電壓控制，這種電源電路中其它支路的電流或電壓控制，這種電源稱為受控源。稱為受控源。VCVSCCVSVCCSCCCSu1r i1i1g u1常見(jiàn)的受控電流源和電壓源，如下圖常見(jiàn)的受控電流源和電壓源，如下圖3. 受控源受控源返回返回電流控制的電流源電流控制的電流源IiriIiI0r0電壓控制的電壓源電壓控制的電壓源rir0uiu u0u ui返回返回l 幾個(gè)概念幾個(gè)概念支路支路: 電路中的每一分支叫做支路。一個(gè)支路通電路中的每一分支叫做支路。一個(gè)支路通 過(guò)同一個(gè)電流。過(guò)同一個(gè)電流。節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn): 由三條或

11、三條以上的支路相連接的點(diǎn)叫由三條或三條以上的支路相連接的點(diǎn)叫 做節(jié)點(diǎn)。做節(jié)點(diǎn)?；芈坊芈?電路中的任一閉合路徑叫做回路。電路中的任一閉合路徑叫做回路。返回返回A.圖中有圖中有6個(gè)節(jié)點(diǎn)個(gè)節(jié)點(diǎn) + abdcef純純屬屬失失誤誤B. 圖中有圖中有4個(gè)節(jié)點(diǎn)個(gè)節(jié)點(diǎn)C.圖中有圖中有6條支路條支路D.圖中有圖中有8條支路條支路E. 圖中有圖中有3個(gè)回路個(gè)回路F. 圖中有圖中有7個(gè)回路個(gè)回路你犯了嚴(yán)你犯了嚴(yán)重錯(cuò)誤重錯(cuò)誤不好意不好意思又錯(cuò)思又錯(cuò)了了 聰明聰明的腦瓜的腦瓜 OK！恭喜你恭喜你!一、一、基爾霍夫基爾霍夫電流定律電流定律(KCL) 對(duì)于電路中的任對(duì)于電路中的任一節(jié)點(diǎn)，在任一瞬間一節(jié)點(diǎn)，在任一瞬間流入節(jié)點(diǎn)

12、的電流之和流入節(jié)點(diǎn)的電流之和一定等于流出該節(jié)點(diǎn)一定等于流出該節(jié)點(diǎn)的電流之和。的電流之和。(第一第一定律定律)abI1I2I3E1E2R1R3R2如圖：如圖： I1 I2 I3 對(duì)電路中的任一節(jié)點(diǎn)，在任一瞬間，該節(jié)點(diǎn)對(duì)電路中的任一節(jié)點(diǎn)，在任一瞬間，該節(jié)點(diǎn)上電流代數(shù)和等于零。上電流代數(shù)和等于零。 I 如圖如圖I1 I2 I3 規(guī)定規(guī)定流入節(jié)點(diǎn)的電流取正流入節(jié)點(diǎn)的電流取正, ,流出節(jié)點(diǎn)的電流取負(fù)。流出節(jié)點(diǎn)的電流取負(fù)。返回返回Ii IO推廣：適用于封閉面推廣：適用于封閉面AIBIAICBCIABIBCICAIA IB IC 0IBICIEIB IC IE滿足三極管電流分配關(guān)系滿足三極管電流分配關(guān)系返回

13、返回 例：例：標(biāo)出圖中未知電流大小。標(biāo)出圖中未知電流大小。 2A8A3A346A1A5A二、二、基爾霍夫基爾霍夫電壓定律電壓定律(KVL) 在任一瞬間，沿任一閉合回路繞行一周，各在任一瞬間，沿任一閉合回路繞行一周，各部分電壓降的代數(shù)和等于零，即部分電壓降的代數(shù)和等于零，即U。與繞向一致的電壓取正，反之取負(fù)。與繞向一致的電壓取正，反之取負(fù)。返回返回R1R2U1U2I1I2US1US2aU1US1US2U2 = 0I1 R1US1US2I2 R20在電路中任意回路在電路中任意回路繞行方向上電動(dòng)勢(shì)繞行方向上電動(dòng)勢(shì)的代數(shù)和等于電阻的代數(shù)和等于電阻上電壓降的代數(shù)和上電壓降的代數(shù)和 US IR規(guī)定規(guī)定與繞

14、向一致的電與繞向一致的電壓壓 和電流取正，和電流取正，反之取負(fù)。反之取負(fù)。US1 US2 I1 R1 I2 R2返回返回KVL通常用于通常用于閉合閉合回路，但回路，但也可推廣應(yīng)也可推廣應(yīng)用到任一不閉合的電路上用到任一不閉合的電路上。0111222333sssabURIURIRIUU例：列出下圖的例：列出下圖的KVL方程方程 + I5+Uab + I3I1I2R3R1R2 US1US3+ US2I4ba說(shuō)明說(shuō)明:上述兩定律適用于任何變化的電壓和電流。上述兩定律適用于任何變化的電壓和電流。例例1. 已知已知E1=7V，E2=16V，E3=14V，R1=16 R2=3，R3=9。求：求：K打開(kāi)時(shí)，打

15、開(kāi)時(shí)，Uab=？ K閉合時(shí)，閉合時(shí)，I3=？1、K打開(kāi)，打開(kāi)，I3=0 UR3=0E1+Uab+E3E2= 0 Uab=714+16=9V2、K閉合，閉合，Uab=0E1+E3E2 + I3R3= 0I3=(E1E3 + E2) R3 =99=1AE1R1abKE3E2R2R3I3解：解：返回返回一一、電位、電位 電路中某點(diǎn)的電位等于該點(diǎn)到參考點(diǎn)之間的電路中某點(diǎn)的電位等于該點(diǎn)到參考點(diǎn)之間的電壓，參考點(diǎn)就是零電位點(diǎn)。電壓，參考點(diǎn)就是零電位點(diǎn)。Ue=0I=9/9A=1AUa=5VUb=5V2V=3VUc=5V6V= 1VUd=4VUab=2V3e5V4Vabcd24返回返回e5V4Vabcd324若參考點(diǎn)選在若參考點(diǎn)選在d點(diǎn)則：點(diǎn)則：Ua = 9VUb = 7VUc = 3VUd = 0VUe = 4VUab = 2V電路中某點(diǎn)的電位與參考點(diǎn)的選擇有電路中某點(diǎn)的電位與參考點(diǎn)的選擇有關(guān)，而任意兩點(diǎn)之間的電壓與參考點(diǎn)的選關(guān)，而任意兩點(diǎn)之間的電壓與參考點(diǎn)的選擇無(wú)