大学电工学复习资料.doc

电路的作用：一是实现能量的输送和转换。二是实现信号的传递和处理。电路的组成 ：电源：将非电形态的能量转换为电能。负载：将电能转换为非电形态的能量。导线等：起沟通电路和输送电能的作用。电流的实际方向：规定为正电荷运动的方向。电位参考点的选择： 选大地为参考点： 选元件汇集的公共端或公共线为参考点： 电功率 电源产生的功率：P = E I 电源输出的功率：P = US I 负载取用的功率：P = UL I电能 定义：在时间 t 内转换的电功率称为电能：W = P t电路的状态：通路：当电源与负载接通，电路中有了电流及能量的输送和转换电路的这一状态称为通路。开路 ：当某一部分电路与电源断开，该部分电路中没有电流，亦无能量的输送和转换，这部分电路所处的状态称为开路。开路的特点：1：开路处的电流等于零:2：开路处的电压应视电路情况而定。 短路：当某一部分电路的两端用电阻可以忽略不计的导线或开关连接起来，使得该部分电路中的电流全部被导线或开关所旁路，这一部分电路所处的状态称为短路或短接。短路的特点：1：短路处的电压等于零2：短路处的电流应视电路情况而定1. 理想有源元件：电压源：可提供一个固定的电压 US ，称为源电压。2. 电压源的特点：输出电压 U 等于源电压 US ，是由其本身所确定的定值，与输出电流和外电路的情况无关。3. 输出电流 I 不是定值，与输出电压和外电路的情况有关。2. 电流源：可提供一个固定的电流 IS ，称为源电流。电流源的特点：输出电流 I 等于源电流 IS ，是由其本身所确定的定值，与输出电压和外电路的情况无关。输出电压 U 不是定值，与输出电流和外电路的情况有关。基尔霍夫定律：1：基尔霍夫电流定律：是说明电路中任何一个结点上各部分电流之间相互关系的基本定律。由于电流的连续性，流入任一结点的电流之和必定等于流出该结点的电流之和。（在电路的任何一个结点上，同一瞬间电流的代数和为零。）结点：电路中 3 个或 3 个以上电路元件的连接点称为结点。2、 基尔霍夫电压定律：在电路的任何一个回路中，沿同一方向循行，同一瞬间电压的代数和为零。支路电流法：是求解复杂电路的最基本方 法，它是以支路电流为求解对象，直接运用基尔霍夫定律，分别对结点和回路流出方程组，然后解出各支路电流。叠加定理：是分析线性电路最基本的方 法之一。在含有多个有源元件的线性电路中，任一支路的电流和电压等于电路中各个有源元件分别单独作用时在该支路产生的电流和电压的代数和。等效电源定理：等效电源定理是将有源二端网络用一个等效电源代替的定理。戴维宁定理：对外部电路而言，任何一个线性有源二端网路都可以用一个戴维宁等效电源来代替。诺顿定理：对外部电路而言，任何一个线性有源二端网路都可以用一个诺顿等效电源来代替。 正弦交流电的基本概念：交流电: 大小和方向都周期性变化、在一个周期 上的函数平均值为零。 正弦交流电: 按正弦规律变化的交流电。正弦交流电的三要素：最大值、角频率、初相位。正弦交流电的波形:常见的频率值：各国电网频率： 中国和欧洲国家 50 Hz，美国 、日本 60 Hz有线通信频率：300 5 000 Hz； 无线通信频率：30 kHz 310的4次方 MHz ；高频加热设备频率：200 300 kHz。一、交流电的周期、频率、角频率三、交流电的相位、初相位、相位差3.2 正弦交流电的相量表示法：正弦交流电可以用一个固定矢量表示最大值相量有效值相量8.1 半导体的基础知识：物质按导电能力划分：导体、半导体、绝缘体。半导体的导电性能：价电子参与导电、 掺杂增强导电能力、 热敏特性、光敏特性。 1、 本征半导体：是一种完全纯净的、结构完整的半导体晶体。2、 本征半导体的导电特性：A:在绝对零度时，不导电。B:温度（或光照） 价电子获得能量：本征激发产生自由电子和空穴对。C:自由电子和空穴均参与导电， 统称为载流子。D:温度载流子的浓度导电能力。E:自由电子释放能量跳回共价键 复合。 F:本征半导体载流子浓度较低，导电能力较弱。3、 杂质半导体:在本征半导体中掺入某些微量的杂质，就会使半导体的导电性能发生显著变化。(1) 掺入五价的杂质元素自由电子的浓度空穴的浓度。自由电子为多数载流子，空穴为少数载流子。称这种杂质半导体为 N 型半导体。 (2) 掺入三价的杂质元素自由电子的浓度空穴的浓度。空穴为多数载流子。自由电子为少数载流子。称这种杂质半导体为 P 型半导体。杂质半导体的示意表示法:三、PN 结: 1. PN 结的形成:扩散运动：多数载流子由于浓度的差别而形成的运动。1:多数载流子的扩散运动继续进行，使 PN 结加宽，内电场增强。2:内电场越强，多数载流子的运动越难以进行。3:内电场越强，少数载流子的运动越易于进行。漂移运动：少数载流子在内电场作用下的运动。漂移运动使 PN 结变薄，内电场削弱。内电场削弱，又有利于多数载流子的扩散运动，而不利于少数载流子的漂移运动。多数载流子的扩散运动与少数载流子的漂移运 动达到动态平衡 平衡的 PN 结。2. PN 结的特性:(1) 正向偏置 (2) 反向偏置 主要特性：单向导电性。8.2 半导体二极管:1、 普通二极管:1. 基本结构:(1) 按结构分类:点接触型、面接触型。(2) 按材料分类:硅管、锗管。(3) 按用途不同分类:普通管、整流管、开关管等。8.3 直流稳压电源的组成 :9.1 双极型晶体管 :1、 基本结构:由两种极性的载流子（自由电子和空穴）在其内部作扩散、复合和漂移运动的半导体三极管称为双击型晶体管。2、 工作状态：1 放大状态：条件: 发射结正偏, 集电结反偏。2 电流的形成： 2. 饱和状态：条件: 发射结正偏, 集电结正偏3. 截止状态：条件: 发射结反偏, 集电结反偏。9