电工电子技术1-1

1、下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电工与电子技术主讲：陈静主讲：陈静下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页课程性质课程性质一门技术基础课一门技术基础课课程特点课程特点内容丰富，技术更新快，内容丰富，技术更新快，紧密联系实际，应用非常广泛。紧密联系实际，应用非常广泛。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页课程目的课程目的 掌握基本概念、基本电掌握基本概念、基本电路、基本分析方法、基路、基本分析方法、基本实验技能本实验技能 具有能够继续深入学习具有能够继续深入学习和接收新器件的能力，和接收新器件的能力，将所学知识用于本专业将所学知识用

2、于本专业的能力。的能力。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 电电 电路电路 电工电子技术电工电子技术下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电 “电电”在西方是从希腊文在西方是从希腊文“琥珀琥珀”一词转意而来，一词转意而来，在中国则是从闪电现象中引出来的。在中国则是从闪电现象中引出来的。 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 电在日常生活、生产和科学研究工作中得到了广泛应用。电在日常生活、生产和科学研究工作中得到了广泛应用。 自从自从1818世纪中叶以来，电的研究逐渐蓬勃开展。它的每项世纪中叶以来，电的研究逐渐蓬勃开展。它的每项重

3、大发现都引起广泛的实用研究，从而促进科学研究的飞重大发现都引起广泛的实用研究，从而促进科学研究的飞速发展。速发展。 1773年，库仑（法国年，库仑（法国,17361806）发现库仑定律，它描述了发现库仑定律，它描述了电荷电荷间的作用力和磁极间的作用力间的作用力和磁极间的作用力，它是它是静电学静电学的理论基础。的理论基础。 1802年，安培（法国，年，安培（法国，17751836）发现了发现了电磁效电磁效应应，指出通电，指出通电的线圈与磁铁的线圈与磁铁相似，进而发相似，进而发现两根截流导现两根截流导线相互作用。线相互作用。它描述的是电它描述的是电流的磁效应，流的磁效应，是是磁路设计磁路设计的的基

4、础，研究的基础，研究的是是稳恒磁场稳恒磁场。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页1831年，法拉第（英国，年，法拉第（英国，17911867）发现了发现了电磁感应现象电磁感应现象，指出圆形软，指出圆形软铁两边绕上铁两边绕上AB两个线圈，在两个线圈，在A线圈线圈与电池接通断开的瞬间，与电池接通断开的瞬间，B线圈中线圈中感应出电流，后来根据这个原理制感应出电流，后来根据这个原理制成了成了变压器变压器；磁铁和导线的闭合回；磁铁和导线的闭合回路有相对运动时，回路中产生感生路有相对运动时，回路中产生感生电流，由此发明了电流，由此发明了发电机发电机。 1864年，麦克斯韦（英国，年，

5、麦克斯韦（英国，18311879）发表论文发表论文电磁场的动力学理论电磁场的动力学理论，提出了联系着电荷，电流电场，提出了联系着电荷，电流电场，磁磁场的基本微分方程，电磁场的波动场的基本微分方程，电磁场的波动方程方程，预见了电磁波的存在，并把，预见了电磁波的存在，并把光学和磁学统一起来。他在光学和磁学统一起来。他在1873年年出版了二卷本出版了二卷本电磁理论电磁理论，成为，成为经典物理学经典物理学的重要支柱之一。的重要支柱之一。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页1892年，洛伦兹（荷兰，年，洛伦兹（荷兰，18531928）发表发表电子论电子论，指出一切物质的分子都含有电

6、子，指出一切物质的分子都含有电子，从而建立了从而建立了经典电子学经典电子学。随之而来的是电子技。随之而来的是电子技术的飞速发展，特别是在信息技术上的广泛应术的飞速发展，特别是在信息技术上的广泛应用。用。 电的研究涉及到广泛的领域，随着科学技术的发展，某些具有专门知识电的研究涉及到广泛的领域，随着科学技术的发展，某些具有专门知识的研究内容逐渐独立，形成专门的学科，如的研究内容逐渐独立，形成专门的学科，如电子学电子学、电工学电工学等。等。电能的作用电能的作用:1、作能源作能源 工业中工业中各种机床、起重机、轧钢机、锻压设备、鼓风机以及各种泵等各种机床、起重机、轧钢机、锻压设备、鼓风机以及各种泵等都

7、用电动机来拖动；都用电动机来拖动； 机械制造工艺上机械制造工艺上电镀、电焊、电炉冶炼、电蚀加工、超声波加工等要电镀、电焊、电炉冶炼、电蚀加工、超声波加工等要用电；用电； 农业上农业上排灌、收割、脱粒、烘干等都需要电；排灌、收割、脱粒、烘干等都需要电； 日常生活中日常生活中照明、制冷、取暖、看电视等都离不开电。照明、制冷、取暖、看电视等都离不开电。 2、作信号作信号 例如：电话、传真、电视、录象、例如：电话、传真、电视、录象、X射线、射线、CT透视等。透视等。 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 电工学：电工学：研究电磁现象及其规律在工程技术研究电磁现象及其规律在工程技术

8、中应用的一门学科中应用的一门学科。包括电工原理、电磁包括电工原理、电磁测量、发电、变电、输电、配电、电机、测量、发电、变电、输电、配电、电机、电器、电工材料、工业电子学及电力拖动、电器、电工材料、工业电子学及电力拖动、电热、电焊、照明等。电热、电焊、照明等。 电子学：电子学：研究电子或离子运动规律及其应用的研究电子或离子运动规律及其应用的学科学科。主要研究的基本内容包括电子发射、主要研究的基本内容包括电子发射、电子光学及其在真空、气体、液体和固体中电子光学及其在真空、气体、液体和固体中的电子运动或能级跃迁所起的各种作用。由的电子运动或能级跃迁所起的各种作用。由于电子学理论、电子器件和电子仪器等

9、在近于电子学理论、电子器件和电子仪器等在近代科学技术中的应用日益广泛，电子学研究代科学技术中的应用日益广泛，电子学研究的范围也不断扩大，在工业、医疗、军事、的范围也不断扩大，在工业、医疗、军事、核物理等方面的应用均已发展成为新兴的电核物理等方面的应用均已发展成为新兴的电子学科。子学科。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页主要教学内容主要教学内容电电工工技技术术直流电路直流电路交流电路交流电路暂态分析暂态分析电路分析电路分析电机与控制电机与控制下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页半导体器件半导体器件单级放大电路单级放大电路运算放大器运算放大器直流稳压电

10、源直流稳压电源电电子子技技术术模拟电子技术模拟电子技术数字电子技术数字电子技术下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电器件种类繁多，功能各异。电器件种类繁多，功能各异。电阻器电容器线圈电池晶体管电路电路发光二极管灯泡开关保险丝运放接线柱指示灯座 从基本功能出发，电器件一般分成三类：从基本功能出发，电器件一般分成三类： （1）电源电源：能提供电能的器件。如发电机、电池等。：能提供电能的器件。如发电机、电池等。 （2）负载负载：使用电能的器件。象电动机、电灯等。：使用电能的器件。象电动机、电灯等。 （3）信息变换和处理器件信息变换和处理器件，如电缆、变压器、开关、电表等。，如电

11、缆、变压器、开关、电表等。 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 电路的两种含义：电路的两种含义： 一种是一种是实际电路实际电路，它由实际器件或设备组成，例如，它由实际器件或设备组成，例如变压器、电动机、晶体管都是实际器件或设备；变压器、电动机、晶体管都是实际器件或设备； 另一种是电路理论中的电路，它由实际器件的另一种是电路理论中的电路，它由实际器件的模型模型组成，是实际电路的等效。组成，是实际电路的等效。 电路是电流所通过的路径，由电源、负载和中电路是电流所通过的路径，由电源、负载和中间环节等电路元件或设备组成。实现电能的传输间环节等电路元件或设备组成。实现电能的传输和

12、转换和转换; ;或信号的传递和处理。或信号的传递和处理。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 电路模型是实际电路抽象而成，它近似地反映实际电路模型是实际电路抽象而成，它近似地反映实际电路的电气特性。电路模型由一些理想电路元件用理想电路的电气特性。电路模型由一些理想电路元件用理想导线联结而成。用不同特性的电路元件按照不同的方式导线联结而成。用不同特性的电路元件按照不同的方式联结就构成不同特性的电路。联结就构成不同特性的电路。干电池，作为电源为电路供电。灯泡是用电的器件，负载。开关，连接后可形成通路。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页(a) 实际电路R

13、+RoES+UI电池电池导线导线灯泡灯泡开关开关手电筒的电路模型手电筒的电路模型下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页手电筒的电路模型手电筒的电路模型R+RoES+UI电池电池导线导线灯泡灯泡开关开关 电池电池是电源元件，其是电源元件，其参数为电动势参数为电动势 E 和内阻和内阻Ro； 灯泡灯泡主要具有消耗电能主要具有消耗电能的性质，是电阻元件，的性质，是电阻元件，其参数为电阻其参数为电阻R； 筒体筒体用来连接电池和灯用来连接电池和灯泡，其电阻忽略不计，认泡，其电阻忽略不计，认为是无电阻的理想导体。为是无电阻的理想导体。 开关开关用来控制电路的通用来控制电路的通断。断。 今

14、后分析的都是指电今后分析的都是指电路模型，简称电路。在路模型，简称电路。在电路图中，各种电路元电路图中，各种电路元件都用规定的图形符号件都用规定的图形符号表示。表示。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 电路的作用可概括为两个方面电路的作用可概括为两个方面: 电力电路电力电路，实现能量的传输、分配与转换实现能量的传输、分配与转换电能的应用。电能的应用。电力电路按所加电源的形式又分为单相、三相、多相电路；电力电路按所加电源的形式又分为单相、三相、多相电路；按用途可分成测量电路，控制电路，滤波电路，整流电路，按用途可分

15、成测量电路，控制电路，滤波电路，整流电路，逆变电路等等。逆变电路等等。电力电路又叫强电电路电力电路又叫强电电路。 电子电路电子电路，进行信号的传递分配与转换进行信号的传递分配与转换 信号处理信号处理。电电子电路一般分为模拟和数字两大类。子电路一般分为模拟和数字两大类。电子电路一般又叫弱电电子电路一般又叫弱电电路电路。发电机发电机升压升压变压器变压器降压降压变压器变压器电灯电灯电动机电动机电炉电炉.输电线输电线放放大大器器扬声器扬声器话筒话筒下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电路的电路的组成部分组成部分电源电源: 提供提供电能的装置电能的装置负载负载: 取用取用电能的装置

16、电能的装置中间环节：中间环节：传递、分传递、分配和控制电能的作用配和控制电能的作用发电机发电机升压升压变压器变压器降压降压变压器变压器电灯电灯电动机电动机电炉电炉.输电线输电线下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页直流电源直流电源直流电源直流电源: 提供能源提供能源信号处理：信号处理：放大、调谐、检波等放大、调谐、检波等负载负载信号源信号源: 提供信息提供信息放放大大器器扬声器扬声器话筒话筒 电源或信号源的电压或电流称为激励，它推动电路电源或信号源的电压或电流称为激励，它推动电路工作；由激励所产生的电压和电流称为响应。工作；由激励所产生的电压和电流称为响应。下一页下一页总目

17、录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页10kV330kV10kV400V电工技术应用领域电工技术应用领域1、电力工业（能源、电力、电工制造） 电工学科是电力工业主要依靠的技术学科下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 2、基础工业（运输、铁路、冶金、化工、机械）、基础工业（运输、铁路、冶金、化工、机械）必不可少的支持技术必不可少的支持技术电工学科是基础工业电工学科是基础工业下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 3、高新技术、高新技术（生物、光学、半导体、卫星、空间站、核弹、导弹等）（生物、光学、半导体、卫星、空间站、核弹、导弹等）电工技术是高新技术

18、必不可少的组成部分下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电工电子技术电工电子技术 应用举例应用举例 (1)工工 业业 控控 制制 电机控制电机控制 机床控制机床控制 生产过程自动化控制生产过程自动化控制 楼宇电梯控制楼宇电梯控制 . . . . . . . . . . .电工电子技术的应用电工电子技术的应用下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电工电子技术电工电子技术 应用举例应用举例 (2)信信 号号 检检 测测 压力、温度、水位、压力、温度、水位、流量等的测量与调节流量等的测量与调节 电子仪器电子仪器 医疗仪器医疗仪器 . . . . . .下一页下

19、一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页家家 用用 电电 器器 电灯、电话电灯、电话 广播、电视广播、电视 冰箱、洗衣机冰箱、洗衣机 家庭影院家庭影院 . . . . . .电工电子技术电工电子技术 应用举例应用举例 (3)下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页楼宇电梯的控制楼宇电梯的控制电工电子技术电工电子技术 应用举例应用举例 (4)下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页楼楼 宇宇 电电 梯梯 的的 控控 制制信信号号检检测测供供电电系系统统电机电机(执行机构执行机构)可编程序可编程序控制器控制器ProgrammableLogicContr

20、oller电机控制器电机控制器下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页汽车电子汽车电子汽汽 车车 电电 子子电源电源发动机控制发动机控制行驶装置行驶装置报警与安全装置报警与安全装置旅居性旅居性仪表仪表娱乐通讯娱乐通讯收音机、汽车电话、业余电台收音机、汽车电话、业余电台点火装置、燃油喷射控制、点火装置、燃油喷射控制、发动机电子控制发动机电子控制车速控制、间歇刮水、车速控制、间歇刮水、除雾装置、车门紧锁除雾装置、车门紧锁.安全带、车灯未关报警、安全带、车灯未关报警、速度报警、安全气囊速度报警、安全气囊.空调控制、动力窗控制空调控制、动力窗控制里程表、数字式速度表、里程表、数字式速

21、度表、出租车用仪表出租车用仪表.电工技术电工技术 应用举例应用举例 (5)下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页汽车电子汽车电子强电强电弱电弱电电机驱动电机驱动逆变电源逆变电源电力电子电力电子.电机与电器控制电机与电器控制信号处理（信号处理（DSP）计算机、单片机计算机、单片机.下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 主要教学环节主要教学环节习题习题独立完成作业，按时交作业。独立完成作业，按时交作业。紧跟老师讲课思路，搞清基本概念，注意解紧跟老师讲课思路，搞清基本概念，注意解题方法和技巧，积极参与课堂讨论。题方法和技巧，积极参与课堂讨论。课堂教学课堂教学

22、作业要求作业要求:1、画图。、画图。2、写出主要步骤：公式，、写出主要步骤：公式， 代入数据，计算结果。代入数据，计算结果。3、整齐清洁。、整齐清洁。4、独立完成。、独立完成。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页教教 材材 及及 参参 考考 书书电工学电工学教材：教材：电工学电工学 （上（上、下、下册）册） （第（第7版）版） 秦曾煌主编秦曾煌主编 高等教育出版社高等教育出版社电工技术与电子技术电工技术与电子技术 王鸿明主编王鸿明主编 清华大学出版社清华大学出版社 参考书：参考书：模拟电子技术基础模拟电子技术基础第四版第四版 童诗白童诗白 华成英主编华成英主编 高等教育出

23、版社高等教育出版社 电工学电工学 （上（上、下、下册）册） 苏成悦主编苏成悦主编 复旦大学出版社复旦大学出版社下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页成绩评定成绩评定期末考试期末考试70%平时（作业、考勤、课堂表平时（作业、考勤、课堂表现）现）30%下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 希 望 师生互动，营造一师生互动，营造一个轻松愉快的学习个轻松愉快的学习氛围。氛围。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页1.2 电压和电流的参考方向电压和电流的参考方向1.3 电路的基本状态电路的基本状态1.4 电路中电位的计算电路中电位的计算1.5

24、 基尔霍夫定律基尔霍夫定律下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页本章要求本章要求: :1.1.理解电压与电流参考方向的意义；理解电压与电流参考方向的意义；2. 理解电路的基本定律并能正确应用；理解电路的基本定律并能正确应用；3. 了解电路的有载工作、开路与短路状态，了解电路的有载工作、开路与短路状态， 理解电功率和额定值的意义；理解电功率和额定值的意义；4. 会计算电路中各点的电位。会计算电路中各点的电位。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 电路是电流的通路，是为了某种需要由电工设电路是电流的通路，是为了某种需要由电工设备或电路元件按一定方式组合而成

25、。备或电路元件按一定方式组合而成。 日常生活中常见的电路？日常生活中常见的电路？下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页1. 电路的作用电路的作用 (1) 实现电能的传输、分配与转换实现电能的传输、分配与转换 (2)实现信号的传递与处理实现信号的传递与处理放放大大器器扬声器扬声器话筒话筒发电机发电机升压升压变压器变压器降压降压变压器变压器电灯电灯电动机电动机电炉电炉.输电线输电线下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页2. 电路的电路的组成部分组成部分电源电源: 提供提供电能的装置电能的装置负载负载: 取用取用电能的装置电能的装置中间环节：中间环节：传递、分

26、传递、分配和控制电能的作用配和控制电能的作用发电机发电机升压升压变压器变压器降压降压变压器变压器电灯电灯电动机电动机电炉电炉.输电线输电线下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页直流电源直流电源直流电源直流电源: 提供能源提供能源信号处理：信号处理：放大、调谐、检波等放大、调谐、检波等负载负载信号源信号源: 提供信息提供信息2.电路的电路的组成部分组成部分放放大大器器扬声器扬声器话筒话筒 电源或信号源的电压或电流称为激励，它推动电路电源或信号源的电压或电流称为激励，它推动电路工作；由激励所产生的电压和电流称为响应。工作；由激励所产生的电压和电流称为响应。下一页下一页总目录总目

27、录 章目录章目录返回返回上一页上一页 理想电路元件主要有理想电路元件主要有电阻元件、电感元件、电阻元件、电感元件、电容元件和电源元件等。电容元件和电源元件等。手电筒的电路模型手电筒的电路模型 为了便于用数学方法分析电路为了便于用数学方法分析电路,一般要将实际电路一般要将实际电路模型化，用足以反映其电磁性质的理想电路元件或其模型化，用足以反映其电磁性质的理想电路元件或其组合来模拟实际电路中的器件，从而构成与实际电路组合来模拟实际电路中的器件，从而构成与实际电路相对应的电路模型。相对应的电路模型。R+RoES+UI电池电池导线导线灯泡灯泡开关开关 手电筒由电池、灯手电筒由电池、灯泡、开关和筒体组成

28、。泡、开关和筒体组成。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页手电筒的电路模型手电筒的电路模型R+RoES+UI电池电池导线导线灯泡灯泡开关开关 电池电池是电源元件，其是电源元件，其参数为电动势参数为电动势 E 和内阻和内阻Ro； 灯泡灯泡主要具有消耗电能主要具有消耗电能的性质，是电阻元件，的性质，是电阻元件，其参数为电阻其参数为电阻R； 筒体筒体用来连接电池和灯用来连接电池和灯泡，其电阻忽略不计，认泡，其电阻忽略不计，认为是无电阻的理想导体。为是无电阻的理想导体。 开关开关用来控制电路的通用来控制电路的通断。断。 今后分析的都是指电今后分析的都是指电路模型，简称电路。在路模

29、型，简称电路。在电路图中，各种电路元电路图中，各种电路元件都用规定的图形符号件都用规定的图形符号表示。表示。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页1.2 电压和电流的参考方向电压和电流的参考方向 物理中对基本物理量规定的方向物理中对基本物理量规定的方向1. 电路基本物理量的实际方向电路基本物理量的实际方向物理量物理量实实 际际 方方 向向电流电流 I正电荷运动的方向正电荷运动的方向电动势电动势E ( (电位升高的方向电位升高的方向) ) 电压电压 U( (电位降低的方向电位降低的方向) )高电位高电位 低电位低电位 单单 位位kA 、A、mA、A低电位低电位 高电位高电位k

30、V 、V、mV、VkV 、V、mV、V下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页问题的提出问题的提出：在复杂电路中难于判断元件中物理量在复杂电路中难于判断元件中物理量 的实际方向，电路如何求解？的实际方向，电路如何求解？电流方向电流方向AB？电流方向电流方向BA？E1ABRE2IR下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页(1) 在解题前在解题前先设定一个正方向先设定一个正方向，作为参考方向；，作为参考方向；解决方法解决方法(3) 根据计算结果确定实际方向：根据计算结果确定实际方向： 若若计算结果计算结果为为正正，则实际方向与假设，则实际方向与假设方向一致方向一

31、致； 若若计算结果计算结果为为负负，则实际方向与假设，则实际方向与假设方向相反方向相反。(2) 根据电路的定律、定理，列出物理量间相互关根据电路的定律、定理，列出物理量间相互关 系的代数表达式并计算；系的代数表达式并计算；下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页(2) 参考方向的表示方法参考方向的表示方法电流：电流：Uab 双下标双下标电压：电压： (1) 参考方向参考方向IE+_ 在分析与计算电路时，对在分析与计算电路时，对电量任意假定的方向。电量任意假定的方向。Iab 双下标双下标2. 电路基本物理量的参考方向电路基本物理量的参考方向aRb箭箭 标标abRI正负极性正负极

32、性+abU U+_下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页实际方向与参考方向实际方向与参考方向一致一致，电流，电流(或电压或电压)值为值为正值正值；实际方向与参考方向实际方向与参考方向相反相反，电流，电流(或电压或电压)值为值为负值负值。3、 实际方向与参考方向的关系实际方向与参考方向的关系I = 0.28A I = 0.28A 电动势电动势为为E =3V方向由负极方向由负极指向正极指向正极 ；U+R0E3VU+例例: 电路如图所示。电路如图所示。 电流电流I的参考方向的参考方向与实际方向相同，与实际方向相同，I=0.28A,由由 流向流向,反之亦然。反之亦然。 电压电压U 的参考方向与实际的参考方向与实际方向相反方向