电工与电子技术总结.ppt

1、电路及其分析方法单元概述，第一章，基本要求，1。理解电路模型和理想电路元件的意义；2.理解电压和电流参考方向的含义；3.了解电源的有载运行、开路和短路状态，了解电功率和额定值的含义；理解基尔霍夫定律并正确应用；6.掌握用支路电流法、叠加原理和戴维南定理分析电路的方法；7.了解实际供电的两种模式及其等效变换；4。掌握电阻、电感和电容电路元件的伏安关系；本章虽然以DC电路为研究对象，介绍了电路的基本概念、基本规律和一些分析方法，但所涉及的原理和方法稍加扩展就可以应用到后面的章节中，因此这些内容是学习本课程的基础。2.本章概述1。电路的基本概念，包括电路的功能和组成、电路的状态、电路模型、电压和电流

2、的参考方向、电势的概念和计算等。(1)电路模型，由理想电路元件组成的电路称为实际电路的电路模型。理想的电路元件意味着它的主要电磁特性在某些条件下被强调，而它的次要因素被忽略。(2)电压和电流的参考方向。在计算和分析电路时，必须任意选择一个方向作为电压和电流的参考方向，或正方向。当选定的正方向与其实际方向一致时，电压或电流为正；否则，它就是消极的。注：选择参考方向后，正负电压和电流有意义；当讨论某个元件的电压和电流之间的关系时，经常使用相关参考方向。(3)电路中电势的概念。由于电路中某一点的电势指的是从这一点到参考点的电压，所以电路电势的计算和电压的计算之间没有本质的区别。然而，应该注意的是，电

3、路中某一点的电势与参考点的选择有关，而电路中两点之间的电压与参考点无关。(4)电源的工作状态、开路和短路。学习时，注意了解三种状态的特点，判断电路中的某个元件是处于供电状态还是负载状态。(4)电源的工作状态、开路和短路、负载的大小和增减是指负载消耗的功率的大小和增减，不应理解为负载电阻的大小和增减。在一个完整的电路中，产生的功率等于消耗的功率。额定值表示电气设备的正常工作条件和工作能力。使用时，应符合额定值的规定，避免异常情况甚至事故。基尔霍夫定律适用于由各种元件组成的电路中任何时刻和波形的电压和电流。基尔霍夫定律，(1)基尔霍夫电流定律(KCL)，即I=0，它反映了电路中某个结的每个分支的电

4、流之间的相互制约。KCL通常应用于节点，也可以扩展到假设的闭合曲面。(2)基尔霍夫电流定律(KVL)，即U=0，它反映了某一电路中电压之间的相互制约。KVL不仅适用于闭合电路，也适用于假想的闭合电路。3。理想的电路元件、理想的电源元件、理想的无源元件、合理的电压源、合理的电流源、电阻R、电感L和电容C。要学习这一部分，我们应该注意每个元件的定义以及两端电压和电流的关系。(1)理想电压源(恒压源)，其特征在于输出电压u是由其自身决定的固定值，而输出电流I是任意的，由输出电压和外部电路决定。注：与理想电压源并联的元件两端的电压等于理想电压源的电压。特点：输出电流I是一个由自身决定的固定值，而输出电

5、压U是任意的，由输出电流和外部电路决定。注：曲线(2)理想电流源(恒流源)，(3)无源元件R、L和C。在电压和电流参考方向相同的前提下，R、L和C两端的电压和电流的关系如下：R是耗能元件，(3)无源元件R、L和C，u=Ri，L是储能元件，C是储能元件。因此，基尔霍夫定律和元件的伏安关系是分析电路的基础。电路分析方法，包括支路电流法、叠加原理、戴维南定理等。计算电路时选择哪种方法应取决于要解决的问题以及电路的结构和参数。在支路电流法中，以支路电流(电压)为求解对象，直接应用KCL和KVL列出所需方程，然后求解支路电流(电压)。这是计算复杂电路最基本的方法。然而，当电路中有更多的分支时，有更多的方

6、程需要同时求解，因此计算过程通常是复杂的。因此，只有当电路不是特别复杂并且需要所有分支电流(或电压)时，才采用分支电流法。(1)支路电流法，*确定支路编号b，并假设每个支路电流的参考方向；* KCL应用于节点A的方程。对于具有n个节点的电路，只能列出(n+1)个独立的KCL方程。*使用KVL列出剩余的b (n1)方程；*求解方程，并求解每个支路的电流。在多个电源一起工作的线性电路中，某个分支的电压(电流)等于每个电源单独工作时该分支上产生的电压(电流)的代数和。(2)叠加原理，在计算功率时不能应用。在叠加过程中，当电压源不工作时，应视为短路，而当电流源不工作时，应视为开路。然而，电源的内部电阻

7、仍然需要保留。注意，当应用叠加原理计算复杂电路时，每个电源独立作用于电路，这使得电路更简单。然而，当原始电路中有大量电源时，计算变得非常复杂。因此，只有当电路结构特殊时，才采用叠加原理来解决问题。叠加原理的重要性不在于它被用来计算复杂电路，而在于它是分析线性电路的普遍原理。任意线性有源双端网络n可以等效地由一个具有恒压源和串联电阻的支路代替。恒压源的电动势等于有源双端网络的开路电压，并且当有源双端网络的所有独立源都不工作时，串联电阻等于从终端看到的等效电阻。戴维宁定理内容：戴维宁定理是本章的重点之一，但不是难点。戴维宁定理等效地用一个分支代替了复杂的双端网络，该分支有一个与电阻串联的恒压源，从

8、而简化了电路的分析。这种方法特别适用于求解复杂电路中支路的电流(电压)，特别是当该支路的参数经常变化时。戴维南定理只适用于线性电路，但对网络外的电路没有限制；等效是指外部电路。利用戴维南定理，我们要注意：E=IS R0，内阻变为并联，内阻变为串联，电压源和电流源模型之间的等效变换关系只适用于外部电路，但不适用于内部电源。注：(4)电源模型的等效变换，电源的电压源和电流模型的等效变换也可以简化电路的计算。功率模型等效变换的条件如下：返回，第2章，正弦交流电路单元概述，单相交流电路部分，1。基本要求，1 .了解正弦交流的三要素、相位差和有效值；2.掌握正弦交流电的各种表示方法及其关系，理解相量表示

9、法。3.了解单参数交流电路中电压和电流的相量关系，掌握简单交流电路的计算方法；4.5.了解电路中的谐振现象；掌握阻抗串联和阻抗并联的计算。1。正弦量的三个元素，2。单位汇总，(1)变化速度用频率f、周期t和角频率表示，它们之间的关系是，(2)大小用有效值表示。交流电的有效值是从交流电和直流电具有同等热效应的观点推导出来的。正弦交流电有效值和最大值之间的关系是相位是时间的函数，用来表示交流电在不同时间的变化过程。(3)是初始阶段，它随计时起点而变化。具有相同频率的两个正弦量的初始相位之差称为相位差。2.正弦量的表示方法。正弦量可以用三角函数、正弦波、相量图和相量公式来表示。用三角函数和正弦波形表

10、示正弦量虽然直观，但操作不便，所以相量图或相量表达式是分析和计算正弦交流电的主要工具。相量是表示正弦交流电的复数，它是时间的函数，所以它们不相等。正弦量的相量表示是用复数来表示正弦量。注：只有正弦电压和电流可以用相量表示，只有相同频率的正弦交流电可以用于相量运算。R、L、C单参数交流电路，任何复杂的交流电路都是由R、L、C以不同的连接方式组成的，因此掌握它们在交流电路中的电压和电流关系非常重要。R，l，c交流电路的主要结论，功率效率，有功功率，无功功率，p=ui (w)，q=0，p=0，q=ui (var)，q=ui (var)，其中XL=l，xc=1/c，R，相同，同相，U超前i 90，U滞

11、后i 90，U=I R，U=I XC，U=I XL，相量图，复阻抗，Z=R，Z=j XL，Z=j XC，让电压和电流参考方向为4.电阻、电感和电容串联的交流电路的阻抗模式是电压和电流之间的相位差角。当XL XC为正时，电路中的电压领先于电流，电路是感性的；当XL XC为负时，电流领先电压，电路为容性；当XL=XC，=0时，电流和电压同相，电路是电阻性的，这意味着电路串联谐振。XL=XC是谐振条件，谐振频率、电压和电流相量之间的关系就是阻抗角。当发生串联谐振时，阻抗最小，电容电压与电感电压相反。5.阻抗的串联和并联，阻抗串联和并联的等效公式与电阻串联和并联相同。两个串联阻抗：两个并联阻抗：或者，

12、一般来说，考虑一下：两个串联阻抗和两个并联阻抗在什么条件下成立？返回，第3章，三相电路单元概述，第一，基本要求，1。掌握三相四线制电路中负载的正确连接，了解中性线的作用；2.掌握星形和三角形连接对称负载时线相电压与线相电流的关系，了解三相电路的有功功率；3.掌握三相电路中负载用星形和三角形连接时电路参数的计算。1.由三相电源供电的电路称为三相电路。当三相电源以星形连接到零线时，它可以提供两个电压，线电压等于相电压的倍数；当三相电源连接成三角形时，其线电压和相电压相等。2、三相负载星形接线，三相负载星形接线，相电流相等。在与之相关的两相电压中，线路电压比前一相的相电压超前30o。负载是对称和不对

13、称的，但有中性线，不对称和没有中性线，这是不确定的。应注意线路和相电压之间的关系：通常，三相不对称负载以星形连接，没有中性线。中性线的作用是强制电源的中性点等于负负载的中性点，这样负载的相电压等于在与之相关的两个相电流中，线路电流滞后于滞后相的相电流，即30。负载是对称的，负载是不对称的，不确定的，以及线路和相电流之间的关系。(4)三相有功功率等于各相功率之和。当三相负载对称时，三相有功功率为。注意，该角度是负载相电压和相电流之间的相位差角度。返回，半导体二极管和三极管单元概述，第4章，基本要求，第2章，单元概述，本章主要介绍两种最常用的半导体器件：半导体二极管和三极管。1.了解PN结的单向导

14、电性；了解二极管、调压器和三极管的基本结构，了解它们的工作原理、特性曲线和工作特性，以及主要参数的意义；3.了解晶体管的电流分布和放大；二极管和三极管的基本结构、工作原理、特性和参数是研究电子技术和分析电子电路的必要基础。4.了解绝缘栅场效应晶体管的基本结构、主要特性和参数。稳压器是一种特殊类型的表面接触半导体硅二极管，它不同于普通二极管，其反向特性曲线陡峭，击穿是可逆的。稳压器的主要参数包括稳定电压UZ、动态电阻rZ、稳定电流IZ等。晶体管有三种工作状态。为了使晶体管工作在放大状态，发射极结必须正向偏置，集电极结必须反向偏置。饱和度：截止值：1。半导体二极管具有单向导电性。当施加的直流电压超

15、过死区电压时，电流迅速增加，二极管导通；当施加反向电压时，反向电流非常小，二极管关闭。二极管的主要参数有：最大整流电流IOM、峰值工作反向电压URWM和反向峰值电流IRM。基本放大器电路单元概述，第5章，1。基本要求，1 .了解共发射极基本放大电路的组成和工作原理，了解稳压分压偏置放大电路静态工作点的原理，了解发射极输出的基本特性和用途；2.掌握基本放大电路静态工作点的估计、微变量等效电路的分析方法和动态参数的计算；3.正确理解基本放大电路动态参数的意义。2.单元总结1。共发射极基本交流放大电路，静态值估计为：静态值也可以用图解法确定。用图解法确定静态值的步骤如下：在晶体管的输出特性曲线上画一

16、条DC负载线，从DC路径计算偏置电流IB，得到静态工作点，求出静态值。一般来说，静态工作点是通过改变电阻来调节的。用放大电路的微变量等效电路计算Au、ri和ro。在公式中，2。如果分压偏置放大器电路满足和两个条件，静态工作点基本稳定。可以认为VB与晶体管的参数无关，不受温度的影响，只受RB1和RB2分压电路的固定。金、ri和ro用微变量等效电路计算。其中，3。发射极输出装置，静态值的计算，用微变量等效电路计算金、里、罗。在公式中，发射极输出器件的主要特点是：电压放大系数接近1；高输入电阻；低输出电阻。因此，它经常被用作多级放大电路的输入级或输出级。返回，第7章，DC稳定供电装置概述，1。基本要求：1。了解单相桥式整流电路的工