电工学期末辅导.ppt

1、电 工 学期 末 辅 导,龚玲平,学习媒体和资源： 教材：电工学上、下册 （111章） 电工学补充教材 电工学学习指导书 电工学实验指导书,VCD：电工学54学时 电工学实验8学时 电工学期末辅导2学时 直播课堂：期末复习 2学时,网上资源：教学大纲、导学、 实施细则、各章重难点 辅导、在线讨论 作业：电工学作业与评价 电工学期末复习提要,关于期末复习、期末考试、成绩 怎样准备期末复习 直播课堂，电工学期末复习提要，电工学作业与评价，例题。 期末考试由中央电大统一命题，题型为填空题和计算题，自带计算器。 成绩由考试成绩（80%）和平时成绩（20%）组成。,第一章,电路的基本定律及基本分析方法,

2、一、电路的主要物理量 1、电流i、I： i=d q/d t 安培（A）=库仑（C）/秒（S） 2、电压u、U u=d w/d q 伏特（V）=焦耳（J）/库仑（C）,3、电位v、V 在电路中选一个点为参考点，某点的电位就是该点对参考点的电压。 UAB=VA-VB 4、关联参考方向： 电流与电压的参考方向一致。,5、功率p、P p=d w/d t 瓦特（W）=焦耳（J）/秒（S） 6、能量w、W,二、几种电路元件 1、电阻R 欧姆定律 R=U/I 欧姆（）=伏特（V）/安培（A） 电阻串联：R=R1+R2,电阻并联R=R1 R2/（R1+R2） 分流公式： I1=I R2/（R1+R2） I2=

3、I R1/（R1+R2） 分压公式： U1=U R1/（R1+R2） U2=U R2/（R1+R2）,2、电容C: 法拉（F），1F=10-6 F 伏安关系: i=d u/d t 儲能公式：w C(t)=0.5C u c2(t) RC电路时间常数：=RC 换路定理：u c(0-)= u c(0+),3、电感L 亨（H） 伏安关系: u=d i/d t 儲能公式:w L(t)=0.5Li2L (t) RL电路时间常数：=L/R 换路定理：i L(0-)= i L(0+),4、电压源和电流源 理想电压源 理想电流源 实际电压源 实际电流源,US IS,三、电路的基本定律 1、基尔霍夫电流定律KCL

4、 在线性电路中，流入任意节点电流 的代数和为零。I=0 基尔霍夫电压定律KVL 在线性电路中，对任意闭合回路所 有电压降 的 代数和为零。U=0,节点A的KCL方程：I1+ I2= I3 两个回路的KVL方程： R1 I1 + R3 I3 -E1=0 R2 I2 + R3 I3 -E2=0,2、迭加定理 在线性电路中，任意支路的电流或电压等于每一个独立源单独作用时所产生的电流或电压 的代数和。 迭加定理只能计算电流i和电压u，不能计算功率p和能量w。,I1 = I1+ I1” I2 = I2+ I2” I3 = I3+ I3” UAB = UAB +UAB”,R1 A R2 I1” I2” +

5、 I3” R3 E2 B,3、戴维南定理 线性含源二端网络，可以等效成一个电压源U0和电阻R0的串联。 U0是二端网络的开路电压， R0是所有独立源不作用时的等效电阻。,求得：UOC=10.7V R0=66.8 ,四、电路的基本分析方法 1、支路电流法：以支路电流为变量列写方程，求解电路。,节点A的KCL方程：I1+ I2= I3 回路的KVL方程：100 I1 + 300I3 =10 200 I2 +300 I3 = 20,2、用戴维南定理求解电路： 求得：I3=10.7/(300+66. 8)= 0.029A 3、用迭加定理求解电路,10.7V 300 66.8 I3,I1 = I1+ I

6、1” I2 = I2+ I2” I3 = I3+ I3” UAB = UAB +UAB”,R1 A R2 I1 I2 E1 I3 R3 B,R1 A R2 I1” I2” + I3” R3 E2 B,第二章,正弦交流电路,一、正弦交流信号的表达,1.正弦交流电压（电流） u(t)=U m sin(t+) U m振幅， 角频率（T，f）， 初相角 2.正弦交流电压（电流）的相量表达： u(t)=U m sin(t+) =U U m =2U,二、RLC元件的相量模型,R= R İR L= j L İL C= - j 1/ c İC PR=I2R R QL =I2L XL QC =-I2C XC,三

7、、正弦交流电路的计算 1、画相量模型,2、求阻抗Z Z=（40+j30）/-j50= 55.9 -26.50,İ 40 10 0 -j50 j30 ,3、计算电流İ İ= S/Z=0.18 26.50A 4、计算功率 有功功率 P= I U cos = 0.89W 无功功率 Q= I U sin = 0.45Var,三、电路中的谐振：串联谐振 谐振角频率 0=1/LC,电路发生串联谐振时Z=R，İ 与同相位， UC=UL=QU 品质因素Q= 0L/R,第三章,三相交流电路,一、三相交流电源 A=U 00V B=U -1200V C=U 1200V,A C B,二、星形连接线电压与相电压的关系

8、AB= 3A300V BC= 3B300V CA= 3C300V İ线= İ相,三、三角形连接线电流与相电流的关系 İA= 3 İAB -300V İB= 3 İBC -300V İC= 3 İCA -300V 线= 相,四、三相四线制和三相三线制的计算： 1 、对对称电路，三相四线制和三相三线制的计算是一样的，计算一相 İA= A/Z 推其余 两相İB= İA -1200A， İC= İA 1200A,2 、对不对称电路，只计算三相四线制： İA= A/ZA 、 İB= B/ZB 、 İC= C/ZC 3、三相电路功率的计算： 平均功率P=3UL IL Cos 视在功率Q= 3UL IL S

9、in ,第四章,磁路与变压器,一、磁场的基本物理量 1、 磁感应强度B，单位是特斯拉T 2、 磁通 、单位是韦伯W b 3 、磁场强度H，单位是安/米A/m 4、磁介质的磁导率 、单位是亨/米H/m =BS HL=I B= H,二、磁材料的磁性质 铁磁物质的磁化曲线是磁滞回线 1、 导磁性 2、 磁饱和性 3 、磁滞性,三、直流磁路 磁阻、磁动势，磁路的KCL： =0 磁路的KVL： HL=NI 四、交流磁路 1、U=4.44fN m 2、交流磁路损耗：磁滞损耗和涡流损耗,五、变压器 1、铭牌数据：SN=UN1 IN1= UN2 IN2 2、变比：K=N1 /N 2= U1 /U 2= I2

10、/I 1 3、变压器的变阻抗：ZL=K2 ZL,第五章,异步电动机,一、异步电动机中旋转的磁场 1、单绕阻通正弦交流电，产生脉振磁场 2、三绕阻通三相交流电，产生旋转磁场，转向是沿着通电线圈的轴线顺序旋转，即如果三相电流为A-B-C相序，则磁场的转向是沿着通电线圈A-B-C轴线旋转。要改变电动机的转向，可将三相绕阻中的任意两相对调。,二、三相异步电动机的计算 1、铭牌数据间的关系：,2、异步电动机的起动： （1）直接起动，I St和T St由铭牌数据算出 (2）Y-降压起动， I Y St =I St /3 T Y St =T St /3 (3）自耦变压器降压起动， I St = I St /

11、K2 T Y St = T St /K2,3、异步电动机的反转：将三相绕阻中的任意两相对调。 4、异步电动机的制动： （1）反接制动 (2）能耗制动,三、单相电动机的起动 1、电容分相式 2、罩极式 四、交流伺服机的特点：反应灵敏、无自转现象、灵敏度高、运行稳定。,五、步进电动机 1、运行方式 三相单三拍A-B-C-A，A-C-B-A 三相单、双三拍A-AB-B-BC-C-CA-A，A-CA-C-CB-B-BA-A 2、步距角 转速,第六章,异步电动机的继电-接触器控制,一、常用控制电器 1、 接触器KM，控制主电路 2、 按钮SB， 3、 时间继电器KT，接于控制电路 4 、熔断器FU，短路

12、保护 5、 热继电器KH，过载保护,二、几种控制电路 1、点动控制 2、正、反转控制 3、顺序控制 4 、三相异步电动机Y- 起动控制 5、自动往复控制,三、可编程控制器 1、能画出简单的可编程控制器梯形图。 2、写出助记符程序表。 3、根据梯形图、助记符程序表说明控制电路的功能。,第七章,半导体器件,一、二极管 1、符号： 2、单向导电性 3、主要参数 最大整流电流IOM 、最大反向电压URM 、最大反向电流IRM,二、稳压管 1、符号： 2、主要参数 稳定电压UZ 、稳定电流IZ 、 耗散功率PZ、动态电阻r Z,三、三极管 1、符号： 2、工作区 放大区：UC UB UE 截止区：UC

13、UE 、UB UC,3、三极管是电流控制型放大器 4、主要参数 电流放大倍数 极间反向电流ICBO 、 ICEO 极限参数ICM 、 UCEO、PCM,四、场效应管 1、符号： 2、场效应管是电压控制型放大器,3、主要参数 跨导 增强型：开启电压UGS（t h） 耗尽型：夹断电压UGS（of） 漏电流IDSS,第八章,基本放大电路,一、基本放大电路 1、静态工作点Q的计算：（直流） IB IC UCE 2、电压放大倍数A=-RL/r be 输入电阻 r i =r be 输出电阻 r 0 =R C,二、静态工作点稳定电路 1、静态工作点Q的计算：（直流） UB IE IC IB UCE 2、电压

14、放大倍数A=-RL/r be 输入电阻r i =Rb1/ Rb1/ r be 输出电阻 r 0 =R C,3、非线性失真： 静态工作点Q太高，输出波形出现底部失真，即饱和失真，解决的办法是降低工作点，减小IBQ。 静态工作点Q太低，输出波形出现顶部失真，即截止失真，解决的办法是提高工作点，增加IBQ。,三、两级阻容耦合放大电路 1、各静态工作点相互独立 2、电压放大倍数AV=AV！ AV2 3、 输入电阻r i = r i1 4、 输出电阻r 0 = r 02 5、阻容耦合放大电路的通频带变窄,四、射极输出器 1、静态工作点Q的计算： IB IC UCE 2、电压放大倍数AV1 3、 输入电阻

15、r i 很大 4、 输出电阻r 0 很小,五、功率放大电路 1、要求功率放大电路输出功率尽可能大、效率高、失真小、散热好。 2、OCL互补对称电路：双路电源供电、无输出电容。 3、 OTL互补对称电路：一路电源供电、有输出电容。,第九章,集成运算放大器,一、差动放大电路 1、阻容耦合提高了放大倍数，但使通频带变窄。 2、直接耦合能够放大变化缓慢的信号，但各级静态工作点相互影响，而且会出现静态工作点漂移。,3、差动放大电路能抑制静态工作点的漂移。 4、差模输入信号：差放电路的两个输入是大小相等、极性相反的信号。 共模输入信号：差放电路的两个输入是大小相等、极性相同的信号。 5、共模抑制比：KCM

16、R =A d /A c,二、放大电路中的反馈,三、理想运算放大器 1、符号： 2、A u o ， r i d ， r o 0 u+=u- ， i+=i- 0 3、 u+u- ， u0=u CC ， u+u- ， u0=-u EE,四、运算放大器的应用 1、信号的加、减、积/微分（负反馈） 2、电压比较（开环） 3、正旋波发生器（正、负反馈） 正反馈：RC选频网络，0=1/RC 负反馈：使A3，保证起振,例：求u0 解：理想运放 u+=u- ， i+=i- 0 (ui1-ui2) /2= (ui2-u0) /10 u0= -5ui1+6ui2 其中平衡电阻R=2/10K,第十章,直流稳压电源,一

17、、整流电路 单相桥式整流电路 直流U0 = 0.9U2 每个二极管的平均电流ID=0.45U2/RL 每个二极管的承受的最大反向电压 UDRM=2U2,二、滤波电路 直流U0 =1.2U2 电容： RL C（35）T/2 耐压UC=1.2U2,三、稳压电路 直流U0 =UZ 稳压管： UZ = U0 I Z max=(23)U0,四、串联型晶体管稳压电路 1、采样电路，2、基准电路 3、比较放大电路，4、调整环节 的工作原理。 输出电压U0与稳压管UZ的关系,五、晶闸管（SCR） 1、符号： 2、当控制极电压UG0时 具有单向导电性 当UG0时，晶闸管不能导通 3、晶闸管组成整流电路可以控制

18、输出电压的大小。,第十一章,数字电子电路,一、二进制数 十进制数 二、与门： 逻辑关系F=AB 真值表 A B F 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1,三、或门：逻辑关系F=A+B 真值表 A B F 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1,1,A B F,四、非门：逻辑关系F=A 真值表 A F 0 1 1 0,1,A F,五、与非门： 六、或非门： 逻辑关系F=AB F=A+B 七、三态与非门： EN=0，与非门 EN=1，高阻抗,八、逻辑函数的化简 九、组合逻辑电路 1、组合逻辑电路的分析 由电路 逻辑关系 分析逻辑功能 2、组合逻辑电路的设计 分析设计要求 真值表 逻辑关系 逻辑电路,十、RS触发器： 逻辑功能： R=1，S=0，CP上升沿，置0 R=0，S=1，CP上升沿，置1 R=0，S=0，CP上升沿，保持 R=1，S=1，不定，禁用,十一、D触发器： 逻辑功能： D=0，CP上升沿，置0 D=1，CP上升沿，置1,十二、JK触发器： 逻辑功能： J=0，K=1