电工电子技术第1章ppt课件

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《电工电子技术》(曹建林) PPT课件:1.1 电路概述

《电工电子技术》(曹建林)  PPT课件:1.1 电路概述

电流的参考方向和实际方向
导体中的电子和电流
a
电流是指单位时间内通过导体横截面的 电荷量。
实际方向
实际方向
b
a
b
参考方向 (a)I>0
参考方向 (a)I>0
电流的参考方向
1.1电路概述
电路及其组成
电路的主要物理量
电路的3种工作状态
2 电压
(1)电压
电源电压与电动势
电场力做功产生电流 用物理量电压来衡量电场力做功的能 力,其定义为:单位正电荷q从a点移动到 b点电场力所做的功Wab,记为
电场力所做的功为
单位时间内电场力所做的功定义为功率,即
电源电压与电动势
1.1电路概述
电路及其组成
电路的主要物理量
1 通路
将图中的开关S 闭合,电路中就有电流和能 量的传输与转换。电源处于有载工作状态,电路 形成通路。
电路电流
负载电压
负载消耗功率
电路的3种工作状态
电路的通路状态
1.1电路概述
电路及其组成
(2)电位
把单位正电荷在电路中某点所具有
的能量称为该点的电位,用V 表示。 如a点的电位Va,b点的电位为Vb ,电 路中两点之间的电压就是这两点电位之
差,即
电压的参考方向与关联参考方向
+ 实际方向 -
- 实际方向 +
a
ba
b
+U -
+U -
参考方向
参考方向
(a) U > 0
I
(a) U < 0
a
b
+U -
(c)关联参考方向
1.1电路概述
电路及其组成

中职教育-电工电子技术课件:第1章 1.4 基尔霍夫定律.ppt

中职教育-电工电子技术课件:第1章 1.4  基尔霍夫定律.ppt
I1
I2
IB IC IE
RC
UCE RE
+ – UCC
对回路①列方程
UCE ?
I3 R3 US1 I1R1 US3 0 UCE UCC IC RC IE RE
对回路列方程
对封闭面列方程
I2 R4 US2 I2 R2 IR1 US1 0 IE IB IC
检验学习结果
网孔和回路有何 区别与联系?
c
回路:共 ?个 7个
I3
I4 US4
d
R5 R3
独立回路:?个
+
_ US3
有几个网眼就有几个独立回路
1.4.1 基尔霍夫电流定律(KCL)
封闭面
在任一时刻,流出任一结点的支路电流之和等
于流入该结点的支路电流之和。 若规定流入结点的电流为
i1
a
正,流出的电流为负,则:
i2
iab
i 0
a : i1 ica iab 0 b : i2 iab ibc 0
i3
b
ica
ibc
c : i3 ibc ica 0
c
KCL推广应用
在任一时刻,流出一封闭
把以上三式相加得: 面的电流之和等于流入该
i1 i2 i3 0
封闭面的电流之和。
例: R3

① R4 i4 ②
+
Us3 -
+
Us1 -
R1
i3
+
Us2 -
R2
i1
i2
is

对封闭面 ④ 列方程 i1 + i2 + i3+ is =0
选定I 回路R2的绕行
U1

电工电子技术 第一章.ppt

电工电子技术 第一章.ppt
符号I表示。另一类为交流电流,其大小和方向均随时间而 变化,其强度用符号i表示,常简写作ac或AC。
对于直流电流,单位时间内通过导体横截面的电荷量是恒 定不变的,其电流强度为:
I Q t
(1-1)
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1.2电路的基本物理量
对于交流电流,若假设在一很小的时间间隔dt内,通过导体
横截面的电荷量为dq,则该瞬间电流强度为
简称西,其SI符号为S。
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1.3 电路的基本元件
3. 电阻元件的伏安特性――欧姆定律 电阻元件作为一种理想电路元件,在电路图中的图形符号如 图1-11所示。电阻的大小与材料有关,而与电压、电流无关。
若给电阻通以电流i,这时电阻两端会产生一定的电压u,电 压u与电流i的比值为一个常数,这个常数就是电阻R,即,
向称为电流的参考方向。电流的参考方向可以任意假设,但电
流的实际方向是客观存在的,因此,所假设的电流参考方向并
不一定就是电流的实际方向。本书中用实线箭头表示电流的参
考方向,用虚线箭头表示电流的实际方向。电流的参考方向与
实际方向如图1-3所示。
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1.2电路的基本物理量
1.2.2 电压及其参考方向
一定电压后,两个极板上会分别聚集起等量异性电荷,并在介
质中形成电场。去掉电容两个极板上的电压,电荷能长久储存,
电场仍然存在。电容元件是实际电容器的理想化模型,简称电
容。电容元件的特性由两个极板上所加的电压和极板上储存电
荷的来表征。电容量的定义是:升高单位电压极板所能容纳的
电荷,即
Cq u
(1-18)
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1.1 电路的基本概念
这种由一个或几个具有单一电磁特性的理想电路元件所组成 的电路就是实际电路的电路模型,图1-2即为图1-1的电路模 型。 电路元件通常包括电阻元件、电感元件、电容元件、理想电 压源和理想电流源。前三种元件均不产生能量,称为无源元 件;后两种元件是电路中提供能量的元件,称为有源元件。

电子电工技术第一章教学PPT

电子电工技术第一章教学PPT
电子电工技术第一章教学
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
• 电子电工技术概述 • 电路基础知识 • 元件与电路 • 电路分析方法 • 实验与实践
目录
CONTENTS
01
电子电工技术概述
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
电子电工技术的发展历程
电子电工技术的起源
01
起源于19世纪末期,随着电子管和晶体管的发明,电子电工技
术开始起步。
集成电路的发明
02
20世纪50年代,集成电路的发明推动了电子电工技术的快速发
展。
微电子技术和计算机技术的融合
03
20世纪80年代以后,微电子技术和计算机技术的融合使得电子
电工技术进入了一个全新的时代。
电子电工技术的应用领域
二极管及其电路
总结词
基本电路,二极管的单向导电性
详细描述
在二极管电路中,二极管的单向导电性是一 个重要的基本原理。当电流正向通过二极管 时,它会产生正向压降并允许电流通过;而 当电流反向通过二极管时,它会产生很大的 反向电压并阻止电流通过。这个特性使得二 极管可以用作整流器、开关或稳压器等应用
中的单向导电器件。
电感器及其电路
总结词
基本电路,自感和互感的原理
详细描述
在电感器电路中,自感和互感的原理是重要的基本原理。自感是指电流变化时在电感器 中产生的感应电动势。互感是指两个线圈之间的磁耦合作用,当一个线圈中的电流发生
变化时,会在另一个线圈中产生感应电动势。
二极管及其电路
总结词
单向导电器件
详细描述
二极管是一种单向导电器件,它只允许电流 在一个方向上流动。当电流通过二极管时, 它会产生一个正向压降(通常称为正向电 压),阻止电流反向流动。二极管在电路中 主要用于整流、开关和稳压等应用。

第一章-电路及基本元器件PPT课件

第一章-电路及基本元器件PPT课件
图1-7
.
电工电子技术基础 3、二极管的伏安特性曲线(硅管)
.
电工电子技术基础
五、半导体三极管
1、三极管的结构
图1-8
.
电工电子技术基础 2、三极管的电流放大作用 三极管工作在放大状态的条件是:发射结正偏,集电 结反偏。
.
电工电子技术基础
(1)电流分配关系:发射极电流等于基极电流和集电极电
流之和,即:
图1-9
.
电工电子技术基础
(1)输入特性 死区电压:硅管约为0.5V,锗管约为0.2V; 导通电压(发射结):硅管约为0.7V,锗管约为0.3V。 (2)输出特性
截止区: UBE小于死区电压,IC≈ 0,UCE ≈UCC,。
饱和区:集电结正向偏置 ,UCE<UBE, IC≈ UCC/RC 。
放大区:发射结正偏,集电结反偏 , IC≈βIB。
图1-2
.
图1-3
电工电子技术基础
三、电功率和电能
1、电功率
电流通过电路时传输或转换电能的速率称为电功率,
简称为功率,用符号p表示。
当电压与电流为关联参考方向时,功率的计算公
式为:
p dW ui dt
当电压与电流为非关联参考方向时,功率的计算
公式为:
pui
.
电工电子技术基础 2、电能 电路在一段时间内吸收的能量称为电能。在国际单 位制(SI)中,电能的单位是焦耳(J)。1J等于1W的用 电设备在1s内消耗的电能。电力工程中,电能常用“度” 作单位,它是千瓦小时(kWh)的简称,1度等于功率为 1kW的用电设备在1小时内消耗的电能。
图1-23
.
电工电子技术基础 在电子电路中,电源的一端通常是接地的,为了作

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2020/11/24
11
实际电路器件品种繁多,其电磁特性多元而复杂,采取 模型化处理可获得有意义的分析效果
白炽灯电路
消耗电能的电 特性可用电阻 元件表征
由于白炽灯中耗能 的因素大大于产生 磁场的因素,因此
R L 可以忽略。
i
产生磁场的电 特性可用电感 元件表征
白炽灯的电
L 路模型可表
示为:
R
理想电路元件是实际电路器件的理想化和近似,其电特性惟 一、精确,可定量分析和计算。
当外界电场的作用力超过原子核对外层 电子的束缚力时,绝缘体的外层电子同样 也会挣脱原子核的束缚成为自由电子,这 种现象我们称为“绝缘击穿”。绝缘体一 旦被击穿,就会永久丧失其绝缘性能而成 为导体。
半导体的导电性虽然介于导体和绝缘体之间,但半 导体在外界条件发生变化时,其导电能力将大大增强 ;若在纯净的半导体中掺入某些微量杂质后,其导电 能力甚至会增加上万乃至几十万倍,半导体的上述特 殊性,使它在电子技术中得到了极其广泛地应用。
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(2)电压
高中物理学中对电压的定义:电场力把单位正电荷从电 场中的一点移到另一点所做的功。表达式为:
u ab
dw ab dq
直流情况下
U ab
W ab Q
注意:物理量用小字表示变量,用大写表示恒量。
从工程应用的角度来讲,电路中的电压是产生电流的根 本原因;在数值上,电压等于电路中两点电位的差值。
2.对于集总参数元件,任何时刻,从元件一端流入的电 流,恒等于从元件另一端流出的电流,并且元件两端的 电压值是完全确定的。
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4. 电路中的电压、电流及其参考方向
(1)电流

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电工电子技术与技能
直流电流、电阻的测量
4. 直流电流的测量 (1)测量时,万用表必须串入被测电路,不能并联。 (2)必须注意表笔的正、负极性。测量时,红表笔接电路断口高电 位端,黑表笔接低电位端。 (3)在不清楚被测电流大小情况下,量程宜大不宜小。严禁在测量 中拨动转换开关选择量பைடு நூலகம்。 5. 电阻的测量 (1)正确选择电阻倍率档,使指针尽可能接近标度尺的几何中心, 可提高测量数据的准确性。 (2)严禁在被测电路带电的情况下测量电阻。 (3)测量时,直接将表笔跨接在被测电阻或电路的两端,注意不能 用手同时触及电阻两端,以避免人体电阻对读数的影响。 (4)测量热敏电阻时,应注意电流热效应会改变热敏电阻的阻值。
电工电子技术与技能
第1单元 电路基础
1.
直流电路
2
电容与电感
3
磁场及电磁感应
4
单相正弦交流电路
5
三相正弦交流电路
电工电子技术与技能
1.1 实训室认识及安全电压
1.2
电路
1.3
电路常用物理量
1.4
电阻元件与欧姆定律
1.15.5
电电阻阻的的连连接接
1.6
基尔霍夫定律
电工电子技术与技能
实训室认识及安全用电
图3.16 ZC-8型接地电阻测定仪外形及附件
电工电子技术与技能
使用方法
ZC-8型接地电阻测定仪测量连接如图3.18所示。
图3.5 直流电流的测量
图3.6 用分流器扩大量程
电工电子技术与技能
电压的测量
测量电压时,电压表必须与被测电路并联。 1.交流电压的测量 测量交流电压通常采用电磁式电压表。 在测量量程范围内将电压表直接并入被测电路即可,如图3.8所示。 用电压互感器来扩大交流电压表的量程,如图3.9所示。

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2、变量和常量的关系(变量:A、B、C…)
加:A+0=A 乘: A ·0=0
A+1=1A 源自1=AA+A=AA ·A=A
3、与普通代数相似的定理
非:A A0
AA1 AA
交换律 A B B A A B B A
ppt精选版
43
结合律 A B C A B C A B C A B C 分配律 A B C A B AC A B C A B A C
____、中间环节三部分组成。 • A.电阻 B.电容 C.电感 D.负载
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17
1.2 正弦交流电的基本知识
ppt精选版
18
1.2.1 正弦量 的三要素
1 频率与周期 2 振幅和有效值 3 相位、初相、相位差
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19
引言
随时间按正弦规律变化的交流电压、电流称为正 弦电压、电流。
0
频率( f ): 单位时间内的周期数 单位(Hz)。
2 t T/2 T t
T
角频率(ω ): 每秒钟变化的弧度数,单位(rad/s)。
三者间的关系示为:
f =1/ T ω =2 /T=2 f
我国和大多数国家采用50Hz作为电力工业标准
频率(简称工频),少数国家采用60Hz。
ppt精选版
21
2 振幅和有效值
ppt精选版
15
物理中对基本物理量规定的方向
物理量 电流 I
电压 U
实际方向
正电荷运动的方向
高电位 低电位 (电位降低的方向)
单位
kA 、A、mA、 μA
kV 、V、mV、 μV
电动势E
低电位 高电位 (电位升高的方向)

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(3)受控源的功率 如采用关联方向:
p =u1i1 +u2i2=u2i2
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1.3 基尔霍夫定律
电路中通过同一电流的每个分支称为支路。 3条或3条以上支路的连接点称为节点。 电路中任一闭合的路径称为回路。
i1
R1 +c us1 -
a i2
i3
R2
R3
+d
e
us2

b
图示电路有3条 支路,2个节点, 3个回路。
如果采用关联方向,在标示时标出一种即
可。如果采用非关联方向,则必须全部标示。
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电动势是衡量外力即非静电力做功能力 的物理量。外力克服电场力把单位正电荷从 电源的负极搬运到正极所做的功,称为电源 的电动势。
e dW dq
电动势的实际方向与电压实际方向相反, 规定为由负极指向正极。
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1.1 电路基本物理量
为了某种需要而由电源、导线、开关和负载按 一定方式组合起来的电流的通路称为电路。
电路的主要功能: 一:进行能量的转换、传输和分配。 二:实现信号的传递、存储和处理。
电路分析的主要任务在于解得电路物理量, 其中最基本的电路物理量就是电流、电压和 功率。
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1.1.1 电流
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1.电阻的串联
+
i
R1
+ u1 -
+
u
R2 u2 -
+

Rn u-n
i
+
u
R

n个电阻串联可等效为一个电阻
R R1 R2 Rn
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分压公式

电工电子技术课件第1章


参考方向关联 U
U
情况下,吸收
非关联
的电功率为:
P UI
P UI
若 P > 0,电路实际吸收功率,元件为负载;
(U和I的实际方向相同,是负载)
若 P < 0,电路实际发出功率元件为电源。
(U和I的实际方向相反,则是电源)
例1.1 试 判断(a)、(b) 中元件是吸收功率还是 发出功率。
+
I= -1A
三、电流的实际方向
正电荷运动的方向。(客观存在)
电流的方向可用箭头表示,
也可用字母顺序表示( iab )
iR
a
b
1.2.2 电压
一、电位
定义:电场力把单位正电荷从一点移到参考点所做
的功。
(电路中电位参考点:接地点,Vo= 0) 单位: V(伏特)、kV(千伏)、mV(毫伏)
二、电压
定义: 电场力把单位正电荷 从一点移到另一点所 做的功。
A
A
U
U
B
U=4V
B
U= -4V
电源两端的电压
结论:
当电压的参
电动势正方向表示电位升
考方向与电动
电压正方向表示电位降
势的参考方向
A
相反时 U E
A
当电压的参
E
U
E
U 考方向与电动 势的参考方向
B
E 5V
B
E 5V
相同时
U E
U VA VB 5V U VB VA 5V
UE
U E
注意:
1.6.1 电感元件
一、线性电感(L为常数) i
N — 匝数 Φ — 磁通
Ψ — 磁链 N
韦伯(Wb)
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R水
B

·
·
返回
一、电 路
1.定义: 电路是由某些电气元件按一定方
式连接起来的总体,它提供了电
流流通的路径。 2.组成: 电路主要由电源、负载和中间环
节三部分组成。
返回
例如:手电筒电路
电源:
其它形式的能量 (信号 ) 电能 (电信号)
电 源
中间环节 负载
负载:
电能(电信号)
其它形式的 能量(信号 )
返回
○ R1
A
I
解:
Uab = 5V ,I=2A
1Ω +
PA B U ab I 5V 2 A 10 W PE 1 E 1 I 5V 2 A 10 W PE 2 E 2 I 10V 2 A 20 W
2 2 2 2
(吸收)
E1 - 5V R2 4Ω - 10V E2 + ○ B
p = ui
返回
当某元件的电压电流关联 参考方向时 有 p=ui 当某元件的电压电流非关 联参考方向时 有 p=-ui
a
I
b
U
a I b
U
返回
* 若求出的P > 0,说明元件在吸收功率,一定
是负载, 求出的P < 0,说明元件在发出功率,一定是 电源。
例1、在图示电路中, Uab = 5V ,I=2A, 求: (1) 各个元件的功率; (2) 这段电路上的总功率.
○ ○
(吸收)
(发出)
PR 1 I R 1 2 1W 4 W
PR 2 I R 2 2 4 W 16 W
(吸收)
(吸收)
返回
图中五个元件代表电源或负载。参考方向如 例2、 图所示。已知:I1=-4A、I2=6A、U1=140V、 U2=-90V、U3=60V、U4=-80V、U5=30V。 (1)试标出各电流和电压的实际方向;(2) 判断哪些元件是电源,哪些是负载;(3)计 算各元件功率。 ×4A=-560W P1=-140V —— 电流、电压同相 4 5 P =-90V×6A=-540W 负载 2 ×4A=320W —— P4=80V 电流、电压反相 1 3 2 P5= 30V×6A=180W 电源 1、2 —— 电源 元件 P3=(560 + 540-320-180)W 3 4 5 —— 元件 、 、 负载 =600W U I 返回
第一章 电路的基本概念和基本定律
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 电路和电路模型 电路的基本物理量及其参考方向 理想电路元件 基尔霍夫定律 电路中的电位及其计算
第一节 电路和电路模型
一、电路
二、电路模型
返回
第二节 电路的基本物理量 及其参考方向
一、电流及其参考方向
二、电压及其参考方向 三、关联参考方向 四、电能和电功率
1千伏特(kV)=1000伏(V)
返回
1伏(V)=1000毫伏(mV) 1毫伏(mV)=1000微伏(μV) 3.实际方向: 高电位指向低电位。
4.参考方向 :任意选定某一方向作为电压的正 方向,也称参考方向。 5.电压参考方向的表示方法:
a
U
b
a
b
Uab
b
返回
a
* 参考方向与实际方向的关系
在规定的参考方向下,若计算结果
a I
b
a
b
Iab
返回
* 参考方向与实际方向的关系 在规定的参考方向下,若计算结果 I>0 参考方向与实际方向一致 I<0 参考方向与实际方向相反
二、电压及其参考方向
1.定义: 电场力把单位正电荷从a点移到b点所 作的功定义为a、b两点间的电压。
u=dw/dq 交流电压用u表示,直流电压用U表示
2. 单位 :
返回
第三节 理想电路元件
一、无源理想元件 二、有源理想元件
返回
第四节 基尔霍夫定律
一、基尔霍夫电流定律(KCL)
二、基尔霍夫电压定律 (KVL)
返回
第五节 电路中的电位及其计算
一、电位
二、电源的习惯画法
返回
第一节 电路和电路模型
一、电路
二、电路模型
返回
什么是电路呢?例如电子诱饵

A
·
·
3V
课程内容



第一篇直流电路 第一章电路的基本概念和基本定律 第四章单相正弦交流电路 第二章电路的分析方法 第二篇交流电路 第五章三相交流电路 第三章电路的暂态分析 第三篇电机与控制 第六章铁心线圈 第四篇模拟电子电路第七章电动机 第八章电动机的控制 第五篇数字电子电路
第九章常用半导体器件 第十三章数字电路基础 第十章基本放大电路 第十四章组合逻辑电路 第十一章集成运算放大器及应用 第十五章双稳态触发器和时序逻辑电路 第十二章直流稳压电源 第十六章存储器与可编程逻辑器件 第十七章模拟量和数字量的转换
*
一般不希望中间环节产生能量或 信号的转换
返回
3.作用: (1)实现能量的传输、分配和转换. (2)实现信号的传递与处理。 (3)信息的存储。
二、电路模型
1.定义: 电路模型就是将实际电路中的各种 元件按其主要物理性质分别用一些 理想电路元件来表示所构成的电路 图。
返回
2. 常见的理想电路元件
电阻
大小和方向都随时间改变的叫交流 用i 表示 大小和方向都不随时间改变的叫直流 用I 表示
返回
2. 单位:
1安培(A)=1000毫安(mA) 1毫安(mA)=1000微安(μA) 3. 实际方向: 规定正电荷运动的方向。 4. 参考方向 :在分析和计算电路时往往任意选 定某一方向作为电流的正方向,也称参考方向。 5.电流参考方向的表示方法:
电感
电容
Байду номын сангаас电压源
电流源
返回
3. 手电筒的电路模型
S
中间环节
US
负载
电 源
R R0
电路模型只反映实际电路的作用及其相互 的连接方式,不反映实际电路的内部结构、几 何形状及相互位置。
返回
一、电流及其参考方向
1. 定义:
第二节 电路的基本物理量及其 参考方向
在电场的作用下,电荷有规则的定向 移动形成电流,我们把单位时间内通 过导体横截面积的电荷量定义为电流 强度。 i = dq/dt
U>0
U<0
参考方向与实际方向一致
参考方向与实际方向相反
三、关联参考方向
若电流和电压的参考方向取得相同,称为 关联参考方向,否则称为非关联参考方向。
返回
四、电能和电功率
1.电能
W u d q ( t) i ( t)t d u
t 0
t 1
2.电功率
1) 定义: 单位时间内电能所作的功称为电功率, 简称功率.
电工电子技术第1章
电工电子技术

上课课时 共48学时,上课38学时,试验10学时 学分:3 成绩评定法: 平时成绩占总成绩20%。其中作业质量、笔 记情况占10%,实验(包括参与实验、动手能力、 实验报告质量)占10%。 期末成绩占总成绩80%,闭卷(时间为120分 钟,满分为100分)。题目类型有填空题、选择题、 综合分析题,计算题等。 缺席1/3学时者,取消考试资格,重修;总 成绩不及格者,补考;补考不及格者,重修。
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