电工电子技术基础知识

+ E –
+
U R
• 电动势描述的是电源内部电源力克服电场力 把正电荷从低电位推到高电位的正极所做的 功，是其他形式能量转换为电能的过程。 • 电压描述的是电源外部的负载电路中（外电 路）电场力推动正电荷从高电位移到低电位， 同时克服负载中的阻力所做的功，是电能转 换为其他形式能量的过程。
物理中对基本物理量规定的方向 物理量 电流 I 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) 低电位 高电位 (电位升高的方向) 单 位
3
uab
dW dq
V（伏特）、kV（千伏）、mV(毫伏）
1kV 10 V 10 mV
6
（三）实际方向：
由高电位端指向低电位端
R
电压的方向可用箭头表示,也可用字
母顺序表示(
uab )，也可用+，- 号表示
+a
u
二、电位
u
b
-
（一）定义：把电路中任一点与参考点（规定电位能为零
的点）之间的电压，称为该点的电位。也即该点对参考点所 具有的电位能。

t
正半周： 电流实际方向与参考方向相同
正弦量的三要素
负半周： 电流实际方向与参考方向相反
1 频率与周期
描述正弦量变化快慢的参数： 周期(T): 变化一个循环所需要 的时间，单位(s)。 频率( f ): 单位时间内的周期数 单位(Hz)。
i 2 t T/2 Ｔ t
0
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。
1 22 0 21 1 20 1 21 1 22
( 5.75)10
十进制数转换为二进制数： 整数的转换--连除法
( 26 )10 ( 11010 ) 2
2 26 2 13 2 6 2 3 2 1 0
余数 0 1 0 1 1
除基数 得余数 作系数 从低位 到高位
i
k i —第i位的系数,
N —第i位的权
i
十进制数转换为二进制数：
先将十进制转换成二进制，再由二进制转换成十六进制数。 每一个十六进制数码都可以用4位二进制数来表示。可将二 进制数从低位开始，每4位为一组写出其值，从高位到低位 读写，就是十六进制数。
二、十、十六进制的数码比较：
十进制 二进制 十六进制 0 1 2 3 000 001 010 011 100 101 110 111 0 1 2 3 4 十进制 二进制 十六进制 8 1000 8 9 10 11 1001 1010 9 A B C
有效值必 须大写
注意
用仪表测得的交流电压、电流值，就是被 测物理量的有效值。标准电压220V，也是 指供电电压的有效值。 交流设备名牌标注的电压、电流均为有效值
1.2.2 三相电 源
1 三相交流发电机
2 三相电源
三相交流发电机主要组成部分： 电枢（是固定的，亦称定子）：定子铁心内圆周表面 有槽，放入三相电枢绕组。 L1 L 2 L 3 磁极 （是转动的，亦称转子）
（2）二进制（Binary number） -- 逢二进一 数码：0 ，1 位权： 2 i
(101.11) 2 (101.11) B
1 22 0 21 1 20 1 21 1 22
二进制数转换为十进制数：
(101.11) 2 (101.11) B
真值表
A
0 1
F 1 0
逻辑函数式
F A
14.2.2 逻辑代数的运算法则
1、 常量之间的关系（常量：0和1）
加： 0+0=0 0+1=1 1+1=1
0=0 乘：0 · 0· 1=0 1· 1=1
非： 0 1
1 0
2、变量和常量的关系（变量：A、B、C„）
0=0 非：A A 0 加：A+0=A 乘: A · A+1=1 A· 1=A A A 1 A+A=A A· A=A AA
（4）十六进制（Hexadecimal number） -- 逢十六进一
数码：0 ~ 9,A,B,C,D,E,F
位权： 16
0
i
(2A.7F)16 (2A.7F)H
2 16 10 16 7 161 Nhomakorabea1
15 16
2
任意（N）进制数展开式的普遍形式：
D ki N
kA 、A、mA、 μA
电压 U
电动势E
kV 、V、mV、 μV kV 、V、mV、 μV
• • • •
例： 1 、一个电路的基本组成包括（ ） 导线B、电源 C、开关D、负载 2. 不论电路如何复杂，总可归纳为由电源、 ____、中间环节三部分组成。 • A．电阻 B．电容 C．电感 D．负载
1.2 正弦交流电的基本知识
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
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。 正弦量： 正弦电压、电流等物理量统称为正弦量。 规定电流参考方向如图 i
i a
R
b

i
+
0
i I m sin( t i )
振幅 角频率 初相角
•
对称正弦量特点为： 频率相同、幅值相等、相 U1 U 2 U 2 0 位互差120°的三相电压称为 对称正弦电压。 u1 u2 u3 0
三相交流电压出现正幅值（或相应零值)的顺序称为 相序。 在此相序为1-2-3-1称为顺相序。 在电力系统中一般用黄、绿、 红区别1、2、3三相。 相序的实际意义：对三相电动机，如果相序反了，就会反转。
u3 U m sin( t 240 ) U m sin( t 120 )
Um u1 u2 u3
0

2
t
–Um
也可用相量表示：
U3 120° 120° 120° U2
•
•
U1 U 0
o
U 2 U 120o 3 U 120o U
U1
三相电压相量图
手电筒电路
电源是将其他形式的能量转化为电能的装置
负载是取用电能的装置，通常也称为用电器。
中间环节是传输、控制电能的装置。
二、电路的作用
1.电力系统中： 实现电能的传输、分配和转换。
2. 电子技术中： 完成信号的处理和传递。
1. 1.2 电路的 基本物理量
1 电流
2 电压
3 电动势
4 电功率
1 电流
F=A•B
（2）或逻辑（逻辑加） 决定一事件结果的诸条件中，只要有一个或一个 以上具备时，事件就会发生的逻辑关系。 真值表 A B 0 0 0 1 1 0 1 1 F 0 1 1 1
逻辑函数式
F AB
（3）非逻辑（逻辑反） 只要条件具备了，事件便不会发生；条件不具备， 事件一定发生的逻辑关系。
2.2 基本逻辑器件的基本知识
2.2.1 数制与编码 2.2.2 逻辑代数及应用 2.2.3 基本逻辑门电路
2.2.1 数制与编码
1
2
数制
编码
1 数制：
（1）十进制（Decimal number）-- 逢十进一 数码：0 ~ 9 位权：10 i
(123.45)10= (123.45)D
1 102 2 101 3 100 4 101 5 102
一、电流定义
带电粒子或电荷在电场力作用下的定向运动 形成电流。单位时间内流过导体截面的电荷量定义为 电流强度。
二、电流的单位
3 6
dq i dt
A（安培）、mA(毫安）、μA（微安)
1A=10 mA 10 A
三、电流的分类
1、直流：当电流的量值和方向都不随时间变化时, 称为 直流电流, 简称直流。
3
电动势
图 手电筒电路原理图
电源力把单位正电荷从 “-” 极板经电源 一、定义：
内部移到 “+” 极板所做的功。 dW e 用字母e（E）表示。 dq
二、单位： V（伏特）、kV（千伏）、mV(毫伏）
三、实际方向： 由低电位端指向高电位端 电动势的方向用+，- 号 表示，也可用箭头表示。 U=E I
L1 L2
– + S
1 三相交流发电机
L3
n
N
L1
单相绕组
L 1
L L2 L3 1
三相绕组
L3
+
+
L2
绕组
+
L 1
铁心
三相绕组的三相电动势幅 值相等, 频率相同, 彼此之 间相位相差120°。
2 三相电源
三相电源是由三相发电机产生的频率相同、幅 值相等、相位互差120°的三相对称正弦电压。 u1 U m sin t u2 U m sin( t 120 )
3、与普通代数相似的定理 交换律
A B B A
A B B A
结合律 A B C A B C 分配律 AB C AB AC
A B C A B C A BC A B A C
（电路中电位参考点：接地点，Vo= 0）
参考点的电位为零可用符号“ ”表示。
（二）单位：
V（伏特）、kV（千伏）、mV(毫伏）
电路中两点之间的电压也可用两点间的电位差表示： u Va V ab b 如果A、B的实际电位为：VA 6V VB 2V