第13章学 电工学简明教程课件
电工学课件PPT课件
叠加定理是线性电路的重要性 质，通过将多个电源单独作用 时的响应叠加起来得到总响应
。
03
交流电与变压器
交流电的基本概念
交流电的定义
交流电是指电流的方向随时间作周期性变化的电流，在一个周期内 的平均值为零。
交流电的特点
交流电具有大小和方向周期性变化的特点，其电压和电流的波形呈 正弦或余弦函数。
电工学课件
目录
• 电工学简介 • 电路分析 • 交流电与变压器 • 电机与控制 • 安全用电与保护
01
电工学简介
电工学的发展历程
古代的静电和静磁现象
人类对电和磁的认识可以追溯到古代， 如闪电、静电和磁石吸引铁的现象。
电磁感应定律的发现
19世纪初，英国物理学家迈克尔·法 拉第发现了电磁感应定律，为发电机 的发明奠定了基础。
01
03
电阻
导体对电流的阻碍作用称为电阻，用 字母R表示。
电感
表示线圈产生自感电动势的本领的物 理量称为电感，用字母L表示。
05
04
电容
表示电容器容纳电荷的本领的物理量 称为电容，用字母C表示。
电工学在日常生活和工业生产中的应用
家用电器的使用
电工学在家庭生活中应用广泛，如照明、空调、冰箱、洗衣机等电器 的使用都涉及到电工学的知识。
交流电的频率
交流电的频率是指电流每秒钟周期性变化的次数，单位为赫兹（Hz）。
变压器的工作原理
01
变压器的工作原理
变压器是利用电磁感应原理，将一种电压的电能转换为另一种电压的电
能。
02
变压器的组成
变压器由两个绕组组成，一个称为初级绕组，另一个称为次级绕组，它
们被一个共同的铁芯所环绕。
电工电子技术课件13.1-13.2
1 2
0
2U2 sin(t)d(t)
iD= iO
0.45U2
I
D
IO
0.45 U 2 RL
U DRM 2U 2
o uD
o
2U2
2 3 t
2 3 t 2 3 t 2 3 t
13.2 单相桥式 整流电路
一、桥式整流电路（几种画法）
D4 u1 u2
D3
+
u1
u2
D1 + io
+
uo RL u1
例13.1 已知负载电阻RL =50,负载电压UO=100V。 今采用单相桥式整流电路，交流电源电压为220V。
根据电路要求选择二极管。
解：
负载电流
IO
UO RL
100 A 50
2A
每个二极管通过的平均电流
ID
1 2
IO 0.91A 0.9源自变压器二次侧电压的有效值为
U2
UO
100V 111V
考虑到变压器二次侧绕组及管子上的压降，变 压器二次侧电压一般要高出（5~10%）U2，即 1111.1122V。 UDRM 2122V 172V
可选用2CZ12D二极管，其最大整流电流为3A， 反向工作峰值电压为300V。
u2
D2
io
+
+
RL uo u1
u2
D1 D4
D2 RL
io + uo
D3
D1
D2 D4 RL
io + uo
D3
二、桥式整流电路工作原理
u2正半周：
承受反 压截止
+
D4
+
u1
2024版年度电工学简明教程第三版全套课件完整版电子教案
目录•课程概述与教学目标•电路基础概念与定律•直流电路分析与应用•交流电路基本概念与性质•三相交流电路分析与计算•电机与变压器基本原理及应用•供电系统与安全用电常识•实验技能培养与操作规范课程概述与教学目标03适用范围适用于高职高专、成人教育等电气类专业教学01教材内容包括电路基础、电机与变压器、电气控制、可编程控制器等内容02教材特点简明扼要、重点突出、注重实践应用电工学简明教程第三版介绍1 2 3掌握电工学基本概念、基本原理和基本分析方法知识目标培养学生独立分析问题和解决问题的能力，提高实践技能能力目标培养学生工程意识和创新意识，提高综合素质素质目标教学目标与要求教学内容与方法教学内容根据教材内容和教学目标，合理安排各章节的教学内容和顺序教学方法采用讲授、讨论、案例分析、实验教学等多种教学方法，注重理论与实践相结合课程评估与反馈评估方式采用平时成绩、实验成绩、期末考试成绩等多种评估方式，全面评价学生学习效果反馈机制建立有效的学生反馈机制，及时了解学生学习情况和问题，调整教学策略和方法电路基础概念与定律电路组成及基本物理量电路组成电路由电源、负载、导线和开关等基本元件组成，形成闭合回路以传输电能。
基本物理量电流、电压、功率等是描述电路状态的基本物理量，其中电流表示电荷的流动速率，电压表示单位时间内通过导体的电荷数所产生的电势差，功率则表示单位时间内转换、使用或耗散的电能。
欧姆定律及其应用欧姆定律欧姆定律指出，在闭合电路中，电流与电压成正比，与电阻成反比，即I=U/R，其中I表示电流，U表示电压，R表示电阻。
应用欧姆定律是分析线性电阻电路的基本定律，可用于计算电路中的电流、电压和电阻等参数，还可推广至交流电路中的复数表示形式。
电阻串并联及等效变换电阻串联电阻串联时，总电阻等于各电阻之和，即R=R1+R2+...+Rn，串联电路中的电流处处相等。
电阻并联电阻并联时，总电阻的倒数等于各电阻倒数之和，即1/R=1/R1+1/R2+...+1/Rn，并联电路中的电压处处相等。
电工学简明教程
电工学简明教程第1章电路及其分析方法1.1电路的作用与组成部分1)组成;电源.负载.中间环节2)作用;实现电能的传输和转换1.2电路模型1)电路模型简称电路1.3电压和电流的参考方向1)在分析与计算电路时,常可任意选定某一方向作为电流的参考方向.所选的电流的参考方向并不一定与电流的实际方向一致2)在参考方向选定之后,电流之值才有正负之分1.4电源有载工作.开路与短路1)额定电压=U N 额定电流=I N 额定功率=R N2)电压.电流和功率的实际值不一定等于它们的额定值1.6电阻的串联和并联1)两个串联电阻可以用一个等效电阻R来代替,等效的条件是在同一电压U的作用下电流I保持不变.2)等效电阻等于各个串联电阻之和.R=R1+R23)两个并联电阻也可用一个等效电阻R来代替4) 等效电阻的倒数等于各个并联电阻的倒数之和1／R=1／R1+1／R2第2章正弦交流电路2.1正弦电压与电流1)正弦量变化一次所需的时间(秒)称为周期T.每秒内变化的次数称为频率F,它的单位是赫[兹](HZ)2)正弦量在任一瞬间的值称为瞬时值;用小写字母来表示,如ｉ,ｕ及ｅ分别表示电流,电压及电动势的瞬时值.瞬时值中最大的值称为幅值或最大值,用带下标ｍ的大写字母来表示,如Iｍ,Um及Em分别表示电流,电压及电动势的幅值.3)正弦电流,电压和电动势的大小往往不是用它们的幅值,是常用有效值(均方根值)来计量.4)t=0时的相位角称为初相位角或初相位5)两个同频率正弦量的相位角之差或初相位角之差,称为相位角差或相位差,用φ表示6)在电阻元件的交流电路中,电流和电压是同相的(相位差φ=0)7)在电感元件电路中，在相位上电流比电压滞后90°（相位差φ=+90°）8）在电容元件电路中，在相位上电流比电压超前90°（φ=-90°）9）在电阻元件电路中，电压的幅值（或有效值）与电流的幅值（或有效值）之比值，就是电阻R10）在电感元件电路中，电压的幅值（或有效值）与电流的幅值（或有效值）之比值为ωL它的单位为欧[姆]11）在电感元件电路中，电压的幅值（或有效值）与电流的幅值（或有效值）之比值为1／ωC它的单位为欧[姆]12)阻抗的实部为“阻”,虚部为“抗”13)对电感性电路(XL>XC),φ为正;对电容性电路(XL<XC),φ为负14)在交流电路中,平均功率一般不等于电压与电流的有效值的乘积,如将两者的有效值相乘,则得出所谓视在功率S,即S=UI=∣Z∣I²。
《电工学简明教程》课件
在电工实践操作中，应遵循一定的操作规范，以确保操作过程的安全和顺利。
电工实践操作规范是指导电工进行实践操作的重要准则，它规定了操作步骤、注意事项等内容。遵循操作规范可以有效地避免因操作不当而引起的安全事故，同时也能提高工作效率和操作质量。
常见的电工工具和仪表包括螺丝刀、钳子、电笔、万用表等。每种工具和仪表都有其特定的用途和使用方法，正确使用这些工具和仪表可以有效地解决电路故障、安装电气设备等问题，同时也能避免因使用不当而引起的设备损坏或人身伤害。
03
现代应用
电工学在通信、计算机、自动化等领域得到广泛应用，推动着社会的进步。
01
早期探索
从静电学到电流的发现，再到电磁感应定律的提出，电工学逐渐形成。
02
近代发展
随着电力工业的兴起，电工学在发电、输电、配电等方面取得巨大进步。
02
CHAPTER
电工基础知识
电荷的定向移动形成电流，电流的方向规定为正电荷移动的方向。
详细描述
04
CHAPTER
交流电与电机
正弦交流电的定义
正弦交流电是指电流的大小和方向随时间按正弦规律变化的电流。
三相交流电是由三个相位差为120度的单相交流电组成的电源系统。
三相交流电的定义
三相交流电广泛应用于工业和民用领域，如电动机控制、输电和配电等。
三相交流电的应用
三相交流电具有对称性、可靠性和经济性等优点。
电流的形成
电路由电源、负载、开关和导线等组成，用于实现电能的传输和转换。
电路的组成
导体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比。即 I=U/R。
欧姆定律
电压是电场中两点之间的电势差，是推动电荷移动的力。电压的方向与电流的方向相同（从高电位指向低电位）。
电工电子技术简明教程配套教材课件完整版电子教案
项目 1 电力系统简介与安全用电
图 1－12 电流表的类型
项目 1 电力系统简介与安全用电
2 )电压表
电压表是测量电压的一种仪器,在面板上常有一个电压
表的符号: V 。在结构上,电压表分为指针式电压表和数字式
电压表。过去经常使用的是指针式电压表,现在普遍使用的
项目 1 电力系统简介与安全用电
图 1－4 从发电厂到用户的送电过程
项目 1 电力系统简介与安全用电
5. 三相四线制供电体制
我国工业生产和居民生活用电采用“三相四线制”的供
电体制,即三根相线(相线带电,用测电笔测量相线,氖管会发
光,俗称火线)和一根中性线(中性线不带电,用测电笔测量中
性线,氖管不发光,俗称零线)。任意一根相线与中性线之间的
电单位都是电能用户。
电能用户使用的电多为交流电,且电压等级不同。在我
国,民用交流电的电压是220V ,工厂的一些大型用电设备使用
的交流电压是 380V 。高于 380V 的电压俗称为高压电。
采用高压输送的电能,要通过变电站变成较低一级的电
压,再经配电线路将电能送往用户。图 1－4 所示为从发电厂
到用户的送电过程。
项目 1 电力系统简介与安全用电
3. 电工仪表的准确度
电工仪表的基本误差通常用准确度来表示,准确度越高,
仪表的基本误差就越小。当一台仪表测量不同大小的被测量
时,其绝对误差变化不大,但相对误差却有很大变化,即被测量
越小,相对误差越大。显然,通常的相对误差概念不能反映出
仪表的准确性能,所以,一般用引用误差来表示仪表的准确度
项目 10 集成组合逻辑电路及其应用
项目 11 集成触发器与时序逻辑电路
电工学简明教程ppt课件
电路模型
用理想电路元件组成的电路，称为实际电路的 电路模型。
2021/4/24
1.3 电压和电流的参考方向
对电路进行分析计算时，不仅要算出电压、电流、 功率值的大小，还要确定这些量在电路中的实际方向。
但是，在电路中各处电位的高低、电流的方向等很 难事先判断出来。因此电路中各处电压、电流的实际方 向也就不能确定。为此引入参考方向的规定。
R0
_
b
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c
电源开路时的特征
I
I=0
R
U = U0 = E
P=0
d
1.4.3 电源短路 当电源两端由于某种原因连在一起时，电源路时的特征
+
U=0
E_
I = IS = E/R0
UR
P=0
R0
PE = P = R0IS2
电流过大，将烧毁电源！
b
d
为防止事故发生，需在电路中接入熔断器或自动断
路器，用以保护电路。
2021/4/24
1.4 电源有载工作、开路与短路
1.4.3 电源短路
由于某种需要将电路的某一段短路，称为短接。
I
+
R1
E_
UR R0
I 视电路而定
有
源
电
U=0
路
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1.5 基尔霍夫定律
支路 电路中的每一分支
I1
I2
c
a
d
如 acb ab adb
R1
R2
结点 电路中三条或三条
电压不等于电源电压的一半，而是 73.5 V。
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+ e d
Uc b a
电工学简明教程第十三章第二版
2. 逻辑代数的基本运算法则
A B B A
2. 逻辑代数的基本运算法则 结合律 ( A B ) C A ( B C )
电 工 与 电 子 技 术
( A B) C A ( B C ) 普通代数 分配律 A ( B C ) A B A C 不适用！ A ( B C ) ( A B) ( A C ) 证: ( A B ) ( A C ) A .A=A A A A C B A B C A+1=1 A A(C B ) BC A(1 C B ) BC A BC
输出级
T1 A B C
多发射 极三极 管 输入级
1
T2
C
R3
中间级
等效电路
电 工 与 电 子 技 术
逻辑表达式 Y=A B C ： “与非” 门逻辑状态表 A & B A B C Y Y C 0 0 0 1 0 0 1 1 “与非”门 0 1 0 1 0 1 1 1 有“0”出“1” 1 0 0 1 “与非”逻 1 0 1 1 辑关系 1 1 0 1 1 1 1 0 全“1”出“0”
状态表
A 0 1
Y 1 0
“非”逻辑关系是否定或相反的意思。
13.1.2 分立元件基本逻辑门电路
门电路是用以实现逻辑关系的电子电路，与
电 工 与 电 子 技 术
前面所讲过的基本逻辑关系相对应。 门电路主要有：与门、或门、非门、与非门 、或非门、异或门等。
由电子电路实现逻辑运算时，它的输入和 输出信号都是用电位（或称电平）的高低表示 的。高电平和低电平都不是一个固定的数值， 而是有一定的变化范围。
即：有“1”出“1”， 全“0”出“0”
第 13 章 门电路和组合逻辑电路 电工学简明教程
由逻辑图列出状态表
Y 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1
十进制数 D C B A
&
1
D
1
1
A
B C 8421 编码器
Y3 A B A B
Y2 A B A B
当 A < B 时, Y3 = 1；
是 1 位数字比较器。
( A B )( A B )
AB A B
[例 3] 组合逻辑电路输入端 A、B、C 和输出端 Y 的波 形如图所示。写出其与非表达式。并用最少的与非门组成该 组合逻辑电路 (画出逻辑电路图)。 [解]
AD C ( D D ) A C B C
AD C A C B C AD C ( 1 A ) B C
AD C B C AD C ( 1 B ) AD C
要用 CT74LS20 双 4 输入与非门组成电路，需将上式变 换为与非逻辑式。
第 13 章
门电路和组合逻辑电路
13.1 基本要求
1．掌握与门、或门、与非门、或非门、异或门的逻辑功 能，了解 TTL与非门、COMS 门、三态门； 2．掌握逻辑函数的表示方法，并能用逻辑代数运算法则 化简逻辑函数；
3．会分析组合逻Biblioteka 电路；4．理解加法器、编码器、译码器的工作原理。
13.2 本章小结
9876543210
由状态表可看出，凡是十进制数的奇数接高电平时，Y 为 1，否则 Y 为 0 。故为判奇电路。
电工学简明教程总结PPT课件
uC(0+) = uC(0–)
电压与电流初始值的确定
* 作出 t = 0– 的等效电路，在此电路中,求出 iL(0–) 和 uC(0– )。
* 作出 t = 0+ 的等效电路
换路前，若储能元件没有储能，则在 t = 0+ 的等效电路中，可将电容短路，而 将电感元件开路；若储能元件储有能量，则在 t = 0+ 的等效电路中，电容可用电压 为 uC(0+) 的理想电压源代替，电感元件则可用电流为 iL(0+) 的理想电流源代替。
由于电路中某一点的电位是指由这一点到参考点的电压，所以电路电位的计算 与电压的计算并无本质的区别。但要注意电路中某一点的电位与参考点的选取有关， 而电路中某两点之间的电压则与参考点无关。
(4)电源的工作状态、开路与短路 学习时注意理解三种状态的特点及判断电路中某一元件处于电源状态还是负载 状态。
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I R2 + US – (IS – I ) R1 = 0
代入已知数据，解之，得
I=5A
第17页/共31页
+
US
R3
–
[例 1] 在图示电路中，已知 IS = 10 A， US = 10 V，R1 = 6 ，R2 =4 ， R3 = 5 。求流过 R2 的电流 I 和理想电压源的功率。
I
[解] 要计算理想电压源的功率，
(2)理想电流源(恒流源) 特点：输出电流 I 是由它本身确定的定值，而输出电压 U 是任意的，是由输 出电流和外电路决定。 注意：与理想电流源串联的元件，其电流等于理想电流 源的电流。
(3)无源元件 R、L、C 在电压、电流参考方向一致的前提下， R、L、C 两端的电压、电流关系分别 为