电工学第21章

合集下载

第21课欧姆定律及电路连接(原创by明珠学校)(浙江省金华市永康市)

实物图
电路图
研究电流和电压的关系中滑动变阻器
的作用：改变电阻R两端电压。
注意事项
1.连接电路时开关断开。应＿＿＿＿ 2.闭合开关前，滑动变阻器的滑片电阻最大应移到_________ 位置。 R
实验一．电阻不变时，电流与电压的关系
实验次序 (1) (2) (3)
5Ω 电阻R=＿电压电流 /伏 /安 1 2 3
电源、 ___________ 电阻R 、这个实验用到的器材：__________
滑动变阻器 R' 、开关 S 、 ___________ 电压表、 ___________ 电流表等。 ____ __ ______ _______
这个实验中滑动变阻器的作用是：
改变或保持导体（电阻R）两端的电压。
需要更完整的资源请到新世纪教育网 -
１目的：用电流表和电压表测电阻２原理： R=U/I
需要更完整的资源请到新世纪教育网 -
实验原理：
因为 R=U/I，所以，只要用电压表测出被测电阻两端的电压和用电流表测出通过被测电阻的电流，就可根据R=U/I算出电阻
二、欧姆定律
1.内容：导体中的电流，跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。这个规律叫欧姆定律。 I （ A ） U 2.公式： I ＝单位：U（V） R R（ Ω）
3.变换公式：
U=IR
U R= I
I
R
U
需要更完整的资源请到新世纪教育网 -
到目前所学的电学知识为止，我们学了哪些物理量？哪些可以直接测量？哪些不能？
实验数据记录
U（V） 1V 2V 3V 0.6
Ｒ＝
5Ω

电工学)电子技术21章

总目录章目录返回上一页下一页
高电平
电平的高低一般用“1‖和 “0‖两种状态区别，若规定高电平为“1‖，低电平为“0‖ 则称为正逻辑。反之则称为负逻辑。若无特殊说明，均采用正逻辑。
UCC 1
低电平 0
0V
总目录章目录返回
上一页下一页
1. 电路
21.3.2 二极管“与” 门电 ―与” 门逻辑状态表路
1. 电路
R1
T1 A B C
+5V
R4
R2
T3
T2
E1 E2 E3
T4 Y B T5 R5 C
多发射极三极管
R3
等效电路
总目录章目录返回上一页下一页
输入级
中间级
输出级
2. 工作原理 (1) 输入全为高电平“1‖(3.6V)时
+5V
钳位2.1V 4.3V E结反偏
A ―1‖ B (3.6V) C
“或”、“非”的意义。
总目录章目录返回上一页下一页
1. ―与”逻辑关系
A + 220V B
A Y 0 0 1 1
状态表 B 0 1 0 1
Y 0 0 0 1
逻辑表达式： Y = A • B
Hale Waihona Puke ―与”逻辑关系是指当决定某事件的条件全部具备时，该事件才发生。设：开关断开、灯不亮用逻辑 “0‖表示，开关闭合、灯亮用逻辑“1‖表示。
21.4 TTL门电路
(三极管—三极管逻辑门电路)
TTL门电路是双极型集成电路，与分立元件相比，具有速度快、可靠性高和微型化等优点，目前分立元件电路已被集成电路替代。下面介绍集成 “与非”门电路的工作原理、特性和参数。

第21课欧姆定律及电路连接(原创by明珠学校)(浙江省金华市永康市)-1

串联电路的总电阻等于
各串联导体的电阻之和
需要更完整的资源请到新世纪教育网 -
讨论1：串联电路的总电阻有什么特点？
特点是：串联电路的总电阻比任何一个导体的电阻大。＋＝这相当于增加了导体的长度
讨论2：若有n 个电阻R1、R2、· · · 、Rn串联，则它们的总电阻R 等于多少？
育网 -
应用1.已知电压、电阻，求电流
车床照明灯的电压是36V，它正常工作时灯丝的电阻是32Ω。求通过灯丝的电流。
（1）画电路图解题步骤：（2）列出已知条件和所求量（3）求解I
R=32Ω I=？ U=36V 已知： U=36V R=32Ω
求： I 36V U = ≈ 1.13A 解：I=. R 32Ω 答：车床照明灯正常工作时，需要更完整的资源请到新世纪教通过灯丝的电流约为 1.13A.
1222Ω 答：灯丝正常发光时的电阻值为 _________________________
需要更完整的资源请到新世纪教育网 -
课堂练习
1.有甲乙两导体，甲导体的电阻是2Ω ，两端电压是2V；乙导体的电阻是４Ω ，两端电压是8V。某学生计算甲导体中的电流I甲时，列出：
需要更完整的资源请到新世纪教育网 -
§15.4
串联电路的电阻
串联电路中电流、电压规律：
相等串联电路中各处的电流_______ 等于各部分电压之和串联电路两端的总电压______
6V 0.4A V R2
S
需要更完整的资源请到新世纪教育网 -
电流跟电阻成反比 U不变 I / I = R / R 1 2 2 1 综合
欧姆定律：导体中的电流跟导体应用两端的电压成正串联电路的总电阻 R = R1+ R2 比，跟导体的电阻成反比。即并联电路的总电阻 I = U / R 需要更完整的资源请到新世纪教 1/R = 1/ R1 + 1/R 2

电工学第六版课后答案

工学第六版课后答案第一章习题1－1 指出图1－1所示电路中A 、B 、C 三点的电位。

图1－1 题 1－1 的电路解：图（a ）中，电流 mA I 51226.=+=, 各点电位 V C = 0 V B = 2×1.5 = 3V V A = (2+2)×1.5 = 6V图（b ）中，电流mA I 1246=+=，各点电位 V B = 0 V A = 4×1 = 4VV C =－ 2×1 = －2V图（c ）中，因S 断开，电流I = 0，各点电位 V A = 6V V B = 6VV C = 0图（d ）中，电流mA I 24212=+=，各点电位 V A = 2×(4+2) =12V V B = 2×2 = 4V V C = 0图（e ）的电路按一般电路画法如图，电流mA I 12466=++=，各点电位 V A = E 1 = 6VV B = (－1×4)+6 = 2V V C = －6V1－2 图1－2所示电路元件P 产生功率为10W ，则电流I 应为多少? 解：由图1－2可知电压U 和电流I 参考方向不一致，P = －10W ＝UI 因为U ＝10V , 所以电流I ＝－1A图 1－2 题 1－2 的电路1－3 额定值为1W 、10Ω的电阻器，使用时通过电流的限额是多少？解：根据功率P = I 2 R A R P I 3160101.===1－4 在图1－3所示三个电路中，已知电珠EL 的额定值都是6V 、50mA ，试问哪个电珠能正常发光？图 1－3 题 1－4 的电路解：图（a ）电路，恒压源输出的12V 电压加在电珠EL 两端，其值超过电珠额定值，不能正常发光。

图（b ）电路电珠的电阻Ω=Ω==120120506K R .，其值与120Ω电阻相同，因此电珠EL 的电压为6V ，可以正常工作。

图（c ）电路，电珠与120Ω电阻并联后，电阻为60Ω，再与120Ω电阻串联，电珠两端的电压为V 4126012060＝＋⨯小于额定值，电珠不能正常发光。

西安交大的电机学课件19第六篇、第21、22章见电工学24章第十章课件的17、18、19章

8
结论：
当电机对称运行时，则电枢电流产生的全部磁通感应的电势
如下描述
Ead Eaq E jId X ad jIq X aq j Id Iq X
jId X ad X j X aq X Iq jId X d jIq X q
Ead ad Fad Id X ad — 称直轴电枢反应电抗 Eaq aq Faq Iq X aq — 称交轴电枢反应电抗
则感应电势用电抗压降来表示：
Ead jId X ad Eaq jIq X aq 而 E jIa X j(I d I q ) X
（稳态运行时）
以上凸极机4个电抗
X d 凸极式同步电机的直轴同步电抗；
X q 凸极式同步电机的交轴同步电抗；
X ad X aq

凸极式同步电机的直轴电枢反应电抗；凸极式同步电机的交轴电枢反应电抗。
前述隐极机3个电抗
X a 隐极式同步电机的电枢反应电抗； X S 隐极式同步电机的同步电抗； X 同步电机的漏磁电抗。
I f Ff n f E0
I F Fad ad Ead
a
a
Faq aq Eaq
U
Ia E
E0 Ead Eaq E U
故得电势平衡方程式：
E0 U (Ead Eaq E ) E0 U jIq X q jId X d
18
3、空载特性试验的用途
① 判断电机设计是否合理，确定磁路的饱和程度。
② 可判断励磁系统的故障以及三相绕组的对称性。
③ 空载特性结合短路特性（在后面介绍 )可以求取同步电抗的不饱和值。

《电工学》全套课件 PPT

I=0 U=U0=E
图2.24 电路开路的示意图
上一页下一页返回
2.4.3 短路
电源短路时的特征可用下列各式表示：
U=0 I=IS=E/R0
图2.25 电路短路的示意图
上一页下一页返回
2.6.2 基尔霍夫电压定律（KVL）
基尔霍夫电压定律是用来确定构成回路中的各段电压间关系的。对于图2.35所示的电路，如果从回路adbca 中任意一点出发，以顺时针方向或逆时针方向沿回路循行一周，则在这个方向上的电位升之和应该等于电位降之和，回到原来的出发点时，该点的电位是不会发生变化的。此即电路中任意一点的瞬时电位具有单值性的结果。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
出的功率和电流都相应增加。就是说，电源输
出的功率和电流决定于负载的大小。
上一页
下一页
返回
2.3.2 电流的测量
测量直流电流通常都用磁电式安培计，测量交
流电流主要采用电磁式安培计
（a）安培计的接法
（b）分流器的接法
图2.20 安培计和分流器
上一页下一页返回
RA I0 I R0 RA
可以储存磁场能量。用途：LC滤波器，调谐放大电路或谐振均衡，去耦电路分类：按结构特点可分为单层、多层、蜂房、带磁芯及可变电感线圈。主要技术参数：电感量L和品质因数Q。电感量是指电感器通入电流后储存磁场能量的大小，其单位是H、mH和H。1H=103mH， 1mH=103H。
（2-14）
即
RA
R0 I 1 I0
（2-15）
上一页
下一页
返回
[例2-5] 有一磁电式安培计，当使用分流器时，表头的满
标值电流为5mA。表头电阻为20。今欲使其量程（满

电工学秦曾煌第六版上下册课后答案

图1: 习题1.5.1图I1 = −4A U1 = 140V U4 = −80V I2 = 6AU2 = −90V U5 =30VI3 = 10AU3 = 60V1 电路的基本概念与定律1.5 电源有载工作、开路与短路1.5.1在图1中,五个元件代表电源和负载。

电流和电压的参考方向如图中所示。

今通过实验测量得知1 试标出各电流的实际方向和各电压的实际极性。

2 判断哪些元件是电源？哪些是负载？3 计算各元件的功率，电源发出的功率和负载取用的功率是否平衡？[解]:2 元件1，2为电源；3，4，5为负载。

3 P1 = U1I1 = 140 ×(−4)W = −560WP2 = U2I2 = (−90) ×6W = −540WP3 = U3I3 = 60 ×10W = 600WP4 = U4I1 = (−80) ×(−4)W =320W P5 = U5I2 = 30 ×6W = 180WP1 + P2 = 1100W负载取用功率P = P3+ P4 + P5 = 1100W 两者平衡电源发出功率PE=1.5.2在图2中，已知I1= 3mA,I2 = 1mA.试确定电路元件3中的电流I3和其两端电压U3，并说明它是电源还是负载。

校验整个电路的功率是否平衡。

[解] 首先根据基尔霍夫电流定律列出图2: 习题1.5.2图−I1 + I2 −I3= 0−3 + 1 −I3= 0可求得I3= −2mA, I3的实际方向与图中的参考方向相反。

根据基尔霍夫电流定律可得U3 = (30 + 10 ×103 ×3 ×10−3 )V = 60V 其次确定电源还是负载：1 从电压和电流的实际方向判定：电路元件3 80V元件30V元件电流I3从“+”端流出,故为电源;电流I2从“+”端流出，故为电源；电流I1从“+”端流出，故为负载。

2 从电压和电流的参考方向判别：电路元件3 U3和I3的参考方向相同P= U3I3 = 60 ×(−2) ×10−3W =−120 ×10−3W （负值），故为电源；80V元件U2和I2的参考方向相反P = U2I2 = 80 ×1 ×10−3W = 80 ×10−3W （正值），故为电源；30V元件U1和I1参考方向相同P= U1I1 = 30 ×3 ×10−3 W = 90 ×10−3W （正值），故为负载。

电工学ppt课件

注意：电位和电压的区别
某点电位值是相对的，参考点选得不同，电路中其它各点的电位也将随之改变；
电路中两点间的电压值是固定的，不会因参考点的不同而改变。
可编辑课件PPT
36
例
c
4A
20 a
5
10A
6A d
+
6
+
_ E1=140V E2=90V _
b
Uab=610=60V Uca=204=80V Uda=56=30V
一、电路的组成和作用
电路：电流所通过的路径。它是由电路元件按一定方式组合而成的。
电路的作用一：实现电能的传输和转换
发电机
升压变压器
输电线
降压变压器
电灯电动机
电炉
电源
中间环节
可编辑课件PPT
负载
8
电路的作用之二：传递和处理信号。
放
大
器
电源（信号源）中间环节
负载
电路的组成：电源、负载、中间环节三部分
忽略次要因素，将实际电路元件理想化
（模型化）。
主要有电阻、电感、电容元件、电源元件。
电路模型：由理想电路元件所组成的电路，就是实
际电路的电路可模编辑型课件。PPT
10
三、电压和电流的参考方向
电路的物理量
电流电压电动势
电池
灯泡
I
+ E
R
+
U
_
_
电源
负载
可编辑课件PPT
11
电路中物理量的方向
I
a
c
RO +
+ -
E
U
_
b

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

Q
F从 S C R
C
SD
RD
Q
S
F主 C 0
0
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Q
R
1 1
状态保持不变。
于月森
J C 1
0
K
总目录章目录返回上一页下一页
C高电平时触发器接收信号并暂存（即F 主状态由J、K决定， F从状态保持不变）。
Q
Q
Q Q
C下降沿( )触发器翻转（ F从状态与F主状态一致）。
C低电平时,F主封锁 J、K不起作用要求C高电平期间J、K 的状态保持不变。
于月森
0
总目录章目录返回上一页下一页
(3)J=1，K=0 设触发器原态为“0‖态
0 Q 1
Q
1 Q 0
F从 S C R
C
Q
翻转为“1‖态设触发器原态为“1‖态
SD 1
为“？”态
F主 S 1 C 0R 1 0 11 0 0 J CK
1
Q
0 Q
RD
1 0 1
0
于月森
0
总目录章目录返回上一页下一页
1
Q
0 Q
1 0 1
0
于月森
0
总目录章目录返回上一页下一页
(1)J=1, K=1 设触发器原态为“ 1‖ 态 (1)J=1,K =1
跳转
Q1
Q
Q0 Q
F从 S C R
C
为“？”状态 J=1, K=1时，每来一个时钟脉冲，状态翻转一次，即具有计数功能。
SD
RD
Q
S
F主 C
Q
1.电路结构
Q
Q
基本R-S触发器
& G1 SD 反馈线
跳转
& G2 RD
& G3
& G4 C
导引电路
& G5
& G6
D
于月森
总目录章目录返回上一页下一页
21.1.3 维持阻塞 D 触发器 Q 0
2.逻辑功能（ 1） D = 0 当 C = 0时触发器状态不变当 C = 1时触发器置“0‖ SD & G1
0 1 不定
克服办法：采用 JK 触发器或 D 触发器
于月森
总目录章目录返回上一页下一页
21.1.2 主从JK触发器
1.电路结构
Q
Q Q 互补时钟控制主、从触发器不能同时翻转 1
Q
从触发器
反馈线 SD
F从 S C R
C
RD
Q
S
主触发器
F主 C
Q
R
S JQ R KQ
R
1
J
0
于月森
1
CK
0
总目录章目录返回上一页下一页
(2)J=0，K=1 设触发器原态为“1‖态
1 Q 0
Q
0 Q 1
F从 S C R
C
Q
翻转为“0‖态设触发器原态为“0‖态
SD 0
为“？”态
F主 S 0 C 1R 1 0 00 1 1 J CK
1
Q
1 RD Q
1 0 1
0
21.1 双稳态触发器
21.1.1 R－S 触发器
21.1.2 主从J－K 触发器 21.1.3 维持阻塞D 触发器 21.1.4 触发器逻辑功能转换
于月森
总目录章目录返回上一页下一页
21.1 双稳态触发器
双稳态触发器：是一种具有记忆功能的逻辑单元电路，它能储存一位二进制码。特点： 1、有两个稳定状态“0‖态和“1‖态； 2、能根据输入信号将触发器置成“0‖或“1‖态； 3、输入信号消失后，被置成的“0‖或“1‖态能保存下来，即具有记忆功能。
1
1Q
& G2
1 0
RD
1
0
& G3
0
& G4
1 1
C
封锁
& G5
& G6
在C = 1期间，触发器保持“0‖不变
于月森
D
0
总目录章目录返回上一页下一页
21.1.3 维持阻塞 D 触发器 2.逻辑功能（ 1） D = 1
当 C = 0时触发器状态不变当 C = 1时触发器置“1‖
于月森
总目录章目录返回上一页下一页
同时变 1后不确定
2. 可控 RS 触发器基本R-S触发器
Q
Q
.
& G1
.
& G2
SD
导引电路 & G3 & G4
RD
S
时钟脉冲
于月森
C
R
总目录章目录返回上一页下一页
SD，RD 用于预置触发器的初始状态，工作过程中应处于高电平，对电路工作状态无影响。当C=0时
& G4
S1
于月森
C
1
R1
0
总目录章目录返回上一页下一页
可控RS状态表 S 0 0 1 1 R 0 1 0 1 Qn+1 Qn 0 1 不定
跳转
逻辑符号 Q Q
SD S C R RD C高电平时触发器状态由R、S确定 Qn—时钟到来前触发器的状态 Qn+1—时钟到来后触发器的状态
于月森
总目录章目录返回上一页下一页
例：画出可控 R－S 触发器的输出波形可控 R－S状态表 C
S
R Q 0 不定
S 0 0 1 1
R 0 1 0 1
Qn+1 Qn
0 1 不定
Q 1
C高电平时触发器不定状态由R、S确定
于月森
总目录章目录返回上一页下一页
存在问题：时钟脉冲不能过宽，否则出现空翻现象，即在一个时钟脉冲期间触发器翻转一次以上。 C Q=S Q=R S 0 0 1 1 R 0 1 0 1 Qn+1 Qn
触发器保持 “0‖态不变 Q1
.1
& G1 1 SD
于月森
& G2 0 RD 复位
总目录章目录返回上一页下一页
1
0
(2) SD=0，RD = 1
设原态为“0‖ 态
0 1
Q
Q
1
.
0 0 1
.0
& G2
& G1 翻转为“1‖ 态
SD
1 RD
于月森
总目录章目录返回上一页下一页
设原态为“1‖ 态结论: 不论触发器原来为何种状态，当 SD=0， RD=1时，将使触发器置“1‖或称为置位。 1 1
Q
Q
.
& G1
.
& G2
1 SD
被封锁
1
& G3
1
& G4 0 被封锁 R C
RD1
R，S 输入状态不起作用。触发器状态不变
S
于月森
总目录章目录返回上一页下一页
当C=1时触发器状态由R，S 输入状态决定。
Q
Q
.
& G1
.
& G2
触发器的翻转 1 SD 时刻受C控制（C高电平时打开 & G 3 翻转），而触发器的状态由 R，S的状态决定。 S
逻辑符号 Q Q
1
1
SD J C K RD
C下降沿触发翻转
SD 、 RD为直接置 1、置 0 端，不受时钟控制，低电平有效，触发器工作时SD 、 RD应接高电平。
于月森
总目录章目录返回上一页下一页
例：JK 触发器工作波形
下降沿触发翻转
C J
K
Q
于月森
总目录章目录返回上一页下一页
21.1.3 维持阻塞 D 触发器
于月森
总目录章目录返回上一页下一页
21.1.1 R－S 触发器
1. 基本 R－S 触发器两互补输出端正常情况下，两输出端的状态保持相反。通常以Q端的逻辑电平表示触发器的状态，即Q=1， Q=0时，称为“1‖ 态；反之为“0‖ 态。 Q Q
.
& G1 SD 两输入端
于月森
.
反馈线
于月森
Q
.
1
1 0 若先翻转
& G2
1
1
RD 0
若G1先翻转，则触发器为“0‖态
总目录章目录返回上一页下一页
基本 R－S 触发器状态表
逻辑符号
SD
1 0 1 0
RD
0 1 1 0
Q
0 1 不变
功能置0 置1 保持
Q
Q
SD RD RD(Reset Direct)-直接置“0”端(复位低电平有效端) SD(Set Direct)-直接置“1”端(置位端)
C下降沿( )触发器翻转（ F从状态与F主状态一致）。
SD
F从 S C R
C
RD
Q
S
F主 C
Q
R
1
J
0
于月森
1
CK
0
总目录章目录返回上一页下一页
S JQn R KQn
S ' R ' Qn+1 Qn 0 0 0 1 0 1 0 1 C高电平时F主状态由J、K决定，F从状态不变。 C下降沿( )触发器翻转（ F从状态与F主状态一致）。
(4)J=0，K=0 设触发器原态为“0‖态