汽车电工电子技术第一章[1]

理想电路元件（电阻元件、电容元件、 理想电路元件（电阻元件、电容元件、
抽象 近似
电路模型
电感元件、电源、理想运放等） 电感元件、电源、理想运放等）
手电筒的电路模型 I S E
手电筒由电池、灯泡、 手电筒由电池、灯泡、 开关和筒体组成。 开关和筒体组成。 电池是电源元件， 电池是电源元件，其参 是电源元件 和内阻R 数为电动势 E 和内阻 o； 灯泡主要具有消耗电能 灯泡主要具有消耗电能 的性质，是电阻元件， 的性质，是电阻元件，其 参数为电阻R； 参数为电阻 ； 筒体用来连接电池和灯 筒体用来连接电池和灯 泡，其电阻忽略不计，认 其电阻忽略不计， 为是无电阻的理想导体。 为是无电阻的理想导体。 开关用来控制电路的通 开关用来控制电路的通 断。
课程特点：内容多且广、 课程特点：内容多且广、学时相对少
1、注意掌握“三基”： 注意掌握“三基” 基本原理、基本分析方法、 基本原理、基本分析方法、基本应用 2、注重综合分析与设计 注重工程化素质培养 提高学习效率、 3、提高学习效率、培养自学能力 课堂、答疑、作业、自学、讨论、 课堂、答疑、作业、自学、讨论、实验
1. 2 电路模型
为了便于用数学方法分析电路， 实际电路模型化， 为了便于用数学方法分析电路，将实际电路模型化， 用足以反映其电磁性质的理想电路元件或其组合来模 拟实际电路中的器件， 拟实际电路中的器件，从而构成与实际电路相对应的 电路模型。 电路模型。 电路的建模过程
实际电路 实际器件（电阻器、电容器、 实际器件（电阻器、电容器、 电感线圈、晶体管、集成电路等） 电感线圈、晶体管、集成电路等） 器件建模： 器件建模： 1.保留主要电磁特性 1.保留主要电磁特性 2.一个器件可由多个元件模型表示 2.一个器件可由多个元件模型表示
现 状
电子技术 电子技术 EDA技术 EDA技术
电工电子技术的典型应用
干扰、噪声、漂移、 干扰、噪声、漂移、非线性
模拟电 子技术 数字电 子技术
被 测 控 对 象
传 感 器
模拟 信号 处理
模数 转换
数字 接口
微
伺服 机构
电机
功率 放大
数模 转换
数字 接口
机
计算机检测控制系统原理框图
三、如何学好电工电子技术
注意： 注意： 在参考方向选定后， 在参考方向选定后，电流 ( 或电压 ) 值才有正负 之分。 之分。
1.4 欧姆定律
U、I 参考方向相同时， U、I 参考方向相反时， 、 参考方向相同时， 参考方向相反时， + + U = – RI U=RI U I R U I R – – 表达式中有两套正负号： 表达式中有两套正负号： 式前的正负号由U、 参考方向的关系确定； ① 式前的正负号由 、I 参考方向的关系确定； ② U、I 值本身的正负则说明实际方向与参考 、 方向之间的关系。 方向之间的关系。 通常取 U、I 参考方向相同，即关联参考方向。 、 参考方向相同， 关联参考方向。
电工电子 技术
吴渝平
绪
论
一、课程的地位和主要内容
电工电子技术——研究电工技术和电子技术
的理论及其应用的科学技术。 电路分析基础
电工技术
（上册） 上册）
磁路与电机 模拟电子技术
电工电子技术 电工学） （电工学） 电子技术
（下册） 下册）
数字电子技术
上册
直流电路（ 、 ）； ）；暂态分析 电路分析基础 ——直流电路（1、2）；暂态分析 直流电路 （3） ；交流电路（4 、5 ）。 ） 交流电路（ 磁路与电机——磁路和变压器（6）；电动机（7、 磁路和变压器（ ）；电动机（ 、 ）；电动机 磁路与电机 磁路和变压器 8、9）；继电接触器控制（10） ）；继电接触器控制 、 ）；继电接触器控制（ ）
+ +
开关 U R
–
Ro
–
电池 导线 灯泡
今后分析的都是指电 路模型，简称电路。 路模型，简称电路。在 电路图中， 电路图中，各种电路元 件都用规定的图形符号 表示。 表示。
S 灯管镇流器日来自灯的点燃过程220V⑴ 闭合开关，电压加在启动器两极间，氖气放电发出辉光，产 生的热量使U型动触片膨胀伸长，跟静触片接触使电路接通。灯 丝和镇流器中有电流通过。 ⑵ 电路接通后，启动器中的氖气停止放电，U型片冷却收缩， 两个触片分离，电路自动断开。 ⑶ 在电路突然断开的瞬间，由于镇流器电流急剧减小，会产生 很高高的自感电动势，方向与电源电动势方向相同，这个自感 电动势与电源电压加在一起，形成一个瞬时高压，加在灯管中 的气体开始放电，于是日光灯成为电流的通路开始发光。
存储器和可编程器件（22）、模数转换（23）、现代通信技术（24） 存储器和可编程器件（ ）、模数转换（ ）、现代通信技术（ ） ）、模数转换 ）、现代通信技术
二、电工电子技术的发展与应用
发 展
1785年，库仑确定电荷间的作用力； 年 库仑确定电荷间的作用力； 快速发展 1826年，欧姆提出“欧姆定律”； 年 欧姆提出“欧姆定律” 原因 1831年，法拉第发现电磁感应现象； 年 法拉第发现电磁感应现象； 1834年，雅可比造出第一台电动机； 年 雅可比造出第一台电动机； 1864年，麦克斯韦提出电磁波理论； 年 麦克斯韦提出电磁波理论； 电能 1895年，马可尼和波波夫实现第一次无线电通信； 年 马可尼和波波夫实现第一次无线电通信； 1904年，弗莱明发明第一只电子管（二极管）； 年 弗莱明发明第一只电子管（二极管）； 易转换 1946年，诞生第一台电子计算机； 年 诞生第一台电子计算机； 易传输 1947年，贝尔实验室发明第一只晶体管； 年 贝尔实验室发明第一只晶体管； 易控制 1958年，德克萨斯公司发明第一块集成电路。 年 德克萨斯公司发明第一块集成电路。 ：
线性电阻的概念： 线性电阻的概念： 遵循欧姆定律的电阻称为线性电阻， 遵循欧姆定律的电阻称为线性电阻，它表示该段 电路电压与电流的比值为常数。 电路电压与电流的比值为常数。 U 即： R = = 常数 I 电路端电压与电流的关系称为伏安特性。 电路端电压与电流的关系称为伏安特性。 I/A 线性电阻的伏安特性 是一条过原点的直线。 是一条过原点的直线。 o
电压： 电压： + 正负极性 双下标 a Uab
负载 — U、I参考方向相同； 参考方向相同； 关联参考方向 电源 — I参考方向与E方向相同。 参考方向与E方向相同。
(3) 实际方向与参考方向的关系 实际方向与参考方向的关系 实际方向与参考方向一致，电流(或电压 值为正值； 实际方向与参考方向一致，电流 或电压)值为正值； 一致 或电压 值为正值 实际方向与参考方向相反 电流(或电压 值为负值 相反， 或电压)值为负值。 实际方向与参考方向相反，电流 或电压 值为负值。 例： a I R + U – a R b b 若 I = 5A，则电流从 a 流向 b； ， ； 若 I = –5A，则电流从 b 流向 a 。 ， 若 U = 5V，则电压的实际方向 ， 从 a 指向 b； ； 若 U= –5V，则电压的实际方向 ， 从 b 指向 a 。
可编程控制器（ ）、供电与安全用电（ ）、电工测量（ ） ）、供电与安全用电 ）、电工测量 可编程控制器（11）、供电与安全用电（12）、电工测量（13）
下册
模拟电子技术——半导体器件（14）；放大器 半导体器件（ ）； ）；放大器 模拟电子技术 半导体器件 ）；反馈 ）；直流电源 （15、16）；反馈（17）；直流电源 、 ）；反馈（ ）； ）；电力电子技术 （18）；电力电子技术（19） ）；电力电子技术（ ） 数字电子技术——组合电路（20）；时序电路（21） 组合电路（ ）；时序电路（ ） ）；时序电路 数字电子技术 组合电路
U/V
线性电阻的伏安特性
1.5 电源有载工作、开路与短路 电源有载工作、
1.5.1 电源有载工作
开关闭合, 开关闭合,接通电源与负载 E − 特征: （1）特征: R0 + I + U − I R
E I= R0 + R
U = IR
① 电流的大小由负载决定。 电流的大小由负载决定。
负载端电压 或 U = E – IR0 U 在电源有内阻时， ② 在电源有内阻时，I ↑→ U ↓。 电源的外特性 E <<R 当 R0<<R 时，则U ≈ E ，表明 当负载变化时， 当负载变化时，电源的端电压变 化不大，即带负载能力强。 化不大，即带负载能力强。 I 0
1.1 电路的作用与组成部分
电路是电流的通路， 电路是电流的通路，是为了某种需要由电工设备 或电路元件按一定方式组合而成。 或电路元件按一定方式组合而成。 1. 电路的作用 (1) 实现电能的传输、分配与转换 实现电能的传输、
发电机 升压 变压器 输电线 降压 变压器 电灯 电动机 电炉 ...
(2)实现信号的传递与处理 (2)实现信号的传递与处理 话筒 扬声器
kA 、A、mA、 A、mA、 µA kV 、V、mV、 、 、 µV kV 、V、mV、 、 、 µV
注意：它们是标量，规定方向是为了便于电路的计算。 注意：它们是标量，规定方向是为了便于电路的计算。 标量
2. 电路基本物理量的参考方向 (1) 参考方向 在分析与计算电路时， 在分析与计算电路时，对电量任 + 意假定的方向。一种分析方法 分析方法。 意假定的方向。一种分析方法。 E_ (2) 参考方向的表示方法 电流： 电流： I 箭 标 双下标 a R Iab b I R a + U _ b U– b
2.电路的组成部分 2.电路的 电路的组成部分 信号源: 信号源 提供信息 话筒
信号处理： 信号处理： 放大、调谐、 放大、调谐、检波等
扬声器
放 大 器
直流电源: 直流电源 提供能源 直流电源 激励：电源或信号源的电压或电流，推动电路工作 激励：电源或信号源的电压或电流，推动电路工作; 响应: 由激励所产生的电压和电流; 响应 由激励所产生的电压和电流 电路分析：在电路结构、电源和负载等参数已知的 电路分析：在电路结构、 条件下，讨论激励和响应之间的关系。 条件下，讨论激励和响应之间的关系。 负载