2015-2016第一学期电路第十七讲初稿
15春电工电子技术基础课件
直流电路
表4.1 几种常用材料的电阻率与温度系数
材料 银 铜 铝 铁 钨 钢 康铜 锰铜 黄铜 镍铬合金 铁铬铝合金
电阻率（×10-6Ω·m）(20℃) 0.0159 0.0175 0.0283 0.0978 0.0578 0.13～0.25 0.48 0.47 0.07 1.09 1.26
电阻率的温度系数 (20℃) 0.00380 0.00393 0.00410 0.0050 0.0051 — 0.000008 — 0.002 0.00016 0.00028
认识直流电路
图 1．5 电压的方向
4、 电位 电位又称为电势。在电场或电路中任选一点为零参考点，则
电路中某点电位定义为该点到零参考点之间的电压。很显然，参 考点电位为零电位。通常选择大地或某公共点作为零电位点。电 位用字母U加单下标表示，如Ub表示 b 点的电位。
认识直流电路
由电位定义可以看出，电压与电位这两个物理量 有以下区别与联系。
中间环节是联接电源和负载的部分，具有传输、 分配和控制电能的作用，它除必不可少的导线外， 还包括开关和熔断器等控制和保护电器。
用理想元件的图形符号表示实际电器设备的电 路称为电路图。如图1．2所示，用理想电源与电阻 表示实际电源，用电阻表示灯泡。
负载 电源
认识直流电路
开关
图 1．2 电路图
在全电路（含有电源和负载的闭合电路为全电路 ）中，负载和中间环节称为外电路，而电源内部电路 称为内电路。
U U1 U 2 IR1 IR2
（3）电源提供功率等于各个电阻上消耗的功率之和
；
P UI U1I U 2 I
（4）串联电阻的等效总电阻（总电阻）等于各串联
电阻之和。
R R1 R2
模拟电路
3
ɺ U
(23)
小 结
1. 单一参数电路中的基本关系
电路参数
R
基本关系 复阻抗
u = iR
R
ɺ I
ɺ U
Uɺ
电路参数
L
基本关系 复阻抗
jX L = jω L
di u=L dt
Iɺ Iɺ
Uɺ
(24)
电路参数
C
基本关系 复阻抗
1 − jXc = − j ωc
du i=C dt
2. 单一参数电路中复数形式的欧姆定律
电压与电流的关系 u = 2U sin ω t
i=
2U ω C ⋅ sin( ω t + 90 ° )
i
90 0 ）
1. 频率相同 2. 相位相差 o （u 落后 相位相差90
u
Iɺ
i
UωC
90°
ωt
U
ɺ U
(13)
u = 2U sin ωt
i = 2Uω C ⋅ sin(ωt + 90°)
I
1 I 3. 有效值 I = U ⋅ω C 或 U = ωC
表示, 元件参数用复数阻抗表示， 表示 元件参数用复数阻抗表示，则电路 方程式的形式与直流电路相似。 方程式的形式与直流电路相似。
(33)
二
１.
关于复数阻抗 Z 的讨论
Z和总电流、总电压的关系 和总电流、 和总电流
由复数形式的欧姆定律
ɺ ɺ U = IZ
可得： 可得：
ɺ U U∠ϕ u U = Z ∠ϕ = ∠ϕ u − ϕ i Z= = ɺ I∠ϕ I I i
(32)
说明： 说明：
♣
Z = R + j( X L − X C )
电工技术电子技术-清华-17
IC= IB =500.019=0.95 mA< ICS =2 mA ， Q位于放大
区
精品课件
例： =50， USC =12V， RB =70k， RC =6k 当USB = -2V，2V，5V时，
晶体管的静态工作点Q位 于哪个区？
IB B RB
USB
IC
C
RC
E UCE
USC
USB =5V， IB= (USB -UBE)/ RB =(5-0.7)/70=0.061 mA
(2)、伏安特 性
I
反向击穿电 压U(BR)
IU
+-
导通压降: 硅
E
管0.6~0.7V,
锗管0.2~0.3V。
U
反向漏电流 （很小，A级）
死区电压 硅管 0.5V,锗管0.2V。
精品课件
（3）静态电阻Rd ，动态电阻 rD
IQ UQ
R +US
静态工作点Q（UQ ，IQ ）
精品课件
（3）静态电阻Rd ，动态电阻 rD
i
R ui DZ
iL
iz UZ RL
UZW=10V R=200
ui=12V
uO Izmax=12mA
Izmin=2mA RL=2k (1.5 k ~4 k)
iL=uo/RL=UZ/RL=10/2=5（mA） 负载变化,但iZ仍在
i= （ui - UZ）/R=（12-10）/1压02.管m2=A仍1和0能2（起mmA稳A之）压间作,所用以稳 iZ = i - iL=10-5=5 （mA）
§10.2 PN结及半导体二极管
10.2.1 PN 结的形成 在同一片半导体基片上，分别制造P型
半导体和N型半导体，经过载流子的扩散， 在它们的交界面处就形成了PN结。
电工技术_第17次课
τ1
uR (0+ ) = U uC (0+ ) = 20 0 = 20
uR(∞) = 0
= 0 + [ 20 0]e
t 0 .2
= 20 e
t 0 .2
U=20V,C=4F,R=50K
S1
S2 C R
t ∈(0,0.1) u R = 20 e
t=0.1S时闭合S2
+
t 0 .2
t =0.1S
iC
uR1 t
例2 : U=20V,C=4F,R=50K .在t=0时闭合S1,在 t=0.1S时闭合S2,求t >0 以后的电压uR.设uc(0)=0
S1 S2 C R
解 在t=0时闭合S1后,
+
t =0.1S
R
τ 1 = RC = 0.2 S
U
t =0
+
uR
t
u R = u R ( ∞ ) + [ u R ( 0 + ) u R ( ∞ )]e
+ E
C
+ uC
τ = R 0 C = 40 ms
R0
+ E
25 t
C
+ uC
uc = E (1 e ) = 8(1 e
8
t
τ
)V
uC
O
t
三,RC电路的全响应 RC电路的全响应 K R i + t=0 U + C
uC
uC (0 + ) = U
0
用微分方程求解
du c RC + uc = U dt
uC
+
+ uR
C
电工技术基础复习(全部)
路径中流通
2k A
I2
(b)
例2：电路如图 (a) 所示，(1) 零电位参考点在哪里？ 画电路图表示出来。(2) 当电位器 RP 的滑动触点向下 滑动时，A、B两点的电位增高了还是降低了？
+12V
12V –
解：(1) 零电位参考点
R1 A RP
B
I R1 A RP
B
为 +12V 电源的“–”端 与–12V电源的“+”端 的连接处, 如图 (b)所示。
I2'
I2''
注意事项：
① 叠加原理只适用于线性电路。 ② 线性电路的电流或电压均可用叠加原理计算，
但功率P不能用叠加原理计算。例：
③ 不作用电源的处理： E = 0，即将E 短路； Is=0，即将 Is 开路 。
④ 解题时要标明各支路电流、电压的参考方向。 若分电流、分电压与原电路中电流、电压的参考方 向相反时，叠加时相应项前要带负号。
PI2= UI2 IS2 = (Uab– IS2 R3) IS2 = 14 2 W= 28 W （因电流 IS2 从UI2的“–”端流出，所以取用功率）
2.6 叠加原理
叠加原理：对于线性电路，任何一条支路的电流， 都可以看成是由电路中各个电源（电压源或电流源） 分别作用时，在此支路中所产生的电流的代数和。
Red
75 50 75 50
25
55
U 220
Ied
R
55
A4A
IL
Rda Rda RL
Ied
75 4 75 50
A
+e
d
Uc
b
–a
IL
+
UL RL
电工学(少学时)-唐介主编第一章课件讲课稿
负载
_
_
恒压源特性小结
Ia
+
US _
R
b
Uab
I US R
恒压源特性中不变的是：______U_S___
恒压源特性中变化的是: ______I_____ ___外__电_路__的__改__变_____ 会引起 I 的变化。
结论：凡是与理想电压源并联的元件其两端的电压恒等于理想 电压源的电压值。
干电池、蓄电池忽略内阻视为理想电压源。
5功率。
电源产生的电功率PE=EI 电源输出的电功率PS=USI 负载消耗的电功率PL=ULI 6、电能W（J）
在时间t内转换的电功率称为电能。 W=P×t
对于上图中的负载
电能W=UL×I×t(J) 功率P=W/t=I×UL(W)
物理量的单位与实际方向
电源端电压US=E，电压也常被称为电位差或电压降。 负载端电压UL=I×RL(V)
电位和电压的区别:
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，电位具有单值性。 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。 4、电动势E（V） 衡量电源力对电荷做功能力的物理量，电动势的实际方向规 定为电位升高的方向，即从低电位点指向高电位点。
电路是电流流通的路径，是由某些元、器件为完成
一定功能、按一定方式组合后的总称。
1. 电路的作用
注重电源效率
(1) 实现能量的传输、分配与转换
发电机
升压 输电线 降压
变压器
变压器
电灯 电动机
电炉
...
(2)实现信号的传递与处理
话筒
放 扬声器
大
注重信号的快速及准确性
器
2. 电路的组成部分
电路设计漫谈1-17
电路设计漫谈做了若干年的电子系统设计。
所涉领域有数字通信，数据交换机，模拟电路，芯片设计等等。
有些感慨逐渐写出来灌灌水，博大家一笑。
宗旨是自由瞎侃，沾不沾边的都撤一撤，别把技术看的太严肃了。
别人以唱歌，做生意，种田,管银行，做帐。
为职业赚钱，我们以电路设计养家糊口混饭吃。
第一回：境界层数传统的武功都分若干层，好像大多是7-9层吧，呵呵。
这电路设计的功力也一样，印象中有dx 分过4-9层。
俺这也不免俗，根据自己的经验把它分成了5层。
第1层：初步入门。
做什么都难。
大多时间是借鉴前人或能找到的设计。
仿制的过程中来理解电路的架构类型。
能拿到一个可直接用的电路很兴奋。
经常看些2-3流杂志上的实际例子。
做些笔记什么的。
经常参加各种会议讲座。
设计出来的板子一堆飞线。
总是疑惑为啥电路图或者逻辑设计一样，怎么出来的性能总比不上原设计。
第2层：做了几年后有了感觉。
了解了电路设计需要遵循的一些实际原则。
开始能独立完成一个系统，即使是新的算法或者协议也能实现。
设计一个电路有点随心所欲。
觉得这电路设计也就那么会事，什么东西只要有时间都能做出来。
但细节的考虑不周（细节这个词可能有误导，其实并不像字面那样简单）。
做出的东西长期稳定性和可靠性不见得理想。
第3层：觉得做什么都要慎重。
再简单的东西设计好了，成为批量生产的可靠产品都不容易。
即使做个分频器也要分析半天。
不管大小project 都先仔细做architecture spec，都想事前先做仿真。
注重步骤和过程的严谨。
以一种敬畏的态度对待大大小小的设计项目。
知道了R 和D 的不同。
明白做个项目主要80%的部分用20%的时间就可完成。
而余下的20%要花80%的时间。
当别人说这个项目简单花不了多少时间时，也不愿意与其争论。
第4层常回过头来看看以前的教科书。
比如电磁学上电容的原理。
有了些以前不管上学还是应用时没有过的领悟。
注重可重复性设计，测试结果跟仿真的比较。
积累仿真与实现一致性的经验。
东南大学,电路基础,实验班讲义第16和17讲
1 1 jC 2 U R2 KU o 1 1 Ui R1 1 jC1 jC 2 R2
R1=R2=R，C1=C2=C 令
0
Uo KU Ui
1 0 3 j 0
+ U -
N
U
+ N
I (b) H ( j ) ——策动点导纳 U
U (a ) H ( j ) ——策动点阻抗 I
图a和图b中的响应和激励都在同一对端钮上，称为策动点函数。
U1
+
+
N
-
U2
I1
N
I2
I2 (d ) H ( j ) ——转移电流比 I1
0
0=1/RC
指数形式：
KU H ( j ) | H ( j ) | e j ( )
0
2 2 0
jarctg
e
KU e j
幅频特性
| KU || H ( j ) |
0 0
2 2
1 1 0
2
相频特性
在正弦稳态电路中，常用网络函数(network function)来
描述电路的频率响应特性，用H(j)表示 定义
响应相量 输出相量 H ( j ) 激励相量 输入相量
网络函数描述了电路在不同频率的信号激励下，指定端钮对 上的响应（输出）与激励（输入）之间的关系。 H(j)是频率的函数，在一般情况下是一个复数，即
R2 . Uo
的电流易于经C2滤除），对信号起带
C2
通滤波作用。一般都取R1C1=R2C2。这
第一部分第十七章
表和电源接成如图K1-17-8所示电路进行检测，当电压表
的示数为2.0 V时，电流表示数为80 mA，则短路位置距 离甲______ 1.25 km.
第二课时 欧姆定律的应用
考点1 伏安法测电阻 1. (2018河南)小芳利用图K1-17-9甲所示的电路测量未知电 阻Rx的阻值，阻值大约为5 Ω. (1)请你根据电路图，用笔画线代替导线，在图K1-17-9乙中 完成实验电路的连接.
B. 用不同的电阻研究电流和电压的关系，得到的结论都一 样 C. 同一电阻，它两端电压越大，通过它的电流也越大 D. 当加在某电阻两端的电压改变时，该电阻两端的电压与 电流的比值也随着改变
4. (2018嘉兴)图象法是利用图象这种特殊且形象的工具，
表达各科学量之间存在的内在关系或规律的方法. 下列从
【能力提升】
14. (2018宿迁)如图K1-17-7所示，电源电压保持不变，先
闭合开关S1，电压表示数为U1；再闭合开关S2，电压表示
数为U2，电阻R1、R2的阻值之比为( D )
A. U1∶U2
B. U2∶UI
C. U2∶(U2-U1)
D. U1∶(U2-U1)
15. (2017泰安)在相距10 km的甲、乙两地之间有两条输 电线，已知每条输电线的电阻是100 Ω. 现输电线在某处 发生短路，为确定短路位置，检修员利用电压表、电流
图象中获得的结论错误的是( B )
5. (2018天津)当某导体两端电压是3 V时，通过它的电流
是0.2 A，则该导体的电阻是____Ω 15 ；当它两端电压为0 V
时，该导体的电阻为______Ω. 15
考点3 欧姆定律的简单计算
6. (2018兰州)有两个可变电阻，开始时阻值相等，都为R， 现将其中一个电阻的阻值增大，将另一个电阻的阻值减小， 则两个电阻并联后总电阻将( A. 一定大于R C. 一定小于R ) C
初中物理 家庭电路17 北师大版3优秀课件
2 有一个小山村，很久很久都没有下雨了，老百姓吃完了粮食，吃草根，吃完了草根，吃树皮，到最后没有任何东西能填饱肚子，无数身边的人离开了，老人死去了，弱小的孩子死去了，村里的年青人不知如何是好。 于是他们就去找智慧老人，智慧老人说，这是对神灵的不敬，需要派人去采集光滑，有灵性，中间有缝，左右对称的卵石，取其中的一块，雕刻成佛，让石佛保佑众生，村里人都去找卵石了，采集卵石非常难，翻山、过河、找不到合适的石头，其中有一个年轻人在采集的过程中又饥又饿，年青人想放弃，躺在石头上想休息，忽然间发现，他躺得这块石头非常的光滑，左右对称，与其他的石头不一样，难道这就是孪生石？
家庭电路
•一根保险丝串联在火线上 •火线进开关,零线进电灯,
灯泡的螺旋套接零线。
•有金属外壳的用电器一定要接地 •三孔插座:左零右火上地
•火零220 V ，火地220V ，零地0V。
•安全用电原则：①不接触低压带电体 ②不靠近高压带电体。
•家庭电路中的电流过大(保险丝断)的原因 有：①发生短路
②用电器的总功率过大
其原因可能是 [C ] A．室内电灯中有短路的。 B．室内电灯中有断路的。 C．台灯或插头有短路的。 D．台灯或插头有断路的。
插座
固定插座 可移动的插座
两孔插座 三孔插座
接零线
接地 作用是：把三脚插头插在
三孔插座里，在把用电部分
接火线连入电路的同时，也把外壳
与大地连接起来。
《家庭电路》教学课件17 北师大版2
c、规格：额定电流分别为1A、1.5A、2A、3A、5A、 10A等。
d、选用：额定电流等于或稍大于最大的工作电流。
e、安装：在闸刀开关的下方或装在插入式熔断器中， 然后串联在火线中。
漏电断路器
空气开关
空气开关
• 1、空气开关和漏电保护器都是有开断电路的作用， 而空气开关的容量一般来讲要大一些，低压配电开 关一般是有一套的专用保护，也就是配电盘（抽屉 盘）。 漏电保护器一般用在家用电路保护上
91.要及时把握梦想，因为梦想一死，生命就如一只羽翼受创的小鸟，无法飞翔。――[兰斯顿·休斯] 92.生活的艺术较像角力的艺术，而较不像跳舞的艺术；最重要的是：站稳脚步，为无法预见的攻击做准备。――[玛科斯·奥雷利阿斯] 93.在安详静谧的大自然里，确实还有些使人烦恼.怀疑.感到压迫的事。请你看看蔚蓝的天空和闪烁的星星吧!你的心将会平静下来。[约翰·纳森·爱德瓦兹]
87.当一切毫无希望时，我看着切石工人在他的石头上，敲击了上百次，而不见任何裂痕出现。但在第一百零一次时，石头被劈成两半。我体会到，并非那一击，而是前面的敲打使它裂开。――[贾柯·瑞斯] 88.每个意念都是一场祈祷。――[詹姆士·雷德非]
89.虚荣心很难说是一种恶行，然而一切恶行都围绕虚荣心而生，都不过是满足虚荣心的手段。――[柏格森] 90.习惯正一天天地把我们的生命变成某种定型的化石，我们的心灵正在失去自由，成为平静而没有激情的时间之流的奴隶。――[托尔斯泰]
火线接到开关上，过了开关进灯头。
移动电器找插座，左零右火问“上帝”， 安全用电记在心，火线零线要分清。
85.每一年，我都更加相信生命的浪费是在于：我们没有献出爱，我们没有使用力量，我们表现出自私的谨慎，不去冒险，避开痛苦，也失去了快乐。――[约翰·B·塔布] 86.微笑，昂首阔步，作深呼吸，嘴里哼着歌儿。倘使你不会唱歌，吹吹口哨或用鼻子哼一哼也可。如此一来，你想让自己烦恼都不可能。――[戴尔·卡内基]
初中科学竞赛辅导《电路》经典选择30题(Word版,含答案)
初中科学竞赛辅导《电路》经典选择30题、某同学用如右图电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”。
在此实验过程中，当A 、B 两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后,为了探究上述问题，他应该采取的唯一操作是（ ） A 保持变阻器滑片不动21世纪教育 B 将变阻器滑片适当向左移动 C.将变阻器滑片适当向右移动 D.将电池个数增加2、小宇同学家的住房已经建好。
在全家搬进去之前，小宇同学准备检查生活用电线路是否有问题，他先断开所有用电器和总开关，然后将火线上的保险丝取下，换上一只额定电压为220 V 的灯泡，闭合总开关，发现灯泡正常发光。
由此判断（ ）A ．线路安装完全正确，因为灯泡正常发光B ．线路安装不正确，电路中有短路C ．线路安装不正确，电路中有断路D ．仅由此不能判断线路是否有问题3．下图给出了小华设计的楼梯照明电灯的四种控制电路，其中S 1、S 2分别为楼上和楼下的开关（都是单刀双掷开关）。
要求拨动其中任一开关，都能改变电灯原来发光或熄灭的状态。
在实际应用中最好的方案是（ ）4．如图所示，电源电压一定。
关于电路的工作情况，下列说法正确的是（ ）21世纪教育A 、只闭合S 1时，两只灯泡是串联的B 、若先闭合S 1，再闭合S 2，电压表读数不变、电流表读数变大C 、若电压表和电流表位置对调，闭合S 1 、S 2后，则两表都被烧坏D 、若灯L 1被短路，闭合S 1 、S 2后，则灯L 1不亮，灯L 2亮，电流表损坏 5、如图电路，电源电压保持不变，Ro 为定值电阻。
闭合开关S ，当滑动 变阻器的滑片在某两点之间来回滑动时，电流表的示数变化范围是 0.5一1.5安，电压表的示数变化范围是6-3伏。
则电源电压为（ ） A.6伏 B.7.5伏 C.9伏 D.15伏6、如图所示的电路中，已知R 1、R 2、R 3和R 4的阻值分别是3欧、9欧、9欧和3欧，电源电压恒为12伏，电压表的量程有两档：0~3V 和0~15V ，该电压表的正确连接应该是（ ） A ．“+”接线柱在上端，量程用0~3V B ．“+”接线柱在上端，量程用0~15V C ．“-”接线柱在上端，量程用0~15VD ．“-”接线柱在上端，量程用0~3V7、现在控制楼道照明灯的开关大多采用延时开关，即开关闭合2min 后会自动断开。