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电工电子技术基础知识 ppt课件
真值表
A
0 1
F 1 0
ppt课件
i
R
b
9
a
2 电压
一、电压
（一）定义： 电场力把单位正电荷从一点移到另一点所 做的功。 （二）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
ppt课件 10
R
电压的方向可用箭头表示,也可用字
电路：由电气器件或设备，按一定方式连接起 来，完成能量的传输、转换或信息的处理、传递。 组成：电源、负载和中间环节。
手电筒电路
ppt课件 3
ppt课件
4
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。
ppt课件
5
二、电路的作用
1.电力系统中： 实现电能的传输、分配和转换。
•
U2
•
对称正弦量特点为： 频率相同、幅值相等、 1 U 2 U 2 0 U 相位互差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。
ppt课件 40
F 0 0 0 1
（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
FAB
ppt课件 41
电工电子技术PPT课件
06
数字电路基础
数字信号与数字电路概述
数字信号的特点
01
离散性、二进制表示、抗干扰能力强
数字电路的基本特点
02
逻辑功能、开关特性、集成度高
数字电路的分类
03
组合逻辑电路和时序逻辑电路
门电路和组合逻辑电路分析设计
门电路的基本概念和种类
与门、或门、非门等
组合逻辑电路的分析方法
逻辑代数法、卡诺图法
组合逻辑电路的设计方法
01
02
03
04
05
晶闸管（SCR）
可关断晶闸管 （GTO）
电力晶体管 （GTR）
电力场效应管 （MOSF…
绝缘栅双极型晶体 管（I…
具有可控的单向导电性，广 泛应用于直流电源、交流调 压等领域。
具备自关断能力，适用于高 电压、大电流场合。
具有电流放大效应，用于中 大功率电力电子装置。
输入阻抗高、开关速度快， 适用于高频、高效电路。
集成运算放大器及其应用
集成运算放大器概述 介绍集成运算放大器的特点、分类以 及主要参数。
理想运算放大器特性
阐述理想运算放大器的“虚短”和 “虚断”特性以及电压传输特性。
基本运算电路分析
详细分析比例运算、加法运算、减法 运算、积分运算等基本运算电路的工 作原理。
有源滤波电路分析
探讨有源低通、高通、带通和带阻滤 波电路的工作原理和设计方法。
综合了GTR和MOSFET的优 点，具有高压、大电流、快 速开关等特性。
整流电路和逆变电路原理分析
整流电路
逆变电路
将交流电转换为直流电的电路，包括 半波整流、全波整流和桥式整流等类 型。整流电路的核心是整流二极管或 晶闸管，通过控制其导通与截止实现 交流电的整流。
电工电子学完整ppt课件
K
u k ( t ) 0 或
u降 u升 或 uR US
k 1
式中 uk(t) 为该回路中第 k 条支路电压，K 为该回路处的支路数
示例
R2 i2
+ US_1
+ u2 _ +
R1 i1
+ _u1
_u3 _ u4 +
_ US4+ R4 i4
R3 i3
① 标定各元件电压、电流参考方向 ② 选定回路绕行方向，顺时针或逆时针 顺时针
小结 · 分析电路前必须选定电压和电流的参考方向
· 参考方向一经选定，必须在图中相应位置标注 （包括方向和符号）， 在计算过程中不得任意改变。
· 参考方向也称为假定正方向，以后讨论均在参考方向下进行，不考虑 实际方向。
· 电路中电位参考点可任意选择，参考点一经选定，电路中各点的电位
值就是唯一的，当选择不同的电位参考点时，电路中各点电位值将
Lumped parameter element
集总条件 实际电路的尺寸远小于使用时其最高工作频率所对应的
波长 d
注意
• 采用集总电路模型意味着不考虑电路中电场与磁场的相互作用， 不考虑电磁波的传播现象，认为电能的传送是瞬时完成的
• 集总假设为本课程的基本假设，以后所述的电路基本定律、定理 等均是以该假设为前提成立的
_
R1
+ US2
_
R2
b=3
n=2
R3
l=3
m=2
精品课件
22
2. 基尔霍夫电流定律 （KCL）
在集总参数电路中，任意时刻，对任意节点流出或流入该节点电流的代数 和等于零。
K
ik (t) 0
电工电子技术 ppt课件
2020/11/24
11
实际电路器件品种繁多，其电磁特性多元而复杂，采取 模型化处理可获得有意义的分析效果
白炽灯电路
消耗电能的电 特性可用电阻 元件表征
由于白炽灯中耗能 的因素大大于产生 磁场的因素，因此
R L 可以忽略。
i
产生磁场的电 特性可用电感 元件表征
白炽灯的电
L 路模型可表
示为：
R
理想电路元件是实际电路器件的理想化和近似，其电特性惟 一、精确，可定量分析和计算。
当外界电场的作用力超过原子核对外层 电子的束缚力时，绝缘体的外层电子同样 也会挣脱原子核的束缚成为自由电子，这 种现象我们称为“绝缘击穿”。绝缘体一 旦被击穿，就会永久丧失其绝缘性能而成 为导体。
半导体的导电性虽然介于导体和绝缘体之间，但半 导体在外界条件发生变化时，其导电能力将大大增强 ；若在纯净的半导体中掺入某些微量杂质后，其导电 能力甚至会增加上万乃至几十万倍，半导体的上述特 殊性，使它在电子技术中得到了极其广泛地应用。
2020/11/24
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（2）电压
高中物理学中对电压的定义：电场力把单位正电荷从电 场中的一点移到另一点所做的功。表达式为：
u ab
dw ab dq
直流情况下
U ab
W ab Q
注意：物理量用小字表示变量，用大写表示恒量。
从工程应用的角度来讲，电路中的电压是产生电流的根 本原因；在数值上，电压等于电路中两点电位的差值。
2.对于集总参数元件，任何时刻，从元件一端流入的电 流，恒等于从元件另一端流出的电流，并且元件两端的 电压值是完全确定的。
2020/11/24
14
4. 电路中的电压、电流及其参考方向
（1）电流
电工电子学(全)ppt课件
第一章 电路和电路元件
上海大学 自动化系 林小玲
最新版整理ppt
1
第一章 电路和电路元件
§1.1 电路和电路基本物理量
§1.1.1 电路与电路模型
§1.1.2 电压、电流及其参考方向
§1.1.3 电路的功率和能量
§1.2 无源电路元件
§1.2.1 电阻元件
§1.2.2 电容元件
§1.2.3 电感元件 §1.3 独立电源元件
无源元件
• 电气设备
不对应!
基本模型
(多种物理现象) 对应!
基本模型的组合
• 实际电路 理论分析 +测最新量版整理p模pt 型化
8
由实际电路元件组成的电路称为电路实体。
可将电路实体中各个实际的电路元件都用 表征其物理性质的理想电路元件代替。
用理想电路元件组合成的电路称为电路实 体的电路模型。
最新版整理ppt
信号 源
非 电 信 号
电 信 号
放大器
中间环节
电信号转换、放 大，传递给扬声 器
最新版整理ppt
功率低 (10-3w)
负载
电
非
信
电
号
信
号
7
二、电路模型
?
实际电气设备 如何对应
电路模型
• 元器件工作物理过程
电能
非电能 表示耗能
R
电能 电能 非电能
电场能 磁场能
电能
表示建立电场 表示建立磁场
有源元件
C L
14
电路模型近似地描述实际电路的电气特性。根据实际 电路的不同工作条件以及对模型精确度的不同要求，应当 用不同的电路模型模拟同一实际电路。现在以线圈为例加 以说明。
上海大学 自动化系 林小玲
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1
第一章 电路和电路元件
§1.1 电路和电路基本物理量
§1.1.1 电路与电路模型
§1.1.2 电压、电流及其参考方向
§1.1.3 电路的功率和能量
§1.2 无源电路元件
§1.2.1 电阻元件
§1.2.2 电容元件
§1.2.3 电感元件 §1.3 独立电源元件
无源元件
• 电气设备
不对应!
基本模型
(多种物理现象) 对应!
基本模型的组合
• 实际电路 理论分析 +测最新量版整理p模pt 型化
8
由实际电路元件组成的电路称为电路实体。
可将电路实体中各个实际的电路元件都用 表征其物理性质的理想电路元件代替。
用理想电路元件组合成的电路称为电路实 体的电路模型。
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信号 源
非 电 信 号
电 信 号
放大器
中间环节
电信号转换、放 大，传递给扬声 器
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功率低 (10-3w)
负载
电
非
信
电
号
信
号
7
二、电路模型
?
实际电气设备 如何对应
电路模型
• 元器件工作物理过程
电能
非电能 表示耗能
R
电能 电能 非电能
电场能 磁场能
电能
表示建立电场 表示建立磁场
有源元件
C L
14
电路模型近似地描述实际电路的电气特性。根据实际 电路的不同工作条件以及对模型精确度的不同要求，应当 用不同的电路模型模拟同一实际电路。现在以线圈为例加 以说明。
电工学完整版全套PPT电子课件
传递函数
描述系统动态特性的数学模型，表示系统输出量与输入量之间关系 的函数。
稳定性分析
判断系统是否稳定，以及稳定程度的方法。包括时域分析法、频域 分析法等。
经典控制理论的应用
在航空航天、机械制造等领域有广泛应用，如飞行器的自动驾驶仪、 机床的数控系统等。
现代控制理论简介（状态空间法、最优控制等）
状态空间法
研究电磁现象在工程中应用的技 术科学。
研究对象
电磁现象及其在工程中的应用， 包括电路、电机、电器、电力电 子、自动控制等领域。
电力系统基本概念
1 2
电力系统的组成
包括发电、输电、变电、配电和用电等环节。
电力系统中的电压等级
根据电力设备的额定电压，将电力系统划分为不 同的电压等级，如低压、中压、高压等。
单相半桥、单相全桥、三相半桥、三 相全桥等。
逆变电路应用
交流电机调速、不间断电源（UPS） 、太阳能发电等。
斩波和交流调压技术
斩波技术
斩波电路类型
将直流电转换为另一固定或可调的直流电 ，通过控制开关器件的通断时间实现电压 调节。
降压斩波、升压斩波、升降压斩波、Cuk斩 波等。
交流调压技术
交流调压电路类型
同步发电机结构和工作原理
同步发电机结构
主要由定子、转子、励磁系统、 冷却系统等部件组成。
工作原理
基于电磁感应原理，当原动机拖动 转子旋转时，励磁电流在定子绕组 中产生感应电势，进而输出交流电 能。
同步发电机应用
作为电力系统的重要组成部分，同 步发电机用于将机械能转换为电能 ，供应给各种用电设备。
特种电机简介
电工学完整版全套PPT电子 课件
contents
目录
描述系统动态特性的数学模型，表示系统输出量与输入量之间关系 的函数。
稳定性分析
判断系统是否稳定，以及稳定程度的方法。包括时域分析法、频域 分析法等。
经典控制理论的应用
在航空航天、机械制造等领域有广泛应用，如飞行器的自动驾驶仪、 机床的数控系统等。
现代控制理论简介（状态空间法、最优控制等）
状态空间法
研究电磁现象在工程中应用的技 术科学。
研究对象
电磁现象及其在工程中的应用， 包括电路、电机、电器、电力电 子、自动控制等领域。
电力系统基本概念
1 2
电力系统的组成
包括发电、输电、变电、配电和用电等环节。
电力系统中的电压等级
根据电力设备的额定电压，将电力系统划分为不 同的电压等级，如低压、中压、高压等。
单相半桥、单相全桥、三相半桥、三 相全桥等。
逆变电路应用
交流电机调速、不间断电源（UPS） 、太阳能发电等。
斩波和交流调压技术
斩波技术
斩波电路类型
将直流电转换为另一固定或可调的直流电 ，通过控制开关器件的通断时间实现电压 调节。
降压斩波、升压斩波、升降压斩波、Cuk斩 波等。
交流调压技术
交流调压电路类型
同步发电机结构和工作原理
同步发电机结构
主要由定子、转子、励磁系统、 冷却系统等部件组成。
工作原理
基于电磁感应原理，当原动机拖动 转子旋转时，励磁电流在定子绕组 中产生感应电势，进而输出交流电 能。
同步发电机应用
作为电力系统的重要组成部分，同 步发电机用于将机械能转换为电能 ，供应给各种用电设备。
特种电机简介
电工学完整版全套PPT电子 课件
contents
目录
电工电子学完整ppt课件
02
直流电路分析
直流电路基本概念
电流、电压和电阻的定义 及单位
电路的组成及作用
电动势、电功率和电能的 定义及单位
电路图和电路元件的符号
欧姆定律与电阻串并联
01
欧姆定律的内容及公式
02
电阻的串并联计算
03
电阻的星形与三角形连接及其等效变换
04
非线性电阻的伏安特性
基尔霍夫定律及其应用
基尔霍夫电流定律（KCL）
电力电子器件分类
按照控制信号的性质，可分为模拟器件和数字器件；按照功率处理 能力，可分为小功率器件、中功率器件和大功率器件。
特性参数
包括额定电压、额定电流、开关速度、导通压降、关断时间等。
整流与逆变技术原理及应用
01
整流技术
将交流电转换为直流电的过程，主要应用包括电源供应器、电池充电器
等。
02
逆变技术
常见组合逻辑电路 详细介绍编码器、译码器、数据选择器、比较器 等常见组合逻辑电路的工作原理和设计方法。
3
组合逻辑电路中的竞争与冒险 分析组合逻辑电路中可能出现的竞争与冒险现象， 介绍消除竞争与冒险的方法。
时序逻辑电路设计与分析方法
时序逻辑电路基本概念
阐述时序逻辑电路的定义、特点以及基本分析方法，包括状态方 程和输出方程的建立。
通过改变交流电的频率，实现对电机的调速和节能。主要应用包括空调、冰箱、洗衣机等家 电，以及工业领域的风机、水泵等。
斩波与变频技术应用实例
如家用空调的变频器，可根据室内温度自动调节压缩机转速，实现节能和舒适性的提高。
电力电子技术应用实例
新能源发电
太阳能、风能等新能源发电系统中，电力电子 技术用于实现最大功率点跟踪（MPPT）和并 网逆变等功能。
电工电子全套课件-PPT
Ge
Si
4
通过一定的工艺过程，可以将半导体制成晶体。 在硅和锗晶体中，原子按四角形系统组成晶体 点阵，每个原子都处在正四面体的中心，而四 个其它原子位于四面体的顶点，每个原子与其 相临的原子之间形成共价键，共用一对价电子。
硅和锗的晶
体结构：
5
硅和锗的共价键结构
+4表示除 去价电子 后的原子
+4
+4
N 型半导体中
的载流子是什 么？
1.由磷原子提供的电子，浓度与磷原子相同。 2.本征半导体中成对产生的电子和空穴。
掺杂浓度远大于本征半导体中载流子浓度，所以，自 由电子浓度远大于空穴浓度。自由电子称为多数载流 子（多子），空穴称为少数载流子（少子）。
15
二、P 型半导体
在硅或锗晶体中掺入少量的三价元素，如硼（或 铟），晶体点阵中的某些半导体原子被杂质取代， 硼原子的最外层有三个价电子，与相邻的
由此可以得出结论：PN结具有单向 导电性。
26
6.3 半导体二极管
6.3.1基本结构
PN 结加上管壳和引线，就成为半导体二极管。
点接触型
触丝线
PN结
引线 外壳线
基片
P
二极管的电路符号：
+
-
阳极
阴极
面接触型
N
27
6.3.2 伏安特性
I
死区电压 硅管 0.5V,锗管0.1V。
反向击穿 电压UBR
导通压降: 硅 管0.6~0.7V,锗 管0.2~0.3V。
第6章 半导体器件
1
6-1 PN结及半导体二级管
6.1 半导体的导电特性
导体：自然界中很容易导电的物质称为导体， 金属一般都是导体。
电工学电子课件_图文
不仅磁铁能产生磁场，电流也能产生磁场，这种现 象称为电流的磁效应。
电流的磁场
磁悬浮列车
右手螺旋定则
通电长直导线
通电螺线管
二、磁场对电流的作用
1．磁场对通电直导体的作用
通常把通电导体在磁场中受到的力称为电磁 力，也称安培力。
通电直导体在磁场内的受力方向可用左手定 则来判断。
判断电磁力 小，然后保持电流不变，改变导线通电部分的长度。 比较两次实验结果。
在磁场中，垂直于磁场方向的通电导线，所受 电磁力F与电流I和导线长度L的乘积IL的比值称为该 处的磁感应强度，用B表示，即
把一段通电导线放入磁场中，当电流方向与磁 场方向垂直时，电流所受的电磁力最大。
利用磁感应强度的表达式B = F/Il，可得电磁力 的计算式为
F = BIl
如果电流方向与磁 场方向不垂直，而是有 一个夹角α，这时通电导 线的有效长度为lsinα。 电磁力的计算式变为
F = BIlsinα
计算电磁力的大小
电工学电子课件_图文.ppt
磁场的分布常用磁感线来描述。
磁场中某一平面上所通过磁感线的数量称为磁 通量，简称磁通。
在磁场的某一区域里，如果磁感线是一些方向相 同分布均匀的平行直线，这一区域称为均匀磁场。
铁屑模拟磁场
磁场与磁感线
2．电流的磁场
把小磁针放在通电导线下方，小磁针动了 接通电源，绕上漆包线的铁钉就成了磁铁
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风冷散热器
• 所谓风冷散热器，其散热原理即通过与发热物体 （就我们的情况而言即CPU、GPU等半导体芯片） 紧密接触的金属散热片，将发热物体产生的热量 传导至具有更大热容量与散热面积的散热片上， 再利用风扇的导流作用令空气快速通过散热片表 面，加快散热片与空气之间的热对流，即强制对 流散热。 • 因此，一款优秀的风冷散热器必须具备三个条件： 采用做工精良，设计合理，材料合适的散热片、 配有性能强劲，工作稳定，长寿命的风扇、以及 出色的整体结构与安装设计。
风扇的作用
• 风扇是被动式空冷散热器与主动式风冷散热器的本质区别，没有风扇便不能 称之为风冷散热器。一些用户也习惯于将整个风冷散热器称为风扇，可见其 地位是何等显要。PH%d^H 风扇是风冷散热器中必不可少的组成部分，对 散热效果起着至关重要的作用，是散热器 中唯一的主动部件；同时，更对散热器的工作噪音有着决定性的影响。风扇 在风冷散热器中的职责为：凭借自身的导流作用，令空气以一定的速度、一 定的方式通过散热片，利用空气与散热片之间的热交换带走其上堆积的热量， 从而实现“强制对流”的散热方式。 散热片即使结构再复杂，也只是一个被动的热交换体；因此，作状态。在不改变散热器结构与其它组 成部分的情况下，仅仅是更换更加合适、强劲的风扇，也可以令散热效果获 得大幅度的提升；反之，如果风扇搭配不合适或不够强劲，则会使风冷散热 器效能大打折扣，令散热片与整体设计上的优点被埋没于无形；更有甚者， 由于风扇是风冷散热器中唯一确实“工作”的部分，它本身的故障也就会导 致散热器整体的故障，令其丧失大部分的散热性能，进而引起系统的不稳定 或当机，甚至因高温而烧毁设备。
•
• •
• 所谓风冷散热器，其散热原理即通过与发热物体 （就我们的情况而言即CPU、GPU等半导体芯片） 紧密接触的金属散热片，将发热物体产生的热量 传导至具有更大热容量与散热面积的散热片上， 再利用风扇的导流作用令空气快速通过散热片表 面，加快散热片与空气之间的热对流，即强制对 流散热。 • 因此，一款优秀的风冷散热器必须具备三个条件： 采用做工精良，设计合理，材料合适的散热片、 配有性能强劲，工作稳定，长寿命的风扇、以及 出色的整体结构与安装设计。
风扇的作用
• 风扇是被动式空冷散热器与主动式风冷散热器的本质区别，没有风扇便不能 称之为风冷散热器。一些用户也习惯于将整个风冷散热器称为风扇，可见其 地位是何等显要。PH%d^H 风扇是风冷散热器中必不可少的组成部分，对 散热效果起着至关重要的作用，是散热器 中唯一的主动部件；同时，更对散热器的工作噪音有着决定性的影响。风扇 在风冷散热器中的职责为：凭借自身的导流作用，令空气以一定的速度、一 定的方式通过散热片，利用空气与散热片之间的热交换带走其上堆积的热量， 从而实现“强制对流”的散热方式。 散热片即使结构再复杂，也只是一个被动的热交换体；因此，作状态。在不改变散热器结构与其它组 成部分的情况下，仅仅是更换更加合适、强劲的风扇，也可以令散热效果获 得大幅度的提升；反之，如果风扇搭配不合适或不够强劲，则会使风冷散热 器效能大打折扣，令散热片与整体设计上的优点被埋没于无形；更有甚者， 由于风扇是风冷散热器中唯一确实“工作”的部分，它本身的故障也就会导 致散热器整体的故障，令其丧失大部分的散热性能，进而引起系统的不稳定 或当机，甚至因高温而烧毁设备。
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