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电子课件-电工学(第五版)完全版
电路中任意两点之间的电位差就等于这 两点之间的电压，即Uab = Ua－Ub，故电压又 称电位差。
电路中某点的电位与参考点的选 择有关，但两点间的电位差与参考点 的选择无关。
准备知识 认识电工实训室
下图所示电路中，已知E1 =24V ，E2 =12V ，电 源内阻可忽略不计，R1 = 3Ω，R2=4Ω，R3 =5Ω，分别
若电流的大小和方向都随时间作相应变化的，称 为交流，用符号AC表示。
准备知识 认识电工实训室
直流电路
交流电路
准备知识 认识电工实训室
电流的分类
准备知识 认识电工实训室
参考方向：在分析和计算较为复杂的直流电路时， 经常会遇到某一电流的实际方向难以确定的问题，这 时可先任意假定电流的参考方向，然后根据电流的参 考方向列方程求解。
电压、电位、电动势
准备知识 认识电工实训室
4．电压的测量
选D 点和E 点为参考点，试求A、B、D、E 四点的电
位及UAB和UED的值。
准备知识 认识电工实训室
3．电动势
电源将正电荷从电源负极经电源内部移到 正极的能力用电动势表示，电动势的符号为E， 单位为V。
电动势的方向规定为在电源内部由负极指 向正极。
对于一个电源来说，既有电动势，又有端 电压。电动势只存在于电源内部；而端电压则 是电源加在外电路两端的电压，其方向由正极 指向负极。
准备知识 认识电工实训室
（4）合理选择电流表的量程
每个电流表都有一定的测量范围，称为电流表 的量程。
一般被测电流的数值在电流表量程的一半以上， 读数较为准确。因此在测量之前应先估计被测电流 大小，以便选择适当量程的电流表。
若无法估计，可先用电流表的最大量程挡测量， 当指针偏转不到1/3刻度时，再改用较小挡去测量， 直到测得正确数值为止。
电路中某点的电位与参考点的选 择有关，但两点间的电位差与参考点 的选择无关。
准备知识 认识电工实训室
下图所示电路中，已知E1 =24V ，E2 =12V ，电 源内阻可忽略不计，R1 = 3Ω，R2=4Ω，R3 =5Ω，分别
若电流的大小和方向都随时间作相应变化的，称 为交流，用符号AC表示。
准备知识 认识电工实训室
直流电路
交流电路
准备知识 认识电工实训室
电流的分类
准备知识 认识电工实训室
参考方向：在分析和计算较为复杂的直流电路时， 经常会遇到某一电流的实际方向难以确定的问题，这 时可先任意假定电流的参考方向，然后根据电流的参 考方向列方程求解。
电压、电位、电动势
准备知识 认识电工实训室
4．电压的测量
选D 点和E 点为参考点，试求A、B、D、E 四点的电
位及UAB和UED的值。
准备知识 认识电工实训室
3．电动势
电源将正电荷从电源负极经电源内部移到 正极的能力用电动势表示，电动势的符号为E， 单位为V。
电动势的方向规定为在电源内部由负极指 向正极。
对于一个电源来说，既有电动势，又有端 电压。电动势只存在于电源内部；而端电压则 是电源加在外电路两端的电压，其方向由正极 指向负极。
准备知识 认识电工实训室
（4）合理选择电流表的量程
每个电流表都有一定的测量范围，称为电流表 的量程。
一般被测电流的数值在电流表量程的一半以上， 读数较为准确。因此在测量之前应先估计被测电流 大小，以便选择适当量程的电流表。
若无法估计，可先用电流表的最大量程挡测量， 当指针偏转不到1/3刻度时，再改用较小挡去测量， 直到测得正确数值为止。
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
电工学课件PPT课件
叠加定理
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。
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。
电工电子技术完整课件全套课件
02
数字电子技术基础
数字信号与数字电路概述
1 2
数字信号的特点与分类 介绍数字信号的基本概念、特点，以及常见的数 字信号分类，如二进制、多进制等。
数字电路的基本组成与工作原理 阐述数字电路的基本组成元素，包括逻辑门、触 发器等，以及它们的工作原理和逻辑功能。
3
数字电路的分析与设计方法 介绍数字电路的分析方法和设计步骤，包括逻辑 代数、卡诺图化简、逻辑函数的表示方法等。
比例运算、加法运算、减法运算和积分运算等。
集成运算放大器的非线性应用
03
阐述集成运算放大器在非线性电路中的应用，如电压比
较器、方波发生器等。
直流稳压电源设计
整流电路
介绍整流电路的工作原理和主要 类型，包括半波整流、全波整流
和桥式整流等。
滤波电路
详细讲解滤波电路的作用和主要 类型，包括电容滤波、电感滤波
包括传递函数、频率特性、根轨迹法等。
经典控制理论在自动控制系统设计中的应用
包括PID控制器设计、超前校正和滞后校正等。
经典控制理论的局限性 对于复杂系统难以建立精确的数学模型，难以实现最优控制等。
现代控制理论在复杂系统建模和仿真中的应用
现代控制理论的基本概念和原理
包括状态空间法、最优控制、鲁棒控制等。
现代控制理论在复杂系统建模和仿真中的应用
包括系统辨识、状态估计、最优控制设计等。
现代控制理论的优点
能够处理多输入多输出系统，能够实现最优控制和鲁棒控制等。
智能控制方法简介
01
智能控制的基本概念和原理
包括模糊控制、神经网络控制、遗传算法等。
02
智能控制方法的应用
包括机器人控制、智能家居控制、智能交通控制等。
电工电子技术全套PPT课件
进行检测。
技能培训和考核标准
培训内容
包括电工电子技术基础知识、实验操作规范、仪器仪表使用等。
培训方式
采用理论授课与实验操作相结合的方式，注重实践能力的培养。
考核标准
要求学员能够熟练掌握实验操作技能，独立完成实验任务，并具备一定的分析问题和解决 问题的能力。同时，还需遵守实验室规章制度，确保实验安全。
稳压电路
保持输出电压稳定，常 用串联型稳压电路和开 关型稳压电路。
逆变器和斩波器工作原理
逆变器
将直流电转换为交流电，常用PWM控制技术实现输出电压和 频率的调节。
斩波器
将直流电转换为另一电压等级的直流电，通过控制开关管的 通断时间实现输出电压的调节。
变频器调速系统应用
变频器
将固定频率的交流电转换为可调频率的交流电，实现对电 机的无级调速。
同步发电机基本结构
介绍定子、转子和励磁系统等部分，以及各部分在发电机运行中 的作用。
同步发电机工作原理
阐述电磁感应定律和同步转速概念，以及发电机在空载和负载状态 下的工作原理。
同步发电机并网运行条件
分析并网前电压、频率和相位等参数的调整方法，以及并网后功率 和电流的分配原则。
拖动系统稳定性和调速方法
原理
基于晶体管的开关特性实现逻辑运算。
应用
用于组合逻辑电路的设计和实现，如编码器、译 码器、数据选择器等。
组合逻辑设计方法
组合逻辑电路
由逻辑门电路组成的，无记忆功能的电路。
设计方法
根据实际需求，选择合适的逻辑门电路进行组合，实现特定的逻 辑功能。
设计步骤
分析需求、列写真值表、化简逻辑表达式、画出逻辑电路图、验 证设计结果等。
03
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
电子电工学
•IC
•m
A •IB • •B •C
A
•RB •EB
•+ •-
•E
•m A
•IE
•EC •+ •6v
•-
IB（mA） 0 0.02 0.04 0.06 IC（mA） <0.001 0.70 1.50 2.30 IE（mA） <0.001 0.72 1.54 2.36
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电子电工学
•14.1.2 N型半导体和P型半导 体•N型半导体•：在硅或锗晶体中掺入微量杂质
（磷元素）后形成半导体。
•磷原子
PPT文档演模板
•Si
•Si
•自由电子
•P•+
•Si
电子电工学
•P型半导体•：在硅或锗晶体中掺入微量杂质 （硼元素）后形成半导体。
•空穴 •硼原子
•Si
•Si
PPT文档演模板
电子电工学
•§14.2 PN结 •14.2.1 PN结的形成
•P型半导 体
•N型半导 体
•－•－•－ •－ •－ •－ •+ •+ •+ •+ •+ •+
•－•－•－ •－ •－ •－ •+ •+ •+ •+ •+ •+
•－•－•－ •－ •－ •－ •+ •+ •+ •+ •+ •+
•－•－•－•－ •－ •－ •+ •+ •+ •+ •+ •+
•－•2 •+•1
•－•－•－•－ •－ •－ •+ •+ •+ •+ •+ •+
电工电子技术基础知识PPT课件
1、直流稳压电源的组成框图
变压
整流
滤波
稳压
交流
负
电源
载
u
u
u
u
u
O
tO
tO
tO
tO
t
220 V
合适的 单向脉动 交流电压 直流电压
滤波
稳压
功能：把交流电压变成稳定的大小合适 的直流电压。
28
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
3
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
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。
4
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
V（伏特）、kV（千伏）、mV(毫伏）
10
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
电路中两点之间的电压也可用两点间的电位差表示： uab Va Vb
如果A、B的实际电位为：VA 6V VB 2V
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
第二章 电子技术的基础知识 §2.1 直流稳压电源的基础知识 §2.2 基本逻辑器件的基础知识 §2.3组合逻辑的基础知识 §2.4模/数、数/模转换的基础知识。
电工ppt课件【可编辑全文】
IQ t
式中，I为电流（A）；Ｑ为电荷量（C）；t为时间（t） 在宏观上，通常用电流表和万用表测量电流。 在国际单位制中，电流的单位是安培（A），此外常用的还有毫安（mA）、
微安（μA）等。 它们的关系为： 1安培（ A）=1000毫安（ mA）=1000微安（μA）
15
习惯上规定正电荷定向移动的方向为电流的
有些导体材料在温度下降到某一低温时，其电阻会突然消失，这种材
料称为超导体。在超导状态时，导体的电阻值为零，没有电能的损失，
电流一旦被激发，就不需要外加电源，能一直持续下去，是一种理想
的导电材料。
23
1.2.4欧姆定律
（一）部分电路欧姆定律
导体两端加上电压后，导体中才有持续的 电流，那么，电压和电流有什么关系呢？
❖ 2.电路存在_______、_________ 和______3种可能的状态, 其中______状态应严格避免,因为它会引起 _____________________等严重后果.
❖ 3.现在，为保证安全，许多家庭的配电箱上还安装了漏电保 护器，观察家电漏电保护器,了解其主要性能和使用方法.
❖ 4. 6节相同的干电池，每节的电动势均为1.5V，内电阻均为 0.1，若将其顺序串联，则总的电动势为________V，总的 内阻为_____________Ω.
IU R
式中： I－－电路中的电流强度，单位是安培（A）； U－－电阻两端的电压，单位是伏特（V）； R－－电阻，单位是欧姆（Ω）。
26
❖
电流和电压间的正比关系，可以用伏安特性曲
线来表示。伏安特性曲线是以电压U为横坐标，以电
流I为纵坐标画出的U－I关系曲线。电阻元件的伏安
特性曲线如图1.1.7所示，伏安特性曲线是直线时，
式中，I为电流（A）；Ｑ为电荷量（C）；t为时间（t） 在宏观上，通常用电流表和万用表测量电流。 在国际单位制中，电流的单位是安培（A），此外常用的还有毫安（mA）、
微安（μA）等。 它们的关系为： 1安培（ A）=1000毫安（ mA）=1000微安（μA）
15
习惯上规定正电荷定向移动的方向为电流的
有些导体材料在温度下降到某一低温时，其电阻会突然消失，这种材
料称为超导体。在超导状态时，导体的电阻值为零，没有电能的损失，
电流一旦被激发，就不需要外加电源，能一直持续下去，是一种理想
的导电材料。
23
1.2.4欧姆定律
（一）部分电路欧姆定律
导体两端加上电压后，导体中才有持续的 电流，那么，电压和电流有什么关系呢？
❖ 2.电路存在_______、_________ 和______3种可能的状态, 其中______状态应严格避免,因为它会引起 _____________________等严重后果.
❖ 3.现在，为保证安全，许多家庭的配电箱上还安装了漏电保 护器，观察家电漏电保护器,了解其主要性能和使用方法.
❖ 4. 6节相同的干电池，每节的电动势均为1.5V，内电阻均为 0.1，若将其顺序串联，则总的电动势为________V，总的 内阻为_____________Ω.
IU R
式中： I－－电路中的电流强度，单位是安培（A）； U－－电阻两端的电压，单位是伏特（V）； R－－电阻，单位是欧姆（Ω）。
26
❖
电流和电压间的正比关系，可以用伏安特性曲
线来表示。伏安特性曲线是以电压U为横坐标，以电
流I为纵坐标画出的U－I关系曲线。电阻元件的伏安
特性曲线如图1.1.7所示，伏安特性曲线是直线时，
电工电子学PPT
（2）特性曲线与符号
u Us
O
i
us +－
Us +－
b 理想电流源
（1）伏安关系
i=iS
流过电流为is，与电源两 端电压无关，由电源本身 确定，电压任意，由外电 路确定。
（2）特性曲线与符号
i Is
O
u
is
1.3 实际电源模型及其等效变换
U Us
0 Is I
(a)实际电源的伏安特性
I
电工电子学
第1章 电路和电路元件 第2章 电路分析基础 第3章 分立元件基本电路 第4章 数字集成电路新
第1章 电路和电路元件
1.1 电路基本物理量
为了某种需要而由电源、导线、开关和负载按一定方式 组合起来的电流的通路称为电路。
电路的主要功能：
进行能量的转换、传输和分配（强电） 实现信号的传递、存储和处理（弱电）
I+
Is
Ro
U
－ (b)电流源并联内阻的模型
同一个实际电源的两种模型对外电路等效，等效条
件为：
U s Is Ro
或
Is
Us Ro
且两种电源模型的内阻相等
例：用电源模型等效变换的方法求图（a）电路的电流 i1和i2。
解：将原电路变换为图（c）电路，由此可得：
i2
i1
5Ω
2A 10Ω +
5V
－
i2
功率：
u =Ri 非关联方向时：
p ui Ri2 u2 R
u =－Ri
标准阻值、允许偏差、额定功率
b．电感元件
电感元件是一种能够贮存磁场能量的元件，是实际电感
器的理想化模型。
伏安关系：
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
电工电子学全 ppt课件
输入 X 系 统 输出 Y
输出(响应之一)
2 电路问题
输入 X
系 统 输出 Y
1) 系统分析
根据系统内部结构和参数，建立Y =f (X)关系。
u,i 关系 研究电路的
功能关系 2) 系统综合
根据激励X与响应Y的关系，构造系统的结构。通常所讲的设计。
时变量 (小写字母) u、i、p
3)
系统辨识
电路变量
精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
第一章 电路和电路元器件
第一章 电路和电路元件
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 §1.4 电路的工作状态和电器设备的额定值
I
Rl _
+ Ul
+
_ US
+ U2_ R2
_ U3 +
R3
2) 根据不同元件电压和电流关系--平衡约束(由KCL、KVL)
US =U1 + U2 + U3
• 然后
元件约束
--数学模型
平衡约束
• 最后 求解
§1.1.2 电流和电压的参考方向 (reference direction)
输出(响应之一)
2 电路问题
输入 X
系 统 输出 Y
1) 系统分析
根据系统内部结构和参数，建立Y =f (X)关系。
u,i 关系 研究电路的
功能关系 2) 系统综合
根据激励X与响应Y的关系，构造系统的结构。通常所讲的设计。
时变量 (小写字母) u、i、p
3)
系统辨识
电路变量
精品资料
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• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
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第一章 电路和电路元器件
第一章 电路和电路元件
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 §1.4 电路的工作状态和电器设备的额定值
I
Rl _
+ Ul
+
_ US
+ U2_ R2
_ U3 +
R3
2) 根据不同元件电压和电流关系--平衡约束(由KCL、KVL)
US =U1 + U2 + U3
• 然后
元件约束
--数学模型
平衡约束
• 最后 求解
§1.1.2 电流和电压的参考方向 (reference direction)
电工电子电路基础知识.pptx
（6）表示方法： a、用极性“＋”、“－”表示，参考方向由正指向负；
b、用双下标表示，例如Uab表示其参考方向由a指向b。
（7）单位： 伏特（V：Volt) [毫伏mV 微伏uV 千伏kV
换算：1mV ＝ 10－3V 1uV ＝ 10－6V 1kV ＝ 103V
2020/11/6
电工电子学B
2、关联与非关联参考方向： 关联参考方向： 电流和电压的参考方向一致； 非关联参考方向： 电流和电压的参考方向不一致；
（3）实际方向：规定由高电位端指向低电位端。
（4）参考方向： 任选某一方向为其参考方向，也叫其正 方向。
2020/11/6
电工电子学B
（5）正负： 电压值为正时，电压的实际极性和参考极性相 同，否则相反。
+
实际方向
（参考方向） U
U>0
+
实际方向
（参考方向） U
U<0
2020/11/6
电工电子学B
楼宇电梯的控制
汽车电子
汽车照明、 电动转向、空调、 音响、雨刷、安全
报警、电动门窗
…….
2020/11/6
机械
电子
机电一体化 电工电子学B
第一章 电路的基本概念
1.1 电路的作用和组成 1.2 电路的基本物理量 1.3 电阻、电容和电感元件 1.4 电源元件 1.5 电路的工作状态 1.6 电路的基本定律 1.7 电路中电位的概念及计算
7、单位：安培（A：Ampere） [毫安mA 微安uA] 换算：1mA = 10-3A
1uA = 10-6A
2020/11/6
电工电子学B
二、电压和电动势及其参考方向：
1、电压： （1）电压：电场力把单位正电荷从电路中的一点移动到另
电工电子学
dt
2U C sin(t 90)
电容电路中电流、电压的关系
u 2U sin t
i 2U C sin(t 90)
1. 频率相同
2. 相位相差 90° （ i 超前 u 90° ）
u
I
i
UC
90
t
U
U
u 2U sin t
i 2U C sin(t 90)
I
3. 有效值
I U C
或
U
关于容抗的讨论
容抗（X C
1 ）是频率的函数， 表示电容
C
电路中电压、电流有效值之间的关系，且只对正弦
波有效。
+
Xc
1
C
-e
+
ω
-E
ω＝0 时
直流
Xc
相当于开路
电容电路中的功率
1. 瞬时功率 p
i i 2Isin t
u
u 2Usin(t 90)
p i u U Isin2t
p i u U Isin2t
同理：
1 T
T
0
i 2dt
1
T
T 0
Im
sin tdt
Im 2
U Um
2
注意：
• 交流电压、电流表测量数据为有效值 • 交流设备名牌标注的电压、电流均为有效值
3. 相位、初相位 与相位差
i
i Im sin( t )
相位：t
t
反映正弦量变化的进程。
初相位： 表正弦量在t=0时的相角。
: 给出了观察正弦波的起点或参考点。
T0
二.电感电路
基本关系式： u L di dt
i uL
设 i 2 I sin t
2U C sin(t 90)
电容电路中电流、电压的关系
u 2U sin t
i 2U C sin(t 90)
1. 频率相同
2. 相位相差 90° （ i 超前 u 90° ）
u
I
i
UC
90
t
U
U
u 2U sin t
i 2U C sin(t 90)
I
3. 有效值
I U C
或
U
关于容抗的讨论
容抗（X C
1 ）是频率的函数， 表示电容
C
电路中电压、电流有效值之间的关系，且只对正弦
波有效。
+
Xc
1
C
-e
+
ω
-E
ω＝0 时
直流
Xc
相当于开路
电容电路中的功率
1. 瞬时功率 p
i i 2Isin t
u
u 2Usin(t 90)
p i u U Isin2t
p i u U Isin2t
同理：
1 T
T
0
i 2dt
1
T
T 0
Im
sin tdt
Im 2
U Um
2
注意：
• 交流电压、电流表测量数据为有效值 • 交流设备名牌标注的电压、电流均为有效值
3. 相位、初相位 与相位差
i
i Im sin( t )
相位：t
t
反映正弦量变化的进程。
初相位： 表正弦量在t=0时的相角。
: 给出了观察正弦波的起点或参考点。
T0
二.电感电路
基本关系式： u L di dt
i uL
设 i 2 I sin t
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例：二极管的应用：
C +-
D
+
+
+
u ui tp 0 uR
t
ui R uR RL uo
-
-
-
0tLeabharlann uo0t符号：
伏安特 性曲线
UZ
§14.4 稳压二极管
主要参数：
+
I(mA)
1. 稳定电压UZ
2. 电压温度系数 U
3. 动态电阻rZ 4. 稳定电流IZ 5. 最大允许耗散功率PZM
U(v)
IZ IZ
R
§14.3 PN结 14.3.1 基本结构 半导体二极管符号
P
N
14.3.2 伏安特性
ImA
80
60 40 死区 20 电压 -50 -25
0.4 0.8 U（V）
反向击穿电 压U(BR)
-20
-40
-60
IA
14.3.3 主要参数
1. 最大整流电流IOM 2. 反向工作峰值电压URWM 3. 反向峰值电流IRM
UZ
IZM
§14.5 半导体三极管
14.5.1 基本结构
C 集电极
C 集电极
N
B
P
基极
N
E 发射极
集电结
P
发射结
B 基极
N P
E 发射极
集电结 发射结
C NPN型
N
B
P
N
E
C IC B
IB E
IE
C PNP型
P
B
N
P
E
C IC B
IB E
IE
14.5.2 电流分配和放大原理
IC
mA
IB A
P型半导体
N型半导体
－－－－ － － －－－－ － － －－－－ － － －－－－ － －
+ +++++ + +++++ + +++++ + +++++
空穴
自由电子
P型半导体
空间电荷区
N型半导体
－－－－ － － －－－－ － － －－－－ － － －－－－ － －
+ +++++ + +++++ + +++++ + +++++
（2）输出特性 IC(mA )
4
饱和区
3 2.3
放 Q2
2 1.5
大 Q1
1
区
3 69
截止区
100A
80A 60A 40A 20A IB=0 12 UCE(V)
14.5.4 主要参数
___
1.电流放大倍数
___
直流电流放大倍数：
=
IC
IB
交流电流放大倍数：
=
IC IB
P
N
－1 + －2 + 1 － +2
内电场E方向 空间电荷区的性质：
内电场方向
1.多数载流子因扩散复合而消耗了，所以又称为耗尽层。 2.空间电荷区中的正负离子不能移动，但在交界面处形成了一个电 场，这个电场将阻挡多数载流子的进一步复合，所以又称为阻挡层。
3.扩散与漂移达到动态平衡。
14.2.2 PN结的单向导电性
§14.6 光电器件
14.6.1 发光二极管 ◆发光二极管（LED）的特点
工作电压：1.5～3V（直流） 工作电流：几～十几毫安 工作寿命：很长
颜色：红、蓝、绿、黄
14.6.2 光电二极管 ◆光电二极管的特点 1.无光照时,反向电流很小（通常
＜ 0.2），称此为暗电流。 2.有光照时,产生反向电流，称为
自由电子和空穴都称为载流子，温度越 高，载流子越多，半导体的导电性也越好， 因此温度对半导体的性能影响很大。
14.1.2 N型半导体和P型半导体
N型半导体 ：在硅或锗晶体中掺入微量杂质 （磷元素）后形成半导体。
磷原子
Si
Si
P+
Si
自由电子
P型半导体 ：在硅或锗晶体中掺入微量杂质 （硼元素）后形成半导体。
空穴 硼原子
Si
Si
B-
Si
总结
N型半导体：自由电子 1、多数载流子
P型半导体：空穴
N型半导体：空穴 2、少数载流子
P型半导体：自由电子 3、由于载流子的运动方向是无规则的，因此宏观上 半导体是不带电的。但掺杂后的半导体的自由电子 或空穴剧增，所以导电性也大大提高。
§14.2 PN结 14.2.1 PN结的形成
RB EB
+-
BC E
mA IE
EC + 6v
-
IB（mA） 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 IC（mA） <0.001 0.70 1.50 2.30 3.10 3.95 IE（mA） <0.001 0.72 1.54 2.36 3.18 4.05
晶体管中的电流 C
IC
C
B
RB
14.1.1 本征半导体
现代电子学中，用的最多的半导体是硅和 锗，它们的最外层电子（价电子）都是四个。
Ge
Si
本征半导体：完全纯净的、具有晶体结构 的半导体。
晶体中原子排列的方式
硅单晶中的共价键结构
+4表示除 去价电子 后的原子
+4
+4
+4
+4
共价键共 用电子对
本征半导体的导电机理
空穴
+4
+4
2.集-基极反向截止电流ICBO
ICBO - A +
+
EC -
ICBO是集 电结反偏 由少子的 漂移形成 的反向电 流，受温 度的变化 影响。
3.集-射极反向截止电流ICEO
- A +
T ICEO
+ EC
-
4.集电极最大电流ICM 5.集电极-发射极反向击穿电压U(BR)CEO 6.集电极最大允许功耗PCM
自由电子
+4
+4
束缚电子
在获得一定能量（温度升高或光照）后，最外 层电子可挣脱原子核的束缚而成为自由电子。 失去一个电子就留下一个子空穴，从而使原子 呈现为正离子，并吸引邻近的电子。
本征半导体的导电机理
在无外电压的情况下，自由电子与空穴 是成对出现的且无规则移动的。
在外电场的作用下，自由电子作定向移 动，空穴则反向移动，形成电流。
PN结正向偏置
变窄
内电场被削弱， 多子的扩散加强
－+
能够形成较大的
+ P
－+ －+
扩散电流。_ N
－+
I
外电场方向
内电场方向
R
PN结反向偏置
_ P
I 0
变宽
－+ －+ －+ －+
内电场被被加强， 多子的扩散受抑 制。少子漂移加 强，但少子数量
N有较限小，的只反能向形电成流+。
内电场方向 外电场方向
第十四章 半导体二极管和三极管
§14.1 半导体的导电特性
半导体：导电能力介乎导体和绝缘体之间，如 锗、硅、硒以及大多数金属氧化物和硫化物都 是半导体。
半导体的导电机理不同于其它物质，所 以它具有不同于其它物质的特点。比如：
当受外界热和光的作用时，它的导 电能力明显变化。
往纯净的半导体中掺入某些杂质， 会使它的导电能力明显改变。
+
E
EB -
N+
ICBO
IB B
ICE
N
+
P
Ec
N
RB
P
IBE
N -Ec
EB+-
E IE
载流子运动
电流分配
14.5.3 特性曲线
IB A
RB
V UBE
IC mA
EC V UCE
EB 测量晶体管特性的实验数据
（1）输入特性 IB(A)
80 60 40 20
0.4
UCE1V 0.8 UBE(V)