电工电子全套课件
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电工电子技术完整课件全套课件
注意事项：
（1）符号仅表示方向，不表示加与减 （2）方向的假定是任意的，不影响结果 （3）一旦方向假定以后，不得中途变更
３、物理量正方向的表示方法
I
a
+ E
_
R
b
Uab
电流：从高电位 指向低电位。 （１）箭头表示
正负号
a
+
u _ b u b
I
+
R
-
电压
箭
头 a
（２）双下标表示
双下标 Uab（a为高电位点,b为低 电位点，电压方向a→b）
I4
I3 +E _
3
2、基尔霍夫电流定理——应用于节点
对任何节点，在任一瞬间，流入节点的电流等于由节点流出的电流。 或者说，在任一瞬间，一个节点上电流的代数和为 0。
即： I流入=I流出 或 I =0 例：
I2
I1
I1 I 3 I 2 I 4
或：
I3
I1 I 3 I 2 I 4 0
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2、电阻的并联
两个或更多个电阻联接在两个公共的节点之间，这些电阻 两端的电压相等，这种联接方法称为电阻的并联。
I U R1 I1 I2 R2
电路特点：
1 1 1 R R1 R2
I
用一个等效电阻代替后
U
R
或
G G1 G2
（其中G为电导，为相应电阻倒数）
U相等 I1=U/R1=R2/（R1+R2）·I I2=U/R2=R1/（R1+R2）·I
3、对于简单的串、并联电路关系，可用标点法简化，即可求解。
a
4 4 4 4
将未标点的 各个多条线 的交集点标 上序号
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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
电工电子技术全套课件
组成：电源、负载和中间环节。
电源: 提供电能的设备，如发电机、电池、信 号源等。
负载: 指用电设备，如电灯、电动机、洗衣机等。 中间环节: 把电源和负载连接起来，通常是一些 导线、开关、接触器、保护装置等。
开关S 220V
启辉器
镇流器L
日光灯管R
日光灯实际电路
二、电路的作用
电力系统中：
电路可以实现电能 的传输、分配和转换。
u
–
产生磁场 储存磁场能量 L
（电感性）
理想电路元件
忽略R L
为了便于分析与计算实际电路，在一定条件下 常忽略实际部件的次要因素而突出其主要电磁性质， 把它看成理想电路元件。
将实际电路中的元件用理想电路元件表示， 称为实际电路的电路模型。
二、电路模型
中间环节
开关
负
载
S
I
电 源
导线
R0
+
电源
+ _US
(b) 元件电流和电压的参考方向为非关联
P UI (3) 2 6W 是吸收功率。
I=2A
+ U=5V －
(a)
I=-2A
+ U=5V －
(b)
I=-2A
+ U=5V －
(c)
例 : 求图示各元件的功率 。 （a）关联方向， P=UI=5×2=10W， P>0，吸收10W功率。 （b）关联方向，
文字符号： 图形符号： 伏安关系： 功率情况：
当电压和电流取关联参考方向时，任何时 R 刻它两端的电压和电流关系服从欧姆定律
消耗有功功率
U
Ru i
0
P UI I 2R U 2 / R
伏安特性
电源: 提供电能的设备，如发电机、电池、信 号源等。
负载: 指用电设备，如电灯、电动机、洗衣机等。 中间环节: 把电源和负载连接起来，通常是一些 导线、开关、接触器、保护装置等。
开关S 220V
启辉器
镇流器L
日光灯管R
日光灯实际电路
二、电路的作用
电力系统中：
电路可以实现电能 的传输、分配和转换。
u
–
产生磁场 储存磁场能量 L
（电感性）
理想电路元件
忽略R L
为了便于分析与计算实际电路，在一定条件下 常忽略实际部件的次要因素而突出其主要电磁性质， 把它看成理想电路元件。
将实际电路中的元件用理想电路元件表示， 称为实际电路的电路模型。
二、电路模型
中间环节
开关
负
载
S
I
电 源
导线
R0
+
电源
+ _US
(b) 元件电流和电压的参考方向为非关联
P UI (3) 2 6W 是吸收功率。
I=2A
+ U=5V －
(a)
I=-2A
+ U=5V －
(b)
I=-2A
+ U=5V －
(c)
例 : 求图示各元件的功率 。 （a）关联方向， P=UI=5×2=10W， P>0，吸收10W功率。 （b）关联方向，
文字符号： 图形符号： 伏安关系： 功率情况：
当电压和电流取关联参考方向时，任何时 R 刻它两端的电压和电流关系服从欧姆定律
消耗有功功率
U
Ru i
0
P UI I 2R U 2 / R
伏安特性
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电气安全
图２.３ 阀形避雷器结构示意图 1—瓷套；2—火花间隙；3—电阻阀片；4—抱箍；5—接线鼻
4. 雷雨天气时注意事项
电气安全
第二节 电气安全技术知识 一、保护接地 将电气设备在正常情况下不带电的金属外壳或构 架，与大地之间做良好的接地金属连接。保护接地适 用于电源中性线不直接接地的电气设备。采用了保护 接地措施后，即使偶然触及漏电的电气设备也能避免 触电。如图2.4（a）所示为没有保护接地，若电动机 绝缘损坏使一相与外壳相连而漏电时，外壳带电，当 人体接触带电外壳时，电流经人体、大地和另二根相 线的分布电容形成闭合回路，就会产生触电事故。
电气安全
第二章 电气安全 第一节 电气防火、防爆、防雷常识 第二节 电气安全技术知识 第三节 安全色与安全标志 第四节 电工职业素养
电气安全
第一节 电气防火、防爆、防雷常识 一、电气防火 1. 电气火灾产生的原因 2. 电气火灾的预防和紧急处理 (1)预防方法。 (2)电气火灾的紧急处理。 常用的电气灭火器的主要性能及使用方法如表2.1所示。
安全用电常识
（a）
(b)
(c)
图1.1 单相触电
2.两相触电
指人体不同部位同时触及两相带电体，称为两相 触电，如图1.2所示。
图1.2 两相触电
安全用电常识
3.接触电压、跨步电压触电 这也是危险性较大的一种触电方式。当外壳接地 的电气设备绝缘损坏而使外壳带电，或导线断落发生 单相接地故障时，电流由设备外壳经接地线、接地体 (或由断落导线经接地点)流入大地，向四周扩散，在 导线接地点及周围形成强电场。其电位分布以接地点 为圆心向周围扩散，一般距接地体20m远处电位为零。 这时，人站在地上触及设备外壳，就会承受一定的电 压，称为接触电压。如果人站在设备附近地面上，两 脚之间也会承受一定的电压，称为跨步电压，如图 1.3所示。
《电工电子技术》全套课件(完整版)
集成运算放大器的使用注意事项
介绍在使用集成运算放大器时需要注意的事项，如电源的选择、输入信号的幅度限制等。
直流稳压电源设计实例
直流稳压电源的基本原理
阐述直流稳压电源的工作原理及组成，包括整流电路、滤 波电路和稳压电路等。
直流稳压电源的设计步骤
介绍直流稳压电源的设计步骤，如确定电源类型、选择整 流电路和滤波电路、设计稳压电路等。
电工电子技术在现代 社会中的应用
课程目标与要求
01
02
03
04
掌握电工电子技术的基 本概念和基础知识
能够分析和解决简单的 电路问题
了解电子元器件的基本 特性和应用
具备一定的实验技能和 动手能力
基础知识：电路基本概念
01
02
03
04
电路的定义与组成
电流、电压和电阻的基本概念
欧姆定律和基尔霍夫定律的应 用
正弦交流电基本概念及表示方法
正弦交流电的产生和描述
01
阐述正弦交流电的产生原理，包括发电机的工作原理和正弦交
流电的波形、频率、幅值等基本概念。
正弦量的表示方法
02
介绍解析法、曲线法、相量法和复数表示法等多种表示正弦量
的方法，以及它们之间的转换关系。
正弦交流电的相位和相位差
03
阐述相位和相位差的概念，以及它们在正弦交流电分析中的意
、特性及应用
03
电力场效应晶体管（ MOSFET）的原理、特性及
应用
04
05
绝缘栅双极型晶体管（IGBT ）的原理、特性及应用
整流与逆变技术原理及应用
整流电路的工作原理及分 类
逆变电路的工作原理及分 类
可控整流电路的工作原理 及控制方式
介绍在使用集成运算放大器时需要注意的事项，如电源的选择、输入信号的幅度限制等。
直流稳压电源设计实例
直流稳压电源的基本原理
阐述直流稳压电源的工作原理及组成，包括整流电路、滤 波电路和稳压电路等。
直流稳压电源的设计步骤
介绍直流稳压电源的设计步骤，如确定电源类型、选择整 流电路和滤波电路、设计稳压电路等。
电工电子技术在现代 社会中的应用
课程目标与要求
01
02
03
04
掌握电工电子技术的基 本概念和基础知识
能够分析和解决简单的 电路问题
了解电子元器件的基本 特性和应用
具备一定的实验技能和 动手能力
基础知识：电路基本概念
01
02
03
04
电路的定义与组成
电流、电压和电阻的基本概念
欧姆定律和基尔霍夫定律的应 用
正弦交流电基本概念及表示方法
正弦交流电的产生和描述
01
阐述正弦交流电的产生原理，包括发电机的工作原理和正弦交
流电的波形、频率、幅值等基本概念。
正弦量的表示方法
02
介绍解析法、曲线法、相量法和复数表示法等多种表示正弦量
的方法，以及它们之间的转换关系。
正弦交流电的相位和相位差
03
阐述相位和相位差的概念，以及它们在正弦交流电分析中的意
、特性及应用
03
电力场效应晶体管（ MOSFET）的原理、特性及
应用
04
05
绝缘栅双极型晶体管（IGBT ）的原理、特性及应用
整流与逆变技术原理及应用
整流电路的工作原理及分 类
逆变电路的工作原理及分 类
可控整流电路的工作原理 及控制方式
电工电子技术全套课件
U
关联参 考方向
I
U
非关联参
考方向
I
3 . 电位
（1）定义: 在电路中选定一个参考点，其它各点相对于参考点之间 的电压称为该点电位,用V表示,单位：伏
（2）参考点：
电力电路中常以大地为参考点，电路符号是 电子电 路中常以多条支路汇集的公共点或机壳为参考点。电 路符号为“⊥”。 （3）两点电压与电位的关系： 电路中两点之间的电压等于两点的电位之差，所以电 压又称电位差。
物理量 的实际方向，电路如何求解？
规定正电荷运动的方向为电流的实际方向。
参考方向
为了方便复杂电路的分析和计算，往往任意选定某一方向 作为电流的正方向，也称参考方向。常常用箭头表示。
a
电流实际方向
b
a
电流实际b方向
参考方向
I>0 I<0
( I﹥0 )
参考方向
参考方向与实际方向一致 参考方向与实际方向相反
（1）电压的实际方向
规定为电场力推动正电荷从一点移动到 另一点的方向
提示！ 1.电源无论是提供电能还是吸收电能，其端电压
实际方向总是由正极指向负极。 2.电阻元件电压电流实际方向总是相同。
（2）参考方向：
为了计算分析问题方便而任意假定的电压的方向
电压的参考方向有三种表示方法
1）用“＋” “－” ： 参考方向由“＋’指向“－’。
电容
1.1 电路模型
( 2 ) 电路模型： 将实际元件理想化，由理想化的电路元件组成的电路。
如： 手电筒的电路模型
中间环节
电 源
负载
理想化 电源
US
R0
理想化 导线
S
R
理想化 电阻
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
2024版电工电子技术全套课件(完整版)
电工电子技术全套课件(完整版)•电工电子技术基础•直流电路与交流电路•数字电路与逻辑设计目录•模拟电子技术及应用•电力电子技术及应用•电气控制技术与PLC应用•实验与实训项目指导电流、电压、电阻、功率等基本概念及其单位。
电源、负载、导线等电路基本组成元素及其作用。
电流、电压、电阻之间的关系及其物理意义。
电路中的电流和电压的约束关系及其应用。
电工基本概念电路基本组成欧姆定律基尔霍夫定律电子技术基本概念半导体器件集成电路电子元件01020304电子、空穴、PN结等基本概念及其性质。
二极管、三极管、场效应管等半导体器件的结构、工作原理及特性。
集成电路的分类、制造工艺及特点。
电阻器、电容器、电感器等电子元件的种类、符号及主要参数。
万用表示波器信号发生器晶体管毫伏表常用电工电子测量仪器万用表的结构、工作原理及使用注意事项。
信号发生器的分类、工作原理及性能指标。
示波器的分类、工作原理及操作使用方法。
晶体管毫伏表的工作原理及使用注意事项。
介绍基尔霍夫电流定律和电压定律，以及其在电路分析中的应用。
基尔霍夫定律电阻的串并联电源的等效变换详细讲解电阻的串联、并联及混联电路的分析方法，包括等效电阻、电压和电流的计算。
介绍电压源、电流源的等效变换方法，以及在实际电路中的应用。
030201直流电路分析方法03电路的功率因数讲解有功功率、无功功率、视在功率及功率因数的概念及其在交流电路中的意义。
01正弦交流电的基本概念阐述正弦交流电的产生、表示方法、有效值、平均值等基本概念。
02相量表示法介绍复数及相量的概念，以及用相量表示正弦量的方法。
交流电路基本概念与参数交流电路分析方法一元件交流电路分析纯电阻、纯电感及纯电容电路中的电压与电流关系，以及功率的计算。
RLC串联交流电路讲解RLC串联电路中电压与电流的关系，以及功率因数的计算。
谐振电路分析谐振现象的产生条件，计算谐振频率和谐振时的阻抗、电流及功率。
010204数字电路基本概念与门电路数字信号与模拟信号的区别与联系数字电路的基本组成与分类逻辑门电路的工作原理与特性TTL和CMOS门电路的性能比较与应用03组合逻辑电路的分析方法与步骤常用组合逻辑电路（编码器、译码器、数据选择器、加法器等）的工作原理与应用组合逻辑电路的竞争与冒险现象及其消除方法组合逻辑电路的设计方法与步骤01020304时序逻辑电路的基本概念与分类触发器的工作原理与特性（RS触发器、JK触发器、D触发器等）时序逻辑电路的分析方法与步骤常用时序逻辑电路（计数器、寄存器、顺序脉冲发生器等）的工作原理与应用时序逻辑电路的设计方法与步骤半导体器件基础及放大原理半导体基础知识介绍半导体的概念、特性、分类以及半导体材料的基本性质。
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
• 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)
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。
电工电子学全套430页PPT课件
电压与电流的正方向之间的关系
电压和电流是我们分析电路的最基本的物 理量，这是因为电源电动势可以用端电压完全 代替，而功率的大小和正负也完全取决于电压 和电流的大小和方向。
1.电压与电流的关联正方向 2.功率的正负
1.电压与电流的关联正方向
因为电压的方向就是电位降低的方向（即：电场 力移动正电荷作功的方向也就是电流流动的方向）， 所以，电压和电流的正方向都与正电荷移动的方向一 致。因此，我们称电压和电流的参考方向为关联参考 方向。
• 因为电动势的作用是使正电荷自低电 位点移动到高电位点，使正电荷的电 位能增加，所以规定电动势的真实方 向是电位升高的方向，刚好与电压的 真实方向相反。
• 和电压一样，电动势也有正方向。在 规定的正方向下，电动势也是一个代 数量。
• 电动势的真实方向与正方向相同为正， 反之，为负。
电动势的正方向及表示方法
1.1 电路的组成及作用
电路指的是由一些电气设备或器件组成 的．以备电流流过的通路。或者说：由若干电气 装置与器件为了某种需要按一定方式组合而成的 电流的通路称为电路。
电路的结构将依它所完成的任务不同而不同， 可以简单到由几个元件构成，也可以复杂到由上 千个甚至数万个元件构成。
1.1.1电路的组成
E
电动势的 真实方向
E 5V
E 5V
电动势的 正方向
电压与电动势的关系
• 电压与电动势是两个不同的概念， 但是都可以用来表示电源正、负极 之间的电位差。
• 当同一电源用电压表示和电动势表 示的数值量都为正（或负）时，称 电压与电动势正方向关联一致，简 称正方向一致。
A
E
U AB
B
电动势与 电压的关 系
在实际电路的任何一段导体中，电流的真实方向都有两种可能。
电工电子全套课件
+ +++++ + +++++ + +++++ + +++++
空间电荷区， 也称耗尽层。
扩散运动
扩散的结果是使空间电 荷区逐渐加宽。
(10-19)
P型半导体
漂移运动
N 型半导体 内电场E
－－－－ － － －－－－ － － －－－－ － － －－－－ － －
+ +++++ + +++++ + +++++ + +++++
+5
+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）。
(10-14)
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
(10-8)
空穴
+4
+4
+4
+4
自由电子 束缚电子
(10-9)
2.本征半导体的导电机理
本征半导体中存在数量相等的两种载流子，即 自由电子和空穴。
+4
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汽车照明电路
开关、导线 灯泡
电池
4
电路的基本概念
2. 电路模型
用来描述实际电路若干理想元件的某种组合。
理想元件：描述实际器件的主要物理规律的数学模型，简称元件。
滑线变阻器
导线阻抗 电阻性 构成线圈 通电产生磁场 电感性
相邻线圈＋绝缘层 电容性
结论：滑线变阻器 可变理想电阻
5
电路的基本概念
实际电路
电磁特性：线性元件和非线性元件
分 类
能量特性：无源元件和有源元件
端子数目：二端元件、三端元件等
常见的电路元件有电阻元件、电容元件、电感元件、电压源、电流源。
i w+
u
p>0
吸收功率p＝
22
ui （关联） －ui （非关联）
i
w
+ u
p<0
p >0 吸收功率 p <0 发出功率
电路的基本概念
例1.2已知i =1A，u1=3V，u2=7V，u3=10V，
求ab、bc、ca三部分电路吸收的功率P1、P2、P3。 解：
P 1 u1 i 31 3W
（吸收）
P4 u i (10) 1 10W 0 元件吸收功率
25
2
3 1
4
5元件的电压与电流取关联的参 考方向
5
P5 u i 90 5 450W 0
元件吸收功率
P1 P3 P2 P4 P5 500W
即电路中总的吸收功率=总的发出功率 可以验证功率平衡
26
电路的基本元件
1.2 电路的基本元件
大小：单位时间内通过导体横截面的电量。
数学表达式：
i dq dt
单位：安培 A、毫安mA、微安μA
——电流强度
方向（真实方向）：正电荷运动的方向。
i
标注方式：箭头。
a
b
12
电路的基本概念
在复杂电路中难于判断元件中电流的实际方向，电流如何求解？
电流方向 a b？
Us
a IR b R
电流方向 ba？
P1 u i 100 4 400W 0 元件发出功率
24
2
3 1
4
2元件的电压与电流取关联的参 考方向
5
P2 u i 10 4 40W 0
元件吸收功率
3元件的电压与电流取非关联的参考方向
P3 u i 100 1 100W 0 元件发出功率
4元件的电压与电流取非关联的参考方向
Chapter 1
电路的基本概念、 定律与分析方法
主要内容
• 电路的基本概念 • 电路中的基本元件 • 基尔霍夫定律 • 电路的分析方法
2
电路的基本概念
1.1 电路的基本概念
• 电路与电路模型 • 电路分析的基本物理量
3
1.1.1 电路和电路模
电路的基本概念
1. 电路
型
为了某种需要而把电气设备和元器件按一定方式组合连接起来的电流通路。
8
能量的转换、传传递、存储和处理
电路的基本概念
10
1.1.2 电路分析的基本物理量 1. 电流（Current）
定义：电荷的定向移动形成电流。 符号：I —— 有效值或直流量
i —— 瞬时值或交流量
电路的基本概念
直流(DC)－－I
11
交流(AC)－－i
电路的基本概念
直流(DC)－－U
15
交流(AC)－－u
电路的基本概念
正电荷由a移到b，若失去能量，则我们称a为正极性点（＋），b为负极性
点（－），或者说a为高电位点va，b为低电位点vb（va>vb）。
大小：
uab
dw dq
va
vb
单位：伏特V、毫伏mV、千伏kV
方向：电压降方向，即由高电位＋指向低电位－
16
电压的参考方向（极性）——假定的电压正方向
19
电路的基本概念
例 1.1 在图（a）电路中，Uab= –5V，问a、b两点哪点电位高？
在图（b）电路中，U1= –6V，U2= 4V，问Uab＝？ 解：
在图（a）电路中
Ua<Ub
在图（b）电路中 Uab= U1 – U2 = −10V
a
+ uab −
b
（a）
a
+ u1 − − u2 +
b
（b）
20
电路的基本概念
3. 功率（Power）
定义：元件吸收或释放能量的速率。
符号：P ——平均功率或有功功率 p —— 瞬时功率
大小：
p dw dt
在电路中为：p = ui
单位：瓦特W、毫瓦mW、千瓦kW
21
电路的基本概念
方向：在电压、电流取关联参考方向下，p=ui 表示的是该元件“消耗”（吸 收）的电功率的大小。即为：
P 2 u2 i 71 7W
u1 ai
R1
（吸收）
u3
Us1
P 3 u 3 i 101
10W
（发出）
P 1 P 2 P 3 0 功率平衡
23
b
R2 R3 u2
Us2
c
练习与思考： 在图中，哪些元件吸收功率，哪些元件发出功率，并求出吸收 与发出的功率值
2
3
1
5
4
解： 1元件的电压与电流取非关联的参考方向
参考方向可以任意规定而不影响计算结果。 电流参考方向和电压参考方向可以分别独立地规定。
18
电路的基本概念
关联参考方向
为了方便起见，常将电流和电压参考方向取为一致，称关联方向；如不一致， 称非关联方向。
i
i
a
b
+ u
(a)关联方向
a
−
u
+b
(b)非关联方向
注意：应该根据元件本身两端的电压方向和流过其的电流方向判断，不要根 据外电路判断。
开关、导线
电
灯
池
泡
电路模型
理想元件
6
电路的基本概念
3. 电路组成
开关、导线：传输能量——中间环节 灯泡：消耗能量——负载
电池：提供能量——电源
7
电路的基本概念
4. 电路的状态
（1）通路（常态）：电路正常工作的状态； （2）开路（断路）：开关断开的状态； （3）短路：电源正负极直接用导线相连。 5. 电路的作用 （1）进行能量的转换、传输和分配。 （2）实现信号的传递、存储和处理。
电路的基本概念
a
b
+u
+ u>0
电压参考方向的标注方式：
⑴用参考极性表示
+ u −
17
+ u
⑵用箭头表示
u
⑶用双下标表示 a
uab
b
电路的基本概念
使用参考方向时的注意事项 参考方向是任意假定的电流、电压的正方向，又称假定正方向。在分析
问题时首先规定参考方向，然后根据规定的参考方向列方程。
参考方向一经规定，在整个分析、计算过程中就必须以此为准，不能改 动。
Is
13
电流的参考方向——假定的电流正方向
参考
i
方向
a
b
真实方向
i >0
参考方向
一致
电路的基本概念
i
如果求出的电流值为正，说明参考方向与真实方向一致，否则说明参考方向与真 实方向相反。
14
电路的基本概念
2. 电压（Voltage） 定义：单位正电荷由a点移至b点电场力所做的功。 符号：U —— 有效值或直流量 u —— 瞬时值或交流量