电工电子教程(1)
电工电子教程
24
据此可得小信号模型（如图2.3.13所示 ）
h11e
h12e
h21e h22e
图2.3.13 晶体管的H参数模型
• h 参数都是小信号参数，即微变参数或交流参数。 • h 参数与工作点有关，在放大区基本不变。 • h 参数都是微变参数，所以只适合对交流信号的分析。
+VCC
Rc
+ C2
+ VT
RL
uo
克服了原理电路的缺点, 比较实用。
-
-
阻容绍了以下基本内容： ➢ 放大的基本概念：放大的对象是动态信号（变化量）、放大 的本质是能量的控制与转换、其特征是功率放大、放大的前提 是不失真、放大的必备元件是有源器件（晶体管） ➢ 放大电路的组成原则：合适的静态工作点；工作在放大区 ➢ 放大电路的主要性能指标：放大倍数、输入电阻、输出电阻 ；最大不失真输出电压；非线性失真系数；上、下限截止频率 和通频带；最大输出功率和效率等 。
曲线上的点（UCEQ,ICQ)，称之为静态工作点Q。
（2）设置静态工作点的必要性 放大的对象是动态信号，但前提是不失真。若去掉直
流偏置，根据图(b)所示动态工作情况，在ui负半周以及ui 正半周其幅值小于晶体管发射结的导通电压时，晶体管截 止，输出电压不变，即动态电压为0，所以造成了严重的 失真，从这个意义上讲，设置静态工作点是十分必要的。 此外，静态工作点的设置，还影响到其它动态参数，必须 合理设置静态工作点。
12 3. 图解法的步骤
（一）画输出回路的直流负载线 （二）估算 IBQ，确定Q 点，得到 ICQ和 UCEQ （三）画交流负载线 （四）求电压放大倍数
电工电子技术(少学时) 第一章直流电路 林平勇 高嵩
电源：电路中提供电能的装置。如发电机、蓄电 池等。
电路组成 负载：在电路中接收电能的设备。如电动机、电
灯等。
中间环节：电源和负载之间不可缺少的连接、控 制和保护部件，如连接导线、开关设 备、测量设备以及各种继电保护设备 等。
电路的功能：完成能量传输、转换；信号处理、传递等。如： 电力系统、广播电视等。
q-u 特性
q
C Ou
电容的单位换算：
1F 106 μF 1μF 106 pF
4.线性电容电压电流关系如图示
iC
u、i 取关联参考方向时，将q=Cu代入
i dq dt
得 i C du dt
u
表示：电容电流正比于电压对时间的变化率。该式还可表为：
u(t) 1
t
idt 1 [ 0 idt
教学重点和难点 重点：电流、电压的参考方向及关联参考方向和电功率
的计算。 难点：电功率的计算及对电路发出和吸收功率的判断。
1-1实际电路和电路模型
一、实际电路 实际电路元件：实际中电气元件的物理实体。如：电灯等。 实际电路：由实际电路元件按一定方式连接起来的物理实体。
如：日光灯等。
电路的组成与功能
2.分类：
电容元件
线性电容
时变 时不变
非线性电容
时变 时不变
与电阻元件类似
3.线性电容元件（线性时不变）
定义：元件上电荷正比于电压，该元件称为线性电容。
可表为
q=Cu
C q
其中： q：正极板上的电荷。C
+u _
u：电容电压（参考方向如图示）。V
C：电容系数，简称电容（线性电容为常数）。F
徐淑华电工电子技术 第一章
1.1.2 电流和电压的参考方向
电流和电压的正方向： 实际正方向：
物理量 电流I 电动势E 电压U
实际正方向 假设正方向
物理中对电量规定的方向。
正方向 正电荷移动的方向 单位 A, kA, mA, A V, kV, mV, V V, kV, mV, V
6
电源驱动正电荷的方向
低电位 高电位 电位降落的方向
di dt
0
u 0
29
所以,在直流电路中电感相当于短路.
电感的储能
u L
di
dt 电感是一种储能元件, 储存的磁场能量为：
WL
t 0
uidt WL
i 0
Lidi
2
1 2
Li
2
1 2
Li
？
电感中的电流是直流时, 储 存的磁场能量是否为0？
否！W L
1 2
LI
2
30
5.电容 C
C
q = Cu
du dt
直流电 路中， 电容两 端的电 压是否 为0？
i
dq dt
C
i C
du
dt 1 u idt C
当u
U (直流) 时,
du dt
0
i0
33
所以,在直流电路中电容相当于开路。
电容的储能
i C
du dt
电容是一种储能元件, 储存的电场能量为：
WC
t 0
11
例2 假设: I R 与 UR 的方向一致
a
IR UR
（关联参考方向）
b
U R = I R· R
假设: I R 与 UR 的方向相反 a IR UR b
电工电子技术实训教程 第1章 安全用电
2．判断触电程度轻重
触电者一经脱离电源，应立即进行检查。如果 触电者神志清醒，应让其充分休息，尽量少予移 动；若已经失去知觉，就应马上用看、听、试的 方法判定伤员呼吸心跳情况。 (1)看：看伤员的胸部、腹部有无起伏动作； (2)听：用耳贴近伤员的口鼻处，听有无呼气声音； (3)试：试测口鼻有无呼气的气流，再用两手指轻 试喉结旁处的颈动脉有无波动。若触电者为昏迷不 醒，但还有呼吸和脉搏，最好马上送往就近医院； 若呼吸脉搏均已停止，应立刻采用心肺复苏法。
3．心肺复苏法
（1）人工呼吸方法 一手捏住患者鼻翼两侧，另一手食指与中指抬起 患者下颌，深吸一口气，用口对准患者的口吹入， 吹气停止后放松鼻孔，让病人从鼻孔呼气。依此反 复进行。成人患者每分钟14 —16 次，儿童每分钟 20次。最初六七次吹气可快一些，以后转为正常速 度。同时要注意观察患者的胸部，操作正确应能看 到胸部有起伏，并感到有气流逸出。
1.1 电流对人体的伤害及触电方式 1.2 触电的原因和预防措施 1.3 触电急救常识
1.1 电流对人体的伤害及触电方式
1.1.1 电流对人体的伤害
当人体触及带电体时，就会有电流通过人体，对人体 造成伤害。电流对人体的伤害分为电击和电伤两种。 电击: 电流通过人体，影响呼吸系统、心脏和神经 系统，造成人体内部组织的破坏乃至死亡。 电伤:由电流的热效应、化学效应或机械效应对 人体造成的伤害。
1.3 触电急救
1.3.1 触电急救的原则
“迅速、就地、准确和坚持”
准确”就是抢救的方法和施行的动作姿势要合 “迅速”就是要争分夺秒，千方百计使触电者 ““ 坚持”就是抢救必须坚持到底。有时 “就地”是指在安全地方就地抢救触电者，早争取 适得当。 脱离电源，并将受害者放到安全地方。 抢救需长达几小时，直到医务人员判定 一分钟就有可能救活触电者。实验研究和统计表明， 1.3.2 触电急救的操作 触电者已经死亡，无法抢救时，才能停 如果从触电后 1分钟开始救治，则90%可以救活；如 1．迅速切断电源 止抢救。 6分钟开始抢救，则仅有10%的救活机会； 果从触电后 而从触电后12分钟开始抢救，则救活的可能性极小。 （1）救护人不可直接用手或其他潮湿的 物件作为救护工具，必须使用适当的绝缘 注 工具。 意： （2）要防止触电者脱离电源后可能的摔 伤。
电工电子技术(一)试卷C
一、填空题（每空1分，共20分）1．正弦量的三要素是 、 和 。
2．对称三相电源是指三个 相同、 相同和 的电动势电源。
3．电路有 、 和 三种工作状态。
当电路中电流0R U I S 、端电压U ＝0时，此种状态称作 ，这种情况下电源产生的功率全部消耗在 上。
4．表征正弦交流电振荡幅度的量是它的 ；表征正弦交流电随时间变化快慢程度的量是 ；表征正弦交流电起始位置时的量称为它的 。
5．铁磁材料分为 材料、 材料和 材料三种。
6．变压器除了可以改变 、 之外还可以用来变换 。
二、判断题1．电机、电器的铁心通常都是用软磁性材料制成。
（ ） 2．自耦变压器由于原副边有电的联系，所以不能作为安全变压器使用。
（ ） 3．感应电动势的极性始终保持一致的端子称为同名端。
（ ） 4．变压器的原绕组就是高压绕组。
（ ） 5．电动机的电磁转矩与电源电压的平方成正比。
（ ） 6．起动电流会随着转速的升高而逐渐减小，最后达到稳定值。
（ ）7．电动机正常运行时，负载的转矩不得超过最大转矩，否则将出现堵转现象。
（ ） 8．电动机的转速与磁极对数有关，磁极对数越多转速越高。
（ ） 9．采用多地控制时，起动按钮应串联在一起，停止按钮应并联在一起。
（ ） 10．接触器的辅助常开触头在电路中起自锁作用，辅助常闭触头起互锁作用。
（ ）三、选择题1．在三相交流电中，有效值为最大值的（ ）。
A ．3倍B ．2倍C ．1/3倍D ．1/2倍 2．在三相四线制供电系统中，相电压为线电压的（ ）。
A ．3倍 B ．2倍 C ．1/3倍 D ．1/2倍 3．在交流电路中，电感的感抗等于（ ）。
A ．X L =ωLB ．X L =1/(ωL)C ．X L =L4．在交流电路中，电阻元件上电流与电压之间的相位关系是（）。
A．电流与电压同相B．电流超前电压90° C．电压超前电流90°5. 一个电热器，接在10V的直流电源上，产生的功率为P。
电工电子 第1章 电路基本概念和定律
1-3
电阻元件
有源器件 ：需能（电）源的器件 。
有源器件一般用来信号放大、变换等。 IC、模块等都是有源器件 。 无源器件 ：无需能（电）源的器件 。 无源器件用来进行信号传输，或者通过方向性 进行“信号放大” 。 容、阻、感都是无源器件 。
38
例1.3-1 阻值为2Ω的电阻上的电压电流参考方向关联， 已知电阻上电压 u(t)=4costV,求其上电流 i(t)、消耗的 功率p(t)。 解：因电阻上电压、电流参考方向关联，所以其 上电流
11
1-2
电路变量
若dq(t)/dt为常数， 即是直流电流，常用大写字母I
表示。电流强度的单位是安培(A)， 简称“安”。
1kA 10 A
3
1mA 10 A 1uA 10 A
规定正电荷运动的方向为电流的实际方向。 12
6
3
1-2
1.2.2 电压
电路变量
两点之间的电位之差即是两点间的电压。从电
荷电场力所做的功为 1J。常用千伏(kV)、 毫伏(mV)、微伏(μV)作电压单位。 电路中，规定电位真正降低的方向为电 压的实际方向。（选定任意点为参考点，规定电位为0） 14
1-2
一、问题提出：
电路变量
在复杂的电路里，电流、电压的实际方向是
不易判别的，或在交流电路里，两点间电流、电
压的实际方向是经常改变的，这给实际电路问题 的分析计算带来困难。
c 点移动至 b 点，电场力做功应为-12J，所以计算 c 点电位
时算式中要用-12。应用电压等于电位之差关系，求得
U ab Va Vb 2 0 2V U bc Vb Vc 0 ( 3) 3V
23
电工电子技术第一章课后习题答案
r 1写出题1・1图中有源支路的电压、电流关系式。
-U.-22 2(71 =2/=-2(V) 〃3=2/=-2(V) S = 2/=-2(V)几=S —t/ + t/3 + t/4 = —8(V)2V2VO0 -----b (a)O ---b (b)（C ）(d)解: (a) (b) (c)(d) 1,2 U=2l +2 Lb-21 -2U=2 U=-2 在® 1.2 图中己知“2 =2 V - (1)求 I , Uu U, LU 比较a. br Ct d. e各点电位的高低・ + LA2Q解:(1)(2)a, b,c,d・e各点电位自低至高依次排列。
〃讪=2+2-4 = 0少） 求题1.4图所示电路LLbo2/+ 2/+6 + 2/+ 2/+ 2/+ 2/= 12 /=0.5(A) 5 = 2/+6 + 2/+2/ + 3 = 12(V)1,5多虽程直流电流表如题1・5图所示.计算0-1. 0—2及0-3各端点间的等效电阻• 即各档的电流表内阻。
已知表头等效电阻R.=1.5kQ.各分流电阻R=100Q.B=400Q,Ffe=500 Qo1.3 求题1.3图所示电路中LU 。
Qa(a)2QTvoa3V2Q4V 2Q(a)ObOb题1.3解:题1.4图(b)1.4O()题L5图解:/?,.= & 〃(心 + D = 100X200十400十500)=小 ' N - 100+1500+400 + 500他日&+“/(*&)/亦4°°)300 + 500)“oog) 山'•" 100+1500+400 + 500C C C 门、1500x(100 + 400 + 500) …“心=R A〃(R + /t) + R J = ------------------ = 600(£1)'A ' - ' 100+1500+400 + 5001.6两只额定值是110V, 40W的白炽灯能否串联后接到22()V的电源上使用？如果两只白炽灯额定电压相同，都是1WV,而额定功率一个是40W另一个是100W问能否把这两只白炽灯串联后接到220V的电源上使用，为什么？答：由于两只白炽灯完全相同，串联后接入220V.每只灯分得电压为220/2=110V.因此可以接。
电工入门基础知识(电子教材)
目录第一章直流电路 (5)§1—1电学的基本物理量 (5)一、电量 (5)二、电流 (5)三、电压 (6)四、电动势、电源 (7)五、电阻 (8)六、电功、电功率 (9)七、电流的热效应 (10)§1—2电路 (11)一、电路的组成和作用 (11)二、电路图 (12)三、电路的三种状态 (12)§1—3欧姆定律 (13)一、一段电阻电路的欧姆定律 (13)二、全电路欧姆定律 (13)§1—4电阻的串联、并联电路 (15)一、电阻的串联电路 (15)二、电阻的并联电路 (17)§1—5电工测量基本知识 (18)一、万用表的外形及基本组成 (19)二、万用表的使用步骤 (21)三、万用表的使用注意事项 (21)习题 (22)第二章电磁的基本知识 (23)§2—1磁的基本知识 (23)一、磁现象 (23)二、磁场、磁感应线 (24)三、磁通、磁感应强度 (24)四、磁导率 (25)§2—2电流的磁场 (26)一、通电直导线的磁场 (26)二、通电螺线管的磁场 (27)三、磁场对载流直导线的作用 (28)四、磁场对通电线圈的作用 (29)§2—3电磁感应 (29)一、电磁感应现象 (29)二、法拉第定律 (31)三、楞次定律 (31)四、电磁感应定律 (33)§2—4自感、互感 (33)一、自感 (33)二、互感 (35)习题 (35)第三章正弦交流电路 (37)§3—1正弦交流电的产生 (37)一、正弦交流电的特点种 (37)二、正弦交流电的产生 (38)§3—2正弦交流电的三要素 (40)一、周期、频率、角频率 (40)二、瞬时值、最大值、有效值 (41)三、相位、初相和相位差 (41)§3—3正弦交流电的表示法 (43)一、三角函数式法 (43)一、纯电阻电路 (45)二、纯电感电路 (45)三、纯电容电路 (47)§3—5三相交流电路 (49)一、三相电动势的产生 (49)二、三相电源绕组的联结 (50)三、三相交流电路负载的联结 (51)§3—6常用电气照明电路 (53)一、白炽灯照明电路 (53)二、节能灯照明电路 (54)三、日光灯照明电路 (55)习题............................................................................................................................ 错误!未定义书签。
电工电子技术基础第1章 电路的基本理论及基本分析方法
-
电流源模型
实际电源可用一个电流为IS的理想电流源与电阻并 联的电路作为实际电源的电路模型，称为电流源模型。
其中
IS
U0 R0
称为短路电流
实际电源内阻R0越大，越接近于理想电流源。
第1章 电路的基本理论及基本分析方法
3.实际电源模型的等效变换
R0 + US -
等效电压源模型
IS
US R0
US R0IS
2.理想电流源：理想电流源是从实际电流源抽象出来的 理想二端元件，流过它的电流总保持恒定，与其端电压 无关。理想电流源简称电流源。 电流源的两个基本性质
①电流是给定值或给定的时间函数，与电压无关；
②电压是与相连的外电路共同决定的。
IS或iS
+ U或i
－
电流源的图形符号
电流源的伏安关系
i IS
o
u
直流电流源伏安特性
uR（ i 关联u ） R（ 或 i 非关联）
电阻参数R：表示电阻元件特性的参数。 线性非时变电阻：R为常数；简称为线性电阻。
第1章 电路的基本理论及基本分析方法
应当注意，非线性电阻不满足欧姆定律。
单位：SI单位是欧[姆]（Ω）。计量大电阻时，以千欧 （KΩ）、兆欧（MΩ）为单位。
电阻的参数也可以用电导表示，其SI单位是西［门 子］（S）。线性电阻用电导表示时，伏安关系为
②箭头，如图(a) i。
参考方向的意义：若电流的参考方向和实际方向一致， 则电流取正值，反之则取负值。如图（a）、(b)所示。
第1章 电路的基本理论及基本分析方法
二、电压、电位、电动势及其参考方向
1. 电压、电位、电动势
⑴电压
电工电子技术(一)试卷答案
一、填空题（每空1分，共20分）1．已知图中U1＝2V，U2＝-8V，则U AB＝-10 。
2．电路的三种工作状态是通路、断路、短路。
3．有三个6Ω的电阻，若把它们串联，等效电阻是18 Ω；若把它们并联，等效电阻2Ω；若两个并联后再与第三个串联，等效电阻是9 Ω。
4．用电流表测量电流时，应把电流表串联在被测电路中；用电压表测量电压时，应把电压表与被测电路并联。
5．电路中任意一个闭合路径称为回路；三条或三条以上支路的交点称为节点。
6．电路如图所示，设U=12V、I=2A、R=6Ω，则U AB= -24 V。
7．直流电路如图所示，R1所消耗的功率为2W，则R2的阻值应为 2 Ω。
8．电路中电位的参考点发生变化后，其他各点的电位均发生变化。
9．在直流电路中，电感可以看作短路，电容可以看作断路。
10．我国工业交流电采用的标准频率是 50 Hz。
11．三相对称负载作三角形联接时，线电流I L与相电流I P间的关系是：I P＝3I L。
12．电阻元件是耗能元件，电容元件是储能元件。
二、判断题（每题1分，共10分）1．理想电流源输出恒定的电流，其输出端电压由内电阻决定。
（错）2．因为正弦量可以用相量来表示，所以说相量就是正弦量。
（错）3．电压三角形是相量图，阻抗三角形也是相量图。
（错）4. 中线的作用就是使不对称Y接负载的端电压保持对称。
（对）5．互感器既可用于交流电路又可用于直流电路。
（错）6．自耦变压器由于原副边有电的联系，故不能作为安全变压器使用。
（对）7．电动机的额定功率是指电动机轴上输出的机械功率。
（对）8．一个1/4W,100Ω的金属膜电阻，能够接在50V 电源上使用。
（错）9．三相对称电路中，负载作星形联接时，P 3I I l 。
（错）10．电阻、电流和电压都是电路中的基本物理量。
（错）三、选择题（每题1分，共20分）1．电位和电压相同之处是( C )。
A ．定义相同B ．方向一致C ．单位相同D ．都与参考点有关2．两个阻值相同的电阻器串联后的等效电阻与并联后的等效电阻之比是( A )A ．4：1B ．1：4C ．1：2D ．2：13．有一段16Ω的导线，把它们对折起来作为一条导线用，其电阻是( C )。
电工电子技术 ( 第1次 )讲解学习
电工电子一、单项选择题1. 在图中所示电路中，开关 S 在 t =0 瞬间闭合，若，则为 (1) 。
A. 1.2A2. 两个放大倍数相同、输入电阻和输出电阻不同的放大电路A和B，对同一个具有内阻的信号源进行放大。
在负载开路的条件下测的A的输出电压小，则A 的（）B. 输入电阻小3. R，C电路初始储能为零，而由初始时刻施加于电路的外部激励引起的响应称为( )响应。
C. 零状态4. 在电动机的继电器接触器控制电路中，热继电器的功能是实现（）。
C. 过载保护5. 某感性器件的电阻R=6W，感抗XL=8W，则其阻抗|Z|为( )。
B. 10Ω在图示电路中，开关S在t=0瞬间闭合，若uc(0−)=4V，则i(0+)( )。
B. 0.4A7. 脉冲信号的幅度A是（）。
A. 脉冲信号变化的最大值8. 已知某三相四线制电路的线电压UAB⋅=380∠13∘V，UBC⋅=380∠−107∘V，UCA⋅=380∠133∘V133V，当t=12s时，三个相电压之和为( )。
B. 0V9. 集成运放的输入级采用差分放大电路是因为可以( )。
A. 减小温漂10. 三相异步电动机的旋转方向决定于( )。
C. 定子电流的相序11. 在图示电路中，各电阻值和U S值均已知。
欲用支路电流法求解流过电压源的电流I ，列出独立的电压方程数为 () 。
C. 512. 在图示电路中，U S，I S均为正值，U S的工作状态是 () 。
C. 电压源发出功率13. 模拟电路中的工作信号为( )。
A. 随时间连续变化的电信号14. 某感性器件的电阻R =6 Ω，感抗X L=8 Ω，则其阻抗|Z|为 ( ) 。
B. 10Ω15. 电路如图所示，R1、R2支路引入的反馈为( )。
B. 正反馈16. 已知图 1 中的U S1 =4V ，I S1 =1A 。
用图 2 所示的等效理想电流源代替图 1 所示的电路，该等效电流源的参数为 () 。
电工电子学第一章_9.9
U=ISR 升高
例3
A √
电路如图所示，起电源作用的元件是 （ ）。
电流源 B 电压源 C 电流源和电压源 + 10V -
2A
P10V=10×2＝20W>0 P2A=－10×2＝－20W<0
44
练习
电路如图所示，起电源作用的元件是 （ ）。 R分别取 1Ω 10Ω
B 电压源 I1 C 电流源和电压源 I2 R + 10V -
2
电工电子技术已渗透到生产生活的各个角落
温度检测和控制系统
3
第四次工业革命
4
创新
5
姚军教授在《中国科学G辑》发表论文下载量第一
6
随钻测井
下井仪器总长 下井仪器直径 泥浆脉冲发生 器外径 最高工作温度 最高承受压力 冲击 振动 泥浆含砂量 排量
7
6800mm 48mm 85mm 、 126mm 、 140mm 155 ℃ 140MPa 4900m/s² ，半正弦波形 1ms 58.8m/s²扫频范围 5Hz ～ 200Hz ＜ 1% 7 ～ 15L/s 、 15 ～ 47L/s 、 15 ～ 60L/s
12
论文（卓越班） 学生两人一组，由学生自主选定生活中的电 气电子产品作为研究对象，通过查阅资料、调研 和独立思考，撰写论文。 选题：一次两个志愿，先到先得，今天下午 6点开始发邮件。标题：产品名+姓名 论文要求：阐述所选电气电子产品的主要工 作原理，指出该产品存在的问题，展望该产品的 发展方向。 学生通过幻灯片做报告，并回答同学提问， 每组10分钟。从第六周开始，每次课最后20分钟 用于学生报告。 学期末，学生提交论文。
i出 i入
IA I AB
电工电子技术(一)试卷B答案
一、填空题（每空1分，共20分）1．在直流电路中，电感可以看作短路，电容可以看作断路。
2．我国工业交流电采用的标准频率是 50 Hz。
3．三相对称负载作三角形联接时，线电流IL 与相电流IP间的关系是：IP＝3 IL。
4．电阻元件是耗能元件，电容元件是储能元件。
5．已知一正弦电压u=311sin(628t-60º)V，则其最大值为 311 V，频率为 100 Hz，初相位为 -60º。
6．在纯电阻交流电路中，已知电路端电压u=311sin(314t-60º)V，电阻R=10Ω，则电流I=22A,电压与电流的相位差φ= 0º，电阻消耗的功率P= 4840 W。
7．三角形联结的三相对称负载，若线电压为380 V，则相电压为 380 V；若相电流为10 A，则线电流为 17.32 A。
8．式QC =I2XC是表示电容元件在正弦电路中的无功功率计算公式。
9．正弦交流电压的最大值Um与其有效值U之比为2。
10．电感元件是一种储能元件，可将输入的电能转化为磁场能量储存起来。
11．若三相电动势依次达到最大值的次序为e1—e2—e3，则称此种相序为正序。
12．在正弦交流电路中，电源的频率越高，电感元件的感抗越大。
13．已知正弦交流电压的有效值为200V，频率为100Hz，初相角为30º，则其瞬时值表达式u= 282.8sin（628t+30º）。
二、判断题（每题1分，共10分）1. 电压是产生电流的根本原因。
因此电路中有电压必有电流。
（错）2. 正弦量的三要素是指最大值、角频率和相位。
（错）3．负载作星形联接时，必有线电流等于相电流。
（对）4．一个实际的电感线圈，在任何情况下呈现的电特性都是感性。
（错）5．正弦交流电路的频率越高，阻抗越大；频率越低，阻抗越小。
（错）6．电感元件的正弦交流电路中，消耗的有功功率等于零。
（对）7．正弦交流电路的视在功率等于有功功率和无功功率之和。
电工电子技术项目化教程 项目1 直流电路
任务1.1 直流电路基础知识
三、相关知识
（一）电路的基本概念 1.电路及电路的功能
若干个电路元件按照一定方式连接起来，构成电流的通路，称为电路，又名 网络。在电路中随着电流的通过实现能量的转换、传输和分配。
电路的一个作用是电能的传输和分配；另一作用是信号(带有信息的电压或电 流)的传递和处理，即把输入的信号（称为激励）加工成为其他所需要的输出信号 （称为响应）。
P ui Ri2 u2 Gu2 R
图1-6 线性电阻的伏安特性曲线
任务1.1 直流电路基础知识
【例1-1】应用欧姆定律列写出下面电路中的式子，并求出电阻
（a）
（b）
（c）
（d）
图1-7 例1-1电路图
解：在图1-7(a)所示电路中，电压和电流参考方向是关联，故： R
U I
6 3
2
在图1-7(b)所示电路中，电压和电流参考方向是非关联， R -U - 6 2
如果一个电压源的电压 U S 0 ，则此电压源的伏安特性与电流轴重合 的直线，它相当于短路。即电压为零的电压源相当于短路。由此，我们也
在一个连通的系统中只能选择一个参考点，参考点电位为零。如果已知a、 b两点的电位各为Va、Vb，则此两点间的电压:
U ab U ao U ob U ao U bo Va Vb
即两点间的电压等于这两点的电位之差，所以电压又叫电位差。
电位参考点可以任意选取，常选择大地、设备外壳或接地点作为参考点， 常用符号“┴”表示。
如果流过元件的电流参考方向是从所标电压参考方向的负极性端流入元件， 从元件的正极性端流出，即认为两者的参考方向不一致，则把电流和电压的这 种参考方向，称为非关联参考方向，如图1-4（b）所示。
电工电子技术第1章
“电阻元件”是电阻器、电烙铁、电炉等实际电路元器 电阻元件”是电阻器、电烙铁、 电阻元件 件的理想元件，即模型。因为在低频电路中， 件的理想元件，即模型。因为在低频电路中，这些实 际元器件所表现的主要特征是把电能转化为热能。 际元器件所表现的主要特征是把电能转化为热能。用 “电阻元件”这样一个理想元件来反映消耗电能的特 电阻元件” 征。 “电感元件”是线圈的理想元件； 电感元件”是线圈的理想元件； 电感元件 “电容元件”是电容器的理想元件。 电容元件”是电容器的理想元件。
理想元件
为了便于对电路进行分析和计算， 为了便于对电路进行分析和计算，我们常把实际元件加以 近似化、理想化，在一定条件下忽略其次要性质， 近似化、理想化，在一定条件下忽略其次要性质，用足以 表征其主要特征的“模型”来表示，即用理想元件来表示。 表征其主要特征的“模型”来表示，即用理想元件来表示。
例
第一章 电路的基础知识
第一节 电路的组成及主要理量 第二节 第三节 第四节 电路的基本元件 基尔霍夫定律的应用 简单电阻电路的分析方法
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第一节 电路和电路模型
一、电路的组成 电路的组成
电路是各种电气元器件按一定的方式连接起来的总体。 电路是各种电气元器件按一定的方式连接起来的总体。 电路的组成： 电路的组成： 1. 提供电能的部分称为电源； 提供电能的部分称为电源； 2. 消耗或转换电能的部分称为 负载； 负载； 3. 联接及控制电源和负载的部 分如导线、 分如导线、开关等称为中间环 节。
电路模型
由理想元件构成的电路，称为实际电路的“电路模型”。 由理想元件构成的电路，称为实际电路的“电路模型” 是图1-1a所示实际电路的电路模型。 所示实际电路的电路模型。 图1-1b是图 是图 所示实际电路的电路模型
电工电子第1章
2
3
t/ms
1.2.4 电压源
1、理想电压源 、
e + – + E –
图形符号
i + E – + u – 外 电 路 E i u
O
理想电压源的伏安特性
+
+ R0 U
2、实际电压源模型 、
R0 u e – 或
+ E –
–
I RO
U E IR0 U I O
+
U
+ –
RL
E
–
U = E − IRo
伏安特性
b
E2
c
Va = − E1 = −5V, Vb = 0V, Vc = E 2 = 8V U ab = Va − Vb = (−5 − 0)V = −5V U bc = Vb − Vc = (0 − 8)V = −8V
电位计算补充例题
结论：从上述计算结果可以看到， 结论：从上述计算结果可以看到，电位与参考点的 选取有关，参考点不同，各点电位不同； 选取有关，参考点不同，各点电位不同；而电压与 参考点的选取无关，参考点不同， 参考点的选取无关，参考点不同，两点之间的电压 不变，但电压的参考方向不同，则符号不同。 不变，但电压的参考方向不同，则符号不同。
15
u(t ) / V
1 0.5 1.5 2 2.5 3 t/ms
(b)
u(t )
–
R
C
1 0 –15 0.5 1.5
2 2.5
3 t/ms
(a)
i C (t ) / m A
u (t ) iR (t ) = R
du ( t ) iC ( t ) = C dt
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（2）设置静态工作点的必要性 放大的对象是动态信号，但前提是不失真。若去掉直
流偏置，根据图(b)所示动态工作情况，在ui负半周以及ui 正半周其幅值小于晶体管发射结的导通电压时，晶体管截 止，输出电压不变，即动态电压为0，所以造成了严重的 失真，从这个意义上讲，设置静态工作点是十分必要的。 此外，静态工作点的设置，还影响到其它动态参数，必须 合理设置静态工作点。
电工电子教程(1)
★ 放大电路组成原则： 1.三极管必须工作在放大区。 2. 有合适的静态工作点。
原理电路缺点: 1. 需要两路直流电源,既不方便也不经济。 2. 输入、输出电压不共地。
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★ 单管共射放大电路的改进电路
C1、C2 是隔直或耦合电容，
Rb
RL是放大电路的负载电阻，
C1 +
也将减小，使放大倍数的数值等于0．707倍
的频率
称为上限截止频率fH。
f小于fL的部分称为放大电路的低频段，f大于的部分fH
称为高频段，而fL与fH之间形成的频带称为中频段，也称为 放大电路的通频带fbw 。
电工电子教程(1)
8
（5）非线性失真：
由元器件非线性特性引起的失真。 如图所示。 对于周期是2π的函数f(t)， 总可以以傅立叶级数的形式展开：
非线性失真系数：A1 — 基波幅值
A2 — 二次谐波幅值 A3 — 三次谐波幅值
电工电子教程(1)
（6）最大不失真输出电压Vom：
（7）最大输出功率Pom与效率： 式中，PV为电源消耗的功率。
有关符号的约定 • 大写字母、大写下标表示直流量。如VCE、IC等。 • 大写字母、小写下标表示交流有效值。如Vce、Ie等。 • 小写字母、大写下标表示总量（含交、直流）。如
电工电子教程(1)
2020/11/28
电工电子教程(1)
一、放大电路的概念和组成
1
放大的概念
放大的对象：变化量。 放大的本质：能量的控制和转换。 放大电路的特征：功率放大。 放大电路的必备元件：晶体管 放大的前提：不失真。
输出信号的能量实际上是由直流电源提供的，只是经过三极 管的控制，使之转换成信号能量，提供给负载。
vCE、iB等。 • 小写字母、小写下标表示纯交流量。如，vce、ib等。 • 上方有圆点的大写字母、小写下标表示相量。如 、
等。
电工电子教程(1)
例题
例2.1.1 某电唱机拾音头内阻为1M，输出电压为1V （有效值），如果直接将它与10 的扬声器相接，扬声器上 的电压和功率各为多少？如果在拾音头和扬声器之间接入一 个放大电路，其输入电阻Ri= 1M ，输出电阻Ro= 10 ，开 路电压增益为1，则此时扬声器上的电压和功率各为多少？
(a)ui=0 静态 （直流工作状态） 工作情况
电工电子教程(1)
(b) ui=sint 动态
（交流工作状态） 工作情况
iB=IBQ+ib iC=ICQ+ic uCE=UCEQ+uce uo=uce
电工电子教程(1)
设置静态工作点的必要性
（1）静态工作点 ui=0时，输入特性曲线上的点（UBEQ,IBQ) 和输出特性
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放大电路的性能指标
放大电路是一个双口网络。从端口特性来研究放大 电路，可将其等效成具有某种端口特性的等效电路。
电工电子教程(1)
（1）放大倍数及增益 电压放大倍数： （无量纲）
电流放大倍数： （无量纲）
3
对于小功率放 大电路，人们往往 只关心上述单一指 标的放大倍数，而 不研究其功率放大 能力。本章着重讨 论电压放大倍数。
载电阻将变化的集电极电
流 转 换 为 电 压 输 出 。 VCC
还提供输出所需的能量。
电工电子教程(1)
1
定性分析: 在输入端加一 ui 将依次产生uBE、 iB 、 iC、 uCE 和uo
i iC
b
uCE
uBE
适当选择参数， uo可比ui大得多，从而实现放大作用。
电工电子教程(1)
放大电路的工作原理
省去了基极直流电源VBB 。
+ ui
+VCC
Rc
+ C2
+ VT
RL
uo
克服了原理电路的缺点, 比电子教程(1)
8
小结
本讲主要介绍了以下基本内容： ➢ 放大的基本概念：放大的对象是动态信号（变化量）、放大 的本质是能量的控制与转换、其特征是功率放大、放大的前提 是不失真、放大的必备元件是有源器件（晶体管） ➢ 放大电路的组成原则：合适的静态工作点；工作在放大区 ➢ 放大电路的主要性能指标：放大倍数、输入电阻、输出电阻； 最大不失真输出电压；非线性失真系数；上、下限截止频率和 通频带；最大输出功率和效率等 。
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（4）通频带：用于 衡量放大电路对不同 频率信号的放大能力。
如图 所示。 通频带（带宽）
其中
6
电工电子教程(1)
7
设中频电压放大倍数以
来表示。
在信号频率下降到一定程度时，放大倍数的数值明显下
降，使放大倍数的数值等于0．707倍
的频率称为下
限截止频率fL。信号频率上升到一定程度，放大倍数数值
电工电子教程(1)
电工电子教程(1)
放二大、电放大路电的路组的成工作及原各理元件的作1用
Rb 、 VBB ： 基 极 电 阻
和基极电源，给输入回
路的提供静态工作点。
晶体管：起放大作用的核 心元件。
Rc、 VCC ：集电极电阻
和集电极电源，给输出回
路提供静态工作点，保证
晶体管处在线性放大区。
同时， Rc 还是集电极负
Uo为输出开路(空载)时电压有效值 Uo为带负载后的输出电压有效值
输出电阻的大小，影响到输出到负载信号的大小。当放大电路 输出端等效为电压源时，输出电阻越小，则负载获得的输出电 压越大；当放大电路输出端等效为电流源时，输出电阻越大， 则负载获得的输出电流越大。
输入电阻和输出电阻，都描述了电子电路相互连接时对信号 所产生的影响。直接或间接地影响到放大电路的放大能力。
适用条件:
Uo没有明显失真
电工电子教程(1)
4
（2）输入电阻： 对电压源形式的信号源，放大电路的输入电压：
所以，输入电阻越大，信号电压损失越小，输入电阻越大越好。 所以，输入电阻越小，信号电流损失越小。
电工电子教程(1)
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（3）输出电阻: 输出电阻是表明放大电路带负载的能力，Ro大表明放大电路带负 载的能力差，反之则强。