《电工电子技术》第6章
《电工电子学》第6章习题答案
第6章习题答案6.1.1 选择题(1)在LC并联谐振回路谐振时，若电感的中间抽头交流接地，则首端与尾端的信号电压相位_B __________ 。
A. 相同B. 相反C. 90 。
D. -90 。
(2)在LC并联谐振回路谐振时，若电感的首端或尾端交流接地，则电感其它两个端点的信号电压相位A __________ 。
A. 相同B. 相反C. 90 。
D. -90 。
(3)自激振荡是电路在__B—的情况下，产生了有规则的、持续存在的输出波形的现象。
A.外加输入激励B.没有输入信号C.没有反馈信号(4)正反馈是放大电路产生自激振荡的 A QA.必要条件B. 充分条件C.充要条件(5)在正弦波振荡电路中，能产生等幅振荡的幅度条件是 A QA.丄- .B.丄-■ .C. .5 ■- 1(6)正弦波振荡电路的起振条件是__B QA.丄口 - *B.丄口 -■ *C. 匸■- 1(7)在RC型正弦波振荡器中，通常是利用—B ■来自动的稳定振荡器输出的幅度。
A.线性特性元件B. 非线性特性元件C. 电抗特性元件(8)在题图6.1.1所示电路中，谐振回路由A元件组成。
A. . 1B. “、1C. = 7 =1 1 1纭爲C. 河石B.(10)电路如题图6.1.2所示，设运放是理想器件，厂二1小「，为使该电路能产生正弦波, 则要求C _________ 。
a.Ry = 10kQ+4?kQ（可调）b.=100kQ+4.7kQ （可调）c.$=18kQ+47kfi （可调）题图6.1.2(11)对于LC正弦波振荡电路，若已满足相位平衡条件，则反馈系数越大， A QA.越容易起振B. 越不容易起振错误C.输出越小6.1.2判断下列说法是否正确，在括号中画上“V”或“X” Q(1)在反馈电路中，只要安排有LC谐振回路，就一定能产生正弦波振荡。
(x )(2)对于LC正弦波振荡电路，若已满足相位平衡条件，则反馈系数越大，越容易起振。
电工电子学第二版第六章
硅0.6~0.7V 锗0.2~0.3V
例:
D2 D1
求：UAB
两个二极管的阴极接在一起 A 取 B 点作参考点，断开二极管， + 分析二极管阳极和阴极的电位。 U
AB
6V
3k 12V
–
B
自由电子和空穴都称为载流子。 自由电子和空穴成对地产生的同时，又不断复合。在一 定温度下，载流子的产生和复合达到动态平衡，半导体中载 流子便维持一定的数目。
注意： (1) 常温下本征半导体中载流子数目极少, 其导电性能很差； (2) 温度愈高， 载流子的数目愈多,半导体的导电性能也就愈 好。所以，温度对半导体器件性能影响很大。 （3）相同条件下，本征半导体较一般半导体导电性弱很多。
Si
Si
Si 空穴
Si
价电子
在外电场的作用下，空穴吸引相邻原子的价电子来填 补，而在该原子中出现一个空穴，其结果相当于空穴的运动 （相当于正电荷的移动）称为复合运动。
本征半导体的导电机理 当半导体两端加上外电压时，在半导体中将出现两部分电流 (1)自由电子作定向运动 电子电流 (2)价电子递补空穴 空穴电流
DB导通
DA导通 均导通
当输入均为同3V时，输出才为3V 当输入有一为0V时，输出为0V 实现了“与”门逻辑
总结：
2、多个二极管连接： 若 共阴极，阳级最高一个先导通
若 共阳级，阴级最低一个先导通
先导通的一个二极管起嵌位作用。
例3限幅作用：R + ui – D + uo –
8V
已知：ui 18sin t V 二极管是理想的，试画 出 uo 波形。
《电工电子技术》课件 项目六
任务引入
➢ 整流电路将交流电压变换成单方向脉动的直流电； ➢ 滤波电路再将单方向脉动的直流电中所含的大局部交流成
分滤掉，得到一个较平滑的直流电； ➢ 稳压电路利用自动调整的原理，来消除由于电网电压波动、
负载改变对其产生的影响，从而使输出电压稳定。
➢ 你知道常用的整流电路有哪些吗？滤波电路的工作原理是 什么呢？
一、二极管
〔2〕反向特性
一、二极管
2〕温度特性
二极管的伏安特性对温度非常敏 感。如下图，温度升高，正向特性曲 线向左移动，反向特性曲线向下移动。 在室温附近，温度每升高1℃，正向 压降会减小2～2.5 mV；温度每升高 10℃，反向电流会增大约1倍。
一、二极管
3．二极管的主要参数
二极管的参数是表征二极管的性能及其适用范围的重要指标，是
与单相半波整流电路相比，单相桥式整流电路电源和变压 器利用率高，输出电压高，电压脉动小。
因此，这种整流电路在工程中应用较为广泛。
一、整流电路
【例6-2】
一、整流电路
【例6-2解】
一、整流电路
【例6-2解】
一、整流电路
【例6-2解】
二、滤波电路
利用整流电路虽然可以把交流电转变为单一方向的直流电
一、半导体概述
3. PN结的单向导电性
单向导电性是PN结的根本特性，只有在外加电压时才能显示出来。
当PN结无外加电压时，扩散运动和漂移运动处于动态平衡，流过PN 结的电流为0。当PN结有外加电压时，根据所加电压极性的不同，PN 结的导电性能会截然相反。通常将加在PN结上的电压称为偏置电压。
偏置电压可分为正向偏置电压和反向偏置电压两种。
二极管的认知与应用
工程导读
二极管、三极管等半导体器件具有体积小、能耗低、寿命长、工作可 靠、易集成等特点，是构成电子电路的根本部件。其中二极管的应用非 常广泛，利用二极管和电阻、电容、电感等元器件进行合理的组合，构 成不同功能的电路，可以实现对交流电整流，对调制信号检波、限幅和 钳位，以及对电源电压进行稳压等多种功能。本工程将主要介绍二极管 的特性、整流滤波电路的结构及原理、稳压电路及三端集成稳压器。
《电工电子技术与技能》(文春帆主编)习题参考答案
第一章 直流电路 复习与考工模拟参考答案一、填空题1．12 V 、24 V 、36 V 2．5 W 3．2.178×108 J 4．并联 5．12 K Ω 二、选择题 1．D2．A3．D4．D5．C三、判断题1．× 2．× 3．× 4．√ 5．√ 四、分析与计算题1．0.01 A ；10 mA ；1.0×104 μA 2．（1）A 115（或0.45 A ）（2）5.6 KW •h （3）2.8元第二章 电容与电感 复习与考工模拟参考答案一、填空题 1．106；1012 2．耐压3．储能；磁场；电场 4．103；1065．电阻（或欧姆） 二、选择题 1．D2．A3．C4．B5．A三、判断题1．√2．×3．×4．√5．√四、简答题略第三章磁场及电磁感应复习与考工模拟参考答案一、填空题1．安培定则（或右手螺旋定则）2．安培；BIlF=3．软磁物质；硬磁物质；矩磁物质4．电磁感应现象5．楞次二、选择题1．B 2．A 3．C 4．A 5．B三、判断题1．√2．√3．√4．×5．×四、分析与作图题1．略2．电流方向：BADCB第四章单相正弦交流电复习与考工模拟参考答案一、填空题1．振幅（最大值或有效值）；频率（周期或角频率）；初相2．V220（或311 V）；s2.0；rad/s)02（或314πrad/s1003．有效值4．电压与电流同频同相；电压超前电流900；电流超前电压9005．正比；反比6．在电感性负载两端并联一容量适当的电容器二、选择题1．B 2．B 3．B 4．D 5．C三、判断题1．×2．√3．×4．×5．√ 6. ×7. ×四、分析与计算题1．最大值：10 A；有效值：A5；周期：0.2 s；频率：5 Hz；初相：150022．440 W3．（1）R＝6Ω；L＝25.5 mH （2）0.6第五章三相正弦交流电复习与考工模拟参考答案一、填空题1．线电压；相电压；相电压；线电压2．220 V；380 V3．3；等于4．使不对称负载获得对称的相电压5．3；等于二、选择题1．D2．C3．A4．B5． A三、判断题1．√2．√3．√4．√5．×四、分析与作图题1．星形和三角形两种；画图略2．星形联结承受220V相电压；三角形联结时则承受380V线电压。
电工电子技术基础习题解答
第1章 习 题1-1 判断题1．电荷的定向移动形成电流。
（ √ ） 2．直流电路中，电流总是从高电位流向低电位。
（ √ ）3．电阻的体积越大，其额定的耗散功率越大。
（ √ ）4．电阻的额定功率越大，它消耗的电能就越大。
（ × ）5．电阻串联时，各电阻上消耗的功率与其电阻的阻值成反比。
（ × ））果在B 、C 解：因为A1、A2是串联关系，流过的电流相等；电位的排序为：B ＞C ＞D3 有两条长度为1 km 、截面积为2 mm 2的导线，一条是铝线，一条是铜线，这两条导线在常温下的电阻各为多少？要想使铝导线的电阻与铜导线的电阻相同，铝导线的截面积应增加为多大？解：（1）铝导线常温下的电阻： =⨯⨯⨯==--63610210100283.0S l R 铝铝ρ14.15Ω（2）铜导线常温下的电阻：=⨯⨯⨯==--63610210100175.0S l R 铜铜ρ8.75Ω （3）铝导线的电阻与铜导线的电阻相同时铝导线的截面积为：4 有两只灯泡，额定功率都为40W ，一只额定电压为36V ，另一只额定电压为12V ，两只灯泡工作时的电阻各为多少？如果将两只灯泡串联后接于48V 的电源上，哪只灯泡的电压超过了额定电压？将会有什么现象发生？解：，“电阻（3）小电珠2.5 V/0.75 W 。
解：（1）白炽灯泡220 V/100 WR=U 2/P =484ΩI=U/R=0.455A（2）白炽灯泡220 V/60 WR=U 2/P =806.7ΩI=U/R=0.27A（3）小电珠2.5V/0.75WR=U2/P=8.3ΩI=U/R=0.302A比较：功率等于电压和电流之积，相同电压下电流越大功率越大，电压不同电流大功率不一定大。
6．炭膜电阻的瓦数有2W、1W、1/2W、1/4W、1/8W及1/16W等各种规格。
现需用阻值4.7kΩ、电流10mA的电阻一只，应选用多大瓦数的电阻？解：W，图1-32 题8图解：（1）电阻炉中电流I炉=P/U=600/200=4A（2）灯中电流I灯=U/R=200/(400/14)=7A（3）E0E0=200+（R0+2R l）I=200+0.5×11=205.5VU=E0-R0I=205.5-1.1=204.4V9．有一两室一厅单元住房，已知房内供电电压U=220V，使用电器分别为：电冰箱一台，耗电量120W；彩色电视机一台，耗电量130W；微波炉一台，耗电量720W；各种灯具最大耗电量500W；空调耗电量1200W；电热水器耗电量1200W；其它用电器总耗电量1000W。
电工电子技术与技能 第3版 教案第6章 三相正弦交流电路
课题6.1 三相正弦交流电源课型新课授课班级授课时数 1教学目标1.了解三相正弦交流电的产生过程。
2.能理解三相正弦交流电的供电方式。
教学重点1.了解三相正弦交流电的产生过程。
2.能理解三相正弦交流电的供电方式。
教学难点1.了解三相正弦交流电的产生过程。
2.能理解三相正弦交流电的供电方式。
教学方法读书指导法、分析法、演示法、练习法。
学情分析教后记新课A. 话题引入在工厂、实验室或需要安装大功率空调的场所，我们常常见到如图6-1所示的四孔插座。
它与一般两孔、三孔插座不同之处，在于它引入的是三相正弦交流。
三相正弦交流电是三个频率相同、相位互差120、幅度大小相等的电压组成的。
目前，世界各国电力系统普遍采用三相交流电源，如有需要单相供电的地方，可以应用三相交流电中的一相。
B. 新授课6.1.1 三相正弦交流电的产生三相交流发电机有三个绕组，可以产生三相电源。
图6.1b 为三相交流发电机原理示意图，如图所示它主要由定子和转子构成。
定子中嵌有三个完全相同且相互独立的绕组，在空间位置上彼此相隔1200，分别用U1U2、V1V2、W1W2表示。
U1、V1、W1表示各相绕组的首端，； U2、V2、W2表示各相绕组的末端。
每个绕组称为发电机的一相，分别称为U 相、V 相和W 相。
当转子在外加驱动力的作用下顺时针匀速旋转时，就相当于定子每相绕组以角速度ω逆时针旋转，作切割磁感线运动，从而产生感应电动势U e 、V e 、W e 。
由于三个绕组结构相同，在空间相差1200的角度，因此，三个感应电动势U e 、V e 、W e 的频率相同、最大值相等、相位彼此相差1200。
各相电动势的三角函数表达式为： t e e m U ωsin = (6.1))120sin(0-=t e e m V ω (6.2))120sin()240sin(00+=-=t e t e e m m W ωω (6.3)如果以U e 为参考正弦量，则三相电动势波形如图6.2（a ）所示，相量如图6.3（b ）所示。
《电工电子技术》 第二版 习题答案
A、增大；
B、减小；
C、不变。
7、在RL串联电路中，UR=16V，UL=12V，则总电压为（B）
A、28V；
B、20V；
C、2V。
5
阻元件上的电流 i，如用电流表测量该电路中的电流，其读数为多少？电路消耗的功率
是多少瓦？若电源的频率增大一倍，电压有效值不变又如何？（8 分）
R2 I2
I5
c A5
得I3=-7mA A4=13mA A5=－3mA
图 1-32
2、在图 1-33 所示电路中，有几条支路和结点？Uab和I各等于多少？（8 分）
解：3 条支路，两个结点，Uab和I都等于 0。
3、分别用叠加定理和戴维南定理求解图 1-34 电路中的电流I3。设US1=30V，US2=40V，
（错）
2、正弦量可以用相量表示，因此可以说，相量等于正弦量。
（错）
3、正弦交流电路的视在功率等于有功功率和无功功率之和。
（错）
4、电压三角形、阻抗三角形和功率三角形都是相量图。
（错）
5、功率表应串接在正弦交流电路中，用来测量电路的视在功率。 （错）
6、正弦交流电路的频率越高，阻抗就越大；频率越低，阻抗越小。 （错）
有元件都是线性关系，与直流、交流、正弦、非正弦无关。
五、计算题：（共 26 分） 1、在图 1-32 所示电路中，已知电流I=10mA，
R1 I1 b
I4 A4
I1=6mA，R1=3KΩ，R2=1KΩ，R3=2KΩ。求电流
I
a
R3
表A4和A5的读数是多少？（8 分）
解：对a列KCL方程：I-I1-I2=0 得I2=4mA 对左回路列KVL：6×3+2I3－4×1=0
《电工电子技术》(第二版)习题答案
解：I=U/R=220/8=27.5A，纯电阻电路 ui 同相，所以：i = 27.5 2 sin 314 t A；电流
表测量的是有效值 27.5A，电路消耗的功率 P=UI=220×27.5=6050W；纯电阻电路与频率
无关，所以当频率增大一倍、电压有效值不变时电路消耗的功率不变。
3、某线圈的电感量为 0.1 亨，电阻可忽略不计。接在 u = 220 2 sin 314 t V 的交流
有元件都是线性关系，与直流、交流、正弦、非正弦无关。
五、计算题：（共 26 分） 1、在图 1-32 所示电路中，已知电流I=10mA，
R1 I1 b
I4 A4
I1=6mA，R1=3KΩ，R2=1KΩ，R3=2KΩ。求电流
I
a
R3
表A4和A5的读数是多少？（8 分）
解：对a列KCL方程：I-I1-I2=0 得I2=4mA 对左回路列KVL：6×3+2I3－4×1=0
6、纯电容正弦交流电路中，电压有效值不变，当频率增大时，电路中电流将（A）
A、增大；
B、减小；
C、不变。
7、在RL串联电路中，UR=16V，UL=12V，则总电压为（B）
A、28V；
B、20V；
C、2V。
5
阻元件上的电流 i，如用电流表测量该电路中的电流，其读数为多少？电路消耗的功率
是多少瓦？若电源的频率增大一倍，电压有效值不变又如何？（8 分）
R2 I2
I5
c A5
得I3=-7mA A4=13mA A5=－3mA
图 1-32
2、在图 1-33 所示电路中，有几条支路和结点？Uab和I各等于多少？（8 分）
解：3 条支路，两个结点，Uab和I都等于 0。
章后“检测题习题”解析-《电工电子技术(第4版)》
第1章检测题（共100分，120分钟）一、填空题：（每空0.5分，共20分）1. 电源和负载的本质区别是：电源是把其它形式的能量转换成电能的设备，负载是把电能转换成其它形式能量的设备。
2. 对电阻负载而言，当电压一定时，负载电阻越小，则负载就越大，通过负载的电流和负载上消耗的功率就越多；反之，负载电阻越大，说明负载越小。
3. 实际电路中的元器件，其电特性往往多元而复杂；而理想电路元件的电特性则是单一和确切的。
4. 电力系统中构成的强电电路，其特点是大功率、大电流电子技术中构成的弱电电路的特点则是小功率、小电流。
5. 常见的无源电路元件有电阻元件、电感元件和电容元件；常见的有源电路元件是电压源和电流源。
6. 元件上电压和电流关系成正比变化的电路称为线性电路，此类电路中各支路上的电压和电流均具有叠加性，但电路中的功率不具有叠加性。
7. 电流沿电压降低的方向取向称为关联参考方向，这种方向下计算的功率为正值时，说明元件吸收电能；电流沿电压升高的方向取向称为非关联参考方向，这种方向下计算的功率为正值时，说明元件供出电能。
8. 电源向负载提供最大功率的条件是电源内阻和负载电阻的数值相等，这种情况称为电源与负载相匹配，此时负载上获得的最大功率为U2/4R0。
9. 电压是产生电流的根本原因。
电路中任意两点之间电位的差值等于这两点间电压。
电路中某点到参考点间的电压称为该点的电位，电位具有相对性。
10.线性电阻元件上的电压、电流关系，任意瞬间都受欧姆定律的约束；电路中各支路电流任意时刻均遵循KCL定律；回路上各电压之间的关系则受KVL定律的约束。
这三大定律是电路分析中应牢固掌握的基本规律。
二、判断题：（每小题1分，共10分）1. 电路分析中描述的电路都是实际中的应用电路。
（错）2. 电源内部的电流方向总是由电源负极流向电源正极。
（错）3. 大负载是指在一定电压下，向电源吸取电流大的设备。
（对）4. 电压表和功率表都是串接在待测电路中。
《电工电子技术5-9章》课后习题和补充练习
第5章 半导体器件习题选解 P148-1505.2.1 如题5.2.1图所示电路中，试求下列几种情况下输出端Y 的电位V Y 及各元件中通过的电流：（1）V A =V B =0V ；（2）V A =+3V ，V B =0V ；（3）V A = V B = +3V ；二极管的正向压降可忽略不计。
解：（1）当V A =V B =0时，因二极管正向偏置，而使D A 、D B 处于导通状态，电流相等，电阻R 上的电流为：mA I I I DB DA R 07.39.312==+=，输出端V Y =0V 。
（2）当V A =3V,V B =0时，因二极管D B 正向偏置，而使其处于导通状态，即D B 导通，同时使D A 反向偏置，而使D A 截止，则流过D A 的电流为0；流过D B 和电阻R 上的电流相等，即：mA I I DB R 07.39.312===。
（3）当V A =V B =+3V 时，因二极管正向偏置，而使D A 、D B 处于导通状态，电流相等，电阻R 上的电流为：mA I I I DB DA R 3.29.3312=-=+=，输出端V Y = +3V 。
题5.2.1图5.2.3 题5.2.3图所示，E=5V ，,sin 10tV u i ω= 二极管的正向压降可忽略不计，试分别画出输出电压0u 的波形。
解：利用二极管的单向导电性，分析各个电路，所以它们的输出电压波形分别为：(a)、(b)对应的波形为（a ）；(c)、(d)对应的波形为（b ）。
题5.2.3图5.3.1 现有两个稳压管D Z1、D Z2，稳定电压分别为4.5V 和9.5V ，正向电压均为0.5V ，试求如题5.3.1图所示各电路中的输出电压U 0。
解：（a ）图：VU U U Z Z 145.95.4210=+=+=（b ）图：V U 00= ，因为外加电压小于两个稳压管的稳压值。
（c ）图：V U 15.05.00=+=， 两个稳压管的均正向导通。
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第6章 磁路与铁心线圈电路一、选择题1．一空载变压器，其原端电阻为22Ω，当原边加上额定电压220V时，原绕组中电流为（）。
[北京工业大学研]A．10AB．大于10AC．小于10A【答案】C【解析】因为变压器原边不仅有电阻特性还有电感特性，所以原绕组的电流可表示为I＜＝10A。
I=UR2．某变压器的变比为10，已知原绕组电流10毫安，则副绕组电流为（）。
[西南大学研]A．1毫安B．100毫安C．1安【答案】B【解析】由，此题中K＝10，因此，I2＝100mA。
11221I NI N K==3．交流铁心线圈的铁心用相互绝缘的硅钢片叠成，而不是用整块硅钢，其目的是（）。
[武汉理工大学研]A．增加磁通B．减小磁滞损耗C．减小线圈铜损D．减小涡流损耗解析：采用相互绝缘的硅钢片叠成其目的就是为了减小涡流损耗。
【答案】D4．某单相变压器变比为220V/110V，容量为300V·A，问下列哪种规格的电灯能接在变压器的副边电路中使用。
（）[江苏大学研]A．220V，300WB．36V，60WC．110V，100WD．110V，500W【答案】C【解析】因为是白炽灯，所以变压器所有的容量都提供给有功功率。
B中灯额定电压太低，接上110V的电压会把灯泡烧坏。
D中灯500W，功率太大，超出了变压器的容量。
A中灯接在110V的电压上，功率只有300/4＝75W。
二、填空题1．二次绕组的额定电压与额定电流的乘积称为变压器的______。
[北京科技大学研]【答案】容量【解析】变压器的容量是用视在功率来表示的，S＝UI，因此此空应该填容量。
2．磁性材料的磁性能为______、______和______。
[武汉理工大学研]【答案】磁饱和性；磁滞性；高导磁性3．交流铁心线圈中的损耗分为______，其中______为可变损耗。
[武汉理工大学研]【答案】铁捌和铜损；铜损【解析】铁捌和铜损，其中铜损为可变损耗，它与线圈电流的大小有关系。
电工电子技术课后答案教材
《电工电子技术》（第二版）节后学习检测解答第1章节后检验题解析第8页检验题解答：1、电路通常由电源、负载和中间环节组成。
电力系统的电路功能是实现电能的传输、分配和转换；电子技术的电路功能是实现电信号的产生、处理与传递。
2、实体电路元器件的电特性多元而复杂，电路元件是理想的，电特性单一、确切。
由理想元件构成的、与实体电路相对应的电路称为电路模型。
3、电路中虽然已经定义了电量的实际方向，但对某些复杂些的直流电路和交流电路来说，某时刻电路中电量的真实方向并不能直接判断出，因此在求解电路列写方程式时，各电量前面的正、负号无法确定。
只有引入了参考方向，方程式中各电量前面的的正、负取值才有意义。
列写方程式时，参考方向下某电量前面取正号，即假定该电量的实际方向与参考方向一致，若参考方向下某电量前面取负号，则假定该电量的实际方向与参考方向相反；求解结果某电量为正值，说明该电量的实际方向与参考方向相同，求解结果某电量得负值，说明其实际方向与参考方向相反。
电量的实际方向是按照传统规定的客观存在，参考方向则是为了求解电路方程而任意假设的。
4、原题修改为：在图1-5中，五个二端元件分别代表电源或负载。
其中的三个元件上电流和电压的参考方向已标出，在参考方向下通过测量得到：I 1＝－2A ，I 2＝6A ，I 3＝4A ，U 1＝80V ，U 2＝－120V ，U 3＝30V 。
试判断哪些元件是电源？哪些是负载？ 解析：I 1与U 1为非关联参考方向，因此P 1=－I 1×U 1=－（－2）×80=160W ，元件1获得正功率，说明元件1是负载；I 2与U 2为关联参考方向，因此P 2=I 2×U 2=6×（－120）=－720W ，元件2获得负功率，说明元件2是电源；I 3与U 3为关联参考方向，因此P 3= I 3×U 3=4×30=120W ，元件3获得正功率，说明元件3是负载。
电工技术-电子教案 第6章 相量法
6.4 电路定律和电路元件的相量形式（续4）
电容元件
电容元件电压有效值与电流有效值之间的关系也类 似于欧姆定律，在相位上电流超前于电压 。
6.4 电路定律和电路元件的相量形式（续5）
例1 试判断下列表达式的正、误。
测量中，交流测量仪表指示的电压、电流读数一般为 有效值。
区分电压、电流的瞬时值、最大值、有效值的符号。
6.2 复数和复指数函数
复数
复数的概念
代数形式 取实部x，取虚部y 共轭复数
复数相等
6.2 复数和复指数函数（续1）
复数的代数运算
复数的几何表示
模
6.2 复数和复指数函数（续2）
工频
6.1 正弦量（续1）
初相位
若最大值发生在计时起 点右（左）侧，则初相 位小（大）于零。 一般规定：
6.1 正弦量（续2）
正弦电压的瞬时值表达式
正弦量的性质 正弦量乘以常数，正弦量的微分、积分，同频率正 弦量的代数和等运算，其结果仍为同频率的正弦量。
正弦电流电路
激励和响应均为同频率的正弦量的线性电路（正弦 稳态电路）称为正弦电路或交流电路。正弦稳态电路 在电力系统和电子技术领域占有十分重要的地位。
电工技术
第6章 相量法
本章教学内容
6.1 正弦量 6.2 复数和复指数函数 6.3 相量法的基础 6.4 电路定律和电路元件的相量形式
本章重点内容
正弦量的表示、相位差
正弦量的相量表示
电路定律的相量形式
6.1 正弦量
正弦量 正弦电流的瞬时值表达式 三要素 振幅（最大值）Im、角频率ω、初相位 角频率、频率和周期之间的关系
例如
这种表示相量的图形称为相量图。利用相量图可以 将电路中的多个电压、电流相量表示在一个相量图中。 各电压或电流的相量关系也可以通过相量图直接反映出 来。
电工与电子技术第二版陶桓齐课后习题答案
第1章 电路的基本概念与定律 练习题解答（6）1-3 一只额定电压为V 220，功率为100W 的白炽灯，在额定状态下工作时的电阻和电流各为多少？解：根据功率表达式 UI I R P 2L ==则此时流过白炽灯的电流和白炽灯中的电阻分别为A 45.0220100U P I === Ω===48445.0100I P R 22L1-5 某一直流电源，其输出额定功率P N = 200W ，额定电压U N = 50V ，内阻R 0 = 0.5Ω，负载电阻R 可以调节，其电路如图1-15所示。
试求： （1）额定工作状态下的电流及负载电阻； （2）开路状态下的电源端电压；（3）电源短路状态下的电流。
解：（1）电路如解题图3所示，当S 闭合时,根据 额定功率表达式 N N N I U P = 则A 450200U P I N N N ===又根据额定电压表达式 N N N I R U = 那么Ω===5.12450I U R N N N （2）根据全电路欧姆定律和开路状态下电源端电压等于电动势电压，所以 V 5245.050I R U E U N 0N 0=⨯+=+== （3）电源电路短路时负载电阻为零，则短路电流为 A 1045.052R E I 0S ===1-7 在题图1-7中，五个元件代表电源或负载。
电流和电压的参考方向如图中所示，通过实验测量得知V30U V80U V 60U V 90U V 140U A 10I A 6I A 4I 54321321=-==-====-=（1）试标出各电流的实际方向和电压的实际极性； （2）判断那些元件是电源？那些是负载？E解题图3（3）计算各元件的功率，电源发出的功率和负载取用的功率是否平衡？解：（1）各元件电流的实际方向和各元件电压的实际极性如解题图4所示。
（2）根据U 和I 的实际方向来判定，当U 和I 的实际方向相反时即为电源（注意，U 的实际方向指的是电位降落的方向，即从正极指向负极），否则为负载。
《电工技术基础与技能》第六章正弦交流电习题(答案)
第六章 正弦交流电练习题 姓名： 班级： 学号：填空题1、 大小 和 方向 都随时间作周期性变化的电流、电压、电动势称为交流电，按 正弦 规律变化的交流电称为正弦交流电。
2、正弦交流电的三要素是 最大值（有效值） 、 角频率（频率、周期） 和 初相 。
3、交流电每重复变化一次所用的时间叫 周期 ，用字母 T 表示，其单位为 秒 。
4、交流电在一秒钟变化的次数叫 频率 ，用字母 f 表示，其单位为 Hz 或赫兹 。
5、周期与频率之间的关系为 T=1/f ，角频率与频率之间的关系为 ω=2πf ，工频交流电的频率f= 50 Hz 。
6、我国供电系统中，交流电的频率是___50_____Hz ，习惯上称为工频，周期为__0.02s _____。
7、交流电路i=10sin （628t+4π/3）A ，则其最大值为10A ，频率为 100Hz ，初相位为 4π/3_。
8、已知正弦交流电压()V 60314sin 22200+=t u ,它的最大值为_220V ______，有效值为_ ___220V ____，角频率为__314rad/s ______，相位为__314t+60°____，初相位为___60°_____。
9、某正弦交流电流的最大值为2A ，频率为50Hz ，初相为030，则该正弦交流电流的解析式i =___2sin （314t+30°）A___。
9、已知两个正弦交流电的瞬时值表达式分别为0120260)u t V =-和 0210230)u t V =+，则他们的相位差是__-90º_____，其相位关系是___u1滞后u290º（正交）___。
10、有两个同频率的正弦交流电,当它们的相位差分别为0°、180°、90°时,这两个正弦交流电之间的相位关系分别是__同相__、__反相__和___正交__。
11、i=5 2 sin(200πt-30O)A 则 I m= 7.07A ,I= 5 A ,ω= 200πrad/s f=Hz ,T= 0.01 s ,初相φ=-30O，相位为200πt-30O。
电工电子技术第六章
图 6-1 本征激发
2.掺杂半导体 在本征半导体中，若掺入微量的五价或三价元素，会使其 导电性能发生显著变化。掺入的五价或三价元素称为杂质 杂质。掺 杂质 有杂质的半导体称为掺杂半导体 掺杂半导体或杂质半导体，按掺入杂质元 掺杂半导体 素不同，掺杂半导体可分为N 型半导体和P 型半导体两种。
6.1.2 本征半导体和掺杂半导体
1.本征半导体 纯净而且结构完整的半导体称为本征半导体 本征半导体，它未经人 本征半导体 为的改造，具有这种元素的本来特征。 在绝对零度时，半导体所有的价电子都被束缚在共价键中， 不能参与导电，此时半导体相当于绝缘体。当温度逐渐升高或 受光照时，由于半导体共价键重的价电子并不像绝缘体种束缚 得那样紧，价电子从外界获得一定的能量，少数价电子会挣脱 共价键的束缚，成为自由电子 自由电子，同时在原共价键处出现一个空 自由电子 位，这个空位称为空穴 空穴。显然，自由电子和空穴是成对出现的， 空穴 所以称它们为电子空穴对 电子空穴对。 电子空穴对
4.非晶态半导体 非晶态半导体 原子排列短程有序、长程无序的半导体称为非晶态半 导体，主要有非晶Si、非晶Ge、非晶Te、非晶Se等元素 半导体及GeTe，As2Te3，Se2As3等非晶化合物半导体。 5.有机半导体 有机半导体 有机半导体分为有机分子晶体、有机分子络合物和 高分子聚合物，一般指具有半导体性质的碳－碳双键有 机化合物。
在我们的自然界中，各种物质按导电能力划分为导体、 绝缘体、半导体。半导体 半导体指的是导电能力导体和绝缘体之 半导体 间的物质 半导体材料的最外层轨道上的电子是4个，根据其特性， 可以将半导体材料分成以下五类： 1.元素半导体 元素半导体大约有十几种，它们处于ⅢA－ⅦA族的金 属与非金属的交界处，例如Ge（锗），Si（硅），Se （硒），Te（碲）等。
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子不受共价键的束缚，因此在常温下有足够的能量使它 成为自由电子，如图6.5所示。这样，掺入杂质的硅半 导体就具有相当数量的自由电子，且自由电子的浓度远 大于空穴的浓度。显然，这种掺杂半导体主要靠电子导 电，称为N型半导体。
＋4 ＋4 ＋4
由施主原子提供 的多余电子
＋4
＋5
＋4
施主正离子
＋4 ＋4 ＋4
图6.5 N型半导体的共价键结构
由于掺入的五价杂质原子可提供自由电子，故称为 施主杂质。每个施主原子给出一个自由电子后都带上一 个正电荷，因此杂质原子都变成正离子，它们被固定在 晶格中不能移动，也不参与导电。 此外，在N型半导体中热运动也会产生少量的电子 －空穴对。总之，在N型半导体中，不但有数量很多的 自由电子，而且也有少量的空穴存在，自由电子是多数 载流子，空穴是少数载流子。 必须指出，虽然N型半导体中有大量带负电的自由 电子，P型半导体中有大量带正电的空穴，但是由于带 有相反极性电荷的杂质离子的平衡作用，无论N型半导 体还是P型半导体，对外表现都是电中性的。 3．半导体的其他主要特性
有一定的误差，因此工程上通常是先采用近似计算 法对电路进行粗略的估算，然后通过实验调试来达 到预定的设计要求。 （4）实践性。电子技术是一门实践性很强的课程， 要多找机会做实验。这主要是因为影响电子电路工 作的因素往往非常复杂，难以用简单的模型加以全 面而精确的模拟。电子线路实验是学生的重要实践 性环节，对于培养和提高独立工作、解决实际问题 的能力起着十分重要的作用。通过实验的学习，不 仅能使学生具有进行科学实验的动手能力，而且还 能培养出一丝不苟、严谨求实的科学研究作风。
＋4
＋4
＋4
由于热激发而产 生的自由电子
＋4 ＋4 ＋4
＋4
＋4
＋4
自由电子移走后 留下的空穴
图6.3 热激发产生电子－空穴对
在产生电子－空穴对的同时，有的自由电子在杂 乱的热运动中又会不断地与空穴相遇，重新结合，使 电子－空穴对消失，这称为复合。在一定温度下载流 子的产生过程和复合过程是相对平衡的，载流子的浓 度是一定的。在常温下，本征半导体受热激发所产生 的自由电子和空穴数量很少，同时本征半导体的导电 能力远小于导体的导电能力，导电能力很差。温度越 高，所产生的电子－空穴对也越多，半导体的导电能 力也就越强。
原子结构示意图
• 价电子的数目越接近8个，物质的化学结构也 就越稳固。对于金属材料，其价电子一般较少， 因此金属中的价电子很容易变成自由电子，所 以金属是良导体；对于单质绝缘体，其价电子 数一般多于4个，因此绝缘体中的价电子均被 原子核牢牢地吸引着，很难形成自由电子，所 以不能导电；对于半导体来说，原子的价电子 数为4个，其原子的外层电子既不像金属那样 容易挣脱出来，也不像绝缘体那样被原子核紧 紧束缚住，因此半导体的导电性能就比较特殊， 具备可变性。 • 当硅或锗被制成单晶体时，其原子有序排列， 每个原子最外层的4个价电子不仅受自身原子
－
+ + + +
N区
N区
动画演示
空间电荷形成了一个由右侧指向左侧的内电场，如图6.6 （b）所示。内电场的这种方向，将对载流子的运动带来两种 影响：一是内电场阻碍两区多子的扩散运动；二是内电场在 电场力的作用下使P区和N区的少子产生与扩散方向相反的漂 移运动。 PN结形成的最初阶段，载流子的扩散运动占优势，随着 空间电荷区的建立，内电场逐渐增强，载流子的漂移运动也 在加强，最终漂移运动将与扩散运动达到动态平衡。 2. PN结的单向导电性 PN结上外加电压的方式通常称为偏置方式，如果在PN结 上加正向电压（也称正向偏置），即P区接电源正极，N区接 电源负极，这时电源产生的外电场与PN结的内电场方向相反， 内电场被削弱，使阻挡层变薄，多子的扩散运动大于漂移运动， 形成较大的扩散电流，即正向电流。这时PN结的正向电阻很 低，处于正向导通状态。正向导通时，外部电源不断向半导体 供给电荷，使电流得以维持。
6.1.3 PN结及其特性
1. PN结的形成
当P型半导体和N型半导体通过一定的工艺结合在一起时， 由于P型半导体的空穴浓度高，电子浓度低，而N型半导体的 自由电子浓度高，空穴浓度低，所以交界面附近两侧的载流 子形成了浓度差。浓度差将引起载流子的扩散运动，如图6.6 （a）所示。
P区
（a）
←
－
空间电荷区
第一代电子产品以电子管为核心。20世纪40年 代末世界上诞生了第一只半导体三极管，它以小巧、 轻便、省电、寿命长等特点，很快地被各国应用起 来，在很大范围内取代了电子管；50年代末期，世 界上出现了第一块集成电路，它把许多晶体管等电 子元件集成在一块硅芯片上，使电子产品向更小型 化发展。集成电路从小规模集成电路迅速发展到大 规模集成电路和超大规模集成电路，从而使电子产 品向着高效能低消耗、高精度、高稳定、智能化的 方向发展。 电子技术基础篇包括半导体基础知识，共射放 大电路、共集电极放大电路、功率放大器、差分放 大电路等基本放大电路、集成运放电路的线性和非 线性应用、稳压电源、集成门电路、组合逻辑电路
6.1.2 杂质半导体 本征半导体中虽然存在两种载流子，但因本征 半导体内载流子的浓度很低，所以导电能力很差。 在本征半导体中，人为有控制地掺入某种微量杂质， 即可大大改变它的导电性能。掺入的杂质主要是三 价或五价元素。掺入杂质的本征半导体称为杂质半 导体。按照掺入杂质的不同，可获得N型和P型两种 掺杂半导体。 1．P型半导体 在本征半导体（硅或锗的晶体）中掺入三价元 素杂质，如硼、镓、铟等，因杂质原子的最外层只 有3个价电子，它与周围硅（锗）原子组成共价键 时，缺少一个电子，于是在晶体中便产生一个穴位。
因此外层的电子如果获得外来的能量，就 容易挣脱原子核的束缚而成为自由电子。我们 把最外层的电子叫做价电子。在电子器件中， 用得最多的半导体材料是硅和锗，它们的原子 结构如图6.1所示。硅和锗都是四价元素，其原 子最外层轨道上都具有4个价电子。
+
+
Ge(锗原子) 图6.1
Si +4
Ge +4
硅原子和锗原子的简化模型图 Si(硅原子)
硼离子
＋4
＋3
←
＋4
可移动的空穴
由受主获得一个 电子而形成一个 负离子
－
－
电子－空穴对
＋4
＋4
＋4
（a）共价键结构
（b）电子－空穴对
图6.4 P型半导体的共价键结构
这样，掺入硼杂质的硅半导体中就具有数量相当的 空穴，空穴浓度远大于电子浓度，这种半导体主要靠空 穴导电，称为P型半导体。 掺入的三价杂质原子，因在硅晶体中接受电子，故 称受主杂质。受主杂质都变成了负离子，它们被固定在 晶格中不能移动，也不参与导电，如图6.4（b）所示。 此外，在P型半导体中由于热运动还产生少量的电子－ 空穴对。总之，在P型半导体中，不但有数量很多的空 穴，而且还有少量的自由电子存在，空穴是多数载流子， 电子是少数载流子。 2．N型半导体 在本征半导体中掺入五价元素杂质，如磷、锑、砷 等。掺入的磷原子取代了某处硅原子的位置，它同相邻 的4个硅原子组成共价键时，多出了一个电子，这个电
时序逻辑电路、模/数和数/模转换器等。 在学习本课程时，应注意以下几方面的特点： （1）规律性。电子电路是由电子器件和电阻、电容 等电路元件按照一定的规律组合而成的，各种复杂 的电子电路也都是由若干种基本电子电路组合而成， 因此学习时要求熟记一些基本电子电路的结构和特 性，主要器件特性，并掌握它们的组合规律。 （2）非线性。由于电子线路具有非线性特性，所以 必须采用非线性电路的分析方法来分析电子线路。 常用的有图解分析法和等效电路模型分析法等。 （3）工程性。对于电子线路的分析与设计，采用精 确的分析计算难度较大，往往不必要。因为电子器 件的特性和参数分散性较大，而电路元件的参数也
第6章 半导体器件基础 第7章 交流放大电路 第8章 集成运算放大器
第9章 直流稳压电源
• 电子电子技术是19世纪末、20世纪初开始发展起来 的新兴技术，是20世纪发展最迅速，应用最广泛的 技术之一，成为近代科学技术发展的一个重要标志。 进入21世纪，人们面临的是以微电子技术为基础的， 以（半导体和集成电路为代表）电子计算机和因特 网为标志的信息社会。高科技的广泛应用使社会生 产力和经济获得了空前的发展。现代电子技术在国 防、科学、工业、医学、通信（信息处理、传输和 交流）及文化生活等各个领域中都发挥着巨大的作 用。现在的世界，电子技术无处不在：收音机、彩 电、音响、VCD、DVD、电子手表、数码相机、微电 脑、大规模生产的工业流水线、因特网、机器人、 航天飞机、宇宙探测仪，可以说，人们现在生活在 电子世界中，一天也离不开它。
在外电场的作用下，一方面自由电子产生定向 移动，形成电子电流；另一方面价电子也按一定方 向依次填补空穴，即空穴流在键位上产生移动，形 成空穴电流。 由于电子和空穴所带电荷的极性相反，它们的 运动方向也是相反的，因此形成的电流方向是一致 的，流过外电路的电流等于两者之和。 综上所述，在半导体中不仅有自由电子一种载 流子，而且还有另一种载流子——空穴。这是半导 体导电的一个重要特性。在本征半导体内，自由电 子和空穴总是成对出现的，任何时候本征半导体中 的自由电子数和空穴数总是相等的。
导电能力介于导体与绝缘体之间的物质称 为半导体。自然界中不同的物质，由于其原子 结构不同，因而导电能力也各不相同。根据导 电能力的强弱，可以把物质分成导体、半导体 和绝缘体。半导体的导电能力介于导体和绝缘 体之间，如硅、锗、砷化镓以及金属氧化物和 硫化物等都是半导体。
6.1.1 本征半导体
本征半导体是化学成分纯净、物理结构完 整的半导体。半导体在物理结构上有多晶体和 单晶体两种形态，制造半导体器件必须使用单 晶体，即整个一块半导体材料是由一个晶体组 成的。制造半导体器件的半导体材料纯度要求 很高，要达到99.9999%以上。 1.结构特点 自然界的一切物质都是由原子组成的，而 原子又是由一个带正电的原子核与若干个带负 电的电子所组成的。电子分层围绕原子核作不 停的旋转运动，其中内层的电子受原子核的吸 引力较大,外层电子受原子核的吸引力较 小， 外层电子的自由度较大，