电工及工业电子学

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电工与电子技术绪论

智能家居
智能家居是电工与电子技术的又一应用方向，通过集成传感器、执行器和通信技术，实现家居设备的智能化管理和控制。
智能交通
智能交通系统（ITS）的实现也离不开电工与电子技术的支持，如交通信号灯、智能车辆等，有助于提高交通效率和安全性。
计算机系统的应用
计算机硬件
电工与电子技术是计算机硬件的核心组成部分，如集成电路、微处理器等，这些技术推动了计算机性能的不断提升。
这些设备支撑着全球通信网络的运行。
03
无线通信
无线通信技术如Wi-Fi、蓝牙等，其实现离不开电工与电子技术的支持，
通过集成微电子、集成电路等技术，实现高速、远距离的无线通信。
自动控制系统的应用
工业自动化
电工与电子技术在工业自动化领域的应用广泛，如可编程逻辑控制器（PLC）、分布式控制系统（DCS）等，这些技术提高了生产效率和产品质量。
01
02
03
电路分析
研究电路的基本概念、元件、定律和定理，以及电路的稳态和暂态分析方法。
交流电与直流电
研究交流电的产生、传输、变换和利用，以及直流电的基本原理和应用。
电机与变压器
研究电机的原理、类型、特性和应用，以及变压器的设计、运行和维护。
电子技术的基本理论
晶体管与集成电路
信号处理与通信
1 2
设备互联互通
物联网技术可以实现各种设备的互联互通，实现远程监控、数据采集和智能控制等功能。
数据分析与应用
通过物联网技术收集的大量数据，可以进行深入分析和挖掘，为各行业提供智能化解决方案。
3
物联网安全
随着物联网技术的广泛应用，网络安全问题日益突出，需要加强物联网安全防护和隐私保护。

电工及工业电子学

半导体器件、分离件放大器、模拟电子线路：电子技术：集成运放、电源
数字电路：各种门电路、组合电路、时序电路及555的应用电路。
2
WXH
一、电工学课程的作用和任务
2013年8月21日星期三
WXH
电工学是研究电工技术和电子技术的理论和应用的技术基础课程。作为技术基础课程，它应具有基础性、应用性和先进性。基础是指基本理论、基本知识和基本技能。应用是指课程内容要理论联系实际，建立系统概念，培养大家分析和解决问题的能力；重视实验技能的训练。先进性是指电工学课程内容和体系随着电工技术和电子技术的发展应不断更新。
R1
R3
I3
I5
29
2013年8月21日星期三
WXH
WXH
4．物理意义：KCL是电流的连续性的体现，也是能量守衡的体现。
5．KCL对各支路电流施加了约束，而与支路元件的性质无关。
q
q2
q1
30
1.6.3 KVL（电压定律）
WXH WXH
2013年8月21日星期三
1．定义：在任一时刻，沿任一回路内所有支路或元件电压降的代数和恒为零。
PE = P +△P
式中：P为电源输出功率；
PE为电源产生功率；
△P为内阻损耗的功率。
a + E R0 b
I
+ U R
c
d
可以看出电源产生的功率和电路中所有消耗的功率是平衡的。
功率的单位是瓦特（W）或千瓦（KW）。
18
3、电源与负载的判别方法
WXH WXH
2013年8月21日星期三
＜0电源
P=UI
6
第一部分电路理论

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(电工技术)

阻抗变换特性
变压器能够改变阻抗的性质和大小，实现阻抗的匹配和变换，从而优化传输效率。
06
电工学应用
家用电器中的电工学
家用电器是人们日常生活中必不可少的设备，如电视、冰箱、空调等，其工作原理和设计都涉及到电工学的知识。
例如，电视接收信号并将其转换为图像和声音，这涉及到信号处理和电磁场理论；冰箱通过制冷系统来保持食物的新鲜，这涉及到热力学和流体的知识；空调通过调节空气的温度和湿度来提供舒适的环境，这涉及到电动机和控制系统的知识。
功率因数
表示电路中有功功率与视在功率的比值，用于评估电路的效率。
谐振电路
当电路的频率与元件的固有频率相同时，会产生谐振现象，此时
电路的阻抗最小，电流最大。
三相交流电
三相交流电的产生
通过三相发电机产生，具有三个相位差为 120度的电压和电流。
三相交流电的表示方法
采用三相坐标系或三角形表示。
三相交流电的特点
电工学的发展历程
电工学的发展始于18世纪，随着人们对电的认识不断深入，逐渐形成了电路理论体系。
20世纪中叶以来，随着计算机技术和信息技术的兴起，电工学在信号处理、控制系统等领域的应用也得到了迅速发展。
19世纪末到20世纪初，随着电力工业的迅速发展，电机、电力电子和电力系统等分支领域逐渐形成。
电功率与电能
电功率
电功率是表示电流做功快慢的物理量，等于电流与电压的乘积。
电能
电能是表示电场能形式的能量，等于电功率与时间的乘积。
03
电路分析方法基尔霍Fra bibliotek定律总结词
基尔霍夫定律是电路分析的基本定律，它包括基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律，用于确定电路中电流和电压的约束关系。

电工电子学(下)

电工电子学（下）电工电子学是关于电学和电子学的学科，它主要研究电信号的生成、传输、处理和控制等方面。

在现代社会中，电工电子学的应用越来越广泛，它涉及到电力系统、通信系统、自动化控制系统、计算机网络等多个领域。

电工电子学的基本概念电工电子学的研究对象是电子电路和电力系统。

其中，电子电路是指用电子元器件、半导体元器件、集成电路等制作的各种电路，而电力系统则是指发电、输电和用电等组成的电力系统。

电工电子学的主要内容包括电路分析、信号与系统、数字电子技术、电力电子技术、控制系统等。

电路分析是电工电子学的基础。

它主要通过电路定理、电路公式和电路方法等手段来分析电路中电压、电流和功率等参数的关系，为电子电路中各种功能电路的设计提供理论基础和分析工具。

信号与系统是电工电子学的另一个重要方向。

它主要研究信号的特性和处理方法，包括信号的时间域和频率域表示、信号的采样与量化、滤波器的设计和实现等内容。

同时，系统的理论和分析也是信号与系统的重要内容之一。

数字电子技术是指应用数字电路实现逻辑运算、信息处理和数字信号传输等各种电子技术。

它主要包括数字电路的设计、数字信号处理、嵌入式系统等方面。

电力电子技术是指应用半导体器件实现电力转换和控制功能的技术。

它的主要内容包括半导体器件与电力电子元器件、电力拓扑结构、控制方法等。

控制系统是指用于对复杂且多变的系统进行监测和控制的技术。

电工电子学在控制系统中的应用非常广泛，它主要涉及控制系统的建模和仿真、控制器设计和实现等方面。

电工电子学的应用电工电子学在现代社会中的应用非常广泛，领域涵盖了电力、通信、计算机、自动化、机械等多个领域。

在电力领域，电工电子学主要应用于电力传输、变换和调控等方面。

电力电子技术的发展，使得高压电力输电系统发展为高压直流输电系统，提高了电力传输的效率和可靠性。

在通信领域，电工电子学应用最广泛的是数字通信技术和宽带通信技术。

数字通信技术使得信号的传输更加稳定和高效，而宽带通信技术则提高了通信速率和数据传输的可靠性。

电工与电子技术完整版课件全套电子教案

PLC编程方法
包括梯形图（LD）、指令表（IL）、功能块图（FBD）、顺序功能图（SFC）和结构化文本（ST）五种编程语言。其中，梯形图是最常用的一种编程语言，具有直观易懂的优点。
PLC编程步骤
分析控制要求，确定输入输出设备；选择合适的PLC型号和编程语言；设计梯形图程序并进行仿真调试；将程序下载到PLC中进行实际运行调试。
设计方法
分析控制要求，确定控制方案；选择适当的低压电器和电动机；设计主电路和控制电路；进行电路的保护和配线设计。
PLC基本原理和编程方法
PLC基本原理
PLC采用可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。
频率响应特性。
功率放大电路
阐述功率放大电路的特点、分类以及甲乙类功率放大器的工作原
理、性能指标及优缺点比较。
数字电路基础知识
数字信号与数字电路
介绍数字信号的特点、数字电路的基本概念和分类，以及数字集成电路的优缺点。
逻辑代数基础
介绍逻辑代数的基本运算、逻辑函数的表示方法及化简方法，包括逻辑代数的基本公式和定理、卡诺图化简法等。
电机选择与使用注意事项
电机选择
在选择电机时，需要考虑负载特性、工作环境、电源条件等因素，选择合适的电机类型和规格。同时，还需要注意电机的绝缘等级、防护等级等性能指标。
使用注意事项
在使用电机时，需要注意电机的安装、接线、调试等操作，确保电机的正常运行。同时，还需要注意电机的维护保养，定期检查和更换磨损部件，确保电机的长期稳定运行。
07
实验与课程设计指导
实验目的和要求

《电工电子学全》课件

钳形电流表
用于观察信号波形，使用时应正确连接信号源和示波器，调整合适的参数以获得清晰的波形。
示波器
为电路提供稳定的直流或交流电源，使用时应确保电源电压与设备要求相符。
电源
感谢您的观看
电路分析
介绍电磁场的产生、传播及电磁感应的基本原理。
讲解电磁波的传播特性、应用及电磁辐射对人体的影响。
电磁波
电磁场
电子技术
介绍电子器件的特性、电路设计及电子技术的应用。
微电子技术
讲解集成电路的基本原理、制造工艺及微电子技术的应用和发展趋势。
03
电路分析方法
基尔霍夫电流定律（KCL）和基尔霍夫电压定律（KVL）。
太阳能发电
利用太阳能电池板将太阳能转化为电能，实现清洁能源的利用。
水力发电
利用水流的力量转动水轮机，从而驱动发电机发电。06Biblioteka 电工电子学实验与实践A
B
C
D
用于测量电压、电流和电阻等电气参数，使用时应选择合适的量程，注意红黑表笔的正确连接。
万用表
用于测量交流电流，使用时应保持钳口清洁，避免在带电状态下测量。
总结词：电工电子学在现代社会中发挥着至关重要的作用，是推动经济发展和科技进步的重要力量。
总结词：电工电子学经历了从传统电工到现代电工的演变，未来将朝着智能化、绿色化、微型化的方向发展。
02
电工电子学基础知识
介绍电阻、电容、电感等基本电路元件的原理、特性及用途。
电路元件
讲解欧姆定律、基尔霍夫定律等基本电路分析方法，培养学生对电路的分析能力。
05
安全用电与节能环保
安全电压是指在特定条件下，不会对人体造成伤害的电压。
安全电压
将电气设备的外壳与大地相连，以降低触电风险。

电工学电工技术

电工学
电工技术
1
绪
科.
论
电工学:研究电磁现象在工程技术中应用的一门学包括电工原理,电磁测量,发配电,电机,电器, 电工材料,工业电子学,电力拖动等. 非电专业有关电技术的基础课程. 电工技术:有关电路的基本工作原理和分析电路的方法,以及磁路,电机,电器的理论和应用. 电子技术:有关半导体器件构成的电路的基本原理和应用,包括模拟和数字电路. 电技术的发展
a Rx R3 R2 b U_ + U0 R1 + _
U 0 = Va Vb UR 3 UR 2 = (R x + R x ) + R 3 R1 + R 2
整理得
400U 0 400U 0 R x = ≈ 2U 0 + U U
24
1.7 电位
当U0=+1mV时
400U0 400× 0.001 R x = = = 0.133 U 3
2
绪
论
《电工学电工技术》主要内容: 1～ 5章电路基本理论和分析方法 6～9章磁路与电机 10～11章电器控制电路 12～13章供电,电工测量内容构成:正文,例题,练习与思考,习题等例题:通过定量计算,理解和掌握电路的理论. 练习和思考:帮助深入理解每一节内容. 习题――通过分析,作图,计算等练习掌握所学的理论知识,综合掌握每一章内容.
则并联时 G = ∑ Gi
i
30
分流比
2.1 电阻串并联联接的等效变换
例2.1.2 变阻器电路
+E E R + U _ R -E (3) + _U
R
R (1)
(2)
可变电阻
可变电压 0≤U≤E

电工及工业电子学

WXH
WXH
W
特点：两种载流子导电，导电能力加强。
少数载流子
+3
多数载流子
+4
+4
+4
+4
+34
+4
+4
+4
+4
2019年11月23日星期六
§15-2
WXH
WXH
WXH
• 一、PN结的形成
1、浓度差引起载流子的扩散运动
PN结
WXH
WXH
WXH
PP
空间电荷区
N
N阻挡层或耗尽层
2019年11月23日星期六
BE
WXH
WXH
WX二H 氧化硅W保XH 护膜
WXH
P型
B
E
WXH
铟球
N型锗
P型 N型硅 N型
P型
铟球
C 平面型结构
C
集电区 N
B
P
基区
C
集电结 B
发射结
发射区
N
E
E
C
合金型结构
C
集电区
P
B
N
基区
发射区
P
E
C
集电结 B
发射结
E
2019年11月23日星期六
WXH
WXH
WXH
WXH
WXH
WXH
WXH
WXH
如果用的是NPN型晶体管，电源EB和EC的极性必须照图中那样接法，使发射结上加上正向电压（正
向偏置），由于EB＜EC，集电结上加的是反向电压（反向偏置），晶体管才能起到放大作用。
IB uA RB

(2024年)电工电子学完整ppt课件

变频技术
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。
2024/3/26
37
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。
常见时序逻辑电路
详细介绍触发器、寄存器、计数器等常见时序逻辑电路的工作原理和设计方法。
时序逻辑电路的分析与设计
介绍时序逻辑电路的分析步骤和设计方法，包括状态化简、状态分配和状态编码等。
32
数字逻辑电路应用实例
2024/3/26
交通信号灯控制电路设计
以交通信号灯为例，介绍数字逻辑电路在实际应用中的设计过程，包括需求分析、电路设计、仿真测试等步骤。
电工电子学完整ppt课件
2024/3/26
1
目录
2024/3/26
• 课程介绍与基础知识 • 直流电路分析 • 交流电路分析 • 变压器与电动机原理及应用 • 半导体器件基础与放大电路分析 • 数字逻辑电路设计与应用 • 电力电子技术及其应用
2
01
课程介绍与基础知识
2024/3/26
3
电工电子学概述
根据用途可分为电力变压器、自耦变压器、互感器、调压器等。
19
三相异步电动机结构和工作原理
三相异步电动机结构
主要由定子、转子、端盖、轴承、风扇等部件组成。
工作原理
基于旋转磁场理论，当三相交流电通入定子绕组时，产生一个旋转磁场，该磁场与转子导体中的感应电流相互作用，产生电磁转矩，驱动电动机旋转。

电子行业电工及工业电子学

电子行业电工及工业电子学引言电子行业是一个充满技术和创新的行业，电工和工业电子学是电子行业中不可或缺的关键领域。

本文将介绍电子行业中电工的角色以及工业电子学的基本概念和应用。

电工的角色电工是负责安装、维护和修理各种电气设备和系统的专业人员。

他们负责将电子设备与电源连接起来，并确保其安全和正常运行。

电工在电子行业中扮演着至关重要的角色，其职责包括：1.安装和维护电气设备：电工负责根据设计规范和安装指南安装电气设备，包括配电盘、变压器、开关等。

他们还负责设备的维护，确保其正常运行。

2.进行电气故障排除：当电气设备出现故障时，电工负责识别和修复问题。

他们使用测试仪器和工具来检测电路和设备的问题，并采取适当的措施进行修复或更换。

3.遵守安全标准：电工必须熟悉并遵守相关的安全标准和法规。

他们使用保护装备，如手套和安全帽，以确保自己和他人的安全。

4.协助设计和安装电气系统：在某些情况下，电工还参与设计和安装电气系统。

他们与工程师和设计师密切合作，确保系统符合需求并安全可靠。

工业电子学的基本概念工业电子学是电子学在工业领域的应用。

它研究电子元件和电子系统的应用，以控制和监测工业过程。

工业电子学包括以下重要概念：1.控制系统：工业电子学使用控制系统来控制和监测工业过程。

控制系统由传感器、执行器和控制器组成。

传感器用于测量工业过程的参数，执行器用于执行操作，而控制器负责处理传感器的数据并发出相应的控制信号。

2.自动化：工业电子学的主要目标是实现自动化。

通过使用控制系统，工业过程可以在没有人工干预的情况下进行操作，从而提高生产效率并减少人力成本。

3.通信：工业电子学中的设备和系统之间需要进行通信。

常用的通信协议包括Modbus、Profibus和Ethernet/IP等。

通信可以实现设备之间的数据传输和协调。

4.电力电子：电力电子是工业电子学中的一个重要领域。

它研究将电能转换为其他形式以及电力控制的方法。

电力电子可以应用于交流电驱动、电力变换和电力因素改进等方面。

电子行业现代工业电子学1

电子行业现代工业电子学11. 简介电子行业是一个高度发达的行业，涵盖了从电子器件设计到电子设备制造的各个方面。

在电子产品的制造过程中，工业电子学发挥着重要的作用。

本文将介绍电子行业中的现代工业电子学1（Industrial Electronics 1）。

2. 工业电子学的基础知识在学习电子行业的工业电子学之前，我们首先要了解一些基础知识。

工业电子学是将电子技术应用于工业领域的学科。

它涉及到电子元器件、电子设备、自动化控制以及信息处理等方面。

3. 工业电子学在电子行业中的应用工业电子学在电子行业中的应用广泛而且重要。

它能够帮助我们设计和制造各种类型的工业电子设备，如PLC（可编程逻辑控制器）、变频器、传感器等。

这些设备在工业生产中起着至关重要的作用，能够实现自动化生产和精确控制。

4. 工业电子学的学习内容工业电子学的学习内容包括以下几个方面：4.1 电子元器件在工业电子学中，我们需要了解各种电子元器件的特性和应用。

例如，常用的二极管、三极管、可控硅等元器件，以及它们在电路中的作用和使用方法。

4.2 电子设备工业电子设备是工业生产过程中不可或缺的一部分。

我们需要了解各种类型的电子设备，如可编程逻辑控制器（PLC）、工频变频器等，并掌握它们的原理、控制方法和调试技巧。

4.3 自动化控制工业电子学与自动化控制密切相关。

我们需要学习自动控制系统的设计原理、控制策略和调试方法，以及各种传感器和执行器的应用。

4.4 信息处理在现代工业中，信息处理起着至关重要的作用。

我们需要学习数字信号处理、实时控制系统、嵌入式系统等方面的知识，以实现对工业电子设备的高效控制和监测。

5. 工业电子学的实践应用学习工业电子学不仅要掌握理论知识，还需要进行实践应用。

通过实际操作电子器件和电路板，我们可以更好地理解电子原理和电路设计。

同时，通过参与项目和实验，我们可以提升解决实际问题的能力。

6. 工业电子学的职业发展工业电子学的学习不仅可以为我们提供专业知识和技能，还可以为我们的职业发展打下坚实基础。

电工学与工业电子学

第二节

三相异步电动机的直接起动和点动控制
一、直接起动控制电路
1. 电路组成及各器件作用（1）实际位置安装布线图：

主电路：空气开关QS：作用大熔断器FU1 短路保护对主电路起起电源隔离
第二节

三相异步电动机的直接起动和点动控制
一、直接起动控制电路
1. 电路组成及各器件作用
起动：合上电源开关QS--按下动合按钮SB--控制线路通电 --接触器线圈KM得电--接触器主触点闭合--主电路接通-电动机M起动。

停止：松开动合按钮SB--控制线路分断--接触器线圈KM失
电--接触器主触点断开--主电路断开--电动机M停转。
第三节

三相异步电动机的正反转控制电路
三相异步电动机正反转控制是最常见、最实用的电路，

（2）保护电器
主要用来保护电源和用电设备，防止电
源短路和设备过载运行。常用的保护电器有熔断器、热继电
器和空气断路器等。有些电器同时具有两种功能。
一、组合开关

组合开关又称转换开关，它一般用于非频繁的接通和分断电路、接通电源和负载。

组合开关有单极、双极、三极和四极等。

组合开关符号：

三极组合开关共有三对静触点和三个动触点。静触点的一端固定在胶木盒内的绝缘垫板中，另一端则伸出盒外，作外接线端。三个动触点装在绝缘方轴上。通过手柄可使绝缘方轴按正或反方向每次作90゜的转动，从而使动触

主电路：空气开关QS：作用大熔断器FU1 短路保护对主电路起起电源隔离
第二节

三相异步电动机的直接起动和点动控制
一、直接起动控制电路

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。