电工与电子技术基础-教案

电工与电子技术基础

授课班级：

授课教师：

第一章正弦交流电路

3、推导出电压变换、电流变换、阻抗变换。

一、变压器的基本结构

1、常用变压器举例：

2、变压器的基本结构

（1）变压器的主体构造

●铁心是变压器的主磁路，由铁芯柱（柱上套装绕组）、铁

轭（连接铁芯以形成闭合磁路）组成，为了减小涡流和磁滞损

耗，提高磁路的导磁性，铁芯采0.35mm~0.5mm厚的硅钢片涂

绝缘漆后交错叠成。

●绕组绕组是变压器的电路部分，采用铜线或铝线绕制而

成，原、副绕组同心套在铁芯柱上。为便于绝缘，一般低压绕

组在里，高压绕组在外，但大容量的低压大电流变压器，考虑

到引出线工艺困难，往往把低压绕组套在高压绕组的外面。

（2）变压器的工作原理

•与电源相连的线圈，接收交流电能，称为一次绕组用U1 ，

I1，E1，N1表示;

•与负载相连的线圈，送出交流电能，称为二次绕组用U2，

I2，E2 ，N2表示;

•同时交链一次，二次绕组的磁通量的相量为 F m ,该磁通量称

为主磁通;

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变压器原理图

交变磁通同时与原、副绕组交链，在原、副绕组感应电动势。

dt d N e u dt

d N

e u φ

φ2

221

11;-=≈-=≈

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3 计划

与决策

布置任务：

变压器的电压变换、电流变换、阻抗变换作用 计划与决策：

1、通过初次级线圈所产生的感应电动势与电压的关系：11e U -=，

22e U -=，求出初次级线圈电压的关系；

2、不计能量损失，根据能量守恒，221I U I U =，求出初次级线圈电流的关系；

3、由关系式ZI U =，求出初次级线圈阻抗之间的关系。

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4 实施

与检查

1、212

1

2

121N N t

N t N e e U U =∆∆Φ-∆∆Φ-==；

2、1

2

12212211N N U U I I I U I U ==→

=；

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第四章二极管、晶闸管及整流电路

教学过程教学容方法

手段

时

间1 组织

教学

与任

务导

入

1．清点人数、组织秩序、分组做好。

2．导入工作任务

在电子线路中，常用到半导体材料制成的半导体器件，如二极管、

三极管、晶闸管等。

今天我们来研究如下问题：

晶体二极管、晶闸管的工作特性

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2 资讯要解决这个任务，需要首先明确：

1、何为半导体器件、半导体器件的基本结构

2、晶体二极管的结构、晶闸管的结构。。

一、变压器的基本结构

1、常用半导体器件举例：

2、导体、绝缘体和半导体

◆导体导电性能良好。例如：铜、铁、金、银。

◆绝缘体几乎不能导电。例如：塑料、玻璃、橡胶、瓷。

◆半导体导电性能介于导体和绝缘体之间。例如：硅、锗。

3、本征半导体的导电特性

本征半导体纯净的具有晶体结构的硅、锗等半导体。

◆热敏性：当环境温度升高时，导电能力显著增强

◆光敏性：当受到光照时，导电能力明显变化

◆掺杂性：纯净的半导体中掺入微量某些杂质，导电

能力明显改变。

4、本征半导体的结构

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共价键中的两个电子，称为价电子。

5、杂质半导体掺入少量杂质

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(1) N 型半导体（电子型半导体）

形成：向本征半导体中掺入少量的 5 价元素

特点：（a）含有大量的电子——多数载流子

（b）含有少量的空穴——少数载流子

(2) P 型半导体（空穴型半导体）

形成：向本征半导体中掺入少量的 3 价元素

特点：（a）含有大量的空穴——多数载流子

（b）含有少量的电子——少数载流子

二、PN结

(1) PN 结的形成

PN结外加正向电压：

PN结外加反向电压：

（实际电路验证）将一个PN结合一个发光灯泡串联与电路中，分别正、反两个方向连接PN结，看灯泡的发光情况。

三、晶体二极管

1、晶体二极管的结构和分类

1）基本结构

2）分类

•按PN结结构分：点接触型和面接触型

•按基片材料分：硅二极管和锗二极管

•按用途分：整流二极管、稳压二极管、发光二极管等。3）二极管的伏安特性

二极管电压与电流的关系

（通过实验电路来验证：将一个硅管和锗管分别连接与电路中，慢慢增大电源电压，观察等在什么电压值下会开始发光） 四、晶闸管

1、基本结构：四层半导体，3个PN 结

2、工作原理：

(a) 晶闸管导通条件 u A > 0 , u G > 0

(b) 晶闸管导通后控制极将失去作用 (c) 晶闸管截止条件H A I i ≤或

3 计划

与决策

布置任务：

1）验证晶体二极管的工作特性：单向导电性 2）验证晶闸管的工作特性 计划与决策： 1）

①明确晶体二极管的阴极和阳极；

②将晶体二极管和一个灯泡串联于一个电源电路中，先将二极管正向连接，然后慢慢增大电源电压，观察灯泡的发光情况； ③然后将二极管反接，观察灯泡的发光情况。 ④记录相应的电压值和灯泡的发光情况。 2）

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A 0u ≤