王志功电路与电子线路基础电路部分电子教案第11章
王志功电路与电子线路基础电路部分电子教案第14章PPT课件
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V2
Zc I2Zc
Zc 2020/1Z2c/20
称之为入射波列矢量。
称之为反射波列矢量。
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射频与光电集成电路研究所
内容提要
电路分析与设计 电路设计方法学 电路的单元化 单元电路的连接 简单滤波器设计 高阶滤波器设计
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电路规模增大了，且含有大量电子器件。这样的电路即使只有几 十个元件，也很难预料电路中将出现什么问题，更难保证电路功 能的实现。
电路的规范很严密。无论是行为规范、性能规范、界面规范以及 测试规范均很严密，因此用传统方法无法评估这些电路是否符合 规范要求。
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分立元件电路与集成电路
用试探法调整元件已不可能，时间上也不允许。
如果电路是集成的话，不是所有电路变量均可测度的，这就意味 着人们不可能全部了解该电路的性能。
用分立元件在试验底板上组装的电路完全不同于硅片上的集成电 路，人们已经无法依靠试验底板电路作为集成电路的原型 （prototype）。
现代电路设计需要强有力的支持。目前主要支持手段是电路模拟， 是一种以计算机辅助分析为基础的软件工具。这种软件提供精确 的模型和优秀的算法，模拟结果远比实际测量精确。因为在实际 测量环境下，测量结果将受仪器精度和测量方法的限制，误差比 较大。电路模拟却没有这类限制，可以获得很高精度。
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分析用户需求
在正向设计方法中很重要的一点是必须非常仔细地 分析用户提出的要求。因为，用户提出的要求往往 不很明确，有时甚至是矛盾的。譬如：
新教材高中物理第十一章电路及其应用1电流和电源课件新人教版必修
2.怎样计算导电液体中电流的大小?
3.归纳总结形成持续电流的条件.
答案:导体内有自由移动的电荷;导体两端有稳定的电势差.
4.如图所示,某手机电池上的文字标明该电池容量为 1 600 mA·h,请分析电池的容量指的是什么?为什么用手机播放视频后,手机可 以使用的时间比待机时间短?给锂电池充电时,带正电的锂离子向哪个方向移 动?静电力做正功还是做负功?能量如何转化?
【典例1】如下图,电解池内的电解液中有一价正离子和一 价负离子,t时间内通过溶液内面积为S的截面的正离子数 是n1,负离子数是n2,元电荷为e,以下说法正确的选项是 ()
答案:D
[学会审题]
答案:5×1011
问题情境
探究二 电流的微观表达式
如下图,AD表示粗细均匀的一段长为l的导体,导体两端加一定的电压,导体中的自 由电荷沿导体定向移动的速率为v,设导体的横截面积为S,导体单位体积内的自由 电荷数为n,每个自由电荷的电荷量为q.
答案:C
5.在t=40 s内通过导线某一横截面的电子数n=4.0× 1020,元电荷e=1.6×10-19 C,求通过该导线的电流I.
能输出的总电荷量,即q=It=1.6×3 600 C=5 760 C.电池容量一定, 待机时的放电电流小于使用 播放视频时的放电 电流,所以用 播放视频后, 可以使用的时间比待机时间短.充电时,带正电的 锂离子从正极向负极运动,静电做正功,电能转化为化学能.
精品课件-电工电子学(王智忠)-第11章
第11章 集成运算放大器及其应用
【例11-1】 F007运算放大器的正、负电源电压为 ±15 V，开环电压放大倍数Auo=2×105， 最大输出电压 (±Uo(sat))为±13 V。若在图11-3中输入以下电压：
(1) u+=15 μV，u－=－10 μV； (2) u+=－5 μV，u－=10 μV； (3) u+=0 V，u－=5 mV； (4) u+=5 mV，u－=1 mV。 试求输出电压及其极性。
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第11章 集成运算放大器及其应用
11.1.3 理想运算放大器及其特性 1. 理想化条件 在分析运算放大器时，一般可将它看成是一个理想运算放
大器。理想运算放大器的理想化条件主要是： (1) 开环电压放大倍数AUO→∞； (2) 差模输入电阻rid→∞； (3) 开环输出电阻ro→0； (4) 共模抑制比KCMRR→∞。 运算放大器的符号如图11-3所示。
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第11章 集成运算放大器及其应用
当ui2单独作用时，图示电路成为同相比例运算电路，则
则 (11-10)
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第11章 集成运算放大器及其应用
当R1=R2和RF=R3时，则上式为
11) 当R1=RF时，则得
(11(11-12)
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第11章 集成运算放大器及其应用
【例11-6】 在图11-9中，输入电压ui1=uiC+uid， ui2=uiC－uid，uiC是共模分量，uid是差模分量。如果R1=R2=R3， 试问RF为多大时输出电压不含共模分量uiC。
无用信号，使一定频率范围的信号顺利通过，衰减很小，而此 频率范围以外的信号予以衰减，使其不易通过。根据选 频范围的不同，滤波器可分为低通、高通、带通、带阻等。有 源滤波器就是由有源器件(如运算放大器)构成的滤波器。有源 滤波器具有体积小、效率高、频率特性好等优点，在实际中得 到了广泛应用。
王志功电路与电子线路基础电路部分电子教案第11章.pptx
物理参数有关，故M12=M21是可能的。
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电感线圈的储能
一个电感线圈的储能为
(a)
ø11
(b)
I1
W 1 LI 2 1 I
线圈1
2
2
I1
与线圈1相交链的不仅有自感磁链 线圈2
Hale Waihona Puke I211，还有互感磁链12。于是，线
圈1中的储能将为。
I2
分段计算的电感
环形线圈的电感量 L KN 2
Lac
K
N 2
2
1 4
KN
2
1 4
Lab
Lcb
K
N 2
2
1 4
KN
2
1 4
Lab
Lab KN 2
由此可得 Lac
Lcb
1 2
Lab
Lab
半个线圈的电感量并不是整个线圈的一半，
而是四分之一。分段计算结果与整段计算不
一致！
2020/10/16
结构，故没有理由否认M12=M21。 I1
如果不存在铁磁材料，或者不考 线圈2
I2
虑铁磁材料中的非线性，可以证
I2
ø21
ø12
ø22
明，M12=M21=M。
由右图发现，互感磁通12与21不相等。然而M12和
M21却是相等的，有点难以置信。其实，12、21、
12、21均是与电流有关，而M12和M21仅与线圈基本
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自感磁通与互感磁通
当两段线圈均有电流时，与ac段线圈交链的磁通并不 仅仅是本身产生的磁通，还有cb段线圈产生的磁通。 可见，两段线圈均有电流时每个线圈的磁通，要比每 段线圈单独有电流时多出一部分交链磁通。
新教材2023版高中物理第十一章电路及其应用1.电源和电流课件新人教版必修第三册
流．
q
2．电流的定义式：I＝_____t ___，其物理意义：___单__位___时间内通
过导体的横截面的__电__荷__量_的__多__少___，是表示电流强弱程度的物理量．
3．在国际单位制中，电流的单位是___安_培____，符号是____A____．
4．电流的方向：规定为__正__电__荷__定向移动的方向，与负电荷定向移
典例示范 例 1 (多选)下列关于电流的说法正确的是( ) A．根据I＝qt 可知，I与q成正比 B．如果在任何相等时间内通过导体横截面的电荷量相等，则导体 中的电流是恒定电流 C．电流是一个标量，其方向是没有意义的 D．电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位
【答案】 BD
例 2 在示波管中，电子枪2 s内发射了6×1013个电子，则示波管中电 流的大小为(e＝1.6×10－19 C)( )
关键能力·合作探究
探究点一 电流的理解和计算
探究总结 1.电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，则负电 荷定向移动的方向与电流的方向相反． 2．电流的大小 定义式：I＝qt .用该式计算出的电流是时间t内的平均值．对于恒定电 流，电流的瞬时值与平均值相等． 3．电流是标量 电流虽然有方向，但它不是矢量而是标量．
4．“氢火焰离子化检测器”可以检测出无机物气体中极其微量的有 机分子的含量，其装置如图所示，在氢火焰的作用下，有机物的分子
电离为一价正离子和自由电子，而无机物的分子不会电离．设单位时 间内有n摩尔被检测气体进入检测器，调节滑动变阻器，使得电流表 的示数逐渐变大，直到达到最大值I，求有机物分子与被检测气体分 子的数目的比值K是多少．(阿伏加德罗常数为NA，电子的电荷量为e)
一方向定向移动形成的．
J《电工电子技术基础》电子教案电工电子技术课件电路分析基础解读
半导体的外层电子数 一般为4个，其导电 性界于导体和绝缘体 之间。
绝缘体外层电子数常为8个，且距离 原子核较近，因此受到原子核很强的 束缚力而无法挣脱，我们把外层电子 数为8个称为稳定结构，这种结构中 不存在自由电子，因此不导电。
检验学习结果
绝缘体是否 在任何条件 下都不导电 ？
当外界电场的作 用超过原子核对 外层电子的束缚 力时，绝缘体的 外层电子也同样 会挣脱原子核的 束缚成为自由电 子，这时我们称 为绝缘被 击穿。
1.1 电路分析基础知识
1. 导体、绝缘体和半导体
自然界物质的电结构：
= 原子结构中：正电荷 负电荷
原子核 电子
原子核中有质子和中 子，其中质子带正电 ，中子不带电
绕原子核高速旋转 的电子带负电
原子核
原子核
原子核
导体的外层电子数很少且距离原子 核较远，因此受到原子核的束缚力 很小，极易挣脱原子核的束缚游离 到空间成为自由电子，自由电子在 外电场作用下定向移动形成电流。
( US R0 RL
)2 R
P
4R0
U
2 S
(R0 RL )2
RL
由此式能看出负载上 获得最大功率的条件 吗？
*R0=RL
第四页
检验学习结果
10KΩ 10Ω
当这两个电阻
相串或相并时 ，等效电阻R≈ ？
并联 ：R≈10Ω 串联 ：R≈10KΩ
负载获得最大功 率的条件？最大 功率为多少？
R0=RL
日常生产和生活中，电能（或电功）也常用 度作单位：1度=1KW•h=1KV•A•h
（2）电功率
单位时间内电流所作的功称为电功率，用“P”表示
P W UI I 2R U 2
J__《电工电子技术基础》电子教案_电工电子技术课件_第
《电工电子技术基础》电子教案_电工电子技术课件_第一章第一章：电工电子技术概述1.1 电工电子技术的定义与范围1.2 电工电子技术的发展历程1.3 电工电子技术在各领域的应用1.4 学习电工电子技术的重要性1.1 电工电子技术的定义与范围介绍电工电子技术的概念解释电工电子技术的范围1.2 电工电子技术的发展历程回顾电工电子技术的历史发展分析电工电子技术的演变过程1.3 电工电子技术在各领域的应用探讨电工电子技术在电力系统中的应用分析电工电子技术在电子设备中的应用介绍电工电子技术在通信技术中的应用1.4 学习电工电子技术的重要性阐述电工电子技术在现代社会的重要性分析学习电工电子技术的意义《电工电子技术基础》电子教案_电工电子技术课件_第二章第二章：电路基本概念与定律2.1 电路的基本元素2.2 电路的基本电路元件2.3 电路的基本定律2.4 电路的基本分析方法2.1 电路的基本元素介绍电路的基本元素：电源、导线、开关、负载等2.2 电路的基本电路元件介绍电路的基本电路元件：电阻、电容、电感等2.3 电路的基本定律介绍欧姆定律、基尔霍夫电压定律、基尔霍夫电流定律等2.4 电路的基本分析方法介绍节点分析法、支路分析法、叠加原理、戴维南-诺顿定理等《电工电子技术基础》电子教案_电工电子技术课件_第三章第三章：交流电路3.1 交流电的基本概念3.2 交流电路的分析方法3.3 交流电路的功率计算3.4 交流电路的谐波分析3.1 交流电的基本概念介绍交流电的定义、特点和表示方法3.2 交流电路的分析方法介绍相量法、复数法等分析方法3.3 交流电路的功率计算介绍有功功率、无功功率、视在功率的计算方法3.4 交流电路的谐波分析介绍谐波的定义、产生原因和影响《电工电子技术基础》电子教案_电工电子技术课件_第四章第四章：电子元件4.1 半导体基本概念与特性4.2 常用半导体器件4.3 放大电路的基本原理4.4 数字电路的基本元件4.1 半导体基本概念与特性介绍半导体的定义、分类和特性4.2 常用半导体器件介绍二极管、晶体管、场效应晶体管等器件的结构和特性4.3 放大电路的基本原理介绍放大电路的分类、工作原理和应用4.4 数字电路的基本元件介绍逻辑门、触发器、计数器等数字电路元件的功能和应用《电工电子技术基础》电子教案_电工电子技术课件_第五章第五章：电子电路设计与仿真5.1 电子电路设计的基本原则5.2 电子电路设计的步骤与方法5.3 电子电路仿真软件的使用5.4 设计实例与分析5.1 电子电路设计的基本原则介绍电子电路设计的基本原则和方法5.2 电子电路设计的步骤与方法介绍电子电路设计的具体步骤和常用方法5.3 电子电路仿真软件的使用介绍常见的电子电路仿真软件的功能和使用方法5.4 设计实例与分析分析实际电子电路设计案例，讲解设计思路和过程《电工电子技术基础》电子教案_电工电子技术课件_第六章第六章：电机与控制6.1 电机的基本概念与分类6.2 直流电机的工作原理与控制6.3 交流电机的工作原理与控制6.4 电机控制技术的应用6.1 电机的基本概念与分类介绍电机的定义、分类和性能指标6.2 直流电机的工作原理与控制介绍直流电机的工作原理、特性及其控制方法6.3 交流电机的工作原理与控制介绍交流电机的工作原理、特性及其控制方法6.4 电机控制技术的应用探讨电机控制技术在工业、交通等领域的应用《电工电子技术基础》电子教案_电工电子技术课件_第七章第七章：电力电子技术7.1 电力电子器件的基本原理与特性7.2 电力电子变换器的基本原理与应用7.3 电力电子技术的应用领域7.4 电力电子技术的未来发展7.1 电力电子器件的基本原理与特性介绍电力电子器件的分类、工作原理和特性7.2 电力电子变换器的基本原理与应用介绍电力电子变换器的工作原理、类型及其应用7.3 电力电子技术的应用领域探讨电力电子技术在电力系统、交通运输等领域的应用7.4 电力电子技术的未来发展分析电力电子技术的发展趋势和前景《电工电子技术基础》电子教案_电工电子技术课件_第八章第八章：通信技术基础8.1 通信系统的基本概念与分类8.2 模拟通信技术的基本原理与应用8.3 数字通信技术的基本原理与应用8.4 通信技术的发展趋势8.1 通信系统的基本概念与分类介绍通信系统的定义、分类和性能指标8.2 模拟通信技术的基本原理与应用介绍模拟通信技术的基本原理、调制与解调方法及其应用8.3 数字通信技术的基本原理与应用介绍数字通信技术的基本原理、编码与解码方法及其应用8.4 通信技术的发展趋势分析通信技术的发展趋势和未来应用《电工电子技术基础》电子教案_电工电子技术课件_第九章第九章：电工电子技术在工程应用中的案例分析9.1 电力系统中的应用案例9.2 电子设备中的应用案例9.3 交通运输领域中的应用案例9.4 其他领域的应用案例9.1 电力系统中的应用案例分析电力系统中电工电子技术的应用实例，如电力变压器、开关设备等9.2 电子设备中的应用案例分析电子设备中电工电子技术的应用实例，如电视、电脑等9.3 交通运输领域中的应用案例分析交通运输领域中电工电子技术的应用实例，如电动汽车、轨道交通等9.4 其他领域的应用案例分析其他领域中电工电子技术的应用实例，如医疗设备、智能家居等《电工电子技术基础》电子教案_电工电子技术课件_第十章第十章：电工电子技术的实验与实践10.1 电工电子实验的基本要求与安全注意事项10.2 电工电子实验设备的选用与操作10.3 电工电子实验项目与实验方法10.1 电工电子实验的基本要求与安全注意事项介绍电工电子实验的基本要求、实验步骤和安全注意事项10.2 电工电子实验设备的选用与操作介绍电工电子实验设备的选用原则、操作方法和维护保养10.3 电工电子实验项目与实验方法分析电工电子实验项目的特点、实验方法和要求重点和难点解析1. 电工电子技术的定义与范围：理解电工电子技术的基本概念，以及它在各个领域的应用范围。
王志功电路与电子线路基础电路部分电子
射频与光电集成电路研究所
电路与电子线路基础
Fundamental Electric and Electronic Circuits
第11章 互感与变压器
赵鑫泰
东南大学射频与光电集成电路研究所
2020/4/29
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东•南•大•学
射频与光电集成电路研究所
第12章 互感与变压器
互感现象 互感的伏安特性 互感的SPICE语句描述 有互感的电感元件的串联与并联 变压器
L2
I
2 2
M 21I1I2
线圈2先通电，线圈1再通电
W
Hale Waihona Puke 1 2L1I121 2
L2
I
2 2
M12 I1I 2
因此
M12 M 21 M
耦合线圈储能公式
W
1 2
L1I12
1 2
L2 I 2 2
MI1I2
2020/4/29
线圈2
I2
式中L2是线圈2的自感系数。
I2
ø21
ø12
ø22
M12是线圈2与线圈1之间的互
感系数。
2020/4/29
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东•南•大•学
射频与光电集成电路研究所
M12=M21 = M
M21是线圈1与线圈2的耦合，M12
(a) I1
是线圈2和线圈1的耦合。它们的
ø11
(b)
数值取决于线圈1与线圈2的具体 线圈1
ø21
ø12
ø22
W
1 2
11 12
I1
1 2
L1I12
1 2
M 12 I1I 2
2020/4/29
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《电工电子技术与技能》上电子教案
《电工电子技术与技能》上电子教案第一章：电工电子技术基础1.1 电子元器件教学目标：使学生了解并掌握常见电子元器件的名称、符号、功能和作用。
教学内容：电阻、电容、电感、二极管、三极管等。
教学方法：采用多媒体课件讲解，配合实物展示，让学生更直观地了解电子元器件。
1.2 电路的基本概念教学目标：使学生掌握电路的基本概念，包括电路、电流、电压、电阻等。
教学内容：电路的组成、电流的方向、电压的定义、欧姆定律等。
教学方法：通过动画演示，让学生更清晰地理解电路的基本概念。
第二章：模拟电子技术2.1 放大电路教学目标：使学生了解并掌握放大电路的原理、特点和应用。
教学内容：放大电路的组成、工作原理、主要性能指标等。
教学方法：通过实际电路演示，让学生更好地理解放大电路的工作原理。
2.2 振荡电路教学目标：使学生了解并掌握振荡电路的原理、特点和应用。
教学内容：振荡电路的组成、工作原理、振荡频率等。
教学方法：通过实际电路演示，让学生更好地理解振荡电路的工作原理。
第三章：数字电子技术3.1 数字逻辑基础教学目标：使学生了解并掌握数字逻辑的基础知识，包括逻辑运算、逻辑门等。
教学内容：逻辑运算、逻辑门电路、逻辑函数等。
教学方法：通过逻辑门电路的实际搭建，让学生更好地理解数字逻辑基础。
3.2 组合逻辑电路教学目标：使学生了解并掌握组合逻辑电路的原理、特点和应用。
教学内容：组合逻辑电路的组成、工作原理、常用组合逻辑电路等。
教学方法：通过实际电路演示，让学生更好地理解组合逻辑电路的工作原理。
第四章：电子测量技术4.1 电子测量仪器教学目标：使学生了解并掌握常见电子测量仪器的名称、功能和操作方法。
教学内容：万用表、示波器、信号发生器等。
教学方法：采用实际操作演示，让学生更直观地了解电子测量仪器的使用。
4.2 电子测量方法教学目标：使学生了解并掌握电子测量的基本方法，包括测量误差、数据处理等。
教学内容：测量误差、数据处理方法、测量实验等。
J__《电工电子技术基础》电子教案_电工电子技术课件_第
《电工电子技术基础》电子教案_电工电子技术课件_第一章教案概述：本教案旨在为学生提供电工电子技术的基本概念、原理和应用。
通过本章的学习，学生将掌握电路的基本组成、电路定律和分析方法。
教学目标：1. 了解电路的基本概念和组成；2. 掌握电路定律和分析方法；3. 能够分析和解决简单的电路问题。
教学内容：1. 电路的基本概念和组成电路的定义电路的元件电路的类型2. 电路定律欧姆定律基尔霍夫电压定律基尔霍夫电流定律3. 电路分析方法串联电路分析并联电路分析混联电路分析教学步骤：1. 导入：通过实例引入电路的概念，激发学生的兴趣。
2. 讲解：介绍电路的基本概念和组成，解释电路定律和分析方法。
3. 演示：通过示例电路图，演示电路定律的应用和电路分析的过程。
4. 练习：学生分组进行电路实验，运用所学的电路定律和分析方法解决问题。
5. 总结：回顾本节课的内容，强调重点和难点。
教学评价：1. 学生能够准确地描述电路的基本概念和组成；2. 学生能够应用电路定律进行电路分析；3. 学生能够解决简单的电路问题。
教学资源：1. 电路图和实验设备；2. 电路定律和分析方法的教材或课件；3. 练习题和解答。
扩展活动：1. 组织学生进行电路设计比赛，提高学生的实际应用能力；2. 邀请相关行业的专业人士进行讲座，拓宽学生的知识视野。
《电工电子技术基础》电子教案_电工电子技术课件_第二章教案概述：本教案主要介绍电子元件的基本原理和特性，包括电阻、电容和电感。
通过本章的学习，学生将能够理解电子元件的工作原理，并掌握它们的符号和特性。
教学目标：1. 了解电阻、电容和电感的基本原理；2. 掌握电子元件的符号和特性；3. 能够分析和解决与电子元件相关的问题。
教学内容：1. 电阻电阻的定义和符号电阻的计算和单位电阻的特性2. 电容电容的定义和符号电容的计算和单位电容的特性3. 电感电感的定义和符号电感的计算和单位电感的特性教学步骤：1. 导入：通过日常生活中的例子引入电子元件的概念。
王志功电路与电子线路基础(电路部分)电子教案第2章
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所以，人们首先定义电流的正方向为正电荷运动的方向。同时，
东南大学
射 频 与 光 电 集 成 电 路 研 究 所
电流与电压的参考方向
对于一个由多条支路构成的复杂电路来讲，正电 荷沿一条支路的哪个方向流动，正电荷作功在一 条支路的哪一端电位降低，事先都是未知的。
人们通常采用下图所示的电流与电压一 致的参考方向, 称之为关联参考方向，即电
流从高电位流向低电位，或者说顺电流方向 电位是降低的。
2014/10/7
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东南大学
射 频 与 光 电 集 成 电 路 研 究 所
瞬时功率，无源元件与有源元件
一个电阻元件上的瞬时功率p(t)为瞬时电流与电压的乘 积，即 pt vt it 当v和i取关联参考方向，如果 t t wt p d v i d 0 成立，表示元件吸收功率，此时，该元件称之为耗能 (energy-consuming)元件，或无源（passive)元件；若上式 小于0，表示元件输出功率，该元件称之为负阻 (negative resistance)元件、供能元件或有源(active)元件。
射 频 与 光 电 集 成 电 路 研 究 所
常用二端元件的图形符号
2014/10/7
东南大学
射 频 与 光 电 集 成 电 路 研 究 所
2.1.3 电原理图
利用图形符号可以表达一个完整电 路的原理图(schematic diagram)
东南大学
射 频 与 光 电 集 成 电 路 研 究 所
电路与电子线路基础
Electric and Electronic Circuits
J__《电工电子技术基础》电子教案_电工电子技术课件_第
《电工电子技术基础》电子教案_电工电子技术课件_第一章第一章：电工基础教学目标：1. 理解电路的基本概念，包括电路元件、电路的基本连接方式。
2. 掌握欧姆定律、基尔霍夫定律的应用。
3. 学习电阻、电容、电感的特性及其应用。
教学内容：1. 电路的基本概念：电路元件、电路的基本连接方式。
2. 欧姆定律与基尔霍夫定律：电流、电压、电阻的关系，电源的电压、电流关系。
3. 电阻、电容、电感的特性及其应用：阻值计算、电容的充放电过程、电感的特性。
教学方法：1. 采用多媒体课件进行讲解，结合实例分析。
2. 进行电路实验，让学生亲自操作，观察电路现象，加深对电路的理解。
3. 开展小组讨论，引导学生思考并解决实际问题。
教学资源：1. 多媒体课件、实验器材。
2. 参考教材、网络资源。
教学评价：1. 课堂问答：检查学生对电路基本概念的理解。
2. 实验报告：评估学生在实验中的操作技能和问题解决能力。
3. 课后作业：巩固学生对电路知识的掌握。
《电工电子技术基础》电子教案_电工电子技术课件_第二章第二章：电子元件教学目标：1. 熟悉常用电子元件的符号、特性和功能。
2. 掌握半导体器件（二极管、三极管）的工作原理和应用。
3. 学习集成电路的基本概念和应用。
教学内容：1. 常用电子元件：电阻、电容、电感、二极管、三极管等。
2. 半导体器件：二极管、三极管的工作原理，特性曲线。
3. 集成电路：基本概念、分类、应用。
教学方法：1. 使用多媒体课件讲解，结合实例分析。
2. 实验演示，让学生观察并理解电子元件的工作原理。
3. 小组讨论，引导学生分析并解决实际问题。
教学资源：1. 多媒体课件、实验器材。
2. 参考教材、网络资源。
教学评价：1. 课堂问答：检查学生对电子元件的认识。
2. 实验报告：评估学生在实验中的操作技能和问题解决能力。
3. 课后作业：巩固学生对电子元件知识的掌握。
《电工电子技术基础》电子教案_电工电子技术课件_第三章第三章：基本电路分析教学目标：1. 掌握串并联电路的特点和分析方法。
2024版《电工基础》电子教案[1]
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《电工基础》电子教案目录•课程介绍与教学目标•直流电路基础知识•交流电路基础知识•磁路与变压器原理及应用•异步电动机原理及应用•同步发电机原理及应用•电力电子技术基础•安全用电常识与操作规范01课程介绍与教学目标Part《电工基础》课程概述《电工基础》是电气类、自动化类等专业的基础课程，主要内容包括电路的基本概念、基本定律、分析方法以及电路元件等。
通过本课程的学习，学生应掌握电路的基本理论和基本分析方法，具备分析和解决简单电路问题的能力，为后续专业课程的学习打下基础。
掌握电路的基本概念和基本定律，理解电路元件的工作原理和特性，了解电路的基本分析方法。
知识目标能力目标素质目标能够运用所学知识分析和解决简单电路问题，具备基本的电路实验技能和电路设计能力。
培养学生的创新思维和实践能力，提高学生的综合素质和职业素养。
030201教学目标与要求教材及参考资料教材《电工基础》（第X版），XXX主编，XXX出版社。
参考资料《电路分析基础》、《电路原理》等相关教材及辅导书籍，以及电路仿真软件、在线课程等学习资源。
02直流电路基础知识Part电流、电压和电阻概念电流电荷的定向移动形成电流，单位时间内通过导体横截面的电荷量称为电流强度，简称电流。
电压电场中两点之间的电位差称为电压，它是推动电荷移动的力。
电阻导体对电流的阻碍作用称为电阻，它反映了导体导电能力的大小。
STEP 01STEP 02STEP 03欧姆定律及应用欧姆定律内容I = U/R，其中I表示电流，U表示电压，R表示电阻。
欧姆定律公式欧姆定律应用用于计算电路中电流、电压和电阻之间的关系，是电路分析的基础。
在闭合电路中，通过导体的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成串联、并联和混联电路分析串联电路电路中各元件依次相连，电流只有一条路径通过所有元件。
电路分析方法根据电路的连接方式，应用欧姆定律、基尔霍夫定律等电路基本定律进行分析计算。
并联电路电路中各元件并列连接在电路中，电流有多条路径可分别通过各元件。
王志功电路与电子线路基础(电路部分)电子教案第1章讲解
伽尔伐尼的意外发现
伽尔伐尼（1737~1798）在解剖青蛙大腿神经时发现，当手术刀
接触肌肉时，如果正巧有闪电或其它电火花，这条腿就会抽搐。
后来又发现，只要用两种不同的金属与青蛙腿接触构成一个闭合 回路，这条腿就会抽搐。
金属一方面作为导体导电，
另一方面成为形成电位差，
还可以实现金属/半导体肖
奥斯特实验原理图
2007-7-22
11
东南大学
射频与光电集成电路研究所
奥斯特实验的重要意义
它第一次告诉人们，磁与静态电荷无关而是与电流有关。 电流对磁针的作用力的方向不在电流元与磁针的连线上，
特基结。
伽尔伐尼的蛙肢“复苏”实验
2007-7-22
7
Hale Waihona Puke 东南大学 射频与光电集成电路研究所
伏打电池建立了第一个电路，将静电学推进到了动电学
1799年伏打制作了“电堆” 。把铜片、吸有盐水或碱水的厚 纸和锌片，相间叠放，从铜片和锌片上分别引出导线，结果 发现，两条导线均带电，一条带正电，另一条带负电，彼此 间有电势差。
2007-7-22
1
东南大学
射频与光电集成电路研究所
电路（circuit）
电路（circuit）的原意是电气回路（electric circuit）， 其理论和技术是与电气工程（electrical engineering） 一起发展起来的。
所谓电气，主要是指大量具有气体特征、可视为集 体运动的电子（electron）和/或离子（ion），具有 宏观的含义。
靠近，金属就会带电。
一旦将带电体移走，金属就不再带电。
金属含有大量自由移动的电子。经摩擦丢失或额外获得电子
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dI2 dt
e12
d12 dt
M
dI2 dt
式中的负号表示，这些感应电势实际上是一种反电 势，抵制磁通变化或电流变化的。由于每一项都有
一个负号，可以把负号体现在线圈电压的极性上。
20
互感电压的极性
由图可得
v11
L1
dI1 dt
v21
M
dI1 dt
？
v22
L2
dI2 dt
v12
M
dI2 dt
vcdab 0
vcdcd 0
vcd
L2
di2 dt
M di1 dt
di1 0
dt
di2 0 dt
vcdab 0
vcdcd 0
vcd
L2
di2 dt
M di1 dt
di1 0
dt
di2 0 dt
vcdab 0
vcdcd 0
vcd
L2
di2 dt
M di1 dt 28
自感电压与互感电压的关系
线圈1
ø11
(b)
W
1 2
22
21
I2
1 2
L2
I
2 2
1 2
M
21I1I
2
I1 线圈2
I2
整个耦合线圈储能为
I2
ø21
ø12
ø22
W
W1
W2
1 2
L1I12
1 2
L2
I
2 2
1 2 (M12
M 21)I1I2
可见，由于互感的存在，线圈中的储能增加了。
11
已有电流I1的情况下，将I2通过去建立2
dt dt dt
同名端送入电流，两线圈产生的磁通相互加强。
-
2 22 21
i
+
vba2
L
di2 dt
-
M
di1 dt
30
-
-
d2 d22 - d21
dt dt dt
i
+
2 22 -21
15
耦合对线圈储能的影响
进一步研究耦合对线圈储能的影响。改写电感储能公式
令 K M L1L2
W
1 2
L1I12
1 2
L2
I
2 2
M
L1L2 L1L2
I1 I 2
则上式变为
W
1 2
L1I12
1 2
L2 I 2 2
K
L1L2 I1I2
再令 a L1 I1,b L2 I2
16
W 1则(a2 b2 2Kab)
这种方法仍然容易搞错。如图所示，同样的电感L1和 L2，套在一个磁柱上与套在一个磁环上是不同的。在 同一个磁柱上，磁通相加；在磁环两侧，则相减。
头 I1
尾
ø11 ø12 L1
头 I1
ø22ø12 头 I2
头
L1
L2
I2
L2
尾
尾 ø11ø21
尾
ø21 ø22
自感磁通与互感磁通相加
自感磁通与互感磁通相减
di2 dt
di1 0 dt
29
di2 0 dt
vcdab 0
vcdcd 0
vcd
L2
di2 dt
M di1
dt
M di1 dt
- M di1 dt
- M di1 dt
- M di1 - dt
判断同名端的简便方法
i1 +
i2
-
+
vab2
L
di2 dt
M
di1 dt
d2 d22 d21
L1是线圈的自感系数（自感量）。 M21是线圈1和线圈2之间的互感系数（互感量)。
7
自感系数与互感系数（续）
线圈2在电流I2驱动下产生22，与本身交链形成
(a) I1
自感磁链22。它们定义为
ø11
(b)
线圈1
式中L2是线圈2的自感系数。M12是线圈2与线圈1
之间的互感系数。
I1
22 L2I2 12 M12 I2
25
同名端记号“*”标注的两个耦合线圈磁通相加减的各种情形
I1
ø11ø12 I1
*
ø1I21
ø11
I1
*
1
1
1
1
* ø11
ø12
* ø11 ø1
* Mø21
I2
M *
2
2
2
2
ø21ø22
ø21
ø22
ø21ø22
磁通相加
磁通相减
磁通相减
磁通相加
I1 * 1
I2 * 2
L2 I2 )2
也许是储能最小（取负号）
Wmin
1 2
(a
b)2
1 2
(
L1 I1
L2 I2 )2
19
互感的动态行为和模型
驱动电流I1和I2随时间变化，则 相应的磁通也必将随时间变化。
产生感应电势，故有
e11
d11 dt
L1
dI1 dt
e21
d21 dt
M
dI1 dt
e22
d22 dt
L2
L1
dI1 dt
v11
L1
di1 dt
e11
d11 dt
L1
dI1 dt
v11
L1
di1 dt
22
e21
d21 dt
M
di1 dt
vabi
vabs
v21
M
di1 dt
e21
d21 dt
M
di1 dt
-
vabi
vabs
v21
M
di1 dt
判断互感线圈磁通的关系
只要知道电流在导体中的流向，按右手螺旋规则可确定
I1
W 1 LI 2 1 I
线圈1
2
2
I1
与线圈1相交链的不仅有自感磁链 线圈2
I2
11，还有互感磁链12。于是，线
圈1中的储能将为。
I2
ø21
ø12
ø22
W
1 2
11 12
I1
1 2
L1I12
1 2
M12 I1I 2
10
互感的存在使线圈中的储能增加
(a)
与线圈2相交链的除了22外，还有21，故线圈2的 I1 储能为
a
a
c
b
c
b
6
自感系数与互感系数
线圈1在电流I1驱动下产生磁通11
(a) I1
ø11
(b)
与本身交链形成自感磁链11。
线圈1
与线圈2交链形成互感磁链21。
I1
线圈2
I2
互感磁链21与自感磁链11类似，
I2
ø21
ø12
ø22
均由I1产生，只是穿过的线圈不同，
故有 11 L1I1 21 M 21I1
实际电路中，没有耦合的多个电感互相联结的情形是非常少见的，大多数 是有互相耦合的情形。
设有一环形线圈，从a端到b端共有N匝，c点为中心抽头。现求Lab、Lac和 Lcb。
a
a
c
b
c
b
3
分段计算的电感
环形线圈的电感量
2
L KN
Lac
K
N 2
2
1 4
KN
2
1 4
Lab
Lcb
K
N 2
2
通常，把自己产生又同自己交链的磁通称为自感磁通。 同非自己产生相交链的磁通称为互感磁通。考虑到这 些互感磁通后，分段计算与整段计算必将吻合。
5
两个彼此耦合的线圈
环形线圈结构对称，ac段产生的与cb段产生的磁 通在数值上是相等的，故穿过ac段线圈和穿过cb段线 圈的磁通量均加倍了，相应的电感量也加倍，结果与 整段计算完全一致。
2
耦合对线圈储能的影响（续）
由于线圈的储能不可能是负的，故必有
W 1 (a2 b2 2Kab) 0 2
取正号，上式是必然满足的，无需检验。关键 是取负号的情况。要检验在磁通相减的情况下， 储能仍是正确的。即检验
W 1 (a2 b2 2Kab) 0 2
不难看出，这是一个二次方程式，一条抛物线。
i1
+
-
-
+
i2
vcd
L2
di2 dt
di1 0 dt
di2 0 dt
vcdab 0
vcdcd 0
vcd
L2
di2 dt
di1 0 dt
di2 0 dt
vcdab 0
vcdcd 0
vcd
L2
di2 dt
di1 0 dt
di2 0 dt
vcdab 0
vcdcd 0
vcd
L2
一个耦合电路有了同名端和电流方向就可以确定磁 通方向，从而获得互感电压的方向。
27
自感电压与互感电压的关系
i1
+
i2
-
+
-
vcd
L2
di2 dt
M di1 dt
di1 0
dt
di2 0 dt
vcdab 0
vcdcd 0
vcd
L2
di2 dt
M di1 dt
di1 0
dt
di2 0 dt
21
1 2
22
I
2
21I 2
1 2
L2
I