电子电工学(中国石油大学版)刘润华,第一章
电工学 第1章优秀课件
1.1 电路的组成及基本物理量 1.1.1 电路的组成 1.1.2 电路的基本物理量
1.1
1.1.1 电路的组成
电路是由各种电气器件按一定方式用导线连接组成 的总体,它提供了电流通过的闭合路径。电路的组成部 分包括:
① 电源:是供应电能的设备。如发电厂、电池等。 ② 负载:是取用电能的设备。如电灯、电机等。 ③ 中间环节:是连接电源和负载的部分,起传输和 分配电能的作用。如变压器、输电线等。
图1.1所示为一最简单的电路。
图1.1 简单的电路
图1.2 电路模型(电路图)
常用理想元件及图形符号如表1.1所示。
名称
符号
名称
电阻
电压表
电池
接地
电灯
熔断器
开关
电容
电流表
电感
符号 或
1.1.2 电路的基本物理量
1. 电流 电流是由电荷的定向移动而形成的。当金属导体处于电场
之内时,自由电子要受到电场力的作用,逆着电场的方向作定 向移动,这就形成了电流。
电路的功能和作用有两类:第一类功能是进行能量的转 换、传输和分配;第二类功能是进行信号的传递与处理。例 如,扩音机输入的是由声音转换而来的电信号,通过晶体管 组成的放大电路,输出的便是放大了的电信号,从而实现了 放大功能;电视机可将接收到的信号,经过处理,转换成图 像和声音。
电路是由电特性相当复杂的元器件组成的,为了便于使 用数学方法对电路进行分析,可将电路实体中的各种电器设 备和元器件用一些能够表征它们主要电磁特性的理想元件(模 型)来代替,而对它的实际上的结构、材料、形状等非电磁特 性不予考虑。由理想元件构成的电路叫做实际电路的电路模 型,也叫做实际电路的电路原理图,简称为电路图。例如, 图1.1所示的实际电路的电路模型如图1.2所示。
电工学第一章优秀课件
2009 年9 月
第一章 电路的基本概念、基本定
律和基本分析方法
本章内容
1-1 电路组成
1-2 电路的基本物理量及其正方向
1-3 电路的工作状态 1-4 电路基本元件 1-5 基尔霍夫定律
1-6 电阻串联和并联
1-7 电压源和电流源及其等
效变换
1-8 叠加定理、戴维宁定理 1-9 支路电流法
1-10 节点电压法
开关
I
S
1 0 B A S E - T w a ll p la t e
白炽灯
++
E
电 池
–U
RL
Ro
导线
–
电路模型是由理想电路元件构成。
1-1-2 理想电路元件,电路模型 2、理想电路元件(电路元件) 根据实际电路元件所具备的电磁性质所假想的只具 有单一电磁性质的元件。
3、5种基本的理想电路元件:
电子技术
数字电子技术
课堂教学(48学时)
电路分析基础
第一章 电路的基本概念、基本定律和基本分析方法 第二章 电路暂态分析 第三章 单相正弦交流电路 第四章 三相电路
模拟电子技术
第六章 整流、滤波及稳压电路 第七章 半导4学时)
电路部分
灯泡
电 池
导线 电源:能提供电能或电信号的器件,如电池、发电机、信号发生器。
负载:能将电能转化为其他形式能量的装置。如灯泡、电动机等
中间环节:开关、导线,起传输、分配、控制作用
1-1-2 理想电路元件,电路模型
电路理论研究的对象不是实际电路,而是电路模型
1、电路模型:把实际电路的本质特征抽象出来所形成 的理想化的电路,与实际电路具有相同的电磁性质。
电工学-上册--第一章-考试-重点市公开课获奖课件省名师示范课获奖课件
回路:电路中任一闭合途径
例
b
I1 I2
a
I6 R6
c
I4 I3
I5 d
+
_ E3
R3
支路:ab、ad、… ... (共6条)
节点:a、 b、… ... (共4个)
回路:abda、 bcdb、 … ...
(共7 个)(一) 克氏电流定律+u_ b
箭 头a
ub
电流:从高电位 指向低电位。
I
双下标
Uab(高电位在前,
低电位在后)
+
R
-
电路分析中旳假设正方向(参照方向)
问题旳提出:在复杂电路中难于判断元件中物理量
旳实际方向,电路怎样求解?
电流方向 AB?
E1
A IR B R
电流方向 BA?
E2
处理措施
(1) 在解题前先设定一种正方向,作为参照方向;
RU
_
_
b
a、b两点间旳电压 在数值上等于电场力把单位正电荷
从a点移到b点所做旳功。 Uab W q
电位差:在电场内两点间旳电压也常称为两点间旳电位差。
电压旳方向
Uab Va Vb
由高电位端指向低电位端,即电位下降旳方向
常用单位: 伏(V)、毫伏(mv)和微伏(μv) 1kv=103V 1V=103mv =106μv
负载---耗电能或转换电能,如日光灯、电脑 等
三 作用
作用: 实现电能旳传播和转换 信号旳传递和处理
术语:“鼓励”、 鼓“励:响电应源或”信号源旳电压或电流,推动
电路工作。
响应:因为鼓励在电路各部分产生旳电压 和电流
2020中国石油大学(华东)《电工电子学》实验报告
中国石油大学(华东)现代远程教育实验报告课程名称:电工电子学实验名称:三相交流电路实验形式:在线模拟+现场实践提交形式:在线提交实验报告学生姓名:刘玉平学号:2034818100003 年级专业层次:20级能源与动力工程学习中心:山东滨州国航函授站提交时间:2020 年 6 月 2 日一、实验目的1. 练习三相交流电路中负载的星形接法。
2. 了解三相四线制中线的作用。
二、实验原理 1. 对称三相电路中线、相电压和线、相电流的关系,三相电路中,负载的连接分为星形连接和三角形连接两种。
一般认为电源提供的是对称三相电压。
(1)星形连接的负载如图1所示:图1 星形连接的三相电路A、B、C表示电源端,N为电源的中性点(简称中点),N' 为负载的中性点。
无论是三线制或四线制,流过每一相负载的相电流恒等于与之相连的端线中的线电流:(下标I表示线的变量,下标p表示相的变量)在四线制情况下,中线电流等于三个线电流的相量之和,即端线之间的电位差(即线电压)和每一相负载的相电压之间有下列关系:当三相电路对称时,线、相电压和线、相电流都对称,中线电流等于零,而线、相电压满足:(2)三角形连接的负载如图2所示:其特点是相电压等于线电压:线电流和相电流之间的关系如下:当三相电路对称时,线、相电压和线、相电流都对称,此时线、相电流满足:2.不对称三相电路在三相三线制星形连接的电路中,若负载不对称,电源中点和负载中点的电位不再相等,称为中点位移,此时负载端各相电压将不对称,电流和线电压也不对称。
在三相四线制星形连接的电路中,如果中线的阻抗足够小,那么负载端各相电压基本对称,线电压也基本对称,从而可看出中线在负载不对称时起到了很重要的作用。
但由于负载不对称,因此电流是不对称的三相电流,这时的中线电流将不再为零。
在三角形连接的电路中,如果负载不对称,负载的线、相电压仍然对称,但线、相电流不再对称。
如果三相电路其中一相或两相开路也属于不对称情况。
中国石油大学电工电子学课后题答案 电工学作业解析石工
解得
120 − 2I2 + 4I3 = 0 I1=15A I2=10A I3=-25A
11
(2) ①电压源130V、120V共同作用的结 果如(1)所得
② 20V电压源单独作用
I 2′′
=
20 2 + 2 //
4
=
6A
I1′′
=
−
2
4 +
4
×
6
=
−4 A
③ I1=15-4=11A
I 3′′
=
−
2
2 +
(3)VA=2+4×1=6V
26
1、电路如图所示。若US增加2V,则I为多少?
27
1、试用叠加原理求电路中电流I。若理想电压源( 15V)的电压增加20%,则I值又为多少?
解:1)15V电压源 单独作用
I' =
15
× 1 = 0.5A
10 + 10 // 10 2
28
2)1A电流源单独作用
I '' =
I2
−
I
2 R
= 3A
I=7A
33
(f) I =10A,IC = 8A,IL =?
IL=18A
34
2.5 已知:L=100mH,f=50HZ。(1)iL=7 2sinωt
A时,求. 电压uL=?
.
(2)UL=127 /-30ºV时,求IL=? 并画相量图。
解: (1)Um = X L Im = 2× 3.14× 50× 0.1× 7 2
= 0.33 + 0.05∠ − 70° Ω
= 0.35 − j0.05 Ω
对应写出瞬时值表达式
电工学电工技术第七版上册第一章电子教案PPT课件
当参考方向与实际方向相反时,值为负。
1.3.2 电压的参考方向
电压实际方向:由高电位端指向低电位端(客观存在) 电压的参考方向: 任意假定
如果A、B的实际电位为: VA 6V VB 2V
A
A
U
U
B
U=4V
B
U= -4V
注意:
1. i、u、e 的参考方向可任意假定。但一经选定,分 析过程中不应改变。
电路分析是在已知电路结构和参数的条件下,
讨论激励与响应的关系。
1.3.1 电流1.3 电压和电流的参考方向
一、电流定义
带电粒子或电荷在电场力作用下的定向运动
形成电流。单位时间内流过导体截面的电荷量定义
为电流强度。
二、电流的单位
i dq dt
A(安培)、mA(毫安)、μA(微安)
三、电流的实际方向
第1章 电路的基本概念与基本定律
1.1 电路的作用与组成部分 1.2 电路模型 1.3 电压和电流的参考方向 1.4 欧姆定律 1.5 电源有载工作、开路与短路 1.6 基尔霍夫定律 1.7 电路中电位的概念及计算
第1章 电路的基本概念与基本定律
本章要求: 1.理解电压与电流参考方向的意义; 2. 理解电路的基本定律并能正确应用; 3. 了解电路的有载工作、开路与短路状态,理解
电压与电流参 考方向相反
电流的参考方向 与实际方向相反
线性电阻的概念:
遵循欧姆定律的电阻称为线性电阻,它表示该段 电路电压与电流的比值为常数。
即:R U 常数 I
电路端电压与电流的关系称为伏安特性。
线性电阻的伏安特性
I/A
是一条过原点的直线。
o
U/V
线性电阻的伏安特性
电工学(第1章)(2)
§1.4.2 节点电压法
未知量:节点电压 解题思路:列出关于节点电压为未知量的节点电压方程, 求解出各节点电压,然后由支路电压的关系求出各支路电流。 节点电压的概念:
在电路中任选一节点,设其电压为零(用 标记), 此点称为参考节点。其它各节点对参考点的电压,便是 该节点的节点电压。记为:“UX”。
S 4
说明电流源是作为电源发出功率。
5
计算如图电路中的电流I时,哪种方法及结果正确?
I
+
讨论题
10V
-
2 2A 图1-27 电路图
哪 个 答 案 正 确
10 ①I 5A 2 10 ② I 27A 2 10 4 ③I 3A 2
? ? ?
√ × ×
6
+
讨论题(续)
10V
I
I
27
关于节点电压方程的一般规律
某独立节点电压乘以自电导,减去所有相邻独立节点的
节点电压乘以互电导,等于与该节点相联的电流源电流的代
数和,再加上与该节点相联的电压源电压乘以电压源支路电 导的代数和。 对于电流源,流入节点的电流取正,反之取负;对于电压 源,其“+”极靠近该节点,电压源电压乘以电压源支路的 电导取正,反之则取负。
I1
a
R1 #1 I3 b
I2
+
U1
R2
R3 #2 #3
+
_
_ U2
图1-32 例1-8用图
12
§1.3.1 克氏电流定律
对任何节点,在任一瞬间,流入节点的电流之和等于由
节点流出的电流之和。或者说,在任一瞬间,一个节点上电 流的代数和为 0。
I2
I1 I3
电工电子学_刘润华_第2讲变压器
一、主要讲解内容1、变压器的结构、原理与计算二、学习要求【了解】变压器的结构;变压器的指标参数【理解】变压器的工作原理;变压器的外特性【掌握】变压器的三种变换:变电压、变电流、变复阻抗三、重点与难点【重点】变压器的三种变换【难点】变压器的外特性及电流变换分析变压器是一种常见的设备,在电力系统和电子线路中应用广泛。
在输电方面,当输送功率及负载功率因数为一定时,电压U越高,则线路电流越小。
这不仅可以减小输电线面积和材料,同时还可减小线路的功率损耗。
因此在输电时必须利用变压器将电压升高。
用电时,为了合乎用电设备的电压要求和保证用电的安全和,还要利用变压器把电压降低。
在电子线路中,除电源变压器外,变压器还用来耦合电路、传递信号,并实现阻抗匹配。
变压器种类很多,但它们的结构和工作原理是基本相同的。
变压器由以下两部分组成:1、铁芯构成变压器的磁路部分,按其结构不同可分为心式和壳式两种。
2、高、低绕组构成变压器的电路部分,小容量变压器的绕组是用高强度漆包线绕成;大容量变压器用绝缘扁铜线和铝线绕制而成。
为了便于分析,把高、低绕组分别画在两边,与电源相连的称为原绕组(初级绕组,一次绕组),与负载相连的称为副绕组(次级绕组,二次绕组)。
原、副绕组的匝数分别为和。
图中标明的是它们的参考方向。
图中各物理量的参考方向是这样选定的:原边作为电源的负载,电流i1的参考方向与u1的参考方向一致;电流i1、感应电动势e1及e2的参考方向和主磁通Φ的参考方向符合右手螺旋法则,因此图中e1与i1的参考方向是一致的。
副边作为负载的电源,规定i2与e2的参考方向一致电磁关系:下面分别讨论变压器的电压变换、电流变换以及阻抗变换。
1、电压变换根据KVL,对原绕组电路可列出方程通常原绕组上所加的是正弦电压。
在正弦电压作用的情况下,上式可以用相量表示为由于原绕组的电阻和感抗较小,因而它们两端的电压降也较小,与主磁电动势比较起来,可以忽略不计。
于是。
“电工电子学”国家级精品课程的建设
Ir I
电工电子学
-(8学时 )学 合 用 _毫壬 于 综 应 _ 喜 皇 - J 1
I 电工电 9 子实习与设计
实验
4 我们 采 取 实 验 室 内 和 实 验 室外 相结 合 的实 ) 验模 式 。对 于一些 较 简 单 而不 需 太 多设 备 的实 验 , 我们 制作 了一 些小 型实验 箱 , 发给学 生在 宿舍做 。
2 世纪初高等教育教学改革项 目 “ 电类理工专 1 非 业 电工电子课程模块化教 学改革 的研究与 实践” 。
该项 目于 2 0 获得 山东 省优 秀教 学成 果 一等 奖 。 0 5年
收稿 日期 :0 1 30 ; 回 日期 :0 10 -9 2 1  ̄ -6 修 0 2 1 -92
Cur iu u n tuci n 0 h c le t rc l m CO sr t0 ft e Ex eln Co s fElc rc l& Elc r n c ur e o e t ia e t o isEngne rng i ei
LI Run・ ua ,LI Gua U h U ng-u , f REN Xu- hu
(42 时) 23学 I -
l 3学 (2 时)
图 1 电工 电子 学 模 块 化 体 系 图
2 优 化 教 学 内容
我们对“ 电工电子学” 课程内容进行了优化 , 精 选 了电路分 析基 础 内容 。删 减 其定 量 计 算 内容 ; 集
成 电路 、 流 电动 机 等 内容 突 出 外 部 特 性 , 减 了 交 删 内部 的详 细分 析 内容 ; 同时 我 们 增加 了 E A( 布 D 分 在每 一章 ) P C等 内 容 ; 强 了综 合 系统 应 用 内 和 L 加
电工学简明教程课件(第一章)ppt
对 A、B、C 三个结点 应用 KCL 可列出: IA = IAB – ICA
IB = IBC – IAB
IC = ICA– IBC 上列三式相加,便得 IA + IB + IC = 0 即 I =0
可见,在任一瞬间通过任一封闭面的电流的代数和 也恒等于零。
第1章 电路及其分析方法
1.5.2 基尔霍夫电压定律(KVL) 基尔霍夫电压定律用来确定回路中各段电压之间的 关系。
[解] P = UI = (–2) 3 W= – 6 W 因为此例中电压、电流的参考方向相同 而 P 为负值,所以 N 发出功率,是电源。 想一想,若根据电压电流 的实际方向应如何分析?
第1章 电路及其分析方法
1.4.1 电源有载工作 4.额定值与实际值
+
I
额定值是为电气设 备在给定条件下正常运 行而规定的允许值。
第1章 电路及其分析方法
1.4 电源有载工作、开路与短路
1.4.3 电源短路 由于某种需要将电路的某一段短路,称为短接。
I
+ E _
R1 有 源 电 路
I 视电路而定 R U=0
U
R0
第1章 电路及其分析方法
1.5
I1
R1 I2 R2 R3 b
基尔霍夫定律
支路 电路中的每一分支 如 acb ab adb
(对任意波形的电流) (直流电路中)
第1章 电路及其分析方法
1.5.1 基尔霍夫电流定律(KCL)
I4 I1
a I2 I3
若以流向结点的电流为负, 背向结点的电流为正,则根据 KCL,结点 a 可以写出 I1 – I2+ I3 + I4 = 0
[例] 上图中若 I1= 9 A, I2 = –2 A,I4 = 8 A,求 I3 。
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
中国石油大学(北京)《电工电子学(含模拟实验)》第一次在线作业
31.(2.5分)
A、.
B、.
C、.
D、.
我的答案:C此题得分:2.5分
32.(2.5分)
A、.
B、.
C、.
D、.
我的答案:A此题得分:2.5分
33.(2.5分)
A、.
B、.
C、.
D、.
我的答案:B此题得分:2.5分
34.(2.5分)
A、.
B、.
C、.
D、.
我的答案:C此题得分:2.5分
18.(2.5分)
A、.
B、.
C、.
D、.
我的答案:C此题得分:2.5分
19.(2.5分)
A、.
B、.
C、.
D、.
我的答案:B此题得分:2.5分
20.(2.5分)
A、.
B、.
C、.
D、.
我的答案:B此题得分:2.5分
21.(2.5分)
A、.
B、.
C、.
D、.
我的答案:A此题得分:2.5分
22.(2.5分)
5.(2.5分)
A、.
B、.
C、.
D、.
我的答案:B此题得分:2.5分
6.(2.5分)
A、.
B、.
C、.
D、.
我的答案:C此题得分:2.5分
7.(2.5分)
A、.
B、.
C、.
D、.
我的答案:B此题得分:2.5分
8.(2.5分)
A、.
B、.
C、.
D、.
我的答案:C此题得分:2.5分
9.(2.5分)
A、.
C、.
D、.
我的答案:B此题得分:2.5分
模拟电子技术基础答案(刘润华、李震梅)中国石油大学出版社
第一章习题解答1.1解:由公式:可求得电流外加电压为时1.2解:①当R=1时假设二极管导通②当R=4K时,也假设二极管导通同①1.3解:a:刚接通均正向偏置而可能导通但由于V导通后,A点电位下降为-6V迫使V反向截止b:反向截至,c.刚接通均正向偏置而可能导通但由于V导通后,将使A、O点电位差为零。
电位相等,U导通,截止。
d.均正向反偏,导通公共端电位为零,能保证导通,A点电位也为零,。
1.4解:1.5解:变化时,相当于给6V直流电源串接一个变化范围为的信号源,由二极管的动态电阻为:1.6解:a:b:1.7解:S闭合S断开1.8解:(1)A点时,二极管导通:(2)B点时,二极管反向偏压截止,=0V。
(3)C点时,为正,二极管导通,为负,二极管截止。
1.9解:a.由于V管阴极电位为2.3V.V管的阳极为-2.3V,当u〉3V时,V导通,截止,其支路开路,,当-3V<<3V时,均截止,当<-3V时截止,导通,故传输特性:输入输出波形:b.截止,时导通,(锗)传输特性:输入输出波形:1.10解:①R=2K时求得由图得:②R=500求得:由图得:1.11解:⑴静态分析:令或是c断开用估算法得2:⑵动态分析:⑶合成电压电流1.12解:1.13解:①②1.14解:安全稳压工作时:稳定电流的最小值来知,可取由可求:由可求减小量为:1.15解:⑴稳压管正常工作⑵能安全工作。
⑶假设能正常工作:能工作在稳定状态。
1.16解:导通,稳压,,中有一截至,稳压,导通,1.17解:2CW103:当为最大,为最小时,稳压管上的电流为最大。
R值应保证,,R最小值为:R=当为最小,为最大时,流过稳压管上的电流最小。
R取值应满足,R 最大值为:取或,取本题取2CW53,算得取第二章习题答案2.1解:a.放大b.截止.c.饱和.d.放大.e.倒置.2.2解:3.5V基极. 2.8V发射极.5V集电极.NPN型硅管2.3解:a.①集电极.②发射极③基极NPN型b.①基极②集电极③发射极PNP型2.4解a.放大b.故饱和。
中国石油大学华东电工电子实习报告
第一部分继电控制电路设计与组装1、电路原理与设计电路原理图如上图。
SB1、SB2为点动开关,KM为交流触发器,KT为时间继电器。
实验电压为380V,而灯泡的额定电压为220V,所以电路中串联两个灯泡。
操作过程:闭合SB1,灯泡通电发光;交流触发器的线圈KM通电,常开开关KM闭合,实现了KM的自锁;时间继电器的线圈KT通电,由于延时作用,常闭开关KT延时打开。
KT打开后,交流继电器的线圈KM断电,常开开关KM打开,灯泡断电熄灭。
闭合SB2有同样的效果。
由此实现了异地控制与延时熄灭。
2、收获与建议(1)电路设计部分,通过对课本中理论知识的回顾,正确设计出实验电路,加深了对理论知识的理解与掌握。
(2)电路组装部分。
第一,再次意识到了安全在实验中的重要性,本实验为380V 强电实验,实验电路必须准确无误才能保证实验的安全性,这就要求在实验中严格按照设计的原理图连线,以确保安全。
第二,意识到了合作的重要性。
两人一组的实验,注重分工,更需要默契的配合。
本实验中,固定器件,连线等等均需要合作才能很好的完成。
第三,实验器件的合理布局对最后的连线有着重要的影响。
实验中,我们多次更换器件的位置,最终使导线交叉弯折尽可能少,布线比较合理美观。
第二部分温度检测与报警电路1、电路原理实验电路原理图如图所示,可以分为信号检测,声音报警和继电控制三部分。
信号检测部分完成对温度的检测,利用热敏电阻实现温度信号到电信号的转换,然后利用两个比较器,实现对报警条件的控制,即越线报警,并通过电容的充放电来延长报警时间。
原理图中,R1、R2、R3、R5、R6 用于分压,RP1、RP2用于调节比较器两输入端的电位以实现对输出信号的控制,C1、D1、R4用于实现延长报警时间。
声音报警部分接收来自信号检测部分8脚的信号实现报警。
当温度过高时,8脚输出高电平,555处于工作状态。
555的输出端3脚输出为方波,即有高低电平之分,利用两个三极管Q1、Q2的分别导通即可实现报警器的连续报警。