电工学第七版同步教程PPT

发
1834年，雅可比造出第一台电动机；
快速发展 原因
1864年，麦克斯韦提出电磁波理论；
1895年，马可尼和波波夫实现第一次无线电通信； 电能
展
1904年，弗莱明发明第一只电子管（二极管）；
易转换
1946年，诞生第一台电子计算机； 1947年，贝尔实验室发明第一只晶体管； 1958年，德克萨斯公司发明第一块集成电路。
❖ 常用符号E（有时也可用ε）表示，单位是伏 （V）。
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2. 电路基本物理量的参考方向
(1) 参考方向
在分析与计算电路时，对电量任 +
意假定的方向。一种分析方法。
E _
Ia +
RU _
(2) 参考方向的表示方法
b
电流：
I
箭标 aR b
电压： 正负极性 a
+ U–
b
双下标 Iab
双下标 Uab
关联参考方向
注意：它们是标量，规定方向是为了便于电路的计算。 ---
电动势（electromotive force (emf)） 是一个表征电源特征的物理量。
❖ 定义电源的电动势是电源将其它形式的能转 化为电能的本领，在数值上，等于非静电力 将单位正电荷从电源的负极通过 电源内部移 送到正极时所做的功。
❖ 它是能够克服导体电阻对电流的阻力，使电 荷在闭合的导体回路中流动的一种作用。
电炉
...
话筒
放 扬声器 大 器
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2. 电路的组成部分
电源: 提供 电能的装置
发电机
升压 变压器
输电线
负载: 取用 电能的装置
降压 变压器
电灯 电动机 电炉
...
中间环节：传递、分 配和控制电能的作用
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2.电路的组成部分
信号处理：
放源自文库、调谐、检波等
信号源:
提供信息 话筒
放 扬声器
大
器
直流电源:
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(3) 实际方向与参考方向的关系
实际方向与参考方向一致，电流(或电压)值为正值；
实际方向与参考方向相反，电流(或电压)值为负值。
例： I aR b
+U–
若 I = 5A，则电流从 a 流向 b；
若 I = –5A，则电流从 b 流向 a 。 若 U = 5V，则电压的实际方向 从 a 指向 b；
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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
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本章要求: 1.了解电路模型及理想电路元件的意义； 2.理解电压与电流参考方向的意义； 3. 理解电路的基本定律并能正确应用； 4. 了解电源的有载工作、开路与短路状态，
表示。
---断。
1.3 电压和电流的参考方向
1. 电路基本物理量的实际方向 物理中对基本物理量规定的方向
物理量 电流 I
电压 U
实际方向
正电荷运动的方向
高电位 低电位 (电位降低的方向)
单位
kA 、A、mA、 μA
kV 、V、mV、 μV
电动势E
低电位 高电位 (电位升高的方向)
kV 、V、mV、 μV
负载
提供能源
直流电源
激励：电源或信号源的电压或电流，推动电路工作;
响应: 由激励所产生的电压和电流; 电路分析：在电路结构、电源和负载等参数已知的 条件下，讨论激励和响应之--- 间的关系。
1. 2 电路模型
为了便于用数学方法分析电路，将实际电路模型化， 用足以反映其电磁性质的理想电路元件或其组合来模 拟实际电路中的器件，从而构成与实际电路相对应的 电路模型。
易传输 易控制
：
现 容量大型化 状 器件小型化
设计自动化
功率电子技术 微电子技术 EDA技术
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电工电子技术的典型应用
模拟电
干扰、噪声、漂移、非线性 子技术
数字电 子技术
被 测
传 感 器
模拟 信号 处理
模数 数字 转换 接口
微
控
对 象
伺服 机构
功率 放大
数模 转换
数字 接口
机
电机
计算机检测控制系统原理框图
理解电功率和额定值的意义； 5. 掌握分析与计算电路中各点电位的方法。
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1.1 电路的作用与组成部分
电路是电流的通路，是为了某种需要由电工设备 或电路元件按一定方式组合而成。
1. 电路的作用 (1) 实现电能的传输、分配与转换
发电机
升压 输电线 变压器
(2)实现信号的传递与处理
降压 变压器
电灯 电动机
a R b 若 U= –5V，则电压的实际方向 从 b 指向 a 。
注意： 在参考方向选定后，电流 ( 或电压 ) 值才有正负之分。
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1.4 欧姆定律
电路的建模过程
实际电路
实际器件（电阻器、电容器、 电感线圈、晶体管、集成电路等）
抽象 近似
器件建模： 1.保留主要电磁特性 2.一个器件可由多个元件模型表示
电路模型
理想电路元件（电阻元件、电容元件、 电感元件、电源、理想运放等）
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手电筒的电路模型
手电筒由电池、灯泡、
IS
开关和筒体组成。
+
E
+
开关
磁路与电机 6、 磁路和变压器 7、 交流电动机 8、 直流电动机 9、 控制电机 10、继电接触器控制
其他
11、可编程控制器
12、供电与安全用电
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13、电工测量
二、电工电子技术的发展与应用
1785年，库仑确定电荷间的作用力；
1826年，欧姆提出“欧姆定律”；
1831年，法拉第发现电磁感应现象；
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三、如何学好电工电子技术
1、注意掌握“三基” 2、注重综合分析与设计
注重工程化素质培养 3、提高学习效率、培养自学能力
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四 本课程的特点及对大家的几点希望
❖ 前后章节内容联系紧密，希望大家开好头 ❖ 概念多，要求大家及时理解 ❖ 随堂练习，要求大家准备草稿本 ❖ 作业较多，希望大家按时交，并请独立完成
电池是电源元件，其参
–U
Ro
–
电池
导线
R 灯泡
数为电动势 E 和内阻Ro； 灯泡主要具有消耗电能
的性质，是电阻元件，其 参数为电阻R；
今后分析的都是指电
筒体用来连接电池和灯
路模型，简称电路。在 泡，其电阻忽略不计，认
电路图中，各种电路元 为是无电阻的理想导体。
件都用规定的图形符号
开关用来控制电路的通
电工学
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绪论
一、课程的地位和主要内容
电工电子技术——研究电工技术和电子技术
的理论及其应用的科学技术。
电工电子技术
电路分析基础 电工技术
（上册） 磁路与电机
（电工学）
模拟电子技术 电子技术
（下册） 数字电子技术 ---
电路分析基础 1、电路的基本概念与基本定律 2、电路的分析方法 3、电路的暂态分析 4、正弦交流电 5、三相电路