《電工電子技術(shù)基礎(chǔ)完整版電子教案最全ppt整本書課件全套教學(xué)教程（最新）.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《電工電子技術(shù)基礎(chǔ)完整版電子教案最全ppt整本書課件全套教學(xué)教程（最新）.ppt（718頁珍藏版）》請在匯文網(wǎng)上搜索。

1、,電工電子技術(shù)基礎(chǔ),前言,電工電子技術(shù)基礎(chǔ)是為高職高專非電類專業(yè)提供的一門專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，是依據(jù)國家教育部制定的高職高專教育電工電子技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)基本要求，為進(jìn)一步適應(yīng)我國高職高專職業(yè)教育的迅猛發(fā)展，推動學(xué)校向“以就業(yè)為導(dǎo)向”的現(xiàn)代高職高專教育新模式轉(zhuǎn)變，促進(jìn)學(xué)校的辦學(xué)特色，遵循高職高專理論以夠用為度，內(nèi)容為應(yīng)用服務(wù)的原則編寫的。,下一頁,返回,前言,本書包括兩大部分內(nèi)容：電工技術(shù)和電子技術(shù)基礎(chǔ)。本書選材廣泛，深度適宜，基礎(chǔ)理論層次清楚，技術(shù)應(yīng)用注重實例。為加強(qiáng)實踐環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的實際動手能力和激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，每章結(jié)束還提出了本章試驗要求，不同學(xué)校和專業(yè)可根據(jù)實際情況選作部分試驗。為使本書能

2、適應(yīng)各高職高專院校不同專業(yè)的實際教學(xué)需要，在保證滿足課程教學(xué)基本 要求的前提下，還適當(dāng)增加了一些拓寬的選學(xué)內(nèi)容，這些內(nèi)容在章節(jié)前均標(biāo)有“*”號。 由于編者水平有限，書中難免有缺陷和錯誤之處，殷切希望廣大讀者批評指正。 編者,上一頁,下一頁,返回,目錄,第1章 電路的基本知識 第2章 直流電路分析 第3章 正弦交流電路 第4章 三相交流電路 第5章 磁路及變壓器 第6章 異步電動機(jī) 第7章 繼電-接觸器控制,上一頁,下一頁,返回,目錄,第8章 常用半導(dǎo)體器件及應(yīng)用 第9章 集成運(yùn)算放大器 第10章 直流穩(wěn)壓電源 第11章 邏輯代數(shù)及邏輯門電路 第12章 組合邏輯電路 第13章 時序邏輯電路 第1

3、4章 555集成定時器及應(yīng)用,上一頁,返回,第1章 電路的基本知識,1.1 電路的基本概念 1.2 電路的主要物理量 1.3 電阻元件 1.4 電感元件和電容元件 1.5 電壓源和電流源 1.6 基爾霍夫定律,1.1 電路的基本概念,1. 1. 1電路和電路的組成 電路是為實現(xiàn)和完成人們的某種需求，由電源、導(dǎo)線、開關(guān)、負(fù)載等電氣設(shè)備或元器件組成的，能使電流流通的整體。簡單地說，電流流通的路徑稱為電路。電路的基本作用是實現(xiàn)電能的產(chǎn)生、傳輸和轉(zhuǎn)換。電路可分為簡單電路和復(fù)雜電路。 一個完整電路一般由電源、負(fù)載和中間環(huán)節(jié)三部分組成。 (1)電源是產(chǎn)生并提供電能的設(shè)備，其作用是將化學(xué)能、光能、機(jī)械能等非

4、電能量轉(zhuǎn)換為電能。 (2)負(fù)載是使用電能的設(shè)備，其作用是將電源提供的電能轉(zhuǎn)換為其他形式的能量。 (3)中間環(huán)節(jié)的作用是將電源和負(fù)載聯(lián)接起來形成閉合電路，并對整個電路實行控制、保護(hù)及測量。主要包括聯(lián)接導(dǎo)線，控制電器，保護(hù)電器，測量儀表等。,下一頁,返回,1.1 電路的基本概念,一個最簡單的電路一手電筒電路如圖1-1(a)所示。其中，干電池為電源，其作用是把化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能;小燈泡為負(fù)載，其作用是把電能轉(zhuǎn)換為光和熱能;開關(guān)和導(dǎo)線構(gòu)成中間環(huán)節(jié)。 1. 1. 2電路模型 由于電路的復(fù)雜性和多樣性，如果在分析電路時都用實際電路去分析，必然會事倍功半。為了使電路的分析與計算大大簡化，常把實際元件在一定條件

5、下，進(jìn)行近似化、理想化處理，得到理想元件，并用規(guī)定的符號去表示。由理想元件組成的電路稱為實際電路的電路模型。圖1-1（b）即為圖1-1(a)的電路模型，簡稱電路圖。,上一頁,下一頁,返回,1.1 電路的基本概念,1. 1. 3電路的工作狀態(tài) 一個電路可以呈現(xiàn)出三種狀態(tài)。 (1)通路:開關(guān)接通，形成閉合回路，電路中有電流。 (2)開路或斷路:開關(guān)斷開或電路中某處斷線，電路中無電流。 (3)短路:電路中不應(yīng)該聯(lián)接的地方被聯(lián)接起來了，此時電路中電流往往很大，很容易損壞器件，在實際中應(yīng)嚴(yán)禁短路現(xiàn)象發(fā)生。,上一頁,返回,1. 2 電路的主要物理量,1. 2. 1電流 電荷(電子或離子)在電場力或外力作用

6、下，做有規(guī)律的運(yùn)動形成電流。電流的大小用電流強(qiáng)度來表征。 電流強(qiáng)度簡稱電流，其定義為通過導(dǎo)體橫截面的電荷量隨時間的變化率，即 在國際單位制中，當(dāng)電量(q)的單位為庫侖(C)，時間t的單位為秒(s)時，電流的單位為安培，簡稱安(A)。實際中，千安(kA)、毫安(mA)和微安(A)也是電流常用的單位。 大小和方向都不隨時間變化的電流稱為恒定電流，簡稱直流，用大寫字母I表示，大小和方向都隨時間變化的電流稱為交變電流，簡稱交流，用小寫字母i表示。 習(xí)慣上，我們把正電荷運(yùn)動的方向規(guī)定為電流的方向。,下一頁,返回,（1-1）,1. 2 電路的主要物理量,1.2. 2電壓 電壓是描述電場屬性(或做功本領(lǐng))的

7、物理量。在電路中，電場力把單位正電荷由A點(diǎn)移到B點(diǎn)所做的功，定義為A,B兩點(diǎn)之間的電壓，即 在國際單位制中，當(dāng)功的單位為焦耳(J)，電量(q)的單位為庫侖(C)時，電壓的單位為伏特，簡稱伏(V)。實際中，千伏(kV)、毫伏(mV)和微伏(V)也是電壓常用的單位。 大小和方向都不隨時間變化的電壓稱為直流電壓，用大寫字母U表示;大小和方向要隨時間變化的電壓稱為交流電壓，用小寫字母u表示。,上一頁,下一頁,返回,（1-2）,1. 2 電路的主要物理量,我們規(guī)定電壓降低的方向為電壓的實際方向。其表示方法有三種，如圖1-3所示，且都表示電壓的參考方向由A指向B。 對于任意一個元件的電流或電壓參考方向可以

8、獨(dú)立設(shè)定。如果電流和電壓的參考方向相同，則稱為關(guān)聯(lián)參考方向，如圖1-4(a)所示;如果電流和電壓的參考方向不相同，則稱為非關(guān)聯(lián)參考方向，如圖1-4(b)所示。 在電路的分析中，電壓也常用兩點(diǎn)之間的電位差來表示，即 UAB=vA-vB,上一頁,下一頁,返回,（1-3）,1. 2 電路的主要物理量,電路中任意一點(diǎn)與參考點(diǎn)之間的電壓，叫做該點(diǎn)的電位，也就是該點(diǎn)對參考點(diǎn)所具有的電位能。電位用字母v表示。參考點(diǎn)是在電路中選定的零電位點(diǎn)，用符號“”表示。電位的單位與電壓相同，即伏特(V)、千伏(kV)、毫伏(mV)、微伏(V)等。 1.2.3電功率和電能 電能對時間的變化率叫做電功率，簡稱功率，也就是電場

9、力在單位時間內(nèi)所做的功，用P或p表示。 當(dāng)電壓和電流的參考方向為關(guān)聯(lián)參考方向時，如圖1-6所示，元件的功率為,上一頁,下一頁,返回,（1-4）,1. 2 電路的主要物理量,直流電路中，有P=UI 當(dāng)電壓和電流的參考方向為非關(guān)聯(lián)參考方向時，如圖1-7所示，元件的功率為 P=-ui 直流電路中，有P=-UI 在國際單位制中，當(dāng)電壓u的單位為伏特(V)，電流i的單位為安培(A)時，功率的單位為瓦特，簡稱瓦(W)。實際中千瓦(kW)也是功率常用的單位。 根據(jù)式(1-4)，從t0到t時間內(nèi)，電路吸收(消耗)的電能為 直流電路中，有W=P（t-t0）,上一頁,返回,（1-5）,（1-6）,（1-7）,（1

10、-8）,（1-9）,1. 3 電阻元件,電阻元件一般反映實際電路中的耗能特性，如電爐、電燈、電阻器等。它是從實際電阻器中抽象出來的一種最常見的理想電路元件。電阻元件的特性可以用元件電壓與元件電流的代數(shù)關(guān)系表示，這個關(guān)系稱為電壓電流關(guān)系，也稱為伏安關(guān)系，縮寫為VCR。在u-i平面上表示元件電壓電流關(guān)系的曲線稱為伏安特性曲線。若該伏安特性曲線是通過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，則這種電阻元件就稱為線性電阻元件，否則即為非線性電阻元件。 線性電阻元件的圖形符號如圖1-9所示。在電壓和電流參考方向關(guān)聯(lián)的情況下，其伏安特性曲線如圖1-10所示，表達(dá)式為 u=Ri 滿足歐姆定律。其中，R為電阻元件，它一方面表示了這個元

11、件是電阻元件，另一方面也表示了該元件的參數(shù)。,下一頁,返回,（1-10）,1. 3 電阻元件,線性電阻元件也可用另一個參數(shù)電導(dǎo)表征，電導(dǎo)用符號G表示，其定義為 在國際單位制中，電導(dǎo)的單位是西門子(S)。歐姆定律用電導(dǎo)來表示為 i=Gu,上一頁,下一頁,返回,（1-11）,（1-12）,1. 3 電阻元件,式(1-10)和式(1-12)只在關(guān)聯(lián)參考方向時才成立。若電壓和電流的參考方向為非關(guān)聯(lián)時，歐姆定律為 U=-Ri或i=-Gu 電阻元件吸收的功率為 由式(1-14)可見，電阻元件是一個耗能元件。 今后，我們主要分析的是線性電阻元件，簡稱為電阻。,上一頁,返回,（1-13）,（1-14）,1.

12、4 電感元件和電容元件,1. 4. 1電感元件 電感元件是實際電感器的理想化模型。把導(dǎo)線繞制成線圈便構(gòu)成電感器，如圖1-11所示，也稱為電感線圈。當(dāng)一個匝數(shù)為N的線圈通過電流i時，在線圈內(nèi)部將產(chǎn)生磁通，亦稱為自感磁通。若磁通與線圈N匝都交鏈，則形成磁鏈 , ，亦稱自感磁鏈。 在電路中一般用電感元件來表示電感線圈，如圖1-12所示，并用字母L表示。,上一頁,下一頁,返回,1. 4 電感元件和電容元件,當(dāng)電流i的參考方向與磁鏈 的參考方向滿足右螺旋法則時，有 其中，L定義為電感元件的電感，簡稱自感。當(dāng) 為常數(shù)時，稱為線性電感，其韋安特性曲線如圖1-13所示。 在國際單位制中，磁鏈 的單位為韋伯(W

13、b)，電流i的單位為安培(A)時，電感的單位為亨利(H)。電感常用的單位還有毫亨(mH)、微亨(H)等。,上一頁,下一頁,返回,(1-15),1. 4 電感元件和電容元件,本書中的電感元件都是指線性電感元件，簡稱電感，用L表示。L一方面表示該元件為電感元件，另一方面也表示了該元件的參數(shù)一電感量。 當(dāng)電感元件兩端的電壓和流過它的電流在關(guān)聯(lián)參考方向下，根據(jù)楞次定律，有 式(1一16)即為電感元件的VCR。它表示，任何時刻，電感元件兩端的電壓與流過它的電流的變化率成正比。當(dāng)電流不隨時間變化時，電感電壓為零，即直流電路中，電感元件相當(dāng)于短路。,上一頁,下一頁,返回,（1-16）,1. 4 電感元件和電

14、容元件,電感元件是儲能元件，從0到t1時間內(nèi)的儲存能量為(設(shè)t0時，i=0) 由i（0）=0，得,上一頁,下一頁,返回,（1-17）,（1-18）,1. 4 電感元件和電容元件,1. 4. 2電容元件 電容元件是實際電容器的理想化模型。 當(dāng)電容元件上電壓的參考方向由正極板指向負(fù)極板時，如圖1-14所示，則正極板上的電荷q與其兩端的電壓u有以下關(guān)系 其中，C定義為電容元件的電容。當(dāng) 為常數(shù)時，稱為線性電容，其庫伏特性曲線如圖1-15所示。,上一頁,下一頁,返回,（1-19）,1. 4 電感元件和電容元件,在國際單位制中，當(dāng)電量q的單位為庫侖(C)，電壓u的單位為伏特(V)時，電容的單位為法拉(F

15、)。電容常用的單位還有微法(F)、皮法(pF)等。 本書中的電容元件都是指線性電容元件，簡稱電容，用C表示。C一方面表示該元件為電容元件，另一方面也表示了該元件的參數(shù)一電容量。 當(dāng)電容兩端電壓與流進(jìn)正極板電流在關(guān)聯(lián)參考方向下時，如圖1-14所示，有,上一頁,下一頁,返回,（1-20）,1. 4 電感元件和電容元件,式(1-20)即為電容元件的VCR。它表示，電容一定時，電流與電容兩端電壓的變化率成正比。當(dāng)電壓不隨時間變化時，電容電流為零，即直流電路中，電容元件相當(dāng)于開路。 電容元件是儲能元件，從0到t1時間內(nèi)的儲存能量為(設(shè)t0時，u=0) 由u（0）=0，得,上一頁,返回,（1-21）,（1

16、-22）,1.5 電壓源和電流源,1. 5. 1電壓源 理想電壓源是一種從實際中抽象出來的理想元件，它能給電路輸出穩(wěn)定的電壓。 理想電壓源的端電壓始終保持恒定值Us或為給定的時間函數(shù)us，而與通過它的電流無關(guān)，簡稱電壓源。常用的電池、發(fā)電機(jī)都可以近似看作電壓源。電壓源在電路中的圖形符號如圖1-16所示，其中Us和us為電壓源的源電壓，“+，、“-”表示其參考方向。,下一頁,返回,1.5 電壓源和電流源,1.5.2電流源 理想電流源是一種能給電路提供穩(wěn)定電流的理想元件。理想電流源輸出的電流始終保持恒定值Is或為給定的時間函數(shù)is，而與加在它上面的電壓無關(guān)，簡稱電流源。實際電路元件中的光電池，其輸出電壓受外電路的影響很大，但輸出的電流卻近似恒定，可近似地視為電流源。常用的晶體管也可看作輸出電流受控制的電流源。電流源在電路中的圖形符號如圖1-18所示，其中Is和is、為電流源的源電流，箭頭表示其參考方向。,上一頁,下一頁,返回,1.5 電壓源和電流源,1.5.3實際電源的兩種電路模型 在電路中，一個實際電源在提供電能的同時，必然要消耗一部分電能。因此，實際電源的電路模型應(yīng)由兩部分組成:一是用