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电工电子技术基础教材

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电工电子技术基础教材

(第一版)

主编:马润渊张奋

目录

第一章安全用电 (1)

第二章直流电路基础 (2)

第三章正弦交流电路 (21)

第四章三相电路 (27)

第五章变压器 (39)

第六章电动机 (54)

第七章常用半导体 (59)

第八章基本放大电路 (65)

第九章集成运算放大器 (72)

第十章直流稳压电源 (75)

第十一章数制与编码 (78)

第十二章逻辑代数基础 (81)

第十三章门电路和组合逻辑电路 (84)

第一章安全用电

学习要点:

了解电流对人体的危害

掌握安全用电的基本知识

掌握触点急救的方法

1.1 触电方式

安全电压:36V和12V两种。一般情况下可采用36V的安全电压,在非常潮湿的场所或

容易大面积触电的场所,如坑道内、锅炉内作业,应采用12V的安全电压。

1.1.1直接触电及其防护

直接触电又可分为单相触电和两相触电。两相触电非常危险,单相触电在电源中性点接地的情况下也是很危险的。其防护方法主要是对带电导体加绝缘、变电所的带电设备加隔离栅栏或防护罩等设施。

1.1.2间接触电及其防护

间接触电主要有跨步电压触电和接触电压触电。虽然危险程度不如直接触电的情况,但也应尽量避免。防护的方法是将设备正常时不带电的外露可导电部分接地,并装设接地保护

等。

1.2 接地与接零

电气设备的保护接地和保护接零是为了防止人体接触绝缘损坏的电气设备所引起的触电事故而采取的有效措施。

1.2.1保护接地

电气设备的金属外壳或构架与土壤之间作良好的电气连接称为接地。可分为工作接地和保护接地两种。

工作接地是为了保证电器设备在正常及事故情况下可靠工作而进行的接地,如三相四线制电源中性点的接地。

保护接地是为了防止电器设备正常运行时,不带电的金属外壳或框架因漏电使人体接触时发生触电事故而进行的接地。适用于中性点不接地的低压电网。

1.2.2保护接零

在中性点接地的电网中,由于单相对地电流较大,保护接地就不能完全避免人体触电的危险,而要采用保护接零。将电气设备的金属外壳或构架与电网的零线相连接的保护方式叫保护接零。

第二章直流电路基础

学习要点:

了解电路的作用与组成部分;理解电路元件、电路模型的意义;理解电压、电流参考方向的概念;掌握电路中电位的计算;会判断电源和负载。并理解三种元件的伏安关系。

掌握基尔霍夫定律,会用支路电流法求解简单的电路。

理解电压源、电流源概念,了解电压源、电流源的联接方法,并掌握其等效变换法。

掌握电阻串联、并联电路的特点及分压分流公式,会计算串并联电路中的电压、电流

和等效电阻;能求解一些简单的混联电路。

2.1 电路和电路模型

2.1.1电路

电路是由各种元器件为实现某种应用目的、按一定方式连

接而成的整体,其特征是提供了电流流动的通道。根据电路的

作用,电路可分为两类:

一类是用于实现电能的传输和转换。

另一类是用于信号处理和传递。

根据电源提供的电流不同电路还可以分为直流电路和

交流电路两种。图2.1 手电筒电路综上所述,电路主要由电源、负载和传输环节等三部分组成,如图2.1所示手电筒电路即为一简单的电路组成;电源是提供电能或信号的设备,负载是消耗电能或输出信号的设备;电源与负载之间通过传输环节相连接,为了保证电路按不同的需要完成工作,在电路中还需加入适当的控制元件,如开关、主令控制器等。

2.1.2电路模型

理想电路元件:突出实际电路元件的主要电磁性能,忽略次要

因素的元件;把实际电路的本质特征抽象出来所形成的理想化的电

路。即为实际电路的电路模型;

用一个或几个理想电路元件构成的模型去模拟一个实际电路,

模型中出现的电磁想象与实际电路中的电磁现象十分接近,这个由

理想电路元件组成的电路称为电路模型。如图2.2所示电路为图2.1 图2.2 电路模型手电筒电路的电路模型。

电路的构成:电路是由某些电气设备和元器件按一定方式连接组成。

(1)电源:把其他形式的能转换成电能的装置及向电路提供能量的设备,如干电池、蓄电池、发电机等。

(2)负载:把电能转换成为其它能的装置也就是用电器即各种用电设备,如电灯、电动机、电热器等。

(3)导线:把电源和负载连接成闭合回路,常用的是铜导线和铝导线。

(4)控制和保护装置:用来控制电路的通断、保护电路的安全,使电路能够正常工作,

如开关,熔断器、继电器等。

2.2 电路的基本物理量

电路中的物理量主要包括电流、电压、电位、电动势以及功率。 2.2.1电流及其参考方向

带电质点的定向移动形成电流。

电流的大小等于单位时间内通过导体横截面的电荷量。电流的实际方向习惯上是指正电荷移动的方向。

电流分为两类:一是大小和方向均不随时间变化,称为恒定电流,简称直流,用I 表示。二是大小和方向均随时间变化,称为交变电流,简称交流,用i 表示。

对于直流电流,单位时间内通过导体截面的电荷量是恒定不变的,其大小为

T Q

I =

(2-1) 对于交流,若在一个无限小的时间间隔dt 内,通过导体横截面的电荷量为dq ,则该瞬

间的电流为

dt dq

i =

(2-2)

在国际单位制(SI )中,电流的单位是安培(A )。 在复杂电路中,电流的实际方向有时难以确定。为了便于分析计算,便引入电流参考

方向的概念。

所谓电流的参考方向,就是在分析计算电路时,先任意选定某一方向,作为待求电流的方向,并根据此方向进行分析计算。若计算结果为正,说明电流的参考方向与实际方向相同;若计算结果为负,说明电流的参考方向与实际方向相反。图2.3表示了电流的参考方向(图中实线所示)与实际方向(图中虚线所示)之间的关系。

b

(a)0>i (b) 0

图2.3 电流参考方向与实际方向

例2.1 如图2.4所示,电流的参考方向已标出,并已知I 1=-1A ,I 2=1A ,试指出电流的实际方向。

解:I 1=-1A<0,则I 1的实际方向与参考方向相反,应由点B 流向点A 。 I 2=1A>0,则I 2的实际方向与参考方向相同,由点B 流向点A 。

1

I 2I

图2.4 例2.1图

2.2.2电压及其参考方向

在电路中,电场力把单位正电荷(q )从a 点移到b 点所做的功(W )就称为a 、b 两点间的电压,也称电位差,记

dq dw

u ab =

(2-3)

对于直流,则为

Q W

U AB =

(2-4)

电压的单位为伏特(V )。

电压的实际方向规定从高电位指向低电位,其方向可用箭头表示,也可用“+”“-”极性表示,如图2.5所示。若用双下标表示,如ab U 表示a 指向b 。显然ba ab U U -=。值得

注意的是电压总是针对两点而言。

b

图2.5 电压参考方向的设定

和电流的参考方向一样,也需设定电压的参考方向。电压的参考方向也是任意选定的,当参考方向与实际方向相同时,电压值为正;反之,电压值则为负。

例2.2 如图2.6所示,电压的参考方向已标出,并已知U 1=1V ,U 2=-1V ,试指出电压的实际方向。

解:U 1=1V>0,则U 1的实际方向与参考方向相同,由A 指向B 。 U 2=-1V<0,则U 2的实际方向与参考方向相反,应由A 指向B 。

1

U 2

U

图2.6 例2.2图 2.2.3 电位

在电路中任选一点作为参考点,则电路中某一点与参考点之间的电压称为该点的电位。 电位用符号V 或v 表示。例如A 点的电位记为A V 或A v 。显然,AO A V V =,AO A v v =。

电位的单位是伏特(V )。

电路中的参考点可任意选定。当电路中有接地点时,则以地为参考点。若没有接地点时,则选择较多导线的汇集点为参考点。在电子线路中,通常以设备外壳为参考点。参考点用符号“⊥”表示。

有了电位的概念后,电压也可用电位来表示,即

B A AB

B A AB v v u V V U -=-= ??

? (2-5)

因此,电压也称为电位差。

还需指出,电路中任意两点间的电压与参考点的选择无关。即对于不同的参考点,虽

然各点的电位不同,但任意两点间的电压始终不变。

例2.3 图2.7所示的电路中,已知各元件的电压为:U 1=10V ,U 2=5V ,U 3=8V ,U 4=-23V 。若分别选B 点与C 点为参考点,试求电路中各点的电位。

解:选B 点为参考点 ,则B V =0

V 101-=-==U U V AB A 图2.7 例2.3图

V 52===U U V CB C

V 135823=+=+==U U U V DB D

选C 点为参考点,则

0=C V

V 1551021-=--=--==U U U V AC A

V 1582334-=+-=+==U U U V AC A

V 525-=-==U U V BC V 83===U U V DC D

2.2.4 电动势

电源力把单位正电荷由低电位点B 经电源内部移到高电位点A 克服电场力所做的功,称为电源的电动势。电动势用E 或e 表示,即

dq dw e Q W E ==

??

? (2-6) 电动势的单位也是伏特(V )。

电动势与电压的实际方向不同,电动势的方向是从低电位指向高电位,即由“—”极指向“+”极,而电压的方向则从高电位指向低电位,即由“+”极指向“—”极。此外,电动势只存在于电源的内部。 2.2.5功率

单位时间内电场力或电源力所做的功,称为功率,用P 或p 表示。即

dt dw p T W

P =

=

???

(2-7)

若已知元件的电压和电流,功率的表达式则为

ui p UI P ==??

?

(2-8)

功率的单位是瓦特(W )。

当电流、电压为关联参考方向时,式(2-8)表示元件消耗能量。若计算结果为正,说明电路确实消耗功率,为耗能元件。若计算结果为负,说明电路实际产生功率,为供能元件。

当电流、电压为非关联参考方向时,则式(2-8)表示元件产生能量。若计算结果为正,说明电路确实产生功率,为供能元件。若计算结果为负,说明电路实际消耗功率,为耗能元件。

例2.4 (1)在图2.8(a)中,若电流均为2A ,U 1=1V ,U 2=—1V ,求该两元件消耗或产生的功率。(2)在图2.8(b )中,若元件产生的功率为4W ,求电流I 。

(a) (b)

图2.8 例2.4图

解:(1)对图2.8(a ),电流、电压为关联参考方向,元件消耗的功率为 I U P 1==1×2=2W>0 表明元件消耗功率,为负载。

对图2.8(b ),电流、电压为非关联参考方向,元件产生的功率为

I U P 2==(-1)×2=-2W<0 表明元件消耗功率,为负载。

(2)因图2.8(b )中电流、电压为非关联参考方向,且是产生功率,故

I U P 2==4W

414

42-=-==

U I A

负号表示电流的实际方向与参考方向相反。

2.3 电路的工作状态

电路在不同的工作条件下,会处于不同的状态,并具有不同的特点。电路的工作状态有三种:开路状态、负载状态和短路状态。

2.3.1开路状态(空载状态)

在图2.9所示电路中,当开关K 断开时,电源则处于开路状态。开路时,电路中电流为零,电源不输出能量,电源两端的电压称为开路电压,用

OC U 表示,其值等于电

源电动势E 即

E U OC =

图2.9 开路状态

2.3.2 短路状态

在图2.10所示电路中,当电源两端由于某种原因短接在一起时,电源则被短路。短路

电流

0R E

I SC =

很大,此时电源所产生的电能全被内阻0R 所消耗。

短路通常是严重的事故,应尽量避免发生,为了防止短路事故,通常在电路中接入熔断

器或断路器,以便在发生短路时能迅速切断故障电路。 2.3.3 负载状态(通路状态)

电源与一定大小的负载接通,称为负载状态。这时电路中流过的电流称为负载电流。如图2.11所示。

负载的大小是以消耗功率的大小来衡量的。当电压一定时,负载的电流越大,则消耗的功率亦越大,则负载也越大。

图2.10 短路状态 图2.11 负载工作状态

为使电气设备正常运行,在电气设备上都标有额定值,额定值是生产厂为了使产品能在给定的工作条件下正常运行而规定的正常允许值。一般常用的额定值有:额定电压、 额定电流、额定功率,用N U 、N I 、N P 表示。

需要指出,电气设备实际消耗的功率不一定等于额定功率。当实际消耗的功率P 等于

额定功率

N P 时,称为满载运行;若N P P <,称为轻载运行;而当N P P >时,称为过载运

行。电气设备应尽量在接近额定的状态下运行。

2.4 电阻元件、电感元件和电容元件

2.4.1电阻元件

1. 电阻与电导的概念

流过线性电阻的电流与其两端的电压成正比,即

R i u = (u 、i 关联) (2-9) R i u =- (u 、i 非关联) (2-10)

根据国际单位制(SI )中,式中R 称为电阻,单位为欧姆(Ω);

导体的电阻不仅和导体的材质有关,而且还和导体的尺寸有关。实验证明,同一材料导体的电阻和导体的截面积成反比,而和导体的长度成正比。 为了方便计算,我们常常把电阻的倒数用电导G 来表示,即

R G 1

=

(2-11)

根据国际单位制(SI )中,电导G 的单位为西门子(S )。

2. 电阻的伏安特性

对于线性电阻元件,其电路模型如图1.12所示。其特性方程为

u = R i (u 、i 关联) (2-12) u = - R i (u 、i 非关联) (2-13)

或 i = G u (u 、i 关联 ) (2-14)

i=- G u(u 、i 非关联) (2-15)

可以把电阻两端的电压与电流的关系标在坐标平面上,用一条曲线(直线)表示其关系,这条曲线(直线)就称为电阻的伏安特性曲线。

根据上述公式可知线性电阻的伏安特性曲线是一条过原点的直线。一般的电阻元件,均

为线性电阻元件。

(a) u 、i 关联 (b) u 、i 不关联

图2.12 线性电阻的伏安特性曲线

非线性电阻的伏安特性,由非线性电阻的伏安特性曲线图2.13可以看出它是一条曲线。例如二极管就是一个典型的非线性电阻元件。

由线性元件组成的电路称为线性电路,由非线性元件组成的电路称为非线性电路。 3. 电能

电阻元件在通电过程中要消耗电能,是一个耗能元件。电阻所吸收的功率为

R u Ri ui p 2

2

=

== (2-15) 则t 1到t 2的时间内,电阻元件吸收的能量为W 全部转化为 图2.13 非线性电阻的伏安特性曲线

热能。

dt

Ri W t t ?=2

1

2 (2-16)

在直流电路中,

R U RI UI P 2

2

=

== (2-17) PT W = (2-18)

根据国际单位制(SI )中,电能的单位是焦[耳](J );或千瓦·小时(kW·h ),简称为度。

1千瓦时是指功率为1kW 的电源(负载)在1h 内所输出(消耗)的电能。

例2.5 在220V 的电源上,接一个电加热器,已知通过电加热器的电流是3.5A ,问4小时内,该电加热器的用了多少度电? 解:电加热器的功率是

UI P ==220V×3.5A =770W =0.77 kW

4小时中电加热器消耗的电能是

PT W ==0.77 kW×4h =3.08 kW·h

即该电加热器用了3.08度电。 2.4.2 电感元件

电感元件作为储能元件能够储存磁场能量,其电路模型如图2.14。

从模型图中可以看出,电感器是由一个线圈组成,通常将导线绕在一个铁心上制作成一 个电感线圈。

(a) u 、i 关联 (b) u 、i 不关联

图2.14 电感器电路模型

线圈的匝数与穿过线圈的磁通之积为NФ,称为磁链。

图2.15 电感线圈

当电感元件为线性电感元件时,电感元件的特性方程为

Li N =Φ (2-19)

式中,L 为元件的电感系数(简称电感),是一个与电感器本身有关,与电感器的磁通、电流无关的常数,又叫做自感,在国际单位制(SI )中,其单位为亨[利](H )。有时也用毫亨(mH )、微亨(μH),1mH =10-3H ,1μH =10-6H ,磁通Ф的单位是韦[伯](Wb )。

当通过电感元件的电流发生变化时,电感元件中的磁通也发生变化,根据电磁感应定律,在线圈两端将产生感应电压,设电压与电流关联时,电感线圈两端将产生感应电压

dt di L

u L = (2-20)

上式表示线性电感的电压u L 与电流i 对时间t 的变化率dt di

成正比。

在一定的时间内,电流变化越快,感应电压越大;电流变化越慢,感应电压越小;若电流变化为零时(即直流电流),则感应电压为零,电感元件相当于短路。故电感元件在直流电路中相当于短路。

当流过电感元件的电流为i 时,它所储存的能量为

2

21Li W L = (2-21)

从上式中可以看出,电感元件在某一时的储能仅与当时的电流值有关。 2.4.3 电容元件

电容元件作为储能元件能够储存电场能量,其电路模型如图2.16所示。

(a) u 、i 关联 (b) u 、i 不关联

图2.16 电容器电路模型

当电容为线性电容时,电容元件的特性方程为

Cu q = (2-22)

式中,C 为元件的电容,是一个与电容器本身有关,与电容器两端的电压、电流无关的常数,在国际单位制(SI )中,其单位为法[拉](F )。微法(μF )、纳法(nF )、皮法(pF )也作为电容的单位。

1μF=10-6F ,1nF=10-9F ,1 pf=10-12F

从式(2-22)可以看出,电容的电荷量是随电容的两端电压变化而变化的,由于电荷的变化,电容中就产生了电流,则

dt dq

i c =

(设u 、i 关联) (2-23) c i 是电容由于电荷的变化而产生的电流,将c i 代入公式(2-24)中得:

dt du

C

i c = (2-24)

上式表示线性电容的电流与端电压对时间的变化率成正比。

当dt du

= 0时,则c i = 0,说明电容元件的两端电压恒定不变,通过电容的电流为零,电

容处于开路状态。故电容元件对直流电路来说相当于开路。 电容所储存的电场能为

221

Cu W C = (2-25)

2.5 电压源与电流源

电源是将其它形式的能量(如化学能、机械能、太阳能、风能等)转换成电能后提供给电路的设备。本节主要介绍电路分析中基本电源:电压源和电流源。 2.5.1电压源和电流源

我们所讲的电压源和电流源都是理想化的电压源和电流源。 1.电压源

电压源是指理想电压源,即内阻为零,且电源两端的端电压值恒定不变(直流电压),

如图2.17所示。

它的特点是电压的大小取决于电压源本身的特性,与流过的电流无关。流过电压源的电

流大小与电压源外部电路有关,由外部负载电阻决定。因此,它称之为独立电压源。

电压为Us的直流电压源的伏安特性曲线,是一条平行于横坐标的直线,如图2.18所示,特性方程

U = Us (2-26)如果电压源的电压Us=0,则此时电压源的伏安特性曲线,就是横坐标,也就是电压源相当于短路。

图2.17 电压源图2.18 直流电压源的伏安特性曲线

2.电流源

电流源是指理想电流源,即内阻为无限大、输出恒定电流I S的电源。如图2.19所示。

它的特点是电流的大小取决于电流源本身的特性,与电源的端电压无关。端电压的大小与电流源外部电路有关,由外部负载电阻决定。因此,也称之为独立电流源。

图2.19 电流源图2.20 直流电流源的伏安特性曲线

电流为I S的直流电流源的伏安特性曲线,是一条垂直于横坐标的直线,如图2.20所示,特性方程

I = I S(2-27)

如果电流源短路,流过短路线路的电流就是I S,而电流源的端电压为零。

2.5.2实际电源的模型

1.实际电压源

实际电压源可以用一个理想电压源Us与一个理想电阻r串联组合成一个电路来表示,如图2.21(a)所示。

特征方程U = U S–Ir (2-28)实际电压源的伏安特性曲线如图2.21(b)所示,可见电源输出的电压随负载电流的增加而下降。

U

s

U

(a) 实际电压源 (b) 实际电压源的伏安特性曲线

图2.21 实际电压源模型

2.实际电流源

实际电压源可以用一个理想电流源I S 与一个理想电导G 并联组合成一个电路来表示,

如图2.22(a)所示,

s

s

I

(a) 实际电流源 (b) 实际电流源的伏安特性曲线

图2.22 实际电流源模型

特征方程 I = I S – UG (2-29) 实际电流源的伏安特性曲线如图1-22b 所示,可见电源输出的电流随负载电压的增加而减少。

例2.6 在图2.21中,设Us=20V ,r=1Ω,外接电阻 R=4Ω,求电阻R 上的电流I 。 解:根据公式(2-28) U = Us – Ir=IR

则有 A 4Ω1420=+=+=

V

r R U I S

例2.7 在图2.22中,设I S =5A ,r=1Ω,外接电阻 R=9Ω,求电阻R 上的电压U 。

解:根据公式(2-29)

R U

r U I I S =-

= 则有 4.5V

A 5Ω9Ω1Ω9Ω1=?+?=+=S I r R Rr U

2.6 基尔霍夫定律

本节将介绍基尔霍夫电流定律与电压定律,它们则分别反映了电路中各个支路的电流以及各个部分电压之间的关系。介绍支路电流法来求解简单的电路。 2.6.1 几个相关的电路名词

U 2

S

图2.23 复杂电路

1、支路:电路中通过同一个电流的每一个分支。如图2.23中有三条支路,分别是BAF 、BCD 和BE 。支路BAF 、BCD 中含有电源,称为含源支路。支路BE 中不含电源,称为无源支路。

2、节点:电路中三条或三条以上支路的连接点。如图2.23中B 、E (F 、D )为两个节点。

3、回路:电路中的任一闭合路径。如图2.23中有三个回路,分别是ABEFA 、BCDEB 、ABCDEFA 。

4、网孔:内部不含支路的回路。如图2.23中ABEFA 和BCDEB 都是网孔,而ABCDEFA 则不是网孔。

2.6.2 基尔霍夫电流定律(KCL )

基尔霍夫电流定律指出:任一时刻,流入电路中任一节点的电流之和等于流出该节点的电流之和。基尔霍夫电流定律简称KCL ,反映了节点处各支路电流之间的关系。 在图2.23所示电路中,对于节点B 可以写出

321I I I =+

或改写为 0321

=-+I I I

0=I ∑ (2-30)

由此,基尔霍夫电流定律也可表述为:任一时刻,流入电路中任一节点电流的代数和恒等于零。

基尔霍夫电流定律不仅适用于节点,也可推广应用到包围几个节点的闭合面(也称广义 节点)。如图1.24所示的电路中,可以把三角形ABC 看作广义的节点,用KCL 可列出

0=++C B A I I I

0=I ∑ (2-31)

可见,在任一时刻,流过任一闭合面电流的代数和恒等于零。

图2.24 KCL 的推广 图2.25 例 2.8图

例2.8 如图2.25所示电路,电流的参考方向已标明。若已知I 1=2A ,I 2=―4A ,I 3=―8A ,试求I 4。

解:根据KCL 可得

04321=-+-I I I I

A 2)8()4(23214

-=-+--=+-=I I I I

2.6.3 基尔霍夫电压定律(KVL )

基尔霍夫电压定律指出:在任何时刻,沿电路中任一闭合回路,各段电压的代数和恒等于 零。基尔霍夫电压定律简称KVL ,其一般表达式为

0=U ∑ (2-32) 应用上式列电压方程时,首先假定回路的绕行方向,然后选择各部分电压的参考方向,凡参考方向与回路绕行方向一致者,该电压前取正号;凡参考方向与回路绕行方向相反者,该电压前取负号。

在图2.23中,对于回路ABCDEFA ,若按顺时针绕行方向,根据KVL 可得

01221=-+-S S U U U U

根据欧姆定律,上式还可表示为

0122211=+--S S U U R I R I

S U IR ∑∑= (2-33)

式(2-33)表示,沿回路绕行方向,各电阻电压降的代数和等于各电源电动势升的代数

和。

基尔霍夫电压定律不仅应用于回路,也可推广应用于一段不闭合电路。如图2.26所示

电路中,A 、B 两端未闭合,若设A 、B 两点之间的电压为U AB ,按逆时针绕行方向可得

0=--R S AB U U U 则 RI U U S AB

+=

上式表明,开口电路两端的电压等于该两端点之间各段电压降之和。

2

A

B

R

图 2.26 KVL 的推广 图2.27 例2-9图

例2.9 求图2.27所示电路中10Ω电阻及电流源的端电压。

解:按图示方向得

V 50105=?=R U 按顺时针绕行方向,根据KVL 得

S R U U U -+-=

105040S R U U U V

=-+=-+=

例2.10 在图2.28中,已知R 1=4Ω,R 2=6Ω,U S1=10V ,U S2=20V ,试求U AC 。 解:由KVL 得

12211212010

110S S S S IR U IR U U U I A

R R ++-=--=

==-+

由KVL 的推广形式得

1242016AC S U IR U V

=+=-+=

1210(6)16AC S U U IR V

=-=--=

由本例可见,电路中某段电压和路径无关。因此,计算时应尽量选择较短的路径。

2

U

图2.28 例2.10图 图2.29 例2.11图

例2.11 求图2.29所示电路中的U 2、I 2、R 1、R 2及U S 。

解:

A 5.123

2==

I

由KVL 可得

0352=+-U

V 22=U

Ω33.15.12

222===

I U R

由KCL 可得

221=+I I

A 5.05.121=-=I

Ω

105.051==R

对于左边的网孔,由KVL 可得

0523=-+?S U V 11=S U

2.6.4支路电流法

支路电流法是最基本的分析方法。它是以支路电流为求解对象,应用基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律分别对节点和回路列出所需要的方程组,然后再解出各未知的支路电流。

支路电流法求解电路的步骤为:

①标出支路电流参考方向和回路绕行方向; ②根据KCL 列写节点的电流方程式; ③根据KVL 列写回路的电压方程式; ④解联列方程组,求取未知量。

例2.12 如图2.30所示,为两台发电机并联运行共同向负载L R 供电。已知V 1301=E ,

V 1172=E ,1Ω1=R ,.6Ω02=R ,Ω24=L R ,求各支路的电流及发电机两端的电压。

解:① 选各支路电流参考方向如图所示,回路绕行方向均为顺时针方向。 ② 列写KCL 方程:

节点A : I I I =+21 ③ 列写KVL 方程:

ABCDA 回路: 221121I R I R E E -=- AEFBA 回路: I R I R E L +=222 其基尔霍夫定律方程组为

???

??+=-==+I

R I R E I R I R -E E I I I L 222

22112121

将数据代入各式后得 图2.30 例2.12图

???

??+=-==+I

I .I .I -I

I I 24601176011713022121

解此联立方程得 10A 1=I 5A 2-=I A 5=I

以电机两端电压U 为

V 120524=?==I R U

L

2.7 电路的串联、并联与混联

2.7.1电阻的串联

在电路中,若干个电阻元件依次相联,这种联接方式称为串联。图2.31给出了三个电阻的串联电路,

R

(a)电阻的串联 (b)等效电路

图2.31 电阻的串联

电阻串联时有以下几个特点:

①通过各电阻的电流相等; ②总电压等于各电阻上电压之和,即

321U U U U ++=

③等效电阻(总电阻)等于各电阻之和,即

321R R R R ++= (2-34)

所谓等效电阻是指如果用一个电阻R 代替串联的所有电阻接到同一电源上,电路中的电流是相同的。

④分压系数

在直流电路中,常用电阻的串联来达到分压的目的。各串联电阻两端的电压与总电压间的关系为

??

?

?

?

?

???

======U R R I R U U R R I R U U R

R I R U 333

22

2111

(2-35) 式中R R 1、R R 2

、R R 3称为分压系数,由分压系数可直接求得各串联电阻两端的电压。

由式(2-35)还可知

321321::::R R R U U U =

即电阻串联时,各电阻两端的电压与电阻的大小成正比。

⑤各电阻消耗的功率与电阻成正比,即

321321::::R R R P P P =

例2.13 多量程直流电压表是由表头、分压电阻和多位开关联接而成的,如图2.32所示。如果表头满偏电流μA

100I g =,表头电阻Ω

1000R g =,现在要制成量程为10V 、50V 、

100V 的三量程电压表,试确定分压电阻值。

图2.32 例2.13 图

解:当

μA

100I g =流过表头时,表头两端的电压

V

101010010006.I R U g g g =??==-

当量程V U 101=时,串联电阻1R

g g

g R R R U U +=11 1000100010101+=R . 得1R =99kΩ

当量程V U 502=时,串联电阻2R

)R (R )

R (R R U U g g 11212+++=

10010010502+=R

得 2R =400K Ω

当量程

V U 1003=时,串联电阻3R 用上述方法可得3R =500KΩ。

2.7.2电阻的并联

在电路中,若干个电阻一端联在一起,另一端也联在一起,使电阻所承受的电压相同,这种联接方式称为电阻的并联。图2.33(a )所示为三个电阻的并联电路。

(a)电阻的并联 (b)等效电路

图2.33 电路的并联

电路并联时有以下几个特点: ①各并联电阻两端的电压相等; ②总电流等于各电阻支路的电流之和,即

321I I I I ++=

《电工电子技术基础》试题库38874

一、判断题 1.理想电流源输出恒定的电流,其输出端电压由内电阻决定。 (错) 2.因为正弦量可以用相量来表示,所以说相量就是正弦量。 (错) 3.自耦变压器由于原副边有电的联系,故不能作为安全变压器使用。(对) 4.电动机的额定功率是指电动机轴上输出的机械功率。 (对) 5.一个1/4W,100Ω的金属膜电阻,能够接在50V 电源上使用。 (错) 6.三相对称电路中,负载作星形联接时,P 3I I l 。 (错) 7.电阻、电流和电压都是电路中的基本物理量。 (错) 8. 电压是产生电流的根本原因。因此电路中有电压必有电流。 (错) 9. 正弦量的三要素是指最大值、角频率和相位。 (错) 10.负载作星形联接时,必有线电流等于相电流。 (对) 11.一个实际的电感线圈,在任何情况下呈现的电特性都是感性。 (错) 12.正弦交流电路的频率越高,阻抗越大;频率越低,阻抗越小。 (错) 13.中线不允许断开,因此不能安装保险丝和开关。 (对) 14.互感器既可用于交流电路又可用于直流电路。 ( 错 ) 15.变压器是依据电磁感应原理工作的。 ( 对 ) 16.电机、电器的铁心通常都是用软磁性材料制成。 ( 对 ) 17.自耦变压器由于原副边有电的联系,所以不能作为安全变压器使用。 ( 对 ) 18.电动机的转速与磁极对数有关,磁极对数越多转速越高。 ( 错 ) 19.三相异步电动机在满载和空载下起动时,起动电流是一样的。( 错 ) 20.二极管若工作在反向击穿区,一定会被击穿。 (错) 21.晶体管可以把小电流放大成大电流。 (对) 22.在P 型半导体中,空穴是多数载流子,电子是少数载流子。 (对) 23.晶体管可以把小电压放大成大电压。 ( 错 ) 24.在N 型半导体中,空穴是多数载流子,电子是少数载流子。 (错) 25.二极管两端加上正向电压就一定会导通。 (错) 二、选择题 1.电位和电压相同之处是( C )。 A .定义相同 B .方向一致 C .单位相同 D .都与参考点有关 2.两个阻值相同的电阻器串联后的等效电阻与并联后的等效电阻之比是( A )

电工电子技术基础习题答案汇总

第1章 电路的基本知识 1.1 电路的概念 (1)略 (2)电路通常由电源、负载和中间环节(导线和开关)等部分组成。 A .电源的作用:将其他形式的能转换成电能。 B .负载的作用:将电能转换成其他形式的能。 C .中间环节的作用:传递、分配和控制电能。 1.2 电路中的主要物理量 (1)零、负电位、正电位 (2)3、1.5、3、1.5、0、3 (3)-7,-5 1.3 电阻 (1)3∶4 (2)查表1.3,知锰铜合金的电阻率?Ω?=-7 10 4.4ρm 根据S l R ρ=,得43.1104.41021.0376=???==--ρRS l m 1.4 欧姆定律 (1)电动势、内压降 (2)当R =∞ 时,电路处于开路状态,其特点是电路中电流为零,电源端电压等于电源电动势;当R =0时,电路处于短路状态,其特点是短路电流极大,电源端电压等于0。 (3)22.01000 220 === R U I A 由于22.0=I A=220mA 50>mA ,故此人有生命危险。 1.5 电功与电功率 (1)2540 1000 ===P W t h (2)略 (3)31680072002.0220=??==UIt W J 思考与练习 一、判断题 1.√ 2. × 3. √ 4. × 5. √ 6. × 7. × 8. √ 9. × 二、选择题 1. C 2. C 3. B 4. B 5. B 6. B 7. C 8. B 三、填空题

1.正、相反; 2.参考点; 3.负极、正极; 4.高、低、低、高; 5.材料、长度、横截面积、 S l R ρ =; 6.1800、±5%; 7.220 四、计算题 1.5510=-=-=b a ab V V U V 10)5(5=--=-=c b bc V V U V 15)5(10=--=-=c a ac V V U V 15-=-=ac ca U U V 2.2.012024===t Q I A Ω=== 202 .04I U R 3.(1)210 100220 =+=+= r R E I A (2)2001002=?==IR U V (3)20102=?==Ir U r V 4.(1)8804220=?==UI P W (2)15840001800880=?==Pt W J (3)1440018005.042 2 =??==Rt I Q J (4)1569600144001584000=-=-=Q W E J 第2章 直流电路的分析与计算 2.1 电阻的连接 (1)5.04 2 11=== R U I A 10205.022=?==IR U V 1210221=+=+=U U U V (2)由于1 2 2 212 21R R R U R U P P = = 故142820 101212=?== P R R P W

电工电子技术基础教材

电工电子技术基础教材 (第一版) 主编:马润渊张奋

目录 第一章安全用电 (1) 第二章直流电路基础 (2) 第三章正弦交流电路 (21) 第四章三相电路 (27) 第五章变压器 (39) 第六章电动机 (54) 第七章常用半导体 (59) 第八章基本放大电路 (65) 第九章集成运算放大器 (72) 第十章直流稳压电源 (75) 第十一章数制与编码 (78) 第十二章逻辑代数基础 (81) 第十三章门电路和组合逻辑电路 (84)

第一章安全用电 学习要点: 了解电流对人体的危害 掌握安全用电的基本知识 掌握触点急救的方法 1.1 触电方式 安全电压:36V和12V两种。一般情况下可采用36V的安全电压,在非常潮湿的场所或 容易大面积触电的场所,如坑道内、锅炉内作业,应采用12V的安全电压。 1.1.1直接触电及其防护 直接触电又可分为单相触电和两相触电。两相触电非常危险,单相触电在电源中性点接地的情况下也是很危险的。其防护方法主要是对带电导体加绝缘、变电所的带电设备加隔离栅栏或防护罩等设施。 1.1.2间接触电及其防护 间接触电主要有跨步电压触电和接触电压触电。虽然危险程度不如直接触电的情况,但也应尽量避免。防护的方法是将设备正常时不带电的外露可导电部分接地,并装设接地保护 等。 1.2 接地与接零 电气设备的保护接地和保护接零是为了防止人体接触绝缘损坏的电气设备所引起的触电事故而采取的有效措施。 1.2.1保护接地 电气设备的金属外壳或构架与土壤之间作良好的电气连接称为接地。可分为工作接地和保护接地两种。 工作接地是为了保证电器设备在正常及事故情况下可靠工作而进行的接地,如三相四线制电源中性点的接地。 保护接地是为了防止电器设备正常运行时,不带电的金属外壳或框架因漏电使人体接触时发生触电事故而进行的接地。适用于中性点不接地的低压电网。 1.2.2保护接零 在中性点接地的电网中,由于单相对地电流较大,保护接地就不能完全避免人体触电的危险,而要采用保护接零。将电气设备的金属外壳或构架与电网的零线相连接的保护方式叫保护接零。

(完整版)《电工电子技术基础》试题库(附有答案)

一、填空题 1.已知图中 U1=2V, U2=-8V,则U AB=-10。 2.电路的三种工作状态是通路、断路、短路。 3.有三个6Ω的电阻,若把它们串联,等效电阻是 18 Ω;若把它们并联,等效电阻 2Ω;若两个并联后再与第三个串联,等效电阻是 9 Ω。 4.用电流表测量电流时,应把电流表串联在被测电路中;用电压表测量电压时,应把电压表与被测电路并联。 5.电路中任意一个闭合路径称为回路;三条或三条以上支路的交点称为节点。 6.电路如图所示,设U=12V、I=2A、R=6Ω,则U AB= -24 V。 7.直流电路如图所示,R1所消耗的功率为2W,则R2的阻值应为 2 Ω。 8.电路中电位的参考点发生变化后,其他各点的电位均发生变化。 9.在直流电路中,电感可以看作短路,电容可以看作断路。 9.我国工业交流电采用的标准频率是 50 Hz。 10.三相对称负载作三角形联接时,线电流I L与相电流I P间的关系是:I P=3 I L。 11.电阻元件是耗能元件,电容元件是储能元件。

12.已知一正弦电压u=311sin(628t-60o)V ,则其最大值为 311 V ,频率为 100 Hz ,初相位为 -60o 。 13.在纯电阻交流电路中,已知电路端电压u=311sin(314t-60o)V ,电阻R=10Ω,则电流I=22A,电压与电流的相位差φ= 0o ,电阻消耗的功率P= 4840 W 。 14.三角形联结的三相对称负载,若线电压为380 V ,则相电压为 380 V ;若相电流为10 A ,则线电流为 17.32 A 。 15.式Q C =I 2X C 是表示电容元件在正弦电路中的 无功 功率计算公式。 16.正弦交流电压的最大值U m 与其有效值U 之比为 2 。 17.电感元件是一种储能元件,可将输入的电能转化为 磁场 能量储存起来。 18.若三相电动势依次达到最大值的次序为e 1—e 2—e 3,则称此种相序为 正序 。 19.在正弦交流电路中,电源的频率越高,电感元件的感抗越 大 。 20.已知正弦交流电压的有效值为200V ,频率为100Hz ,初相角为30o,则其瞬时值表达式u= 282.8sin (628t+30o) 。 21.正弦量的三要素是 最大值或有效值 、 频率 和 初相位 。 22.对称三相电源是指三个 幅值 相同、 频率 相同和 相位互差120o 的电动势电源。 23.电路有 通路 、 开路 和 短路 三种工作状态。当电路中电流0 R U I S 、端电压U =0时,此种状态称作 短路 ,这种情况下电源产生的功率全部消耗在 内阻 上。

电工与电子技术知识点

《电工与电子技术基础》教材复习知识要点 第一章:直流电路及其分析方法复习要点 基本概念:电路的组成和作用;理解和掌握电路中电流、电压和电动势、电功率和电能的物理意义;理解电压和电动势、电流参考方向的意义;理解和掌握基本电路元件电阻、电感、电容的伏-安特性,以及电压源(包括恒压源)、电流源(包括恒流源)的外特性;理解电路(电源)的三种工作状态和特点;理解电器设备(元件)额定值的概念和三种工作状态;理解电位的概念,理解电位与电压的关系。 基本定律和定理:熟练掌握基尔霍夫电流、电压定律和欧姆定理及其应用,特别强调Σ I=0和Σ U=0时两套正负号的意义,以及欧姆定理中正负号的意义。 分析依据和方法:理解电阻的串、并联,掌握混联电阻电路等效电阻的求解方法,以及分流、分压公式的熟练应用;掌握电路中电路元件的负载、电源的判断方法,掌握电路的功率平衡分析;掌握用支路电流法、叠加原理、戴维宁定理和电源等效变换等方法分析、计算电路;掌握电路中各点的电位的计算。 基本公式:欧姆定理和全欧姆定理R r E I R U I +==0, 电阻的串、并联等效电阻212121,R R R R R R R R += +=并串 KCL 、KVL 定律0)(,0)(=∑=∑u U i I 分流、分压公式U R R R U U R R R U I R R R I I R R R I 2122211121122121,;,+=+=+=+= 一段电路的电功率b a ab I U P ?= 电阻上的电功率R U R I I U P 2 2 =?=?= 电能t P W ?= 难点:一段电路电压的计算和负载开路(空载)电压计算,注意两者的区别。 常用填空题类型: 1.电路的基本组成有电源、负载、中间环节三个部分。 2.20Ω的电阻与80Ω电阻相串联时的等效电阻为 100 Ω,相并联时的等效电阻

《电工电子技术基础》课程标准

《电工与电子技术基础》课程标准 一、课程概述 (一)制定依据 本标准依据《机电技术应用专业人才培养方案》中对《电工电子技术基础》课程培养目标的要求制定。 (二)课程性质与作用 课程性质:□公共基础课□专业核心课(专业方向课或岗位方向课)?专业基础课(专业群平台课或岗位通用能力课)课程类别:□ A类:理论课?B类:理论+实践课□C类:实验(践)课课程的作用:本课程是机电一体化技术专业的一门专业基础课,是一门应用性很强的课程。通过本课程的理论学习和实验操作,使学生对电路分析和排故有基本的了解,会使用常用仪器仪表进行测量,会进行元件参数的计算和选取,为以后的相关专业课程打下坚实的基础。

二、课程目标 (一)总目标: 《电工与电子技术基础》课程是机电和电气专业学生学习其它专业课程的电学基础,其教学目标主要是使学生通过本课程的学习掌握电工与电子电路的基本知识和基本操作技能,学会运用本课程的相关知识分析问题和解决问题。 (二)分目标: 1.知识目标:通过本课程的理论学习和实验操作,学生将了解电路分析和模 拟电子技术的一些基本理论及基本应用技巧,能够对线性电路进行基本的分析计算,在此基础上,进一步掌握数字技术的基础知识、基本概念和数字电路(组合、时序电路)的基本分析、设计方法;具备灵活应用常用数字集成电路实现逻辑功能的基本技能;学会正确使用常见仪器仪表进行测量,为以后的相关专业课程打下坚实的基础。 2.能力目标: (1)能通过对数字集成电路芯片资料的阅读,了解数字集成电路的逻辑功能和使用方法; (2)能根据工作要求,完成简单数字逻辑电路的设计; (3)能熟练掌握常用仪器仪表的使用; (4)学生能分析和排除电路中出现的简单故障。 (5)会进行电流、电压、功率等电学量的计算。 3.素质目标: (1) 对从事电工技术和相关工作,充满热情。 (2) 有较强的求知欲,乐于、善于使用所学电工电子技术解决生产实际问题。具有克服困难的信心和决心,从战胜困难、实现目标、完善成果中体验喜悦。 (3) 具有实事求是的科学态度,乐于通过亲历实践实现,检验、判断各种技 术问题。 (4) 在工作实践中,有与他人合作的团队精神,敢于提出与别人不同的见解,也勇于放弃或修正自己的错误观点。 4.职业资格证书考核要求:为中级维修电工(国家职业资格四级)考取打下

电工电子技术与技能教案(1-1).

电工电子技术与技能教案(1-1)【课题编号】 1-01-01 【课题名称】认识电工实训室与安全用电 【教学目标】 应知: 1.简单认识电工实训室。 2.了解电工基本操作规程。 应会: 1.掌握常用电工仪器、仪表的使用。 2.学会安全用电常识。 【学情分析】学生在初中物理电学的基础上,接触电工电子这门课程,为了让学生对这门课程能有一个初步的认识,从认识实训室入手,加强实物教学,能降低学习难度,符合学生的认知规律,从而达到教学目的。通过多媒体演示、教师讲解、学生讨论让学生有一定的安全用电知识,为以后的学习做好安全保障。 【教学方法】现场教学法、演示法、实验法、讨论法、对比法。 【教具资源】 电工实训台、万用表、试电笔、多媒体课件 【教学安排】 2学时(90分钟) 【教学过程】 一、导入新课 电工电子技术与技能这门课程是学习关于电的知识、技能及应用,这些知识和技能的学习离不开电工实训室。为了让大家对电有一个具体的认识,我们首先认识电工实训室常用电工仪器、仪表。 二、讲授新课 教学环节1:认识电工实训室 (一)实训台 教师活动:引导学生观察实训台,了解实训台的几个组成部分的作用。 学生活动:观察实训台,在教师引导下分析、讨论,对实训台有初步了解。 能力培养:锻炼学生的观察能力和综合概括能力。

(二)常用电工仪器、仪表 教师活动:现场演示讲解各种仪器、仪表外形作用及简单使用方法。 学生活动:在教师引导下,观察各种仪器、仪表,练习简单的使用方法。 能力培养:锻炼学生的观察能力和动手操作能力。 教学环节2:电工基本操作规程 教师活动:简单讲解操作规程,引导学生讨论分析知道违规的弊端。 学生活动:分组讨论每项操作规程,了解违反规程的危害。 教学环节3:安全用电常识 (一)常见的触电方式 教师活动:通过触电实例,和学生介绍触电方式及触电的危害。 学生活动:在教师引导下,结合实例,分组讨论触电方式及危害。 能力培养:培养学生的分析概括和知识横向联系的能力。 (二)电流对人体的危害及触电急救 教师活动:通过触电实例,介绍电流对人体危害,安全电压;利用多媒体演示触电急救方法,让学生掌握简单触电急救方法。 学生活动:在教师引导下,结合实例,分组讨论电流对人体危害;观看多媒体演示触电急救方法,掌握简单触电急救方法。 能力培养:培养学生的分析概括和知识横向联系的能力。 (三)安全用电注意事项 教师活动:通过用电实例,介绍安全用电注意事项,让学生了解安全用电注意事项。 学生活动:联系实际,结合实例,分组讨论安全用电注意事项。 能力培养:培养学生的分析概括和知识横向联系的能力。 (四)电气火灾的防范 教师活动:通过用电实例,介绍引起电气火灾的原因,让学生了解基本灭火方法。 学生活动:联系实际,结合实例,分组讨论电气火灾的防范。 能力培养:培养学生的分析概括和知识横向联系的能力。 三、课堂小结 教师与学生一起回顾本节课的知识,引导学生在理论联系实践的基础上理解相关知识。为便于学生理解,教师要尽可能结合实际,用多媒体投影,像讲故事一样,引导学生一起回顾实训室、安全用电知识。必要时可以各小组总结本节主要内容,让学生在轻松的气氛下掌握知识。

电子电工基础教材

直流电路基本知识 随着电力工业和现代科学技术的日益发展,电能已成为生产和人民日常生活中不可缺少的能源,我们的世界几乎是一个电的世界。作为一名维修电工,掌握一定的电工基础知识和电工操作技能,以适应现代化生产和生活的需要,就显得十分重要。 学习目标 1.电路的基本组成、电路的三种工作状态和额定电压、电流、功率等概念。 2.掌握电流、电压、电功率、电能等基本概念。 3.掌握电阻定律、欧姆定律,了解电阻与温度的关系。 4. 理解电动势、端电压、电位的概念。 5. 掌握电阻串联分压关系与并联分流关系。 6. 学会分析计算电路中各点电位。 7.掌握基尔霍夫定律及其应用,学会运用支路电流法分析计算复杂直流电路。 第一章电路的基本结构 一、直流电源的概念 在日常生产和生活中,大部分环节使用的都是交流电,但也有很多场合使用直流电,比如:手机充电器、蓄电池、干电池电路等等。直流电的特点是大小和方向都不随时间变化,理想的直流电在坐标系里是一条直线,但实际上直流电有很小的脉动。 二、电路的组成及状态 1、电路的基本组成 (1)什么是电路 一个基本的电流回路称为电路。例如:在使用灯具(或其他电气设备)之前,总要用导线把它们和电源连接起来,这种将电源和负载连接起来的电流通路称为电路。即电路是由各种元器件(或电工设备)按一定方式联接起来的总体,为电流的流通提供了路径。如图所示为一个简单电路: (2)电路的基本组成 通常组成一个简单电路,至少要有电源、连接导线、开关和负载。负载、连接导线和开关称为外电路,电源内部的电路称为内电路。电路的基本组成包括以下四个部分: 电源(供能元件):为电路提供电能的设备和器件(如电池、发电机等)。 电源就是一个能量转换装置,把非电能转换为电能的一种装置。比如:干电池是把化学能转换为电能的装置,而发电机是把机械能转换为电能的装置。直流

电工电子技术基础试题库

《电工电子技术》课程复习资料 一、填空题: 1.正弦交流电的相量表示具体有有效值相量和最大值相量两种形式。 2.一阶电路暂态过程三要素法的表达式。 3.变压器有三大作用,分别是变压_、_变流_和_变换阻抗_。 结具有单向导电性,可描述为正偏导通、反偏截止。 5.以比较的风格分类,电压比较器有单限比较、滞回比较和窗口比较。 6.基本的逻辑关系是逻辑与、逻辑或和逻辑非。 7.“触发”是指给触发器或时序逻辑电路施加时钟(脉冲)信号。 8.电路的主要作用是传输、分配和控制电能和传送、处理电信号。 9.负载功率因数过低的后果是增大输电线路损耗和使供电设备不被充分利用。 10.三相同步发电机的基本构成是定子和转子。 11.电容和电感储能的数学表达式是和。 12.低压供电系统的接线方式主要有树干式和放射式。 13.实际变压器存在两种损耗,分别是铜耗和铁耗。 14.已知三相异步电动机的工频为50HZ,五对磁极,则同步转速为600r/min。 15.变压器的主要构成部件是绕组和铁芯。 16.已知三相异步电动机的工频为50HZ,四对磁极,则同步转速为750 r/min。 17.晶体三极管的两个PN结分别是发射结和集电结。 18.要使晶体三极管处于截止状态,其偏置方法是使发射结反偏集电结反偏。 19.反相比例运算关系是.,同相比例运算关系是。 20.多发射极管的作用是实现与运算、提高(逻辑)转换速度。 21.翻转是指触发器在时钟脉冲到达后形成与初态相反的次态。 22.我国规定的电力网特高压额定值有330kV、500kV和1000kV 。 23.理想变压器的变压公式是。 24.已知三相异步电动机的工频为50HZ,三对磁极,则同步转速为1000r/min。 25.晶体三极管有三种工作状态,分别为放大、截止和饱和。 26.放大电路的耦合方式有阻容耦合、变压器耦合和直接耦合。 27.负反馈对放大电路性能的影响有稳定电压放大倍数、拓展频宽、改善非线性失真和改变输入输出阻抗。 28.与时序电路相比,组合电路的特点是输出只与当前输入有关,而与初态无关。 29.理想变压器的变流公式是。 30.已知三相异步电动机的工频为50HZ,二对磁极,则同步转速为1500r/min

电工电子技术基础在线作业

电工电子技术基础_在线作业_2 交卷时间:2016-10-30 12:37:53 一、单选题 1. (5分)要使JK触发器的输出Q处于反转的状态,它的输入信号JK应为()。 A. 0 0 B. 1 0 C. 0 1 D. 1 1 纠错 得分: 5 知识点:电工电子技术基础 收起解析 答案 D 解析 2. (5分)由555集成定时器组成单稳态触发器时,需要外加的元件是()。 A. 两个电阻、一个电容 B. 两个电容

C. 一个电阻、一个电容 D. 两个电阻 纠错 得分: 5 知识点:电工电子技术基础 收起解析 答案 C 解析 3. (5分)要使JK触发器的输出Q=0的状态,它的输入信号JK应为()。 A. 不变 B. 0 1 C. 1 0 D. 翻转 纠错 得分: 5 知识点:电工电子技术基础 收起解析 答案 B 解析

4. (5分)上图是()电路符号。 A. 逻辑与 B. 逻辑非 C. 逻辑或 D. 逻辑加 纠错 得分: 5 知识点:电工电子技术基础 收起解析 答案 B 解析 5. (5分)计数器电路由触发器组成。() A. 对 B. 错 纠错 得分: 5 知识点:电工电子技术基础

收起解析 答案 A 解析 6. (5分)在交流电路中,电动势、电压及电流的有效值分别表示为()。 A. B. C. D. 纠错 得分: 5 知识点:电工电子技术基础 收起解析 答案 C 解析 7. (5分)字符“A”的ASCII码为()。 A. 0001100 B. 1001000 C. 1000100

D. 1000001 纠错 得分: 5 知识点:电工电子技术基础 收起解析 答案 D 解析 8. (5分)在交流电路中,容抗随频率的增大而增大。() A. 对 B. 错 纠错 得分: 5 知识点:电工电子技术基础 收起解析 答案 B 解析 9. (5分)逻辑变量的取值,1比0大。()。

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周 授课 教学 执行 授课章节及内容摘要 学时 方式 课外作业及考核 次 情况 思考: 1、冬季穿脱毛衣时,静 1 绪论 安全用电常识 2 讲授 电有上千 v 的电压,为什么没有 出现电死人的情况? 2 15、 16 级德育体验周, 17 级军训 2 3 触电急救 2 电教 练习急救措施 4 第一章 电路的结构和常用基本 2 电教 课后习题一、二 物理量(电压、电流) 5 国庆、中秋放假 2 6 电路的相关物理量(电位、电动 2 讲授 课后习题三 1、 2、 3、 4 势、电能 ) 7 电阻串、并联电路的结构与作用 2 讲授 练习册 1.3、 1.4 8 秋季田径运动会 2 9 电路相关名词及基尔霍夫电压、 2 讲授 练习册 1.5 一、填空题 电流定律 10 第二章 磁场及电磁感应 2 电教 练习册 2.1、 2.2 11 半期复习与测试 2 测试 半期测试题 12 第三章 电容、 电感的概念、 参数 2 电教 课后习题一 、二、 标注及应用 13 第四章单相正弦交流电路的概 2 电教 练习册 4.1 念、相关物理量 14 正弦交流电的表示法 2 讲授 课后习题 一、二、 15 纯电感、纯电容电路的结构及功 2 电教 课后习题 三、四 率 16 纯电阻电路的结构及功率、电路 2 讲授 练习册 4.2 4.5 的功率因数 17 第五章三相交流电源的产生与应 2 讲授 课后题一、二、三 用 18 三相负载的连接 2 电教 练习册 5.1 一、 19 三相电功率 2 讲授 练习册 5.1 二、三 5.2 一、 二、 三

《电工电子技术基础》试卷A及参考答案

华中师范大学成人专科 学年第二学期 《电工电子技术基础》试卷(A 卷) 考试时间:90分钟 闭卷 任课老师: 班级: 学号: 姓名: 成绩: 一、填空:(每空2分,共40分) 1、基尔霍夫电流定律:I= A 。; 2、欧姆定律:买了一个日光灯,功率P=40W ,电压220V ,I= A . 因为它的功率因数只有0.5,应该在它的两端并联 可以其提高功率因数。 3、电路如图,其戴维南等效电路的参数: U AB = V ;R AB = Ω; 4、单相交流电路: 已知:0220260)u t V =+;则有效值U= V ;频率是 HZ 。 5、对称三相四线制电路中,相电压是220V ,线电压为: V ; 6、三相交流异步电动机的转差率S= 。 7、三相交流异步电动机定子旋转磁场的转速是: 8、三极管的放大条件是: 9、判断R F 的反馈类型: 。 10、组合电路如图,输出F= 。 装 订 线

11、三端集成稳压器W7809能够输出 V电压。 12、三相四线制电路中,则中线的作用为。 13、能实现F=0 的逻辑门 是。 14、可以实现Q Q n= +1的电路 是:。 15、安全电压是: V。 16、热继电器的热元件应该连接到。 17、变压器铁心有:两种损耗。 二、简答题:(每题4分,共20分) 1、交流电路的有功功率、无功功率及视在功率的表达式?其中cos?被称为什么? 答: 2、三相异步电动机的调速方法有哪些? 答: 3、画出接触器的线圈符号及触头的符号。 答: 4、单相桥式整流电路,已知变压器副边电压U 2 =20V,则输出平均电压 U O =?若一个二极管开路,则输出平均电压U O =?

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周 授课章节及内容摘要 授课次学时 1 绪论安全用电常识 2 2 15、16 级德育体验周, 17 级军训 2 3 触电急救 2 4 第一章电路的结构和常用基本 2 物理量(电压、电流) 5 国庆、中秋放假 2 6 电路的相关物理量(电位、电动 2 势、电能) 7 电阻串、并联电路的结构与作用 2 8 秋季田径运动会 2 9 电路相关名词及基尔霍夫电压、 2 电流定律 10 第二章磁场及电磁感应 2 11 半期复习与测试 2 12 第三章电容、电感的概念、参数 2 标注及应用 13 第四章单相正弦交流电路的概 2 念、相关物理量 14 正弦交流电的表示法 2 15 纯电感、纯电容电路的结构及功 2 率 16 纯电阻电路的结构及功率、电路 2 教学执行 课外作业及考核 方式情况 思考: 1、冬季穿脱毛衣时,静 讲授电有上千v 的电压,为什么没有 出现电死人的情况? 电教练习急救措施 电教课后习题一、二 讲授课后习题三1、 2、 3、 4 讲授练习册1.3、 1.4 讲授练习册 1.5 一、填空题 电教练习册 2.1、 2.2 测试半期测试题 电教课后习题一、二、 电教练习册 4.1 讲授课后习题一、二、 电教课后习题三、四 讲授练习册 4.2 4.5

的功率因数 17 第五章三相交流电源的产生与应 2 讲授课后题一、二、三 用 18 三相负载的连接 2 电教练习册 5.1 一、 19 三相电功率 2 讲授练习册 5.1 二、三 5.2 一、二、 三 20 期末复习 2 讲授复习试题 第一章审核签字课题 第一节 授课时数 2 课时授课时间第1 周第 1 ~ 2 课时 知识1、了解电路的组成。 与 2、掌握电路中每部分的作用。 技能 教 学过程 目与讲授法与图示法相结合,便于学生回忆巩固。 标 方法 情感 态度 结合生活中常见的电器设备来进行讲解。 与价 值观 新学期开学,学生身心状态还未收回,切寒假后,此前所学知识部分已经遗忘或模糊,学情分析 需要通过复习收心和巩固知识,为新课内容做准备。 教学重点1、电路结构2、各部分的作用 教学难点1、讲电路图形符号和实物结合,识读简单电路图。

第1章安全用电基本知识-电工电子技术基础教学文稿

第1章安全用电基本知识 本章要点: 本章主要介绍安全用电的基本知识,包括电流对人体的危害,安全电压,触电的预防,触电后 急救;雷电的防护与静电的防护知识。 教学目标: 1)了解电流对人体的危害 2)掌握安全用电基本知识 3)掌握触电急救的方法 4)了解雷电、静电的防护基本知识 1.1电流对人体的危害 电气危害有两个方面:一方面是对系统自身的危害,如短路、过电压、绝缘老化等;另一方面是对用电设备、环境和人员的危害,如触电、电气火灾、电压异常升高造成用电设备损坏等,其中幼以触电和电气火灾危害最为严重。触电它可直接导致人员伤残、死亡。另外,静电产生的危害也不能忽视,它是电气火灾的原因之一,对电子设备的危害也很大。 1. 电流对人体的危害 电流对人体伤害的严重程度一般与下面几个因素有关。 (1)通过人体电流的大小, (2)电流通过人体时间的长短, (3)电流通过人体的部位, (4)通过人体电流的频率, (5)触电者的身体状况。 一般来说,通过人体的电流越大,时间越长,危险越大;触电时间超过人的心脏搏动周期(约为750ms),或者触电正好开始于搏动周期的易损伤期时,危险最大;电流通过人体脑部和心脏时最为危险;40--60Hz的交流电对人体的危害最大,直流电流与较高频率电流的危险性则小些;男性、成年人、身体健康者受电流伤害的程度相对要轻一些以工频电流为例,实验资料表明:lmA左右的电流通过人体,就会使人体产生麻刺等不舒服的感觉;10~30mA 的电流通过人体,便会使人体产生麻痹、剧痛、痉挛、血压升高、呼吸困难等症状,触电者已不能自主摆脱带电体,但通常不致有生命危险;电流达到50mA以上,就会引起触电者心室颤动而有生命危险;100mA以上的电流,足以致人于死地。 2. 人体电阻及安全电压 通过人体电流的大小与触电电压和人体电阻有关。人体电阻不仅与身体自然状况和人体部位有关,而且还与环境条件等因素以及接触电压有很大关系。通常人体电阻可按1000~2000欧姆,人体电阻越大,受电流伤害越轻。细嫩潮湿的皮肤,电阻可降至800欧姆以下。接触的电压升高时,人体电阻会大幅度下降。 电流通过人体时,人体承受的电压越低,触电伤害越轻。当电压低于某一定值后,就不会造成触电了。这种不带任何防护设备,对人体各部分组织均不造成伤害的电压值,称为安全电压。 世界各国对于安全电压的规定不尽相同。有50V,40V,36V,25V,24V等,其中50V,25V居多。国际电工委员会(1EC)规定安全电压限定值为50V,25V以下电压可不考虑防护电击的安全措施。我国规定12V,24V,36V三个电压等级为安全电压级别,不同场所选用安全电压等级不同。 在湿度大、狭窄、行动不便、周围有大面积接地导体的场所(如金属容器内、矿井内、隧道内等)使用的手提照明,应采用12V安全电压。 凡手提照明器具,在危险环境、特别危险环境的局部照明灯,高度不足2.5M的一般照明灯,携带式电动工具等,若无特殊的安全防护装置或安全措施,均应采用24V或36V安全

电工电子课程介绍.doc

课程介绍 电工电子技术课程是机电、模具、数控等专业的一门必修的重要课程,在课程设置结构中,它处在“专业基础课”位置。是一门工科专业的技术基础课程,在教学体系中占有十分重要的位置。本课程的作用和任务是使学生获得电工技术和电子技术必要的基础理论、基础知识和基本技能,了解电工技术和电子技术的应用和发展概况,为学习后续课程以及从事与专业有关的工程技术工作打下一定的基础。 在以往的教学中,我系各专业的课程都需开设电路、模拟电子技术、数字电子技术这三门专业技术基础课;这些课程理论繁多,内容重复,不符合高职高专院校“必需、够用、简明、精干”的指导思想;另外实践性重视不够,反映最新技术内容少;过多强调各部分内容的系统性、完整性,占用了相当多的学时,因而无法讲授更多的新知识,不适应新形势的需要;实验设备陈旧落后,实验内容单薄,跟不上技术发展的需要;学生综合能力的训练少,因而学了许多东西仍不会用,动手能力仍较差。 同整个教学改革一样,一门课程的改革的核心也应当是教学思想和观念的改革。教育必须适应社会经济发展对人才的要求,社会对高职高专人才的要求是他们具有一定的理论基础,较高的综合素质和很强的实践应用能力,就是说高职高专教育是培养面向生产第一线的应用型工程技术人才。为了实现高职高专教育的人才培养目标,我们提出了以技术应用能力培养为主线,专业课以“应用为目的”,基础课以“必须够用为度”的教学改革思想,逐渐由三年制教学向两年制教学过渡的目标。根据岗位能力需求,围绕课程体系整体优化,改变过去重知识传授、轻能力和素质培养的状况,对课程设置进行精简、整合和优化,在知识的综合上下工夫,建立以培养学生的应用能力和提高学生的工程素质为目的的培养方案;寻找符合我们要求的内容,为确保高质量教材进课堂,在教材的选用上选择了高职高专的规划教材,现在我们正按教育部的要求编制“十一五”电工技能实训教材。因为教材是体现教学内容和教学要求的知识载体,是进行教学的基本工具,是提高教学质量的重要保证。 1.课程教学目标(能力分析及说明) 学生通过本课程的学习,获得电工技术和电子技术方面的基本理论、基本知识和基本技能,培养创新意识和工程意识,提高学生的应用能力及综合运用所学知识的能力,即培养两个意识,提高两种能力;了解电气技术和其他学科领域的相互联系和相互促进的关系,为今后专业课的学习和工作奠定理论和实践基础。

中等职业学校电工电子技术与技能教学大纲

附件7: 中等职业学校电工电子技术与技能教学大纲 一、课程性质与任务 本课程是中等职业学校非电类相关专业的一门基础课程。其任务是:使学生掌握非电类相关专业必备的电工电子技术与技能,培养非电类相关专业学生解决涉及电工电子技术实际问题的能力,为学习后续专业技能课程打下基础;对学生进行职业意识培养和职业道德教育,提高学生的综合素质与职业能力,增强学生适应职业变化的能力,为学生职业生涯的发展奠定基础。 二、课程教学目标 使学生会观察、分析与解释电的基本现象,具备安全用电和规范操作常识;了解电路的基本概念、基本定律和定理;熟悉常用电气设备和元器件、电路的构成和工作原理及在实际生产中的典型应用;会使用电工电子仪器仪表和工具;能初步识读简单电路原理图和设备安装接线图,并能对电路进行调试、对简单故障进行排除和维修;初步具备查阅电工电子手册和技术资料的能力,能合理选用元器件。 结合生产生活实际,培养对电工电子技术的学习兴趣和爱好,养成自主学习与探究学习的良好习惯;通过参加电工电子实践活动,培养运用电工电子技术知识和工程应用方法解决生产生活中相关实际电工电子问题的能力;强化安全生产、节能环保和产品质量等职业意识,养成良好的工作方法、工作作风和职业道德。 三、教学内容结构 教学内容由基础模块和选学模块两部分组成。 1. 基础模块是各专业学生必修的基础性内容和应该达到的基本要求,教学时数为54学时。 2. 选学模块是适应不同专业需要,以及不同地域、学校的差异,满足学生个性发展的选学内容,选定后即为该专业的必修内容,教学时数不少于10学时。 3. 课程总学时数不少于64学时。

四、教学内容与要求 基础模块

《电工与电子技术基础》课程标准

电工与电子技术基础》课程标准 所属学院:机械学院适用专业:工程机械 课程编号:GJ1002 课程类型:专业群平台课程 学分:4 学分学时:84 学时 1、前言 1.1 课程性质与任务本课程是中等职业学校机电技术应用、数控技术应用、电子技术应用等专业的必修课程。其任务是:使学生具备所必需的电路分析、模拟电子技术、数字电技术、电气控制技术等基本知识和基本技能;为学生掌握职业技能,提高全面素质,增强职业应变能力和继续学习的能力打下一定的基础。 1.2 设计思路通过本课程的学习,使学生具备从事机电技术工作所需的电工电子技术的基本知识和基本技能;为学生学习专业知识和职业技能,提高全面素质,增强适应职业变化的能力和为深入学习本专业后续课程及从事现代技术的应用打下基础。 2、课程培养目标 (一)知识目标 1、掌握电路的概念、电路元件的伏安特性,理解基尔霍夫定律。 2 、掌握支路电流法和戴维南定理,会运用这些原理和方法求解直流电路的问题。理解电压源,电流源其模型的等效变换。 3、掌握正弦交流电的三个特征量,理解正弦交流电的相量表示法,掌握电阻、电容、电感的伏安关系的复数表示法。 4、了解分析正弦稳态电路的相量法,理解串、并联谐振电路的原理。 5、掌握三相交流电路中各电量的关系,理解对称三相电路的计算,了解不对称三相电路。 6 、掌握磁路的基本概念。 7、了解低压电器的种类、作用。掌握三相异步电动机的继电器控制电路。 8、了解安全用电知识, 9、掌握常用半导体器件的结构和性能参数。 10、掌握模拟放大电路、整流电路的工作原理及组成。 11、掌握数字电路的工作原理,及常用数字电路的逻辑功能和应用。 12、掌握PLC 工作原理及编程应用 (二)能力目标1、具有比较熟练的直流、交流电路的分析和计算能力。 2、具有常用电工、电子仪器仪表的正确使用能力。

电工电子技术基础课程教学大纲

《电工与电子技术基础》课程教学大纲 课程代码:010332110 课程英文名称:Electrical and Electronic Technology 课程总学时:72 讲课:64 实验:8 上机:0 适用专业:工业工程 大纲编写(修订)时间:2017.7 一、大纲使用说明 (一)课程的地位及教学目标 1.电工与电子技术课程是工业工程专业的一门专业基础课。 2.本课程的教学目标是使学生能够掌握基本的电工电子线路的分析方法,并能设计简单的应用电路,通过电工实验,使学生对课堂所学的理论得到进一步的加深和理解,并使学生对实际电路的设计、制作、调试方法有较好的了解和实践,为进一步学习其它相关课程打下基础。 (二)知识、能力及技能方面的基本要求 1.要求学生对电工与电子技术课程所研究的基本现象和基本原理有一个比较全面和系统的认识; 2.要求学生掌握电工电子学的基础知识,学会运用所学的理论知识分析常用的电路,了解设计简单电路的方法,特别在动手能力方面,通过课内仿真实验得到一定的训练。 (三)教学大纲的实施说明 1.课程内容 课程内容分为电工和电子两大部分。电工部分中,正弦交流电路的相量表示及计算和电路的暂态分析是难点,也是重点,应加强练习。电子部分中,重点是元件的输出特性和分析方法。在模拟部分,集成运算放大器和直流稳压电源是最典型的应用。在数字部分,组合逻辑电路和时序逻辑电路是重点,其中时序逻辑电路部分比较难,应较详细讲解和训练。 2.教学方法与手段 采用多媒体教学(课堂讲授)和翻转课堂相结合的方法,根据教学目标和教学内容,有针对性的选择要进行翻转教学的知识点,收集教学资源制作成微课。同时,设计详细的课前自主学习任务单,包括:学习指南、学习任务、困惑与建议三部分内容。最后,将微课及学习任务单等教学资源放到学生的QQ群及学校的教学平台上供学生课前学习。在课堂上,教师重点解决学生反馈回来的问题,同时引入电路仿真软件比如proteus,对电路的基本原理和工作过程进行仿真,增加实践过程,加强同学们对知识的理解。 (四)对先修课的要求 要求在学习本课程之前必须修完下述课程:高等数学,复变函数,积分变换等。 (五)对习题课、实践环节的要求 习题要求:学习完每一部分内容,都要给学生布置一些相关习题,以加深对课堂知识的理解,检验学生对所学内容的掌握程度。要求学生对所讲例题做到举一反三,能够应用所学内容完成电路的分析及简单电路的设计。 实验要求:理论课后一周内进行,可根据授课内容并结合实验教学进行安排 (六)课程考核方式 1、考核方式:考试。 2、考试方法:闭卷。 3、课程总成绩:最终理论考试(70%)、平时考核(包括作业、小测验、提问等)(20%)、实验(10%)

电工电子技术基础习题答案精编WORD版

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第1章 电路的基本知识 1.1 电路的概念 (1)略 (2)电路通常由电源、负载和中间环节(导线和开关)等部分组成。 A .电源的作用:将其他形式的能转换成电能。 B .负载的作用:将电能转换成其他形式的能。 C .中间环节的作用:传递、分配和控制电能。 1.2 电路中的主要物理量 (1)零、负电位、正电位 (2)3、1.5、3、1.5、0、3 (3)-7,-5 1.3 电阻 (1)3∶4 (2)查表1.3,知锰铜合金的电阻率?Ω?=-7104.4ρm 根据S l R ρ=,得43.1104.41021.0376=???==--ρRS l m 1.4 欧姆定律

(1)电动势、内压降 (2)当R =∞ 时,电路处于开路状态,其特点是电路中电流为零,电源端电压等于电源电动势;当R =0时,电路处于短路状态,其特点是短路电流极大,电源端电压等于0。 (3)22.01000 220=== R U I A 由于22.0=I A=220mA 50>mA ,故此人有生命危险。 1.5 电功与电功率 (1)2540 1000=== P W t h (2)略 (3)31680072002.0220=??==UIt W J 思考与练习 一、判断题 1.√ 2. × 3. √ 4. × 5. √ 6. × 7. × 8. √ 9. × 二、选择题 1. C 2. C 3. B 4. B 5. B 6. B 7. C 8. B 三、填空题

电工电子技术基础习题参考答案

电工电子技术基础习题参考答案 第一章 1-1题略 (a)u=iR+Us (b)u=-iR+Us 1-2题略 解:设各支路参考电流I1、I2、I;参考电压U AB,电压源Us、电流源Is。 如图所示,联立方程。 I1+ I2-I=0 基尔霍夫电流定律:ΣI=0 I1 R1+U AB-Us=0 基尔霍夫电压定律:ΣU=0 U AB=I R2 部分电路欧姆定律:U=I R 参数代入 I1+ 2-I=0 I1 +U AB-2=0 U AB=I 解得

I1=0 I=2A U AB=2V 所求电流I=2A。1-3题略

解:(1)设电压源Us1、电压源Us2。如图所示,联立方程。 -I1+ I2-I3=0 基尔霍夫电流定律(节点A):ΣI=0 -I1 R1+U3-U S1=0 基尔霍夫电压定律(回路1):ΣU=0 I2 R2+U3- Us2=0基尔霍夫电压定律(回路2):ΣU=0 参数代入 -0.003+ 0.001-I3=0 -0.003·10000-30+U3=0 0.001·20000+U3- 80=0 解得 I3=- 2mA U3=60V (2)说明元件3是电源,电压源Us1、电阻R1、R2是负载输入功率,电压源Us2、元件3是输出功率。

(3)演算电路功率 总输出功率:P O=P US2+ P3 =Us2·I2+(- I3)·U3 =Us2·I2- I3·U3 =80·0.001 -(- 0.002)·60 =80mW+120mW =200mW 总输入功率:Pi=P US1+ P R1+ P R2 =Us1·I1 + I12·R1 + I22·R2 =30·0.003 +(0.003)2·10000 +(0.001)2·20000 =90mW +90mW+20mW =200mW 电路功率演算结果:总输入功率等于总输入功率,功率平衡。 1-4题略 解:设各支路参考电流I1、I2;参考电压U A、参考电压U B,电压源Us1、

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