1、電工電子教研室：唐恒娟電工電子教研室：唐恒娟聯(lián)系電話：聯(lián)系電話QQ: 2411570880一、課程的性質(zhì)與目的一、課程的性質(zhì)與目的 本課程是理工科非電類專業(yè)的一本課程是理工科非電類專業(yè)的一門技術(shù)基礎(chǔ)課。本課程的目的是：門技術(shù)基礎(chǔ)課。本課程的目的是： 使學(xué)生通過本課程的學(xué)習(xí)，掌握使學(xué)生通過本課程的學(xué)習(xí)，掌握電工與電子技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)、基本理電工與電子技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)、基本理論和基本技能，了解電工電子技術(shù)發(fā)論和基本技能，了解電工電子技術(shù)發(fā)展的概況，為學(xué)習(xí)后續(xù)課程以及從事展的概況，為學(xué)習(xí)后續(xù)課程以及從事工程技術(shù)和科學(xué)研究工作打下一定基工程技術(shù)和科學(xué)研究工作打下一定基礎(chǔ)礎(chǔ) 。二、

2、主要內(nèi)容及基本要求二、主要內(nèi)容及基本要求 本課程包括電路、電子技術(shù)兩部分。以電路基本理論本課程包括電路、電子技術(shù)兩部分。以電路基本理論為基礎(chǔ)，并兼顧電子技術(shù)，通過講授、實(shí)驗(yàn)、習(xí)題等教學(xué)為基礎(chǔ)，并兼顧電子技術(shù)，通過講授、實(shí)驗(yàn)、習(xí)題等教學(xué)環(huán)節(jié)的實(shí)施，使學(xué)生達(dá)到以下基本要求：環(huán)節(jié)的實(shí)施，使學(xué)生達(dá)到以下基本要求： 1、電路部分：掌握基本定律和基本分析方法，并能進(jìn)行、電路部分：掌握基本定律和基本分析方法，并能進(jìn)行線性電路的計(jì)算。線性電路的計(jì)算。 2、電子技術(shù)部分：重點(diǎn)了解電子元件和集成電路的外部、電子技術(shù)部分：重點(diǎn)了解電子元件和集成電路的外部特性與基本應(yīng)用；對(duì)電子電路能進(jìn)行定性分析、對(duì)簡(jiǎn)單電特性與基本應(yīng)

3、用；對(duì)電子電路能進(jìn)行定性分析、對(duì)簡(jiǎn)單電子電路能進(jìn)行定量計(jì)算。子電路能進(jìn)行定量計(jì)算。 3、實(shí)驗(yàn)部分：通過實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，掌握基本的實(shí)驗(yàn)技能，并、實(shí)驗(yàn)部分：通過實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，掌握基本的實(shí)驗(yàn)技能，并培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)。培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)。 4、具有進(jìn)一步自學(xué)電工與電子技術(shù)的能力。、具有進(jìn)一步自學(xué)電工與電子技術(shù)的能力。第一章第一章 電路的基本概念與基本定律電路的基本概念與基本定律第二章第二章 電路的基本分析方法電路的基本分析方法第三章第三章 正弦交流電路正弦交流電路 第四章第四章 三相電路三相電路第五章第五章 動(dòng)態(tài)電路的暫態(tài)分析動(dòng)態(tài)電路的暫態(tài)分析 時(shí)間時(shí)間: 第二、三、四、五、六、七周第二、三、四、五、六、七周

4、 電工技術(shù)講授內(nèi)容電工技術(shù)講授內(nèi)容電工技術(shù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容電工技術(shù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1 疊加原理疊加原理實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2 基爾霍夫定律基爾霍夫定律實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)3 三相交流電路電流、電壓測(cè)量三相交流電路電流、電壓測(cè)量第第1 1章章 電路的基本概念和基本定律電路的基本概念和基本定律 電路的基本概念電路的基本概念1.11.21.3理想電路元件理想電路元件基爾霍夫定律基爾霍夫定律1.參考方向、（非參考方向、（非 ）關(guān)聯(lián)參考方向）關(guān)聯(lián)參考方向 重點(diǎn)重點(diǎn)： 難點(diǎn)難點(diǎn)：2.理想電路元件及元件伏安特性（理想電路元件及元件伏安特性（VCR）3.基爾霍夫定律基爾霍夫定律1.參考方向的理解參考方向的理解2.基爾霍夫兩大定律的靈活應(yīng)用基

5、爾霍夫兩大定律的靈活應(yīng)用1.1電路的基本概念電路的基本概念1. 1.1 實(shí)際電路的組成及作用實(shí)際電路的組成及作用 實(shí)際電路是由電氣器件和電氣設(shè)備用導(dǎo)線相互實(shí)際電路是由電氣器件和電氣設(shè)備用導(dǎo)線相互連接，為實(shí)現(xiàn)某種功能而構(gòu)成的連接，為實(shí)現(xiàn)某種功能而構(gòu)成的電流通路電流通路。電源電源負(fù)載負(fù)載中間環(huán)節(jié)中間環(huán)節(jié)電源電源 激勵(lì)（源）激勵(lì)（源） 輸入輸入 產(chǎn)生產(chǎn)生電流和電壓電流和電壓響應(yīng)響應(yīng)輸出輸出說明說明1.1 電路的基本概念電路的基本概念實(shí)際電路的組成實(shí)際電路的組成 (1) (1) 實(shí)現(xiàn)電能的傳輸、分配與轉(zhuǎn)換。實(shí)現(xiàn)電能的傳輸、分配與轉(zhuǎn)換。 (2) (2) 實(shí)現(xiàn)信息的傳遞與處理。實(shí)現(xiàn)信息的傳遞與處理。1.1

6、 電路的基本概念電路的基本概念實(shí)際電路的作用實(shí)際電路的作用1.1 電路的基本概念電路的基本概念1. 理想電路元件理想電路元件實(shí)際的電氣器件工作時(shí)產(chǎn)生的電磁現(xiàn)象比較復(fù)雜；實(shí)際的電氣器件工作時(shí)產(chǎn)生的電磁現(xiàn)象比較復(fù)雜； 理想電路元件是對(duì)實(shí)際電路元件的科學(xué)抽象和概括；理想電路元件是對(duì)實(shí)際電路元件的科學(xué)抽象和概括；實(shí)際上是一種數(shù)學(xué)模型，用國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)符號(hào)表示。實(shí)際上是一種數(shù)學(xué)模型，用國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)符號(hào)表示。 1.1.2 電路模型電路模型基本的理想電路元件具有一種確定電磁性質(zhì)基本的理想電路元件具有一種確定電磁性質(zhì)電阻元件：電阻元件：表示消耗電能的元件表示消耗電能的元件電感元件：電感元件：表示產(chǎn)生磁場(chǎng)表示

7、產(chǎn)生磁場(chǎng)，儲(chǔ)存磁場(chǎng)能量的元件儲(chǔ)存磁場(chǎng)能量的元件電容元件：電容元件：表示產(chǎn)生電場(chǎng)，儲(chǔ)存電場(chǎng)能量的元件表示產(chǎn)生電場(chǎng)，儲(chǔ)存電場(chǎng)能量的元件電壓源和電流源：電壓源和電流源：提供電壓、電流的元件提供電壓、電流的元件1.1 電路的基本概念電路的基本概念1.1 電路的基本概念電路的基本概念2. 電路模型電路模型 電路模型電路模型：由由理想電路元件理想電路元件構(gòu)成的模型，用于分構(gòu)成的模型，用于分析計(jì)算的析計(jì)算的電路圖形電路圖形。 電路模型電路模型 對(duì)于一個(gè)實(shí)際電路，將實(shí)際電氣器件用對(duì)于一個(gè)實(shí)際電路，將實(shí)際電氣器件用理想電路理想電路元件元件替代，得到的可用電路符號(hào)表示的模型，稱之替代，得到的可用電路符號(hào)表示的模型

8、，稱之為電路模型或電路圖。為電路模型或電路圖。1.1 電路的基本概念電路的基本概念1. 1.3 電流和電壓的參考方向電流和電壓的參考方向規(guī)定：規(guī)定：正電荷移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鲗?shí)際方向。正電荷移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鲗?shí)際方向。tqidd定義：定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量。單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量。 實(shí)際方向?qū)嶋H方向只有兩種可能：只有兩種可能：從從A流向流向B或從或從B 流向至流向至A 1. 電流的定義與實(shí)際方向電流的定義與實(shí)際方向 定義：定義：在數(shù)值上等于電場(chǎng)力把單位正電荷從在數(shù)值上等于電場(chǎng)力把單位正電荷從A點(diǎn)點(diǎn) 移動(dòng)到移動(dòng)到B點(diǎn)所做的功，或等于兩點(diǎn)之間的電位之差。點(diǎn)所做的功，或等于兩點(diǎn)之

9、間的電位之差。 規(guī)定：規(guī)定：高電位指向低電位的方向，即電位真正降高電位指向低電位的方向，即電位真正降 低的方向?yàn)殡妷簩?shí)際方向。低的方向?yàn)殡妷簩?shí)際方向。實(shí)際方向?qū)嶋H方向只有兩種可能只有兩種可能qWudd1.1 電路的基本概念電路的基本概念2. 電壓的定義與實(shí)際方向電壓的定義與實(shí)際方向復(fù)雜電路的實(shí)際方向不易判斷；復(fù)雜電路的實(shí)際方向不易判斷；正弦交流激勵(lì)時(shí)，電路中的電壓和電流隨時(shí)間變化。正弦交流激勵(lì)時(shí)，電路中的電壓和電流隨時(shí)間變化。3.電流和電壓的參考方向電流和電壓的參考方向 參考方向：是任意指定的電壓（電流）方向。參考方向：是任意指定的電壓（電流）方向。 （1）電流的參考方向（兩種表示方法）電流的

10、參考方向（兩種表示方法） i 0i 0u 0 元件吸收功率元件吸收功率p0 元件吸收功率元件吸收功率p0, 電容吸收功率，電容吸收功率，電容充電；電容充電； p 0吸收功率，充當(dāng)負(fù)載吸收功率，充當(dāng)負(fù)載;p0發(fā)出功率，起電源作用。發(fā)出功率，起電源作用。1.2 理想電路元件理想電路元件（4）實(shí)際電壓源模型）實(shí)際電壓源模型注意：實(shí)際的電壓源不允許短路。注意：實(shí)際的電壓源不允許短路。1.2 理想電路元件理想電路元件電流源電流源 (1) 定義、符號(hào)定義、符號(hào)設(shè)流過電流源的電流為設(shè)流過電流源的電流為i(t), 則定義可簡(jiǎn)述為：則定義可簡(jiǎn)述為：utii(t)S對(duì)于任意對(duì)于任意 , )( 不論外電路如何，端電

11、流與其端電壓不論外電路如何，端電流與其端電壓 無關(guān)，無關(guān)，端電流總能保持給定值或一定的時(shí)間函數(shù)的元件端電流總能保持給定值或一定的時(shí)間函數(shù)的元件 其兩端的電壓受外電路的影響。其兩端的電壓受外電路的影響。（2）電流源的電壓、電流關(guān)系（）電流源的電壓、電流關(guān)系（VCR） 電流源的電流由其本身決定，與外電路無關(guān)電流源的電流由其本身決定，與外電路無關(guān);utii(t)S對(duì)于任意對(duì)于任意 , )( (3) 電流源的功率電流源的功率對(duì)于電流源，一般取非關(guān)聯(lián)參考方向?qū)τ陔娏髟?，一般取非關(guān)聯(lián)參考方向suip1.2 理想電路元件理想電路元件（4）實(shí)際電流源模型）實(shí)際電流源模型 實(shí)際電流源不允許開路。實(shí)際電流源不允許

12、開路。 因其內(nèi)阻大，若開路，電壓很大，可能燒毀電源。因其內(nèi)阻大，若開路，電壓很大，可能燒毀電源。 實(shí)際電流源向外提供電流時(shí)，總小于電流源電流。實(shí)際電流源向外提供電流時(shí)，總小于電流源電流。1.2 理想電路元件理想電路元件1.2 理想電路元件理想電路元件1.2.5 受控源受控源電路中的受控現(xiàn)象電路中的受控現(xiàn)象ic=b b ibiCui+iB+VBBRb+VCCRcuCEuo基本共射極放大電路基本共射極放大電路ibicicBCEibb bib微變等效電路微變等效電路ube+ +- -uce+ +- -ube+ +- -uce+ +- -rbeBEC 晶體管的晶體管的B、E之間可用之間可用rbe等效代

13、替等效代替。 晶體管的晶體管的C、E之間可用一受控電之間可用一受控電流源流源ic=b bib等效代替等效代替。1.2 理想電路元件理想電路元件常用電路符號(hào)常用電路符號(hào)+受控電壓源受控電壓源受控源的定義受控源的定義受控電流源受控電流源 電壓或電流電壓或電流不是給定的時(shí)間函數(shù)，而是受電路中不是給定的時(shí)間函數(shù)，而是受電路中某處的某處的電壓電壓(或電流或電流)控制的電源，稱受控（電）源?？刂频碾娫?，稱受控（電）源。被控量被控量控制量控制量1.2 理想電路元件理想電路元件受控源的分類和符號(hào)受控源的分類和符號(hào)VCVS CCVS VCCS CCCS 根據(jù)控制量和被控制量是電壓根據(jù)控制量和被控制量是電壓u 或

14、電流或電流i，受控源，受控源可分可分四種類型：四種類型：1.2 理想電路元件理想電路元件受控源與獨(dú)立源的比較受控源與獨(dú)立源的比較 獨(dú)立源是給定的、獨(dú)立的，而受控源由控制獨(dú)立源是給定的、獨(dú)立的，而受控源由控制量決定。量決定。 獨(dú)立源獨(dú)立源起起“激勵(lì)激勵(lì)”作用，而作用，而受控源受控源是反映電路是反映電路中某處的電壓或電流受另一處的中某處的電壓或電流受另一處的電壓或電流電壓或電流的的控制關(guān)系控制關(guān)系。受控源的處理方式受控源的處理方式 受控源的控制量一般不能消失受控源的控制量一般不能消失。 一般情況下，可先當(dāng)獨(dú)立源處理；一般情況下，可先當(dāng)獨(dú)立源處理；例例1-4：圖示電路中，電流源：圖示電路中，電流源A

15、2siS2g，VCCS的控制系數(shù)的控制系數(shù)，求，求u=？ 解：解：V1051siuV40102221guu1.2 理想電路元件理想電路元件 作業(yè)作業(yè) P25：1-101.3 基爾霍夫定律基爾霍夫定律 本節(jié)主要內(nèi)容：本節(jié)主要內(nèi)容：一、基爾霍夫電流定律（一、基爾霍夫電流定律（KCLKCL）二、基爾霍夫電壓定律（二、基爾霍夫電壓定律（KVL)KVL)三、講兩道例題，做習(xí)題三、講兩道例題，做習(xí)題1-101-10 n1848年，提出年，提出：n基爾霍夫電流定律，基爾霍夫電流定律， 簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)稱 KCL；n基爾霍夫電壓定律，基爾霍夫電壓定律， 簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)稱KVL；基爾霍夫基爾霍夫(克希荷夫）克希荷夫） (Kirc

16、hhoff)1824 1887 德國(guó)物理學(xué)家德國(guó)物理學(xué)家柏林科學(xué)院院士柏林科學(xué)院院士 被稱為被稱為“電路求解大師電路求解大師”1.3 基爾霍夫定律基爾霍夫定律 1.3.1 幾個(gè)概念幾個(gè)概念 支路：支路：電路中的每一個(gè)分支。電路中的每一個(gè)分支。 結(jié)點(diǎn)：結(jié)點(diǎn)：三條或三條以上支路的聯(lián)接點(diǎn)。三條或三條以上支路的聯(lián)接點(diǎn)。b=6n=4 回路：回路：由支路構(gòu)成的閉合路徑（由支路構(gòu)成的閉合路徑（6 6個(gè)個(gè)）。）。1.3 基爾霍夫定律基爾霍夫定律1.3.2 基爾霍夫電流定律（基爾霍夫電流定律（KCL） 在任一瞬間，流向任一結(jié)點(diǎn)的電流等于流出該在任一瞬間，流向任一結(jié)點(diǎn)的電流等于流出該結(jié)點(diǎn)的電流。結(jié)點(diǎn)的電流。流出流

17、出該結(jié)點(diǎn)的支路電流該結(jié)點(diǎn)的支路電流取取“+ +”號(hào)號(hào), ,否則取否則取“-”-”號(hào)。號(hào)。mti1b0)( 出出入入iior 規(guī)定：規(guī)定：對(duì)結(jié)點(diǎn)和結(jié)點(diǎn)應(yīng)用對(duì)結(jié)點(diǎn)和結(jié)點(diǎn)應(yīng)用KCL定律，可得：定律，可得： 0321+iii0543+iii321iii+543iii+或或1.3 基爾霍夫定律基爾霍夫定律廣義廣義KCL定律定律包含幾個(gè)結(jié)點(diǎn)的包含幾個(gè)結(jié)點(diǎn)的閉合面閉合面KCL對(duì)廣義結(jié)點(diǎn)同樣適用對(duì)廣義結(jié)點(diǎn)同樣適用廣義結(jié)點(diǎn)廣義結(jié)點(diǎn)0321III1.3 基爾霍夫定律基爾霍夫定律即：即： U = 0 在任一瞬間，從回路中任一點(diǎn)出發(fā)，沿回路循行在任一瞬間，從回路中任一點(diǎn)出發(fā)，沿回路循行一周，則在這個(gè)方向上電位升之和等

18、于電位降之和。一周，則在這個(gè)方向上電位升之和等于電位降之和。對(duì)回路對(duì)回路1：對(duì)回路對(duì)回路2： E1 = I1 R1 +I3 R3I2 R2+I3 R3=E2或或 I1 R1 +I3 R3 E1 = 0 或或 I2 R2+I3 R3 E2 = 0 I1I2I3ba+ + E2R2+ + R3R1E11 12 21列方程前列方程前標(biāo)注標(biāo)注回路循行方向；回路循行方向； 電位升電位升 = 電位降電位降 E2 =UBE + I2R2 U = 0 I2R2 E2 + UBE = 02應(yīng)用應(yīng)用 U = 0項(xiàng)前符號(hào)的確定：項(xiàng)前符號(hào)的確定： 3. 開口電壓可按回路處理開口電壓可按回路處理 注意：注意：1 1對(duì)回路對(duì)回路1：E1UBEE+B+R1+E2R2I2_ 電位升電位升 = 電位降電位降 E2 =UBE + I2R2 1 1對(duì)回路對(duì)回路1：E1UBEE+B+R1+E2R2I