演講人：日期:哈爾濱工業(yè)大學電工與電子技術目錄電機與電力系統(tǒng)0604實驗與實踐環(huán)節(jié)應用領域與發(fā)展05電子器件與電路03電路分析基礎02學科概述01PART學科概述01電工技術發(fā)展歷程電機與電力電子技術研究電機設計、驅(qū)動與控制，以及電力電子變流技術，為現(xiàn)代工業(yè)提供高效能源轉(zhuǎn)換與控制手段。01電力系統(tǒng)與自動化研究電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行、優(yōu)化調(diào)度及自動化技術，提高電力系統(tǒng)整體效率和可靠性。02電工理論與新技術涵蓋電磁場、高電壓技術等，不斷探索電工領域新理論、新方法和新技術。03電子技術核心課程體系基礎電子技術信號處理與分析通信原理與技術嵌入式系統(tǒng)與人工智能包括模擬電路、數(shù)字電路等，為電子技術應用奠定堅實基礎。研究信息傳輸、編碼、解碼及網(wǎng)絡通信技術，滿足現(xiàn)代社會對信息傳輸?shù)男枨?。涉及信號獲取、處理、識別及應用，為信號檢測、圖像處理等領域提供關鍵支撐。結合計算機科學、電子技術及人工智能等，培養(yǎng)嵌入式系統(tǒng)設計與開發(fā)能力。學科地位與工業(yè)影響學科地位電工與電子技術是現(xiàn)代工業(yè)與科技的重要支柱，為國民經(jīng)濟各部門提供基礎支撐和關鍵技術?？蒲谐晒S碩引領行業(yè)發(fā)展在電機、電力電子、自動化等領域取得多項重要研究成果，為國家建設和發(fā)展做出突出貢獻。通過人才培養(yǎng)和科技創(chuàng)新，不斷推動電工與電子技術在能源、交通、制造等領域的廣泛應用，引領行業(yè)技術升級和進步。123PART電路分析基礎02歐姆定律基爾霍夫定律描述電流、電壓和電阻之間的關系，是電路分析的基礎。包括基爾霍夫電流定律（KCL）和基爾霍夫電壓定律（KVL），用于分析復雜電路中的電流和電壓關系?；倦娐范膳c定理疊加原理用于計算線性電路中多個電源共同作用時的響應。戴維南定理與諾頓定理用于簡化電路，將復雜電路等效為簡單電路進行分析。交直流電路分析方法直流電路分析方法采用直流等效的方法，將交流電路中的元件進行直流等效，從而簡化電路分析。01交流電路分析方法包括相量法、復數(shù)法和正弦穩(wěn)態(tài)分析法等，用于分析正弦交流電路中的電流、電壓和功率等參數(shù)。02頻率響應與濾波器研究電路對不同頻率信號的響應特性，以及濾波器的設計原理。03暫態(tài)過程與諧振現(xiàn)象暫態(tài)過程分析電路在開關動作、信號突變等瞬間變化過程中的響應，包括電容的充放電過程和電感的儲能與釋能過程。01諧振現(xiàn)象當電路中的感抗和容抗相等時，電路發(fā)生諧振，此時電路中的電流、電壓和功率達到最大值。研究諧振現(xiàn)象有助于避免電路中的過電壓和過電流。02PART電子器件與電路03半導體器件工作原理硅（Si）、鍺（Ge）等，具有介于導體和絕緣體之間的導電性能。半導體材料P型半導體中空穴濃度高，N型半導體中電子濃度高。P型半導體和N型半導體P型半導體和N型半導體接觸時形成的區(qū)域，具有單向?qū)щ娦?。PN結基本放大電路構成將輸入信號的幅度放大，以驅(qū)動負載。放大電路的作用共射放大電路共基放大電路輸入信號從基極輸入，輸出信號從集電極輸出，具有電壓放大作用。輸入信號從發(fā)射極輸入，輸出信號從集電極輸出，具有電流放大作用。數(shù)字邏輯電路基礎基本邏輯門電路包括與門、或門、非門等，用于實現(xiàn)基本邏輯運算。01組合邏輯電路由基本邏輯門電路組合而成，實現(xiàn)復雜的邏輯功能。02時序邏輯電路具有記憶功能，其輸出不僅與當前輸入有關，還與之前的輸入和狀態(tài)有關。03PART電機與電力系統(tǒng)04電機結構與運行原理直流電機結構與原理電機運行特性交流電機結構與原理電機控制方法直流電機由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成，通過電刷和換向器實現(xiàn)電流的換向，使電機能夠持續(xù)旋轉(zhuǎn)。交流電機利用電磁感應原理，通過定子電流產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，使轉(zhuǎn)子受力轉(zhuǎn)動。電機在不同負載下的運行特性，包括轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、效率等參數(shù)的變化規(guī)律。通過改變電機輸入電壓、電流等參數(shù)，實現(xiàn)對電機轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的控制。發(fā)電系統(tǒng)將其他形式的能源轉(zhuǎn)化為電能的設備，如水力發(fā)電機、火力發(fā)電機等。輸電系統(tǒng)將發(fā)電廠產(chǎn)生的電能通過高壓輸電線路輸送到各個用電地點的過程。配電系統(tǒng)將輸電系統(tǒng)輸送來的電能分配到各個用戶的過程，包括變壓器、配電所等設備。用電系統(tǒng)將配電系統(tǒng)提供的電能轉(zhuǎn)化為各種需要的能源，如電動機、照明等。電力系統(tǒng)組成要素調(diào)速與控制技術直流電機調(diào)速技術通過改變電樞電壓、電流或磁場強度等方式實現(xiàn)直流電機的調(diào)速。交流電機調(diào)速技術通過改變電機定子電流的頻率、極對數(shù)或轉(zhuǎn)子電阻等方式實現(xiàn)交流電機的調(diào)速。電機控制技術利用現(xiàn)代控制理論和方法，對電機進行精確控制，包括位置控制、速度控制等。電力系統(tǒng)自動化技術利用計算機技術、通信技術和自動控制技術，實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的自動化控制和管理。PART實驗與實踐環(huán)節(jié)05基礎電路實驗項目直流電路實驗包括直流電路的參數(shù)測量、電路分析、電路定理驗證等。01交流電路實驗涵蓋交流電路的參數(shù)測量、頻率特性、相位關系分析等。02放大電路實驗涉及共射放大電路、差動放大電路、功率放大電路等。03模擬集成電路實驗包括集成運算放大器、模擬濾波器、振蕩器等。04仿真軟件應用訓練Multisim仿真軟件Proteus仿真軟件MATLAB/SimulinkAltiumDesigner用于電路仿真、設計、測試和分析。用于電路建模、仿真分析和系統(tǒng)控制設計。支持單片機仿真、電子元件庫豐富，適用于電子系統(tǒng)設計。電路板設計軟件，支持原理圖設計、PCB布局布線等。典型工程案例分析通信系統(tǒng)案例電力系統(tǒng)案例控制系統(tǒng)案例嵌入式系統(tǒng)案例如移動通信、衛(wèi)星通信等，涉及信號調(diào)制、解調(diào)、濾波等。如電網(wǎng)監(jiān)控、電力電子等，涵蓋整流、逆變、電機控制等。如自動化生產(chǎn)線、機器人控制等，涉及傳感器、執(zhí)行器、控制器等。如智能家居、醫(yī)療設備等，涉及微控制器編程、接口設計等。PART應用領域與發(fā)展06如電網(wǎng)監(jiān)控、電力調(diào)度、變電站自動化等。能源與電力行業(yè)自動化涵蓋樓宇自動化、智能家居、交通監(jiān)控與管理等。建筑與智能交通自動化01020304包括生產(chǎn)線的自動化、裝配自動化、檢測自動化等。制造業(yè)自動化包括空氣質(zhì)量監(jiān)測、水質(zhì)監(jiān)測、環(huán)境災害預警等。環(huán)境監(jiān)測與保護自動化工業(yè)自動化應用場景新能源技術融合方向太陽能技術太陽能電池、太陽能光熱利用、太陽能發(fā)電系統(tǒng)等。01風能技術風力發(fā)電、風力控制系統(tǒng)、風電場設計等。02儲能技術鋰離子電池、超級電容器、儲能技術系統(tǒng)等。03核能技術核能發(fā)電、核反應堆技術、核輻射防護與監(jiān)測等。04智能電網(wǎng)發(fā)