電子電工技術(shù)PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1電子電工技術(shù)電子電工技術(shù)第1頁/共37頁放放大大器器揚(yáng)聲器揚(yáng)聲器話筒話筒 電路是電流的通路，是為了某種需要由電工設(shè)電路是電流的通路，是為了某種需要由電工設(shè)備或電路元件按一定方式組合而成。備或電路元件按一定方式組合而成。 發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)升壓升壓變壓器變壓器降壓降壓變壓器變壓器電燈電燈電動(dòng)機(jī)電爐電動(dòng)機(jī)電爐.輸電線輸電線第2頁/共37頁電源電源: 提供提供電能的裝置電能的裝置負(fù)載負(fù)載: 取用取用電能的裝置電能的裝置中間環(huán)節(jié)：中間環(huán)節(jié)：傳遞、分傳遞、分配和控制電能的作用配和控制電能的作用發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)升壓升壓變壓器變壓器降壓降壓變壓器變壓器電燈電燈電動(dòng)機(jī)電爐電動(dòng)機(jī)電爐.輸電線輸電線第3頁/共37頁

2、直流電源直流電源: 提供能源提供能源負(fù)載負(fù)載信號(hào)源信號(hào)源: 提供信息提供信息放放大大器器揚(yáng)聲器揚(yáng)聲器話筒話筒 電源或信號(hào)源的電壓或電流稱為激勵(lì)，它推動(dòng)電路電源或信號(hào)源的電壓或電流稱為激勵(lì)，它推動(dòng)電路工作；由激勵(lì)所產(chǎn)生的電壓和電流稱為響應(yīng)。工作；由激勵(lì)所產(chǎn)生的電壓和電流稱為響應(yīng)。信號(hào)處理：信號(hào)處理：放大、調(diào)諧、檢波等放大、調(diào)諧、檢波等第4頁/共37頁手電筒的電路模型手電筒的電路模型 為了便于用數(shù)學(xué)方法分析電路為了便于用數(shù)學(xué)方法分析電路, 一般要將實(shí)際一般要將實(shí)際電路模型化，用足以反映其電磁性質(zhì)的理想電路元件電路模型化，用足以反映其電磁性質(zhì)的理想電路元件或其組合來模擬實(shí)際電路中的器件，從而構(gòu)成與實(shí)

3、際或其組合來模擬實(shí)際電路中的器件，從而構(gòu)成與實(shí)際電路相對(duì)應(yīng)的電路模型。電路相對(duì)應(yīng)的電路模型。 手電筒由電池、手電筒由電池、燈泡、開關(guān)和筒體組燈泡、開關(guān)和筒體組成。成。 理想電路元件主要理想電路元件主要有電阻元件、電感元件有電阻元件、電感元件、電容元件和電源元件、電容元件和電源元件等。等。+R0R開關(guān)開關(guān)EI電珠電珠+U干電池干電池 導(dǎo)線導(dǎo)線第5頁/共37頁 電池電池是電源元件，其是電源元件，其參數(shù)為電動(dòng)勢(shì)參數(shù)為電動(dòng)勢(shì) E 和內(nèi)阻和內(nèi)阻Ro； 燈泡燈泡主要具有消耗電主要具有消耗電能的性質(zhì)，是電阻元件能的性質(zhì)，是電阻元件，其參數(shù)為電阻，其參數(shù)為電阻R； 筒體筒體用來連接電池和燈用來連接電池和燈泡，

4、其電阻忽略不計(jì)，認(rèn)泡，其電阻忽略不計(jì)，認(rèn)為是無電阻的理想導(dǎo)體。為是無電阻的理想導(dǎo)體。 開關(guān)開關(guān)用來控制電路的用來控制電路的通斷。通斷。+R0R開關(guān)開關(guān)EI電珠電珠+U干電池干電池 導(dǎo)線導(dǎo)線第6頁/共37頁物理量物理量實(shí)實(shí) 際際 方方 向向電流電流 I正電荷運(yùn)動(dòng)的方向正電荷運(yùn)動(dòng)的方向電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)E ( (電位升高的方向電位升高的方向) ) 電壓電壓 U( (電位降低的方向電位降低的方向) )高電位高電位 低電位低電位 單單 位位kA 、A、mA、A低電位低電位 高電位高電位kV 、V、mV、VkV 、V、mV、V第7頁/共37頁電流：電流：Uab 雙下標(biāo)雙下標(biāo)電壓：電壓：I 在分析與計(jì)算電路時(shí)，

5、對(duì)在分析與計(jì)算電路時(shí)，對(duì)電量任意假定的方向。電量任意假定的方向。Iab 雙下標(biāo)雙下標(biāo)箭箭 標(biāo)標(biāo)abRI正負(fù)極性正負(fù)極性+abU U+_+R0E3V注意：注意： 在參考方向選定后在參考方向選定后,電流電流(或電壓或電壓)值才有正負(fù)之分值才有正負(fù)之分。 第8頁/共37頁實(shí)際方向與參考方向?qū)嶋H方向與參考方向一致一致，電流，電流(或電壓或電壓)值為值為正值正值；實(shí)際方向與參考方向?qū)嶋H方向與參考方向相反相反，電流，電流(或電壓或電壓)值為值為負(fù)值負(fù)值。I = 0.28AI = 0.28A 電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)為為E =3V方向由負(fù)極方向由負(fù)極指向正極指向正極 ；U+R0E3VU +例例: 電路如圖所示。電路如圖

6、所示。 電流電流I的參考方向的參考方向與實(shí)際方向相同，與實(shí)際方向相同，I=0.28A,由由 流向流向,反之亦然。反之亦然。 電壓電壓U 的參考方向與實(shí)際的參考方向與實(shí)際方向相反方向相反, U = 2.8V;即即: U = U 電壓電壓U的參考方向與實(shí)際的參考方向與實(shí)際方向相同方向相同, U = 2.8V, 方向由方向由 指向指向；2.8V 2.8V第9頁/共37頁 歐姆定律歐姆定律U、I 參考方向相同時(shí)參考方向相同時(shí)RU+IRU+I 表達(dá)式中有兩套正負(fù)號(hào)：表達(dá)式中有兩套正負(fù)號(hào)：(1) 式前的正負(fù)號(hào)由式前的正負(fù)號(hào)由U、I 參考方向的關(guān)系確定；參考方向的關(guān)系確定； (2) U、I 值本身的正負(fù)則說

7、明實(shí)際方向與參考方向值本身的正負(fù)則說明實(shí)際方向與參考方向 之間的關(guān)系。之間的關(guān)系。 通常取通常取 U、I 參考方向相同。參考方向相同。U = I R第10頁/共37頁 解解: 對(duì)圖對(duì)圖(a)有有, U = IR 例例: 應(yīng)用歐姆定律對(duì)下圖電路列出式子，并求電阻應(yīng)用歐姆定律對(duì)下圖電路列出式子，并求電阻R。對(duì)圖對(duì)圖(b)有有, U = IR326 : IUR所以所以326: IUR所以所以RU6V+2AR+U6V I(a)(b)I2A電流的參考方向電流的參考方向與實(shí)際方向相反與實(shí)際方向相反電壓與電流參電壓與電流參考方向相反考方向相反第11頁/共37頁 遵循歐姆定律的電阻稱為線性電阻，它表示該段遵循

8、歐姆定律的電阻稱為線性電阻，它表示該段電路電壓與電流的比值為常數(shù)。電路電壓與電流的比值為常數(shù)。I/AU/Vo線性電阻的伏安特線性電阻的伏安特性性常數(shù)常數(shù)即：即： IUR 第12頁/共37頁開關(guān)閉合開關(guān)閉合, 接通電源與負(fù)載接通電源與負(fù)載RREI 0負(fù)載端電壓負(fù)載端電壓U = IR 1. 電壓電流關(guān)系電壓電流關(guān)系(1) 電流的大小由負(fù)載決定。電流的大小由負(fù)載決定。 (2) 在電源有內(nèi)阻時(shí)，在電源有內(nèi)阻時(shí)，I U 。或或 U = E IR0電源的外特性電源的外特性EUI0R0ER+I第13頁/共37頁 開關(guān)閉合開關(guān)閉合,接接通電源與負(fù)載。通電源與負(fù)載。RREI 0U = IR或或 U = E IR

9、oUI = EI I2RoP = PE P負(fù)載負(fù)載取用取用功率功率電源電源產(chǎn)生產(chǎn)生功率功率內(nèi)阻內(nèi)阻消耗消耗功率功率(3) 電源輸出的功率由負(fù)載決定。電源輸出的功率由負(fù)載決定。負(fù)載大小的概念負(fù)載大小的概念: 負(fù)載增加指負(fù)載取用的負(fù)載增加指負(fù)載取用的電流和功率增加電流和功率增加(電壓一定電壓一定)。R0ER+I 1. 電壓電流關(guān)系電壓電流關(guān)系 2. 功率與功率平衡功率與功率平衡第14頁/共37頁 U、I 參考方向不同，參考方向不同，P = UI 0，電源電源； P = UI 0，負(fù)載負(fù)載。U、I 參考方向相同，參考方向相同，P = UI 0，負(fù)載負(fù)載； P = UI 0，電源電源。 電源：電源：

10、U、I 實(shí)際方向相反，即電流從實(shí)際方向相反，即電流從“+”+”端流出，端流出， （發(fā)出功率）（發(fā)出功率） 負(fù)載：負(fù)載： U、I 實(shí)際方向相同，即電流從實(shí)際方向相同，即電流從“- -”端流出。端流出。 （吸收功率）（吸收功率）第15頁/共37頁例例: 已知已知:電路中電路中U=220V，I=5A，內(nèi)阻，內(nèi)阻R01= R02= 0.6 。求求: (1) 電源的電動(dòng)勢(shì)電源的電動(dòng)勢(shì)E1和負(fù)載的反電動(dòng)勢(shì)和負(fù)載的反電動(dòng)勢(shì)E2 ； (2) 說明功率的平衡關(guān)系。說明功率的平衡關(guān)系。R01E1UI+R02E2+解：解：(1) 對(duì)于電源對(duì)于電源 U= E1- U1= E1-IR01 即即 E1= U +IR01

11、= 220+5 0.6=223V U= E2+ U2= E2+IR02 即即 E2= U -IR02 = 220-5 0.6 = 217V(2)由上面可得，由上面可得，E1=E2 +IR01+IR02 等號(hào)兩邊同時(shí)乘以等號(hào)兩邊同時(shí)乘以 I，則得，則得 E1 I =E2 I +I2R01+I2R02代入數(shù)據(jù)有代入數(shù)據(jù)有 223 5=217 5+52 0.6+ 5+52 0.6 1115W=1085W+15W+15W。第16頁/共37頁 額定值額定值: 電氣設(shè)備在正常運(yùn)行時(shí)的規(guī)定使用電氣設(shè)備在正常運(yùn)行時(shí)的規(guī)定使用值值 1. 額定值反映電氣設(shè)備的使用安全性；額定值反映電氣設(shè)備的使用安全性； 2. 額

12、定值表示電氣設(shè)備的使用能力。額定值表示電氣設(shè)備的使用能力。 例：例：一只一只220V, 60W的白熾燈的白熾燈, 接在接在220V的電的電源上，試求通過電燈的電流和電燈在源上，試求通過電燈的電流和電燈在220V電壓下電壓下工作時(shí)的電阻。如果每晚工作工作時(shí)的電阻。如果每晚工作3h(小時(shí)小時(shí))，問一個(gè)月，問一個(gè)月消耗多少電能消耗多少電能? 注意：注意：電氣設(shè)備工作時(shí)的實(shí)際值不一定都等于其電氣設(shè)備工作時(shí)的實(shí)際值不一定都等于其額定值，要能夠加以區(qū)別。額定值，要能夠加以區(qū)別。A0.273A22060 UPI解解: 通過電燈的電流為通過電燈的電流為第17頁/共37頁： I IN ，P IN ，P PN 額

13、定工作狀態(tài)：額定工作狀態(tài)： I = IN ，P = PN 在在220V電壓下工作時(shí)的電阻電壓下工作時(shí)的電阻 0680.273220IUR一個(gè)月用電一個(gè)月用電W = Pt = 60W (3 30) h = 0.06kW 90h = 5.4kW. h第18頁/共37頁特征特征: 開關(guān)開關(guān) 斷開斷開I = 0電源端電壓電源端電壓 ( 開路電壓開路電壓 )負(fù)載功率負(fù)載功率U = U0 = EP = 01. 開路處的電流等于零；開路處的電流等于零； I = 02. 開路處的電壓開路處的電壓 U 視電路情況而定。視電路情況而定。電路中某處斷開時(shí)的特征電路中某處斷開時(shí)的特征: :I+U有有源源電電路路IRo

14、R EU0 第19頁/共37頁電源外部端子被短接電源外部端子被短接 特征特征:0SREII U = 0 PE = P = IR0P = 01. .短路處的電壓等于零；短路處的電壓等于零； U = 02. .短路處的電流短路處的電流 I 視電路情況而定。視電路情況而定。I+U有有源源電電路路IRRo E第20頁/共37頁支路：支路：電路中的每一個(gè)分支。電路中的每一個(gè)分支。 一條支路流過一個(gè)電流，稱為支路電流。一條支路流過一個(gè)電流，稱為支路電流。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)。由支路組成的閉合路徑。由支路組成的閉合路徑。內(nèi)部不含支路的回路。內(nèi)部不含支路的回路。I1I2I31

15、 12 23 3ba E2R2 R3R1E1第21頁/共37頁adbcE+GR3R4R2I2I4IGI1I3IR1第22頁/共37頁 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。 實(shí)質(zhì)實(shí)質(zhì): 或或: = 0對(duì)結(jié)點(diǎn)對(duì)結(jié)點(diǎn) a： I1+I2 = I3或或 I1+I2I3= 0ba E2R2 R3R1E1I1I2I3第23頁/共37頁I =?例例:I = 0IA + IB + IC = 02 +_+_I5 1 1 5 6V12VIAIBIABIBCICAACBIC廣義結(jié)點(diǎn)廣義結(jié)點(diǎn)第24頁/共37頁即：即： U = 0 在任一瞬間，從回路中任

16、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 1 12 2I1I2I3ba E2R2 R3R1E1第25頁/共37頁1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

17、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_第26頁/共37頁對(duì)網(wǎng)孔對(duì)網(wǎng)孔abda：對(duì)網(wǎng)孔對(duì)網(wǎng)孔acba：對(duì)網(wǎng)孔對(duì)網(wǎng)孔bcdb：R6I6 R6 I3 R3 +I1 R1 = 0I2 R2 I4 R4 I6 R6 = 0I4 R4 + I3 R3 E = 0對(duì)回路對(duì)回路 adbca，沿逆時(shí)針方向循行，沿逆時(shí)針方向循行： I1 R1 + I3 R3 + I4 R4 I2 R2 = 0應(yīng)用應(yīng)用 U = 0列方程列方程對(duì)回路對(duì)回路 cadc，沿逆時(shí)針方向循行，沿逆時(shí)針方向循行： I2 R2 I1 R

18、1 + E = 0adbcE+R3R4R1R2I2I4I6I1I3I第27頁/共37頁第28頁/共37頁2. 舉例舉例 求圖示電路中求圖示電路中各點(diǎn)的電位各點(diǎn)的電位: :Va、Vb、Vc、Vd 。解：解：設(shè)設(shè) a為參考點(diǎn)，為參考點(diǎn)， 即即Va=0V設(shè)設(shè) b為參考點(diǎn)，即為參考點(diǎn)，即Vb=0Vbac20 4A6 10AE290V E1140V5 6A d第29頁/共37頁bca20 4A6 10AE290V E1140V5 6A d+90V20 5 +140V6 cd第30頁/共37頁2K A+I I1 12k I I2 26V(b)圖示電路，計(jì)算開關(guān)圖示電路，計(jì)算開關(guān)S S 斷開和閉合時(shí)斷開和閉合時(shí)A點(diǎn)點(diǎn) 的電位的電位VA解解: (1)當(dāng)開關(guān)當(dāng)開關(guān)S S斷開時(shí)斷開時(shí)(2) 當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)當(dāng)開關(guān)閉合時(shí), ,電路電路 如圖（如圖（b）電流電流 I2 = 0，電位電位 VA = 0V 。電流電流 I1 = I2 = 0，電位電位 VA = 6V 。2k +6VA2k SI I2 2I I1 1(a)電流在閉合電流在閉合路徑中流通路徑中流通第31頁/共37頁 分析電路前亦可把簡(jiǎn)便畫法的電路改畫為它的完整畫法。 在標(biāo)著電位的懸空端與參考點(diǎn)(地)之間畫一理想電壓源，理想電壓源的極性和數(shù)值應(yīng)和原來標(biāo)的電位值一致。具體方法 電路中開關(guān)S斷開斷開時(shí)的電路可畫成右下圖所示電路。第32頁/共