1、電工與電子技術Electrotechnics & Electronics郭健聯系電話：84892307（）E-mail：電工與電子技術電工技術電子技術電路理論電磁電機學模擬電子技術數字電子技術一、主要參考書電工學 大連工學院 蔣德川 主編電路與電機電工學與電子學（I）沈世銳 編電路電機技術同濟大學出版社電路邱關源 主編電工技術二、成績評定平時成績 30%=作業評分10%+實驗評分10%+考勤10%期末成績 70%應重視實驗課，提高動手能力三、其他事項課代表負責作業的收發及與老師的溝通每周 1 次答疑 時間：周三晚上6：309：00 （8 19 W）地點：一號樓二樓教師休息室（北）一、本課程的性

2、質和任務研究電工技術和電子技術的理論及應用屬非電專業類的一門專業基礎課，為后續專業課程打基礎研究對象：電的基本規律及電磁現象緒 論電工技術課程體系 電路基本概念、定律 穩 態 電 路 分 析正弦信號 電路暫態電路 分析非正弦信號 電路（I）電學部分直流電路 磁路基本概念、定律電 磁 場 分 析電機理論電機控制電路（II）磁學部分二、本課程和非電類專業學生的關系在非電類專業應用領域，如機械制造，現代先進的制造技術涉及電鍍、電焊、數字控制技術、電機控制技術等；又如發動機的數字控制等，都和電學知識息息相關。幾乎沒有任何一個行業離得開電學非電類專業學生考研的一門專業課程在航空領域，飛機上的電氣設備比比

3、皆是，都離不開電工電子技術三、本課程的實用性* 能分析并設計一些簡單的應用電路（包括模擬及數字電路）* 掌握交流電動機的工作原理，并能對其進行控制* 掌握基本的電磁學知識第一章 電路的基本概念與基本定律基本概念（0.2學時） KCL、KVL定律 （1學時） 電路的工作狀態（0.8學時） 電壓、電流的參考方向 （0.5學時） 歐姆定律（0.2學時） 電位 （0.2學時） 基本概念（0.2學時） KCL、KVL定律 （1學時） 電路的工作狀態（0.8學時） 電壓、電流的參考方向 （0.5學時） 歐姆定律（0.2學時） 電位 （0.2學時） 1.1 電路的作用與組成部分電路 即電流的通路組成部分:

4、電源 + 中間環節 + 負載電源供應電能，如發電機、電池等中間環節傳輸和分配電能，如電力線、變壓器等負載消耗電能或轉換電能，如日光燈、電腦等電路的作用之一：實現電能的傳輸和轉換例: 擴音器電路話筒放大器揚聲器電路的作用之二：傳遞和處理信號負載信號源信號處理電路電路組成部分:電路分析 在已知電路結構和元件參數的條件下， 討論電路的激勵與響應之間的關系。響應由于激勵在電路各部分產生的電壓和電流激勵 電源或信號源輸出的電壓或電流，推動電路工作術語：“激勵”、“響應”12 電路模型一、電路元件的理想化將實際元件理想化(或稱模型化)，把它近似看作理想電路元件，只考慮它的主要電磁性質，忽略其他次要因素實際

5、的電路元件除了其主要的電氣特性外，可能還具有一些其他的電磁特性，如果全部考慮的話，將不利于電路分析，也沒有必要。理想電路元件: 電阻、電容、電感、電源 等二、電路模型由一些理想電路元件所組成的電路, 即為實際的電路模型基本概念（0.2學時） KCL、KVL定律 （1學時） 電路的工作狀態（0.8學時） 電壓、電流的參考方向 （0.5學時） 歐姆定律（0.2學時） 電位 （0.2學時） （1）電流的實際方向正電荷運動的方向或負電荷運動的相反方向（2）電流的參考方向（假定的正方向） 如下圖中，支路中的電流方向事先難以判斷一 、電流的方向13 電壓和電流的參考方向在電路分析中，為便于分析計算，常任意

6、選定某一方向作為電流的參考方向或正方向如圖（2）中， I5 的方向即為設定的參考方向（正方向）圖（2）（3）參考方向選定后參數的符號A、如果電流的實際方向與參考 方向一致，則電流I為正值，如 I5 =2A結論：電流的參考方向一旦選定后，其電流 I 的取值有正負之分，今后在本課程中，所稱電流的方向均為參考方向。B、如果電流的實際方向與參考 方向相反，則電流I為負值，如 I5 =-2A(1) 電流I為正值，如I5 =2A，則電流的實際方向與參考 方向一致一般是經過計算后通過參數值的正負來判斷參考方向和實際方向是否一致。(2) 電流 I 為負值，如I5 = -2A，則電流的實際方向與參考方向相反（4

7、）參考方向的表示方法 電流的單位 箭標法ab二、 電壓的方向1、實際方向由高電位端指向低電位端，即電位下降的方向2、參考方向（任意假定的）若參考方向與實際方向一致，則若參考方向與實際方向相反， 則+如圖中 的電壓 三. 電壓方向的圖形表示兩種表示方法ab+ab也可以用雙下標表示，如上圖中的電壓也可表示為：很顯然 電壓的單位在今后的電路分析中，一般都是先假設參數（電壓電流）的參考方向，經過計算后通過參數值的正負來判斷參考方向和實際方向是否一致。四、電動勢的方向1、實際方向：在電源內部低電位端指向高電位端，即電位升高的方向2、參考方向：任意選擇一方向作為電動勢的參考方向，若E0，則說明參考方向與實

8、際方向一致，否則相反3. 電源電壓與電動勢的關系4.電動勢的單位與電壓相同 +基本概念（0.2學時） KCL、KVL定律 （1學時） 電路的工作狀態（0.8學時） 電壓、電流的參考方向 （0.5學時） 歐姆定律（0.2學時） 電位 （0.2學時） 1-4 歐姆定律一、 歐姆定律2. 歐姆定律的表示形式：（2）在U、I的參考方向不一致時（1）在U、I的參考方向一致時1. 歐姆定律：流過電阻的的電流與電阻兩端的電壓成正比 +中學物理二、電阻伏安特性（在U、I 參考方向一致時）1、2、伏安特性曲線不滿足歐姆定律（2）非線性電阻（R 不為常數）（1） 線性電阻R 為常數+例：求R =？基本概念（0.2

9、學時） KCL、KVL定律 （1學時） 電路的工作狀態（0.8學時） 電壓、電流的參考方向 （0.5學時） 歐姆定律（0.2學時） 電位 （0.2學時） 15 電源電路有載工作、開路與短路+一、有載工作狀態K閉合后電源的端電壓 = 負載電阻兩端的電壓即 +電源的端電壓與輸出電流 I 之間的關系相應的曲線稱為外特性曲線當 時，1. 電源的外特性+即：是電源產生的功率是電源內阻上損耗掉的功率是電源輸出的功率功率的單位：2、功率平衡式+3、 “電源”與負載的判斷注意：電路中的電源元件不一定就是真正發出功率的“電源”+ “電源”真正 發出功率的 元件 + “電源”U和I的實際方向相反，即電流從“+”端

10、流出， 發出功率 負載 U和I 的實際方向相同，電流從“+”端流入，吸收功率+A+設 E 0（a）U0，因此其實際方向和參考方向相反，電流和電壓的實際方向相同，A為負載例1. 判斷A、B是負載還是“電源 ”（b）+（a）+（b）I0，因此其實際方向和參考方向相反，電流和電壓的實際方向相反，B為“電源”4、電氣設備的額定值（1） 額定電流電氣設備在一定的環境溫度下，長期連續工作（或在規定的時間內，所容許通過而不會引起設備損壞）的最大電流。（2） 額定電壓電氣設備正常工作時的最大電壓（3） 額定功率注意： 電氣設備在使用時，其電氣參數的實際值不一定 等于額定值電機、變壓器這類電氣設備，在選用時應使

11、其工作在額定狀態，這不但可以 充分利用電氣設備，也不易損壞設備。二、開路狀態當電路處于開路狀態時，電源輸出電流為零，即：也稱空載狀態+_電源短路時：很大很大，且三、 短路狀態+_+電工技術中的一些常用術語：A 空載 電源的輸出電流B 滿載 電源的輸出電流C 過載 電源的輸出電流D 欠載 電源的輸出電流解：（1）（2）例：圖中電源的額定功率內阻 ，R 可調，試求：（1） 電源的額定電流（2） 電源的電動勢（4）當時，電源的端電壓及負載吸收的功率，并說明功率平衡關系。（3）(短路電流）+KE=233V（4）R 消耗功率：理想電壓源所產生的功率：內阻 所消耗的功率：顯然：（3）+K（4）當時，電源的

12、端電壓及負載吸收的功率，并說明功率平衡關系。（3）(短路電流）例：試驗證電路的功率平衡 E1E2R1R2I3V1V11很明顯電源 E2 是負載，兩個電阻也是負載類似題目的分析都可以采用以下方法處理：（1）首先判斷哪些元件是真正的“電源”，哪些是負載（2）其次在計算各個元件的功率時，可采用（3）最后將所有“電源”元件的功率累加，看是否等于負載元件的功率之和。基本概念（0.2學時） KCL、KVL定律 （1學時） 電路的工作狀態（0.8學時） 電壓、電流的參考方向 （0.5學時） 歐姆定律（0.2學時） 電位 （0.2學時） 16 基爾霍夫定律一、幾個名詞術語1. 支路：電路中的每一個分支稱為支路

13、特點：一條支路中流過一個電流E2+E+節點 電路中三條或三條以上的支路相連接的點成為節點3. 回路：由一條或多條支路所組成的閉合電路。E2+E+二、基爾霍夫電流定律KCL（K. Current Law)定律形式一： 在任一瞬間，流向節點電流之和應等于由該節點流出的電流之和。即：如圖：上式可寫成：定律形式二：在任一瞬間，一個節點電流的代數和恒等于零。即式中符號的規定：如規定參考方向向著節點的電流取正號（流入），則背著節點（流出）的就取負號定律形式三：在任一瞬間，通過一閉合面的電流的代數和恒等于零解: 由節點A:由廣義KCL：例1 已知:求E+例：求圖示電路中的Uab及I ab+6V12V1155

14、I三、 基爾霍夫電壓定律KVL（K. Voltage Law)KVL是用來確定回路中各段電壓之間的關系的定律形式一 ： 在任一瞬間，沿任一回路循繞行方向（順時針或逆時針），在這個方向上電位升之和應等于電位降之和。如圖所示整理得：+定律形式二: 在任一時刻，沿任一回路循繞行（環繞）方向，回路中各段電壓的代數和恒等于零。即：符號： 若規定電位降取“+”，則電位升為“ ”；反之亦然+符號： 規定電動勢的參考方向與循行方向一致取“+”, 反之取“”；電流也依此規定3. 形式三在任一時刻，沿任一回路循行（繞行）回路中電動勢的代數和等于電阻上電壓降的代數和。電動勢的參考方向與循行方向一致取“+”, 反之取

15、“”；電流也依此規定+例：已知圖中各電阻均為5，求Uab、Ubc、Uca。 _abcI1=2AI2=1AI3=3A+_U1U2U3+KVL定律也可推廣到一個開口電路。解： 同理可得 由KCL定律得 51010E1E2E3IE1IE2IE3+I1I2I3例：E1=E3=5V、E2=10V，求各電流四、基爾霍夫定律的適用范圍1. 它不僅適用于直流電路，也可適用于任何變化的電壓和電流，即：2. 在分析電路的過程中，應先標明電路中電壓、電流和電動勢參考方向基本概念（0.2學時） KCL、KVL定律 （1學時） 電路的工作狀態（0.8學時） 電壓、電流的參考方向 （0.5學時） 歐姆定律（0.2學時） 電位 （0.2學時） 17 電路中電位的概念及計算例1.圖示電路中，設以B為參考點，計算C、A、D點的電位解：兩點間的電壓就是兩點間的電位差，討論電位的時候，必須選定一