电工与电子技术-第1章电路的基本概念与基本定律

《电工与电子技术》上册电工技术部分共8章第１章电路的基本概念与基本定律第2章电路的分析方法第3章电路的暂态分析第4章正弦交流电路第5章三相电路第6章磁路与铁心线圈电路第7章交流电动机第10章继电接触器控制系统下册电子技术部分共6章第14章半导体二极管和三极管第15章基本放大电路第16章集成运算放大器第18章直流稳压电源第20章门电路和组合逻辑电路第21章触发器和时序逻辑电路各章节基本要求和重点内容：第1章电路的基本概念与基本定律基本要求：1.了解电路模型及理想电路元件的意义；2.理解电路变量（电压、电流及电动势）参考方向（及参考极性）的意义；3.理解电路的基本定律（“Ω”、KCL及KVL）并能正确地应用；4.了解电源的不同工作状态（有载、开路及短路）及其特征；5.理解电气设备（或元件）额定值的意义；6.能分析计算简单的直流电路及电路中各点的电位。重点内容：电路变量参考方向（及参考极性）基本定律（“Ω”、KCL及KVL）的正确应用。“Ω”：RIUKCL：0I，或出入IIKVL：0U或降升UU【例1.1】在图示电路中，US，IS均为正值，其工作状态是()。(a)电压源发出功率(b)电流源发出功率(c)电压源和电流源都不发出功率UISS+【解】功率和负载的判断。用电流、电压的实际方向判别。如果二者方向相反，电流从“+”端流出，为电源发出功率；反之则是负载吸收功率。所以答案为(a)电压源发出功率。第2章电路的分析方法基本要求1、掌握用支路电流法、叠加原理和戴维南定理分析电路的方法；2、理解实际电源的两种模型及其等效变换。重点内容：叠加原理和戴维南定理【例2.1】应用戴维宁定理计算图中2Ω电阻中的电流I。【解】（1）将2Ω电阻断开。求开路电压Uab0，V632612012dbcdacab0UUUU（2）将二端网络ab除源，得无源二端网络，如图所示。求等效电阻R046363110R（3）画出戴维宁等效电路。A124620aboRUI【注意】戴维宁定理的解题步骤。【例2.2】试用支路电流法求所示电路中的各支路电流。0.8Ω和0.4Ω分别为两个电压源的内阻。【解】用基耳霍夫电流定律列独立结点电流方程，取a点为1021III用基耳霍夫电压定律列独立回路电压方程，II4.08.01201II44.01162A1.28,A75.8,A38.921III第三章电路的暂态分析基本要求1.理解电路的暂态与稳态，以及电路时间常数的物理意义；2.掌握一阶线性电路的零输入响应及在阶跃激励下的零状态响应和全响应的分析方法。重点内容：RC电路的响应要点：换路定则与电路电压、电流初始值的确定（1）换路定则)0()0(CCuu(2)应用换路定则确定电流、电压初始值的方法)0()0(Llii首先求出换路前稳态电路中储存元件电感中的电流)0(Li和电容两端的电压)0(Cu；对换路后的电路，应用换路定律，将电感元件用理想电流源)0(Li代替，将电容元件用理想电压源)0(Cu代替，然后计算各支路的电流和元件端的电压，即为所求初始值。（3）“三要素法”teffftf)]()0([)()(【例3.1】电路如下图所示，开关S长期合在a上，如在0t时把它合到位置b后，试求Cu。【解】V3105212)0(CuV310)0()0(CCuuV23212)(Cums23k)2//1(RCVe342e2-3102)]()0([)(t-t-）（CCCCuuuu第4章正弦交流电路基本要求：1.理解正弦量的三要素，特别是有效值和相位差；2.熟悉正弦量的各种表示方法以及相互间的关系；3.掌握单一参数的电压、电流之间的关系，并掌握用相量法计算简单的交流电路的方法；4.掌握有功功率和功率因数的计算，了解瞬时功率、无功功率、视在功率的概念和提高功率因数的经济意义。本章重点：单一参数的电压、电流之间关系的相量表示；交流电路的分析计算方法：相量图和相量式。V5V30)S(tk1k2F3Cuab要点：单一元件交流电路特性基本关系列表如下：设tItIimsinsin2。电路参数RLC电压电流关系瞬时值RRiuRtImsin)90sin(tIXdtdiLumLL)90sin(1tIXidtCumCC有效值IRURLLIXLIUCCIXCIU1相量式RIURLLXIjUCCXIjU相量图相位差Ru和i同相Lu超前i90角Cu滞后i90角有功功率RURIUIPR2200无功功率0LLLLLXUXIIUQ22CCCCCXUXIIUQ22【例4.1】RLC串联电路如下图所示，已知：V314sin2220tu，30R，mH127L，Fμ40C。试求：(1)电流i的瞬时值表达式；(2)电压LRu的有效值LRU.-uRLCiLRu-【解】(1)40m127314LXL804031411CXC50)8040(30)(2222CLXXRZA4.450220ZUI1.53308040arctaniu1.53)1.53(0uiA)1.53314sin(24.4)314sin(2ttIii(2)5040302222LLRXRZV2204.450IZULRLR【例4.2】如图电路中已知：I1=10A、UAB=100V，求：总电压表和总电流表的读数。【解】设：ABU为参考相量，即：VUAB010010A1I1I超前90ABUA,21055100222I45ABUI滞后2画相量图如下：由相量图可求得：I=10AVVIUVXIULLL14190100由相量图得超前第五章三相电路基本要求：掌握三相电路中相电压（相电流）与线电压（线电流）在对称三相电路中的相互关系。理解三相四线制电路中单相及三相负载的正确联接，了解中性线的作用。ABC1V5Ω1I2Ij10ΩAj5ΩI45°1I2IABULUU本章重点：对对称三相电路的电压，电流和功率的计算熟练掌握。【例5.1】在线电压为380V的三相电源上，接两组电阻性负载，如图示，求线路电流。1038【解】AIY2210220与相电压同相位。AIP1038388形负载线电流，相位上滞后相电流030AIIPl3103根据相电压与线电压的相位差，相电压滞后于线电压030，可见YI与LI同相位，于是有31022LYIII=39.3A第六章磁路与铁心线圈电路学习要求：（1）了解磁性材料的磁性能以及磁路中几个基本物理量的意义和单位（2）了解分析磁路的基本定律（3）理解铁心线圈电路中的电磁关系、电压电流关系以及功率与能量问题，特别要掌握mfNU44.4这一关系式（4）了解变压器的基本构造、工作原理、名牌数据、外特性和绕组的同极性端，掌握其电压、电流、阻抗变换功能本章重点：变压器及交流铁心线圈电路【例6.1】有一音频变压器，原边连接一个信号源，其E=120V，内阻R0=800，变压器副边接扬声器，其电阻RL=8。求：(1)扬声器获得最大功率时的变压器变比和最大功率值；(2)扬声器直接接入信号源获得的功率。【解】获得最大功率时：EoR1N2NLR8000LRR10LLRRKW5.4)(L2L0maxRRREP(2)W176.0)(L2L0RRREP第8章交流电动机基本要求1.了解三相异步电动机的基本构造、转动原理；2.掌握三相异步电动机的机械特性和起动、反转的基本原理和基本方法；3.了解三相异步电动机的调速及制动的基本原理和基本方法；4.理解三相异步电动机的铭牌数据及工作特性。本章重点：三相异步电动机的机械特性和起动、反转的基本原理和基本方法【例8.1】某四极三相异步电动机的额定功率为30kW，额定电压为380V，△形接法，频率为50Hz。在额定负载下运行时，其转差率为0.02，效率为90％，线电流为57.5A，试求：(1)转子旋转磁场对转子的转速；(2)额定转矩；(3)电动机的功率因数【解】根据p＝2得nl＝1500r／min，当额定运行时，转速为nN＝n1(1-sN)＝1500(1—0.02)＝1470r／min(1)转子旋转磁场对转子的转速即为转差n2=△n＝1500-l470＝30r／min(2)额定转矩mNnPTNNN19514703095509550(3)88.09.05.573803103033cos31NNNNNNNIUPIUP第10章继电接触器控制系统基本要求1.了解常用控制电器的基本结构、动作原理及控制作用，并具有初步选用的能力。2.掌握三相鼠笼式异步电动机的直接起动和正反转的控制线路。3.了解行程控制和时间控制的控制线路。本章重点：三相鼠笼式异步电动机的直接起动和正反转的控制线路。教材P276和P277第14章半导体二极管和三极管学习要求1.理解PN结的单向导电性；2.了解二极管、稳压管和晶体管的基本构造、工作原理和主要特性曲线，理解主要参数的意义；3.理解晶体管的电流分配和放大作用；4.会分析含有二极管的电路。本章重点：晶体管的电流分配和放大作用；会分析含有二极管的电路。P12例14.3.2第15章基本放大电路学习要求1．理解共发射极单管放大电路的基本结构和工作原理．掌握静态工作点的估算，掌握微变等效电路的分析方法，理解输入电阻和输出电阻的概念；2．理解射极输出器的基本特点和用途；3．了解多级放大的概念。本章重点：微变等效电路法，会画微变等效电路图。教材P60-P61四中常见的交流放大电路例题：P36例15.2.1P42例15.3.1P50例15.4.1例15.4.2第16章集成运算放大器学习要求1.了解集成运算放大器的基本组成及其主要参数的意义；2.理解运算放大器的电压传输特性，理解理想运算放大器并掌握其基本分析方法；3.理解用运算放大器组成的比例、加减运算电路的工作原理；4.理解电压比较器的工作原理和应用。本章重点：比例、加减运算电路；电压比较器【例】电路如图所示，（1）写出uo与ui1和ui2的关系式。（2）计算平衡电阻R′。【解】：(1)A1:11123060iiouuuA2:1223060404040)30601(oiouuu12121245.1)2(25.125.1iiiioiuuuuuu(2)KR2060//30'第18章直流稳压电源学习要求1.理解单相整流电路和滤波电路的工作原理及参数的计算;2.了解稳压管稳压电路和串联型稳压电路的工作原理;3.了解集成稳压电源的应用。本章重点：单相整流电路和滤波电路参数的计算【例】整流滤波电路如图所示，二极管为理想元件，已知，负载电阻400LR，负载两端直流电压V60OU，交流电源频率Hz50f。要求：（1）计算整流二极管的电流及其承受的最高反相压降；（2）计算出滤波电容器的电容。【解】1.选择整流二极管A075.040060212121LOODRUII变压器副边电压的有效值V051.2602.1OUU二极管承受的最高反向电压V7.705022DRMUU2.选择滤波电容器取RLC=（3~5）T/2S)05.0~03.0(2501)5~3(LCRRLiO+u1u2uOC第20章门电路和组合逻辑电路学习要求1.掌握门电路的逻辑功能，真值表和逻辑符号；2.掌握逻辑函数的表示方法，并能应用逻辑代数运算法则化简逻辑函数﹑对组合逻辑电路进行分析和综合。本章重点：逻辑代数运算法，组合逻辑电路进行分析和综合【例】电路如图所示，试分析电路的逻辑功能。要求：写出逻辑表达式并化简；列