电工与电子技术中职业教材PPT课件

中等职业教育规划教材根据教育部中等职业学校新教学大纲要求编写电工与电子技术中华工商联合出版社目录第一篇电工基础第一章直流电路第一节电路的基本结构和电路模型第二节电流第三节电压第四节电阻和欧姆定律第五节电能和电功率第六节电阻的连接第七节复杂电路的分析方法本章小结本章习题试验实训一基尔霍夫定律验证及电位测量实验第二章交流电路第一节交流电的基本概念第二节正弦交流电路第三节电容和电感第四节正弦交流电路中的电阻、电感、电容元件第五节电阻与电感、电容串联电路第六节正弦交流电路的功率第七节三相交流电路本章小结本章习题试验实训二荧光灯电路的接线及提高功率因素的实验试验实训三三相电路的负载连接目录第三章电力的生产和输送第一节电力的生产第二节电力的输送和分配第三节变压器的原理和用途本章小结本章习题第四章电动机及其控制第一节三相异步电动机第二节三相异步电动机的基本控制电路第三节单相异步电动机第四节直流电动机本章小结本章习题试验实训四三相异步电动机继电器—接触器控制电路第二篇电工技术目录第五章电器及其用电技术第一节常用低压电器第二节电工测量第三节安全用电本章小结本章习题第二篇电工技术目录第六章半导体与二极管第一节半导体与二极管第二节二极管的单向导电性第三节二极管的伏安特性与主要参数第四节二极管的简单检测本章小结本章习题试验实训五练习使用示波器第七章整流电路、滤波电路及稳压电路第一节整流电路第二节滤波电路第三节稳压电路与直流稳压电源第四节集成稳压电路本章小结本章习题试验实训六单相桥式整流电路实验第三篇模拟电子技术目录第八章晶体管第一节晶体管的结构第二节晶体管的放大作用第三节晶体管的工作状态第四节晶体管的主要参数第五节晶体管的管型和管脚的判断本章小结本章习题试验实训七低频信号发生器及毫伏表的正确使用第九章放大电路基础及分析第一节放大电路的概念及分类第二节共发射极放大电路第三节放大电路的工作原理第四节放大电路的波形失真及其调整方法第五节放大电路的放大倍数、输入电阻和输出电阻第六节负反馈对放大电路性能的影响第七节共集电极放大电路——射极输出器本章小结本章习题试验实训八单级电压放大电路第三篇模拟电子技术目录第十章运算放大器第一节运算放大器基础第二节运算放大器的基本运算电路第三节差分放大器第四节功率放大电路本章小结本章习题试验实训九运算放大器的应用第十一章其他半导体器件和振荡电路第一节晶闸管及其应用第二节单结晶体管及其应用第三节场效应管及其应用第四节振荡电路本章小结本章习题第三篇模拟电子技术第十三章时序和逻辑电路第一节触发器第二节计数器第三节寄存器第四节译码器和显示器本章小结本章习题试验实训十一计数、译码、显示电路实验目录第十二章数字电子技术基础第一节概述第二节基本逻辑运算和门电路第三节复合逻辑门电路第四节逻辑代数本章小结本章习题试验实训十集成“与非”门电路的逻辑功能及应用实验第四篇数字电子技术目录第十四章数字电路的应用第一节逻辑电路的简单分析和综合应用的方法第二节触发器的应用第三节555集成定时器第四节数—模和模—数转换电路第五节数字电路综合实例——数字钟电路本章小结本章习题试验实训十二灯光控制电路实验第四篇数字电子技术第一篇电工基础知识目标1.了解电路和电路模型的概念。2.理解电源、负载的定义。3.理解电动势、电位、电能的概念及电流、电压的参考方向。4.了解参考方向与实际方向之间的关系。5.掌握欧姆定律。6.理解电路短路、开路的特点。7.掌握串联分压原理和并联分流原理。8.掌握基尔霍夫的两个定律,了解用支路电流法求解电路。技能目标1.能画出简单的电路模型。2.会判断电流、电压的实际方向。3.会熟练应用欧姆定律。4.掌握电压、电位的计算方法。5.会进行串联电路和并联电路的分析、计算。6.会进行一般复杂电路的分析、计算。第一章直流电路第一节电路的基本结构和电路模型一、电路的定义及组成1.电路的定义让我们来做个实验，在磁性黑板上连接如图1-1所示电路，合上开关，小灯泡发光。先后取走任一元件，观察小灯泡是否还能继续发光。将小灯泡换成电铃，重复上面的实验。由电源、用电器、开关和导线等元件组成的电流路径叫电路。电路就好比马路是人及其他物体的通道，它是电子的通道。一个正确的电路，无论多么复杂，也无论多么简单，都是由这几部分组成的，缺少其中的任一部分，电路都不会处于正常工作的状态。图1-1灯泡发光电路图第一节电路的基本结构和电路模型2.电路的基本组成电路的基本组成包括以下4个部分：(1)电源(供能元件)：为电路提供电能的设备和器件(如电池、发电机等)。(2)负载(耗能元件)：使用(消耗)电能的设备和器件(如灯泡、电炉、电视机、电动机等用电器)。(3)控制和保护装置：用来控制电路的通断，保护电路的安全，使电路能够正常工作（如开关、熔断器、继电器等）。(4)连接导线：将电器设备用导线按一定方式连接起来(如各种铜、铝电缆线等)。二、电路模型以理想电路元件代替实际的元件组成电路，即为实际电路的模型，如图1-1所示。图1-2所示为最简单的直流电路——灯泡电路。图1-2简单的直流电路第一节电路的基本结构和电路模型1.电路的状态(1)通路(闭路)。电源与负载接通，电路中有电流通过，电气设备或元器件获得一定的电压和电功率，进行能量转换。(2)开路(断路)。如图1-1所示，打开开关，或将电路中的某一部分断开，小灯泡都不会发光，说明电路中没有电流。这种因某一处断开而使电路中没有电流的状态叫开路，又称为空载状态。(3)短路(捷路)。将图1-2中的小灯泡取下，用导线直接把电源的正、负极连接起来，过一会儿如果用手摸导线会感觉到导线发热。这种没有用电器而是直接用导线将电源正、负极相连的电路叫短路。短路是非常危险的，可能把电源烧坏，是不允许的。短路时，输出电流过大对电源来说属于严重过载，如没有保护措施，电源或电器会被烧毁或发生火灾，所以通常要在电路或电气设备中安装熔断器、保险丝等保险装置，以避免发生短路时出现不良后果。在交流电中，常在总开关处接上保险丝，如果火线和零线直接连接，则保险丝会烧断，而不会烧坏电源，但电器及电线则可能被烧坏。所以，要尽量避免短路现象的发生。第一节电路的基本结构和电路模型2.电路模型突出实际电路元件的主要电磁性能，忽略次要因素的元件叫理想电路元件。电路模型中通常遵守以下几点：（1)在一定条件下对实际器件加以理想化，只考虑其中起主要作用的某些电磁现象。（2)理想电路元件是一种理想化的模型，简称为电路元件。电阻元件是一种只表示消耗电能的元件;电感元件是表示其周围空间存在着磁场而可以储存磁场能量的元件;电容元件是表示其周围空间存在着电场而可以储存电场能量的元件。（3)具有两个引出端的元件，称为二端元件;具有两个以上引出端的元件，称为多端元件。3.电路图在设计、安装、修理各种实际电路的时候，常常需要画出表示电路连接情况的图。为了简便，通常不画实物图，而用国家统一规定的符号来代表电路中的各种元件。常见的理想元件及符号如表1-1所示。用统一规定的图形符号画出的电路模型图称为电路图。图1-1即为一电路图。4.电路的作用(1)实现能量转换和电能传输及分配。(2)信号处理和传递。表1-1见书上3页第二节电流一、电流的基本概念电路中电荷沿着导体的定向运动形成电流，习惯上，人们把正电荷流动的方向规定为电流的方向。大小与方向都不随时间变化的电流称为稳恒电流，又称直流电流，用符号“I”表示；大小与方向都随时间变化的电流，称为交流电流，用符号“i”表示。讨论一般电流时可用符号i表示。电流的大小等于在单位时间内通过导体横截面的电量，称为电流强度(简称电流)。二、直流电流和交流电流如果电流的大小及方向都不随时间变化，即在单位时间内通过导体横截面的电量相等，则称之为稳恒电流或恒定电流，简称为直流(DirectCurrent)，记为DC或dc。直流电流要用大写字母I表示。对于直流电流，在任一瞬间t通过电路的电荷［量］q都不变，其电流为：直流电流I与时间t的关系在I－t坐标系中为一条与时间轴平行的直线。如果电流的大小及方向均随时间变化，则称为变动电流。对电路分析来说，一种最为重要的变动电流是正弦交流电流，其大小及方向均随时间按正弦规律作周期性变化，将之简称为交流(Alternatingcurrent)，记为AC或ac。交流电流的瞬时值要用小写字母i或i(t)表示。对于交流电流，由于通过电路的电荷［量］一直在变化，只能取一个非常小的时间间隔Δt,此时通过的电荷［量］为Δq，则此时电流为：=qItqti=qTi=qTi=qTi=qT=qiT第二节电流在国际单位制中,电流的单位名称是安培(A),简称安;电荷［量］的单位为库仑(C),简称库。常用的电流单位还有毫安（mA）、微安（μA）、千安（kA）等，它们与安培的换算关系为：1mA=10-3A;1μA=10-6A;1kA=103A三、参考方向的引入在分析电路时，对复杂电路中某一段电路里电流的实际方向有时很难确定，而且有时电流的实际方向还在不断地改变，因此在电路中很难标明电流的实际方向，为了解决这一困难，引入了电流的参考方向这一概念。在一段电路或一个电路元件中事先选定一个方向，这个选定的电流方向就叫做电流的参考方向。（1）参考方向一经选定，在电路分析和计算过程中，不能随意更改；（2）所选定的电流参考方向并不一定就是电流的实际方向。电流参考方向的表示方法如下：（1）用实线箭头表示，如图1-3所示。（2）用双下标表示。如iAB表示电流的参考方向是由A指向B。图1-3第二节电流电流参考方向的表示方法如下：（1）用实线箭头表示，如图1-3所示。（2）用双下标表示。如iAB表示电流的参考方向是由A指向B。若一致，则电流值为正，即i0；若相反，则电流值为负，即i0。我们可以在选定的电流参考方向下，根据电流的正负来确定出某一时刻电流的实际方向。第三节电压一、电压的基本概念1.电压的大小电路中任意A、B两点之间的电压，在数值上等于电场力将单位正电荷从A点移动到B点所作的功。电压的定义式如下：U=W/q电压的国际单位制为伏特(V)，其物理意义为：当电场力将1库仑（C）的电荷量从一点移动到另一点所作的功为1焦耳（J）时，则该两点之间的电压为1伏特（V）。常用的电压单位还有毫伏(mV)、微伏(μV)、千伏(kV)等，它们与伏特的换算关系为：1mV=10-3V1μV=10-6V1kV=103V2.电压的实际方向正电荷在电场中受电场力作用（电场力作正功时）移动的方向，称为电压的实际方向。电压的实际方向规定由电位高处指向电位低处。电压的实际方向有两种表示方式：一种是符号U加双下标，如UAB表示电压方向从A指向B；一种是在电路的两点或元件两端标上极性。与电流方向的处理方法类似，可任选一方向为电压的参考方向。电压的参考方向与实际方向的关系如图1-5所示。图1-5电压的参考方向与实际方向的关系一致时，电压值为正值，即U0；相反时，电压值为负值，即U0。第三节电压图1-5电压的参考方向与实际方向的关系3.关联参考方向对于一个元件来说，如果电流的参考方向是从电压的“+”极性流入、从电压的“-”极性流出，则称它们的电压和电流参考方向为关联参考方向，否则，称为非关联参考方向。二、直流电压与交流电压如果电压的大小及方向都不随时间变化，则称之为稳恒电压或恒定电压，简称为直流电压，用大写字母U表示。如果电压的大小及方向随时间变化，则称为变动电压。对电路分析来说，一种最为重要的变动电压是正弦交流电压(简称交流电压)，其大小及方向均随时间按正弦规律作周期性变化。交流电压的瞬时值要用小写字母u或u(t)表示。第三节电压三、电位1.电位的基本概念在电路中任选一点为参考点，则某点到参考点的电压就叫做这一点（相对于参考点）的电位。参考点在电路图中用符号“┷”表示，如图1-6所示。图1-6电位的表示电位用符号V表示，如A点电位记作VA。当选择O点为参考点时，则VA=UAO图1-6电位的表示2.电位与电压的关系电路中某点电位高于参考点电位时，该点为正电位；电路中某点电位低于参考点电位时，该点为