《电工与电子技术》串讲讲义

《电工与电子技术》应考指导一．课程 内容 财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容 1.课程内容很多，涉及概念众多。2.识记、领会内容比较多，复杂计算比较少。3.从几年测试真题看出，最后两道计算题主要以直流电路、正弦交流电路为主，简析题中直流电路、正弦交流电路、三相异步电动机、基本放大电路、集成运算放大器、门电路和触发器为主要内容。4.综合真题命题内容以及自学考试大纲中的自学学时建议，重点内容：直流电路、正弦交流电路、三相交流电路、三相异步电动机的使用、三相异步电动机的控制电路、基本放大电路的计算、集成运算放大器运算电路的计算、门电路和触发器的逻辑关系推导、判别。二．复习方法从真题的难易程度看，侧重基本概念的考察，每道题目的计算不是很复杂，但需要概念清楚、公式准确；从真题的考察范围看，内容广，涉及概念多。复习阶段，建议先做一套真题，做一下试卷 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 。首先检查重要章节的概念、方法、公式是否掌握，然后有针对性的复习。再者，从反映的问题要做到举一反三，举一反三的依据是考试大纲的知识点考核。第一章直流电路第一节电路的组成及其作用电路的组成电路由电源、负载、中间环节组成。电路的作用电路实现电能的传输和转换、信号传递和处理。比如电灯照明实现电能到光能的转换、打电话实现信号的传输。第二节电路中的基本物理量电流：带电粒子的定向运动（有秩序的运动）形成电流，i(t)=dq/dt －－电荷的变化率方向：正电荷运动的方向电流的参考方向：预先假定的方向，用箭头表示，也称正方向。根据所设方向进行计算，如果求出i>0  ，则 真实方向与参考方向一致如果求出i<0 ，则  真实方向与参考方向相反电压：单位正电荷由a点移动到b点电场力所做的功，即a,b两点之间的电压。方向：由高电位端指向低电位端。用+，–号表示，"+"号表示高电位，"–"表示低电位。还可用双下标或箭头表示，uab指a®b的电压降方向。按所设参考方向进行计算：如果求出uab>0  ，则 真实极性与参考极性一致。如果求出uab<0 ，则  真实极性与参考极性相反。综上所述，对于电压、电流不设参考方向，算出的结果没有意义。将算得结果的正负配合参考方向就可确定真实方向，但不要把参考方向改为真实方向。电动势：电动势衡量电源力对电荷做功的能力。在数值上等于将单位正电荷由a点经电源内部移动到b点电源力所做的功。实际作用方向是在电源内部由低电位端指向高电位端。第三节欧姆定律关联参考方向在电路分析中，对一个元件既要假设通过它的电流参考方向，又要假设它两端电压的参考方向，两个都可任意假定，而且彼此独立无关。但是，为方便起见，通常引入关联参考方向。关联参考方向的规定：电流由高电位流向低电位。欧姆定律欧姆定律有两种表达方式：关联参考方向时，U=IR；非关联参考方向时，U=-IR。电阻：只表示消耗电能的元件称作电阻．在一定温度下，导体的电阻与 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 的电阻率及其长度成正比，与其截面积成反比：  电阻的单位是欧姆，电阻的倒数是电导，单位是西门子，简称西，用S表示。例题：+UI如图所示：I=2A,U=-10V求电阻阻值R=-U/I=5第四节电压源和电流源电压源与理想电压源理想电压源理想电压源其端电压为确定的值，与流过的电流无关，流过它的电流为不定值，其大小由外电路决定。实际电压源实际电压源可以用一个理想电压源和一个电阻的串联来替代U表示端电压，I表示电源输出电流，E表示开路电压，RO表示输出电阻。电流源与理想电流源理想电流源理想电流源其输出的电流为确定的值，与端电压无关，端电压为不定值，其大小由外电路决定。实际电流源电流源可以用一个理想电流源和一个电阻的并联来替代U表示端电压，I表示电源输出电流，IS表示短路电压电流，RO表示输出电阻。电源的等效互换电流源输出电流的一端与电压源正极性端相对应。1.电源的等效是外电路等效2.理想电压源与理想电流源之间没有等效关系。例题：图示电路的等效电路为()解：应该选择B,理想电流源串联电阻等效为电流源，等效为1A的理想电流源和10Ω电阻的并联，进行变换，得B图。第五节电路的状态负载状态特征：电源端电压u等于电源电动势减去内阻上的压降。电源产生功率=负载取用功率+内阻消耗功率。额定值是为电气设备在给定条件下正常运行而规定的允许值。开路状态特征：I=0；U=Us;P=0.短路状态特征：电源中电流最大Is=Us/Ro；外电流输出为0；电源和负载端电压均为零。电源对外不做功。短路往往是一种严重的事故，应防止。第六节基尔霍夫定律.基尔霍夫电流定律KCL  若规定流入节点的电流为正，流出为负，对于任一节点，在任一时刻，流出（流入）该节点的电流的代数和为零。此定律与元件性质无关，是对支路电流所加的约束。基尔霍夫电压定律KVL在任一瞬间，沿任一回路绕行一周，回路中各支路电压的代数和恒等于零。KVL与元件性质无关，是对支路电压所加的约束。例题：电路如图所示，已知电流I为4.5A，试用基尔霍夫定律求：(1)电压源电压；(2)理想电流源开路时的电流I。解：（1）（2）第七节电阻的串联和并联串联电路：总电阻等于各个电阻之和，总电压等于各个电压之和，电流相等。并联电路：总电阻等于各个电阻倒数之和的倒数，总电流等于各个支路电流之和，总电压与支路电压相等。第八节支路电流法以支路电流为求解变量列方程组求解称为支路电流法。支路电流法求解电路的步骤：1.确定支路数b，假定各支路电流的参考方向及回路绕行方向。2.应用KCL列出独立节点电流方程。对于有n个节点的电路，只能列出(n–1)个独立的KCL方程。3.应用KVL列出余下的b–(n–1)独立回路电压方程。独立回路：含有新的支路，或选网孔作为独立回路。4．解方程组，求解出各支路电流。第九节叠加原理叠加原理：在多个电源共同作用的线性电路中,某一支路的电流(压)等于每个电源单独作用,在该支路上所产生的电流(压)的代数和。某独立源单独作用时，其余独立源置零，即：电压源短路，电流源开路。例题：用叠加原理求图示电路中的电流解：当10A电流源单独作用时，根据并联电阻分流公式，有当10V电压源单独作用时，有故注意：叠加定理只适用于线性网络。直流电路求功率不能用叠加定理，只能求出总电流和总电压，然后再完成功率的计算。独立源单独作用，其余独立源置零，即：电压源短路，电流源开路第十节戴维南定理由线性电阻，线性受控源和独立源组成的线性二端网络，就其端口来看，可等效为一个电压源串联电阻支路。电压源的电压等于该网络的开路电压，其串联电阻为该网络中所有独立源为零值时的入端等效电阻。独立源为零即电压源短路，电流源开路。例题：图示电路中，E=12V，IS=3A，R1=6Ω，R2=6Ω，R=2Ω，用戴维南定理求电流I。ER1ISR2IR解：第十一节电位计算电路中某点的电位是该点到参考点的电压降。选取不同的电位参考点，各点的电位可能发生变化。第二章正弦交流电路第一节正弦交流电基本概念一．正弦交流电的波形和数学表达式随时间按正弦规律变化的电动势、电压、电流统称为正弦交流电。正弦波的三要素：最大值、角频率、初相位瞬时值：是交流电任一时刻的值。用小写字母表示如:i,u,e分别表示电流、电压电动势的瞬时值。最大值：瞬时值中的正的最大值，也称作幅值。用大写字母加下标表示,如:Im,Um,Em有效值：交流电流通过一个电阻时在一个周期内消耗的电能,与某直流电流在同一电阻、相同时间内消耗的电能相等,这一直流电流的数值定义为交流电的有效值，用大写字母表示,如:I、U、E。二．相位差两个同频率正弦量的相位角之差或是初相角之差，称为相位差，用j表示。如u=Umsin(wt+y1)i=Imsin(wt+y2)u和i的相位差j=(wt+y1)–(wt+y2)=y1–y2若j>0，电压超前电流相位角j若j=0，电压和电流同相若j=+180O，电压和电流反相若j<0，电压落后电流相位角j第二节正弦量的相量表示法正弦量的相量表示法就是用复数来表示正弦量。求解一个正弦量需要知道它的三要素，而在正弦交流电路中，频率相同，因此只要一个有一定长度的、与横轴有一定夹角的静止矢量来表示正弦量。即正弦量可以用矢量来表示，而矢量可以用复数来表示，所以正弦量可以用复数来表示。复数A=a+jb代数式=r(cosy+jsiny)三角式=rejY指数式=rÐy极坐标式a=rcosyb=rsiny相量正弦量可以用复数来表示，称之为相量。用大写字母上打“•”表示。相量的模等于正弦量有效值的相量称为有效值相量，相量的模等于正弦量最大值的相量称为最大值相量，例题：e1=220sin(100t-120°)，e2=220sin(100t+120°)V求：u=e1-e2解：u=380sin(100t-90°)V注意：正弦电量（时间函数）----相量(复数)----相量运算（复数运算)----相量结果-----所求正弦量.相量是正弦量的表示,但不相等。相量形式的基尔霍夫定律在正弦交流电路中，电压、电流瞬时值满足基尔霍夫定律，.其对应的相量形式仍然满足。第三节电阻元件的交流电路设i=Imsinwt则u=Ri=RImsinwt=Umsinwt电压与电流同频率、同相位电压与电流大小关系U=RI电压与电流相量表达式瞬时功率：p=ui=UI(1–cos2wt)平均功率：P=IU=I2R第四节电感元件的交流电路设i=Imsinwtu=LwImcoswt=Umsin(wt+90°)Um=ImwL=ImXL感抗XL=wL=2pfL电感线圈对高频电流的阻碍作用很大，而对直流可视为短路。电压超前电流90°电压与电流大小关系U=IXL电压与电流相量形式瞬时功率：p=ui=UIsin2wt平均功率：P=0电感与电源之间能量交换的规模称为无功功率。其值为瞬时功率的最大值，单位为(Var)乏。无功功率Q=UI=XLI2=U2/XL电感储存的能量：W=Li2/2第五节电容元件的交流电路一．基本概念设u=Umsinwti=CwUmcoswt=Imsin(wt+90°)Um=Im/wC=ImXC容抗XC=1/wC电容对高频电流的所呈现的容抗很小，而对直流可视作开路。电压落后电流90°电压与电流大小关系U=IXC电压与电流相量形式瞬时功率：p=ui=UIsin2wt平均功率：P=0电容与电源之间能量交换的规模称为无功功率。其值为瞬时功率的最大值，单位为(Var)乏。无功功率Q=UI=XCI2=U2/XC电容储存的能量：W=Cu2/2二．相量模型第六节RLC串联电路（本节依据考核要求对教材内容做了简化）一.电压与电流之间的关系设i=Imsinwtu=uR+uL+uCuR=ImRsinwt=URRsinwtuL=ImwLsin(wt+90°)=ULmsin(wt+90°)uC=Im/(wc)sin(wt–90°)=UCmsin(wt–90°)相量图阻抗单位:W阻抗三角形:阻抗模阻抗角若j>0，则电压超前电流，电路呈电感性。若j<0，则电流超前电压，电路呈电容性。二．电路的功率有功功率：P=UIcosj，无功功率：Q=UIsinj，Q=QL–QC，视在功率：功率因数：cosj功率因数角：j第三章三相交流电路第一节三相电源1.三相对称电动势：幅值相等、频率相同、相位互差120º2．三相四线制电源是发电机绕组星形联接,从中性点引出的导线称为中线，或零线，有时把它接地，又称为地线。3.发电机绕组星形联接,可提供两种数值的电压，一种是相线和中线之间的电压，称为相电压；一种是相线和相线之间的电压，称为线电压。4.在大小关系上，线电压是相电压的倍，在相位上,线电压比相应的相电压超前30º。第二节对称三相电路的计算一.负载的星形联接每相负载上的电压等于电源的相电压，相电流等于线电流，中性线电流等于三相电流之和。三相负载对称，中性线电流等于零。中性线无作用，可以去掉。二.负载的三角形联接每相负载上的电压等于电源的线电压，不论负载对称与否，其相电压总是对称的。三相负载对称，相电流对称，线电流是相电流的倍，比相应的相角滞后30O。第三节不对称三相电路的计算一.负载的星形联接三相负载不对称，中性线电流不等于零。中性线可以保证负载相电压保持对称。中性线内不应接入熔断器或闸刀开关,以保证中性线不断开。二.负载的三角形联接三相负载不对称，线电流是相电流都不对称。第四节三相功率的计算平均功率：P=PU+PV+PW无功功率：Q=QU+QV+QW视在功率：负载的星形、三角形联接，当三相负载对称时：有功功率：P=3UPIPcosj=31/2UlIlcosj无功功率：Q=3UPIPsinj=31/2UlIlsinj视在功率：S=3UPIP=31/2UlIl其中的j角为相电压与相电流之间的相位差对称三相负载的瞬时功率是不随时间变化的，等于平均功率P。是三相制的优点之一。例题：对称三相交流电路如图所示，已知电流表在正常工作时的读数为52A，电压表的读数为380V，求：（1）正常工作时的相电流；（2）U相线断路时的相电流、、.解：（1）（2）第四章磁路和交流铁心线圈电路第一节磁路及其主要物理量一.磁路的概念为了得到较强的磁场并有效应用，常采用导磁率较好的铁磁材料做成一定形状的铁心，而将线圈绕在铁心上。当线圈中通过电流时，铁心即被磁化，所以线圈产生的磁通主要集中在由铁心构成的闭合路径内，这种磁通集中通过的路径称为磁路。由于铁心材料的导磁性能比空气好得多，励磁线圈产生的磁通绝大部分集中在铁心里，磁通的路径由铁心的形状决定。二.磁路的基本物理量1.磁感应强度B定义：表示磁场内某点的磁场强弱及方向的物理量。矢量：方向和磁力线切线方向一致。单位：特斯拉，T。2.磁通Φ，定义：在均匀磁场中，磁感应强度B与垂直于磁场方向的面积S的乘积，称为通过该面积的磁通Φ标量；单位：韦伯，Wb3.磁导率m表示物质导磁性能的物理量。单位：亨/米，（H/m）真空磁导率:m0=4p´10–7H/m（亨/米）相对磁导率:任意一种物质的磁导率和真空磁导率的比值，mr=m/m04.磁场强度H定义：H=B/m，为了从磁感应强度B中除去磁介质的因素。矢量：与B同向。单位：A/m(安培/米)三,铁磁材料根据导磁性能的好坏，物质分为两大类：一类称为铁磁材料，如铁、钢、钴、镍等；另一类称为非铁磁材料，如铜、铝、纸等。铁磁材料的磁性能特点：1.高导磁性在外磁场作用下，其内部的磁感应强度会大大增强，相对磁导率可达几百甚至几万。在外磁场作用下，磁感应强度会大大增强，是因为存在磁化现象：铁磁材料内部存在着磁畴，在无外磁场作用下，磁畴的排列无规则，不显磁性；在一定强度的外磁场作用下，这些磁畴将顺着外磁场方向趋向规则的排列，产生一个附加磁场，使铁磁材料内部的磁感应强度大大增强，这种现象称为磁化。2.磁饱和性铁磁材料在磁化过程中，随着励磁电流的增加，外磁场和附加磁场都将增大，但当励磁电流增加到一定值时，几乎所有的磁畴都与外磁场方向一致，附加磁场就不再随励磁电流的增加而继续增加，这种现象称为磁饱和现象。磁性物质的磁导率m>>m0，并且m不是常数，由m=B/H可知，磁感应强度B和磁场强度H不成正比关系。B与H的关系一般用实验得到的曲线来表示，称为B—H曲线或磁化曲线。如图中B—H曲线所示，oa段，B随H增加缓慢；ab段,差不多与H成正比地增加；b点以后，B随H的增加速度缓慢下来，到后来随着H的继续增加，B却增加得很少，逐渐趋于饱和；过了c点后，磁化曲线近似于一条直线。3.磁滞性磁性物质都具有保留其磁性的倾向，因而B的变化总是滞后于H的变化，这种现象称为磁滞现象。当铁心线圈中通有交变电流时，铁心就受到交变磁化。在电流变化一个周期时，磁感应强度B随磁场强度H而变化的关系如下图所示。这种表示B与H变化关系的闭合曲线称为磁滞回线。Br——剩磁HC——矫顽磁力铁磁材料按照磁性能可以分为软磁材料、硬磁材料、矩磁材料。软磁材料的剩磁和矫顽力较小，磁滞回线形状较窄，但磁化曲线陡峭，易磁化又易退磁。用于有交变磁场的场合，如制造变压器、电动机中的铁心。常见材料有纯铁、硅钢等。硬磁材料的剩磁和矫顽力较大，磁滞回线形状较宽，适用于制作永久磁铁，如扬声器、录音机中的永久磁铁。常见材料有碳钢、钴钢等。矩磁材料磁滞回线形状近似于矩形，剩磁较大，矫顽力较小，易于翻转，常用作记忆元件和开关元件。常见材料有镁锰铁氧体及某些铁镍合金等。四.磁路欧姆定律铁心中的磁通F与通过线圈的电流I、线圈匝数N以及磁路的截面积S成正比，与磁路的长度l成反比，还与组成磁路的材料的磁导率m成正比，即F称为磁动势，RM称为磁阻，F正比于磁动势F，反比磁阻RM，称其为磁路欧姆定律。五.交流铁心线圈电路1.交流磁路交流磁路的励磁线圈中通入交流电流，其特点为：（1）交流励磁电流在磁路中产生周期性变化的磁通，这种交变磁通又在线圈中产生感应电动势，并反过来对电流产生影响。这时线圈电路与磁路已成为一个整体，必须结合在一起分析研究。所以这时的线圈电路被称为交流铁心线圈电路。（2）交流铁心线圈电路中存在两种功率损耗：铜损和铁损。在线圈电阻产生的损耗称为铜损，交变磁通还在铁心中产生损耗称为铁损，铁损包括磁滞损耗和涡流损耗。磁滞损耗：铁磁材料交变磁化的磁滞现象产生的铁损称为磁滞损耗。它是由铁磁材料内部磁畴反复转向，磁畴间相互摩擦引起的铁心发热而造成的损耗。涡流损耗：感应电流在垂直于磁通的铁心平面内围绕磁力线呈漩涡状，称为涡流，涡流使铁心发热，该功率损耗称为涡流损耗。2．电磁关系U»E=4.44fNFm在N和f一定时，在交流铁心线圈电路中磁通的最大值Fm近似与外加电压有效值U成正。在N、f、U一定时，在交流铁心线圈电路中磁通的最大值Fm基本不变。第二节变压器一.变压器的结构变压器由铁心和绕组两个基本部分组成。和电源相连的绕组与电源相连，称为原绕组；和负载相连的绕组，称为副绕组。原绕组也称为原边或初级，副绕组也称为副边后次级。二.变压器的工作原理1.利用电磁感应定律并通过磁路的耦合作用,把某一个数量级的交流电压，变换成同频率的另一个数量级的交流电压的能量变换装置。2.一次绕组匝数N1,电压U1,电流I1,二次绕组匝数N2,电压U2,电流I2,两者匝数之比为K，则:U1/U2=K,I1/I2=1/K;3.阻抗变换：为变压器二次负载阻抗，相当于电源上直接连接阻抗为在电子电路中，为了提高信号的传输功率，可以实现阻抗匹配。例题：某交流信号源，内阻，电动式扬声器的电阻．求：（1）信号源与扬声器直接相连时的输出功率；（2）用变压器进行阻抗匹配时变压器的变化；（3）达到阻抗匹配时信号源输出的最大功率。解：（1）（2）（3）三.变压器的外特性变压器的外特性就是保持电源电压U1和负载的功率因数cosj2不变的条件下，U2随I2的变化关系：U2随I2的增加而稍有下降电压调整率△U％：电压调整率表示变压器从空载到额定工作状态时，二次绕组电压的变化量与空载电压值之比。四.变压器的效率在传输电能过程中，一、二次绕组和铁心都要消耗一部分功率，即铜损和铁损，变压器的效率指输出功率p2和输入功率p1之比：五.变压器的额定值1.额定电压U1N和U2NU1N：原绕组正常工作电压有效值。U2N：原绕组加U1N时，副绕组的开路电压。2.额定电流I1N和I2N变压器长期运行时，I1N，I2N指一次绕组、二次绕组允许通过的最大电流有效值。3.额定容量SN副绕组额定视在功率：SN=U2NI2N输出功率取决于副绕组负载的大小和性质，即和负载的功率因数有关。4.额定频率：变压器应接入的电源频率，fN六.变压器绕组的同极性端变压器绕组的同极性端是指各绕组电位瞬时极性相同的对应端。也称为同名端。同名端用“●”标出。对于绕向已知的两个绕组，可以根据右手螺旋法则判别。如果电流在铁心中所产生的磁通方向一致，这两端便是同名端。同名端的串接连接法：应把两个绕组的一对异名端联在一起。同名端的并接连接法：应把两个绕组的一对同名端联在一起七、特殊变压器1．自耦变压器自耦变压器在结构上的特点是它只有一个绕组，在绕组的中间处有一个抽头。与双绕组变压器的工作原理相同。由于原、副绕组间既有磁的联系又有电的联系，所以不能用于原、副绕组电路隔离的场合。使用注意事项：两侧绕组不能对调使用。输出电流不允许大于额定电流。2．电流互感器电流互感器是一种专用互感器双绕组变压器。1.扩大仪表的量程。2.隔开电流表与被测高压电路，确保人身及仪表的安全。3.电流互感器不允许副绕组侧开路。第五章三相异步电动机第一节构造三相异步电动机主要由两部分组成：固定不变的部分，称为定子；旋转部分，称为转子。此外，还有端盖、机座、轴承、风扇等部件。三相异步电动机的定子是由机座、定子铁心、定子绕组和端盖组成。定子铁心是由冲有槽孔的硅钢片叠压而成，在定子槽孔中放置三相彼此独立的绕组。三相绕组在空间上彼此相隔120o。三相绕组可以接成星型或三角形。三相异步电动机的转子是由转子铁心、转子绕组、转轴和风扇等组成。转子绕组有笼型和绕线型两种结构。笼型转子是由嵌放在转子铁心槽内的导电条组成，在转子铁心的两端各用一个导电端环把所有的导电条连接起来。绕线型转子的绕组和定子绕组相似。绕线型转子异步电动机结构复杂，价格昂贵，只应用在对启动和调速有较高要求的场合。第二节工作原理一.三相异步电动机的工作原理1.旋转磁场空间相差120º角的三相绕组，通入对称三相电流时，产生的磁场是一个有一对磁极的旋转磁场,当电流经过一个周期变化时，磁场也沿着顺时针方向旋转了一周(在空间旋转的角度为360º)。对50Hz的工频电而言，旋转磁场每秒钟将在空间旋转50周，转速为3000r/min。当定子每相中有两个绕组串联,且每相绕组在空间相差60º时,通入对称三相交流电后,也产生一个旋转磁场,但它是一个两对磁极（四极）的旋转磁场。当电流变化一周,旋转磁场在空间只转了半周(180º空间角),旋转速度较两极磁场慢了一半。转速为1500r/min。同理可以产生三对、四对等不同磁极对数的旋转磁场，从而可以获得不同转速的旋转磁场。用p表示磁极对数，n1表示旋转磁场转速（r/min），f表示电源频率，则可以得到下式：旋转磁场的转速n1也称为同步转速,决定于电源频率、磁极对数。在我国，同步转速n1为3000r/min，1500r/min，1000r/min等。旋转磁场在空间的旋转方向是由电流相序决定的，若把定子绕组与三相电源相连的三根导线中的任意两根对调位置，则旋转磁场将反向旋转。即改变流入三相绕组的电流相序，就能改变旋转磁场的转向。综上所述，由于定子的物理结构、输入三相电的对称性，可以实现一个旋转磁场，并且旋转磁场的转速、旋转方向可以人为控制。2.转子的转动旋转磁场旋转，转子静止时，两者存在相对运动，由电磁感应原理可知，这相当于转子导体切割磁力线，产生感应电动势，进而产生感应电流，而通电导体在磁场中受到磁场力的作用，进而对转轴形成电磁转矩，于是转子就顺着磁场旋转的方向旋转起来。简而言之，转子落后旋转磁场的相对运动，引起电磁感应电流，电磁感应电流又引起转子转动。综上所述，转子的转速一定小于旋转磁场的转速，这也是“异步”电动机名称的由来，此外，由于转子的电流是由电磁感应产生的，所以异步电动机也称为“感应”电动机。3.转差率同步转速n1与转子转速n之差称为转速差，转速差与同步转速的比值称为转差率，用s表示。在启动时，n=0，s=1，s达到最大；稳定运行时，s很小；s=0在实际运行中，是不存在的。第三节定子电路与转子电路外加电压不变时，定子电路的感应电动势基本不变，旋转磁场每极磁通基本不变。转子电动势有效值、频率随转差率增大而减小转子电路的电流随转差率增大而增大，功率因数随转差率增大而减小第四节三相异步电动机的特性一．机械特性电源电压一定，转速n 和电磁转矩T的关系，称为电动机的机械特性，如图所示。1.稳定区和不稳定区电动机工作在稳定运行区时,具有自适应能力。例如,原来在额定负载稳定运行(工作于稳定区),若负载转矩突然增大为T2',T2'>T，，则n↓，T↑，直到T=T2'，电机稳定运行在新的转速下。电动机工作在不稳定运行区时,若负载转矩增大为T2',T2'>T，，则n↓，T↓，直到停转，若负载转矩减小，则会进入稳定区。2.额定转矩TN额定转矩是电动机在额定运行状态下的电磁转矩。PN单位是kW，nN单位是(r/min)。允许短时间过载运行。3.最大转矩Tmax在一定的电源电压下，电动机所能提供的最大转矩。是稳定区和不稳定区的分界点。Tm的大小表明了电动机所能驱动的最大负载转矩，即电动机的过载能力，它比TN大得多，通常用过载系数l来表示过载能力的大小。l=Tmax¤TN4.起动转矩TST起动瞬间n=0，s=1时的转矩。负载转矩TL>Tst,不能起动,可空载或轻载起动；负载转矩TLUB>UEPNP管工作在放大状态的必要条件是UE>UB>UC（二）.晶体管中载流子的传输过程（NPN）1、发射区向基区注入电子2、电子在基区中的扩散与复合3、扩散到集电极的电子被集电区收集注意：上述过程的前提是发射结正偏，集电结反偏三.输出特性曲线截止区：发射结电压小于开启电压且集电结反偏，此时IB=0，而iC≤ICEO。放大区：发射结正向偏置且集电结反向偏置，此时iC仅仅由IB决定，且满足：iC=bIB饱和区：此时发射结和集电结均正向偏置，此时iC不仅和IB有关，还和uCE有关。当UCB=0时，认为晶体管处于临界饱和状态。四．主要参数1．电流放大系数2．极间反向电流(1)ICBO表示发射极开路时，集电极与基极间的反向电流。（2）ICEO表示基极开路时，集电极与发射极间的反向电流。3.最大集电极耗散功率PCM决定于管子的温升，不能超过。4、最大集电极允许电流ICMIC超过一定数值时，β明显下降，此值即为ICM5、极间反向击穿电压U(BR)CEO（基极开路时集电极-发射极的反向击穿电压）。第十章基本放大电路第一节共射极基本放大电路的组成1.放大电路中存在能够控制能量的元件（称为有源元件）BJT、FET。2.Vcc:为输出提供所需能源；足够高，使集电结反偏，发射结正偏。3Rc:将集电极电流变化量转换为电压变化量第二节放大电路的静态分析一．基本概念1.设置合适的静态工作点，以保证放大电路不产生失真，同时静态工作点还影响着放大电路几乎所有的动态系数。2.静态分析是要确定在无交流信号输入时的基极电流、集电极电流、集电极到发射极的电压。3.静态分析即分析直流通路。4.在直流电源作用下直流电流流经的通路，也就是静态电流流经的通路。对于直流通路，电容视为开路。5.“先静态,后动态”是分析放大电路的原则二．静态工作点计算.例题：电路如图所示，其中Rb=510kW,Rc=3kW,VCC=12V,β=100。求其静态工作点Q。三．图解分析法第三节放大电路的动态分析放大电路的失真（共发射组态）工作点Q低出现截止失真（ib底部失真uo顶部失真）解决方法:减小Rb。工作点Q高出现饱和失真（ic顶部失真uo底部失真）增大Rb(减小IBQ)。二．三极管微变等效模型三．图为阻容耦合共射放大电路，已知VCC=12V，Rb=510kW，RC=3kW，b=80，导通时UBEQ=0.7V，RL=3kW。计算该电路的动态参数（Au、Ri、Ro）。微变等效电路为第四节静态工作点的稳定环境温度变化、电源电压波动、元件老化会引起晶体管参数的变化，造成电路静态工作点不稳定。其中温度影响最为重要。稳定Q点，是指在环境温度等条件变化时静态集电极电流ICQ和管压降UCEQ基本不变。分压式偏置电路C1、C2为耦合电容，Ce为发射极交流旁路电容，Rb1、Rb2为基极分压电阻。第五节射极输出器电路如图，特点电压放大倍数接近于1，但恒小于1。射极输出器虽无电压放大作用，但因具有电流放大作用，因此射极输出器具有电流放大和功率放大作用。输出电压与输入电压同相，具有电压跟随作用输入电阻高;输出电阻低用途：用作多级放大电路的输入级，以减轻信号源负担（利用输入电阻高的特性）；用作多级放大电路的输出级，以提高放大电路的带负载能力（利用输出电阻低的特性）；作为两个共发射极放大电路之间的中间缓冲级，以改善工作性能（利用其阻抗变换作用）。第六节具有电压并联负反馈的放大电路反馈：1.在电子电路中，将输出量（输出电压或电流）的一部分或全部通过一定的电路形式作用到输入回路，用来影响输入量（输入电压或输入电流）的措施。2.正反馈：当输出量增大时，使放大电路净输入量增大的反馈。负反馈：当输出量增大时，使放大电路净输入量减小的反馈。3.电压反馈：反馈对输出电压进行采样，稳定输出电压。(稳压源)4.根据信号在输入端连接方式的不同，分为串联反馈、并联反馈。并联反馈:信号源端口、反馈网络端口与基本放大器端口是并联的5.反馈的影响：负反馈使增益的稳定度提高减小非线性失真扩展放大器的带宽输入电阻输出电阻第十一章集成运算放大器第一节结构特点1.因大电容不便集成，均采用直接连接方式。2.因大电阻不便集成，常用有源器件(BJT、FET)取代电阻。3是双端输入、单端输出的差分放大电路。4.差模放大倍数高。5.输入阻抗高，输出阻抗低。6.共模抑制比高，能较好的抑制温漂。7.由输入级、中间级、输出级和偏置电路组成。第二节主要参数开环差模增益输入失调电压输入失调电流输入偏置电流共模抑制比第三节运算放大器的基本运算电路一，理想运算器虚断虚短二．反相比例放大电路三．同相比例运算电路四．反相比例加法运算电路五．差动运算电路第十二章直流稳压电源第一节单相桥式整流电路1．原理u2正半周时，D1和D3导通,D2和D4截止(相当于开路)；u2负半周时，D2和D4导通,D1和D3截止。2.输出电压平均值UO»0.9U23.负载电流的平均值IO»0.9U2/RL4.每只二极管只在变压器副边电压的半个周期通过电流，故每个二极管的平均电流只有负载上电流的一半5.二极管承受的最大反向电压等于变压器副边的峰值电压。滤波电路一．电容滤波电路1．输出电压平均值UO»1.2U22．.二极管承受的最大反向电压。半波整流：全波整流：二．电感电容滤波电路LC滤波电路输出电压波形更为平滑，滤波效果较好。适用于负载电流大，要求输出电压的脉动较小的场合。三．p型滤波器主要应用在负载电流小，要求输出电压的脉动很小的场合。稳压管稳压电路稳压二极管组成的稳压电路中，利用稳压管的电流调节作用，通过限流电阻上的电压或电流进行补偿，来达到稳压的目的。第十三章门电路二极管和三极管的开关作用二极管单向导电特性可以看做是理想开关器件三极管饱和时，UCE近似为零，Ic=VCC/RC；截止时，UCE近似为VCC，Ic=0;所以可以利用这两个状态代替有触点开关作用：饱和对应开关闭合，截止对应开关断开。分立元件门电路一．基本概念1.门电路：实现各种逻辑关系的电路2.逻辑电路中，用1或0表示两种相反的工作状态。二．二极管与门电路设：3V为高电位1，0.3V为低电位0，二极管管压降为0.3伏。uA，uB，uC中任意一个或两个为0，Y=0由分析可知：只有当A、B、C全为高电平时，输出端才为高电平。正好符合与门的逻辑关系。与逻辑关系式：Y=ABC与门逻辑状态表三．二极管或门电路只有当A、B、C全为低电平时，输出端才为低电平。正好符合或门的逻辑关系。或逻辑关系式：Y=A+B+C四．三极管非门电路当A为低电平时，输出端为高电平。当A为高电平时，输出端为低电平。正好符合非门的逻辑关系。TTL门电路一．与非门1.输入为多发射极三极管结构。2.当输入端A、B均为高电平时，输出端Y为低电平。当输入端A、B中只要有一个为低电平，输出端就为高电平,正好符合与非门的逻辑关系。二．三态输出与非门电路EN为控制端且高电平有效，即EN=1时，同TTL与非门，Y=AB；EN=0时，输出端为高阻状态。第四节MOS门电路MOS门电路制造工艺简单、成品率高、功耗低、易于集成化，但工作速度低。具有N沟道和P沟道的MOS门电路称作互补MOS门电路。第十四章触发器触发器的基本逻辑功能是可以保存1位二进制信息。触发器有两个重要特点：（1）触发器具有两个能自行保持的稳定的工作状态‘0’和‘1’。（2）根据不同的输入信号触发器可以置成‘0’状态或‘1’状态。第一节RS触发器基本RS触发器低电平触发可控RS触发器CP=0时，C、D门被封锁，无论S、R端加什么信号它们输出全是1，触发器保持原来状态不变。在CP=1时,R、S的变化才能引起触发器翻转。时钟控制电平触发第二节主从J-K触发器主从J-K触发器下降沿触发特性表第三节D触发器只有一个输入端，输出状态仅取决于CP上升沿到达时刻D的状态。提高了可靠性，增强了抗干扰能力。特性表