课程教案电工电子技术

山 东 协 和 学 院

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使用教材《电工与电子技术》 出版社 人民邮电出版社 适用专业机械设计制造及其自动化 层 次 本科 总学时 80 授课教师 马磊 教研室 自动化 教研室

授课学年 15-16学年 学 期 第一 学期

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教 师 课程名称 马磊 职称 副教授 专业 机设 班级 2班 《电工与电子技术》 第一章 章 节 1.1 电路的作用与组成部分 1.2 电路的模型 1.3 电路的基本物理量及参考方向 教学时数 目 的 要 求 2 教学方法及手段 多媒体，板书 1、了解电路的作用、电路模型； 2、掌握电路的组成及其功能； 3、掌握电路的基本物理量（电压、电流的定义和参考方向，功率的计算）。 时间教 学 内 容 提问：试想如果没有电，生活将会怎样？ 导入新课： 电工学是非电专业的技术基础课，通过本课程的学习，使学生具备电工技术与电子技术的基础知识，为升学以及后续课程打下一定的基础。 1、电工学课程研究的对象————“电” 2、电工学课程的发展 3、电能的优越性 （1）便于转换 （2）便于输送 （3）便于控制 分 配 重 点 难 点 思 考 题 参 考 文 献 1．《电工电子技术》 刘述民 人民邮电出版社 2.《电工电子技术》 于荣义 人民邮电出版社 重点：电路的组成及其功能 难点：无 思考题：本节全部思考题 课程教案附页

内 容 第1章 电路的基本概念与基本定律 电路：电流流通的路径。 直流电路：由直流电源供电的电路。 一、电路的组成及作用 电路就是电流通过的闭合路径，它是由各种电气器件按一定方式用导线连接组成的总体。电路的结构形式和所能完成的任务是多种多样的，从日常生活中使用的用电设备到工、农业生产中用到的各种生产机械的电器控制部分及计算机、各种测试仪表等，从广义说，都是电路。最简单的电路如图所示的手电筒电路。 时间分配 1、组成：电路主要由三部分组成。 （1）电源 是供应电能的设备。在发电厂内将化学能或机械能等非电能转换为电能，如电池、蓄电池、发电机等。 （2）负载 是使用电能的设备，又称用电器。作用是将电能转换成其它形式的能量，如电灯、电炉、扬声器、电动机等。 （3）中间环节 用于连接电源和负载。起传输和分配电能或对电信号进行传递和处理的作用，如变压器、输电线等。 2、电路模型和电路图 实际电路元件电磁性质较为复杂。为便于对实际电路进行分析，需用能够代表其主要电磁特性的理想电路元件或它们的组合来表示。理想电路元件就是指只反映某一个物理过程的电路元件,包括电阻、电感、电容、电源等。用理想电路元件所组成的电路即为电路模型，手电筒电路的电路模型如图所示。 R开关电干源电池导线中间环节白负炽载灯ELC SRLRo 课程教案附页

内 容 3、作用 （1）进行电能的传输和转换，如照明电路、动力电路等。典型电路是电力系统。 输电线 电动机 电灯电炉负载时间分配 发电机电源升压变压器降压变压器 （2）实现信息的传输和处理，如测量电路、扩音机电路、计算机电路等。典型中间环节电路是扩音机。 晶体管放大电路电源中间环节扬声器负载 二、电流 1、电流的形成 电荷的定向移动形成电流。 2、电流的大小 电流的大小是指单位时间内通过导体横截面的电荷量。 恒定电流 I 交变电流 iQ （DC）（“－”） tq （AC）（“～”） t 大小和方向都不随时间变化的电流称为恒定电流，也称为直流电流，用I表示。大小和方向随时间变化的电流称为交变电流，简称交流电流，用i表示。 电流的单位为A（安[培]），还有kA（千安）、mA（毫安）、μA（微安）等。 1kA103A 1A103mA106A 3、电流的方向 （1）实际方向 习惯上规定正电荷移动的方向或负电荷移动的反方向为电流的实际方向。 课程教案附页

内 容 （2）参考方向：可以任意选取 在分析电路时，常常要知道电流的方向，但有时电路中电流的实际方向难于判断，此时常可任意选定某一方向作为电流的“参考方向（也称正方向）”。 所选的参考方向不一定与实际方向一致。 当电流的实际方向与其参考方向一致时，则电流为正值；反之，当电流的实际方向与其参考方向相反时，则电流为负值，如图所示。 实际方向a时间分配 实际方向Iba参考方向参考方向Ib a）I0 b）I0 4、电流的表示方法 （1）箭头： （2）双下标：Iab 5、电流的测量——用电流表（安培表）来测量。测量时注意： （1）交、直流电流用不同表测量。 （2）电流表应串联在电路中。 （3）直流电流表有正负端子，即：“+”、“-”记号，接线时不能接错。 （4）选择正确的量程。 三、电压（电位差） 1、物理意义 在图中，极板a带正电，极板b带负电，a、b间存在电场。正极板a上的正电荷在电场力的作用下从a经过负载移到负极板b，从而形成了电流。这说明电场力做功产生了电流。 Ia＋b－＋E－Uab负载 规定：电场力把单位正电荷从a点移动到b点所做的功称为a、b两点之间的电 课程教案附页

内 容 压，用Uab表示。电压的单位为V（伏[特]），还有kV（千伏）、mV（毫伏）、μV（微伏）等。 时间分配 1kV103V 1V103mV106V 2、实际方向：由高电位指向低电位 结论： 对于电阻性负载来说，没有电流就没有电压，有电压就一定有电流。电阻两端的电压常叫做电压降（压降）。 而对于电源来说，其端电压的实际方向是正极指向负极。 3、参考方向：可以任意选取，同电流参考方向的选取 4、电压的表示方法 （1）箭头： （2）正负号：＋、－ （3）双下标：Uab 5、电压的测量 用电压表（伏特表）来测量。测量时注意： （1）交、直流电压用不同表测量。 （2）电压表应并联在被测电路两端。 （3）直流电压表有正负端子，即：“+”、“-”记号，接线时不能接错。 （4）选择正确的量程。 课程教案附页

内 容 时间分配 【例】电路如图所示，已知U16V，U24V，求：Uab? ＋U1a－－U2＋b 解：UabU1(U2)6V(4V)10V 四、电动势 1、物理意义 为维持电路中的电流流通，则必须保持电路a、b两端间的电压Uab恒定不变，这就需要电源力源源不断地把正电荷从负极板b移回正极板a上。 规定：电源力克服电场力把单位正电荷从b点（负极）经电源内部移回到a点（正极）所做的功，叫电动势，用E表示。 2、电动势的实际方向 电动势的实际方向规定：在电源内部由负极指向正极，即电位升，其单位与电压单位相同，也是伏特（V）。 结论： 对于一个电源来说，既有电动势，又有端电压。电动势只存在于电源内部，方向由负极指向正极；而端电压只存在于电源外部，其方向由正极指向负极。 一般情况下，电源的端电压总是低于电源内部的电动势，只有当电源开路或者电源的内阻忽略不计时，电源的端电压才与其电动势相等。 3、电动势（E）和电压（Uab）的区别： 课程教案附页

内 容 * 物理意义不同； * 实际方向不同； * 电动势只表示电源，而电压既可表电源，也可表负载。 4、直流电动势的两种图形符号 时间分配 五、功率 把单位时间内电场力所做的功称为电功率。用“P”表示。 WU22UIIR定义式：P tR单位：W、kW、mW 其中：“W”为电功，指电流所做的功，简称“电功”（电能）。电流做功的过程，实质上就是把电能转换为其他形式的能的过程。 表达式：WUIt 单位：焦耳（J）或千瓦时（kWh） 1kWh指：1千瓦功率的设备，使用1小时所消耗的电能，俗称1度电。 小结： 本次课讲解了组成电路的三要素，电流这个主要物理量的物理意义及实际方向与参考方向的含义，要求学生掌握电压、电动势和功率三个基本物理量，并知道电压与电动势间的区别。 课 程 教 案

教 师 课程名称 马磊 职称 副教授 专业 机设 班级 2班 《电工与电子技术》 1.4 欧姆定律 1.5 电路的工作状态 章 节 1.5.1 有载工作状态及额定工作状态 1.5.2 断路 1.5.3 短路 教学时数 目 的 要 求 时间分 配 1、了解电阻串并联的实际应用，进一步熟悉欧姆定律及其应用； 2、掌握电路常见的三种状态及其特点。 3 教学方法及手段 多媒体、板书 复习提问：1、电动势与电压的区别； 教 学 内 容 3、表达式：I2、1度电的概念？ 一、部分电路欧姆定律 1、部分电路：只含有负载而不包含电源的一段电路。 2、内容：流过电阻的电流I与电阻两端的电压U成正比，与电阻值R成反比，称为部分电路欧姆定律。 URUR （U、I参考方向一致） （U、I参考方向不一致） I 重 点 难 点 思 考 题 参 考 文 献 1．《电工电子技术》 刘述民 人民邮电出版社 2.《电工电子技术》 于荣义 人民邮电出版社 重点：1. 电路常见的三种状态及其特点 2. 欧姆定律及其应用 难点：无 课程教案附页

内 容 ＋＋＋＋时间分配 IRUI－RU－ － － a）U、I参考方向一致 b）U、I参考方向不一致 【例1】：应用欧姆定律对下图电路列出式子，并求电阻R。 + U 6V (a)+ I 2A R U 6V I – U63Ω I2– R –2A (b) 解：对图(a)有，UIR，R对图(b)有，UIR，R二、全电路欧姆定律 1、概念 U63Ω I2（1）全电路：含有电源的闭合电路。 （2）内电路：电源内部的电路。 外电路：电源外部的电路。 （3）内电阻：电源内部的电阻，简称内阻。用RS表示。 外电阻：外电路的电阻。用RL表示。 2、内容：闭合电路中的电流I与电源的电动势E成正比，与电路的总电阻，即内电阻和外负载电阻之和（RSRL）成反比。 IE＋－URLRS 课程教案附页

内 容 3、表达式： 时间分配 IERSRL EIRSIRLU内U外 U内是内阻上的压降；U外既是外阻上的压降，又是电源两端的电压（路端电压或端电压）。 电路的三种工作状态 一、负载的额定值 1、额定电流、额定电压和额定功率 电气设备安全工作时所允许的最大电流、最大电压和最大功率。 2、铭牌数据 通常电气设备或元件的额定值标在产品的铭牌上，故额定值也称铭牌数据。如一白炽灯标有“220V/40W”，表示它的额定电压为220V，额定功率为40W。 3、电气设备的工作状态 （1）额定工作状态：电气设备或元件在额定功率下工作的状态，也称为满载状态。电气设备满载工作时经济合理、安全可靠。 （2）轻载状态：电气设备或元件低于额定功率运行的工作状态，也称为欠载状态。电气设备轻载工作时不经济。 （3）过载状态：电气设备或元件高于额定功率运行的工作状态，也称为超载状态。电气设备超载工作时容易损坏或造成严重事故，一般不允许出现。 二、电路的三种状态 1、通路——电源的有载工作 将电路中的开关S闭合，电源与负载接通，构成回路，电源处于有载工作状态。 S＋I＋＋SI0＋IS＋ERo＋－EU－RLUL－－E＋有载工作 b）电源开路 c）电源短路 ＋＋Uo－RLRoUL－－U0－RLRoUL－a）电源的 课程教案附页

内 容 I电路中的电流为：时间分配 ERORL端电压与输出电流的关系为：UEROI 上式表明：当电源具有一定值的内阻时，端电压总是小于电源电动势；当电源电动势和内阻一定时，端电压随输出电流的增大而下降。电源产生的功率=负载取用的功率+内阻及线路损耗的功率。 2、开路（断路） 将图中的开关S断开，电源处于开路状态，也称为电源的空载运行，相当于RL。此时负载上的电流、电压和功率均为零。即：电源的开路电压等于电源的电动势。 I0，UUOE 3、短路 电源两端由于某种原因直接接触时，电源就被短路，电路处于短路运行状态。其特点是：被短路元件两端电压为0。电路中电流称为短路电流电源输出电压为短路电流ISISERO，且有，UEISRO0。 IS很大，如果没有短路保护，会发生火灾。短路是电路最严重、最危险的事故，是禁止的状态。产生短路的原因主要是接线不当，线路绝缘老化损坏等。应在电路中接入过载和短路保护。 本次课小结： 通过本次课讲解，要求学生了解用电设备的几种工作状态，掌握电路有载工作、开路与短路的特点。

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教 师 课程名称 马磊 职称 副教授 专业 机设 班级 2班 《电工与电子技术》 1.6 基尔霍夫定律 章 节 1.7 电路中电位的概念和计算方法 教学时数 目 的 要 求 2 教学方法及手段 多媒体，板书 1.理解基尔霍夫两定律阐述的内容； 2.掌握基尔霍夫两定律的应用。 复习提问：电路有载工作、开路与短路的特点。 导入新课： 教 学 内 容 电路有简单电路和复杂电路之分，不能用电阻串、并联关系化简的电路叫做复杂电路。分析电路的方法很多，但它们的依据是电路的两条基本定律——欧姆定律和基尔霍夫定律。基尔霍夫定律既适用于直流电路，又适用于交流电路。它包括基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律两个定律。基尔霍夫电流定律应用于节点，基尔霍夫电压定律应用于回路。 为了阐明该定律，先介绍电路的几个基本术语。 （1）支路：电路中的每一个分支称为支路。它由一个或几个相互串联的电路元件构成。在同一支路内，流过所有元件的电流相等。如图所示电路中有3条支路，分别是ab、acb、adb。其中，含有电源的支路称有源支路，不含电源的支路称无源支路。 重 点 难 点 思 考 题 参 考 文 献 1．《电工电子技术》 刘述民 人民邮电出版社 2.《电工电子技术》 于荣义 人民邮电出版社 重点：1.基尔霍夫定律的应用 难点：2. 1.基尔霍夫定律的应用 思考题：课后习题 时间分 配 课程教案附页

内 容 （2）节点：三条或三条以上支路所汇成的交点叫节点。图中共有2个节点，分别是节点a和节点b。 （3）回路：电路中任意由支路组成的闭合路径叫回路。图中共有3个回路，分别是abca、abda、adbca。 （4）网孔：中间无支路穿过的最简单回路叫网孔或独立回路。图中共有2个网孔，分别是abca、abda。 时间分配 c＋U1－I1R1＋aI2－U2I3R3R2＋＋d＋E1－U3－E2－b一、基尔霍夫电流定律（第一定律，简称KCL）——节点 1、内容1：在任一瞬间，流入某一节点的电流之和等于流出该节点的电流之和。表达式为I入I出 如上图，对于节点a有：I3I1I2 将上式改写成I3I1I20 因此得到I0 I0 2、内容2：在任一瞬间，流入（或流出）该节点的电流代数和恒等于零。符号的规定，流入节点的电流取“＋”号；流出节点的电流取“－”号。表达式为【例1】：如图所示电路，已知：I12A，I23A，I30.5A，I41A，求：（1）AB支路的电流IR?（2）交于B点的另一支路电流I5? I1I2ARBI3I5IRI4 课程教案附页

内 容 解：（1）对于节点A，有IRI1I22A3A5A （2）对于节点B，有I4IRI3I5 时间分配 I5I4IRI31A5A(05A)3.5A 【例1】：已知：I12A，I23A，I32A，求I4。 I2I1I3I4 解：I1I2I3I40 I4I1I2I32(3)(2)3A 3、推广应用 不仅适用于结点，还适用于任一假设的闭合面。把该闭合面看成广义大节点，还可以列写电流方程。 aIaIcaIcR3R1R2IbcIabcIbb 若把虚线所围的闭合面看成是一个节点，应有IaIbIc 【例2】：已知：I11A，I23A，I59A，求：I3、I4和I6。 课程教案附页

内 容 I6I2I4时间分配 I1I3I5 解：I3I1I21A3A4A， I4I5I39A4A5A， I6I4I25A3A8A 或用基尔霍夫电流定律的推广形式，将中间三条支路看成一个广义节点，则有I1I6I5，I6I5I19A1A8A。两种结果完全相同。 二、基尔霍夫电压定律（第二定律，简称KVL）——回路 1、内容：在任一闭合回路中，沿某循环方向各部分电压降的代数和等于零。其数学表达式为：U0，符号的规定： 电源——正极指向负极的方向与循环方向一致，取“＋E”号；正极指向负极的方向与循环方向不一致，取“—E”号。 负载——电流I的参考方向与循环方向一致，电阻上的压降IR取“＋IR”号；电流I的参考方向与循环方向不一致，电阻上的压降IR取“—IR”号。 下图中，对于回路abca，按顺时针循环一周，根据电压和电流的参考方向可列出R1I1R3I3E10。 c＋U1－I1R1＋aI2－U2I3R3R2＋＋d＋E1－U3－E2－b 课程教案附页

内 容 【例3】：如图所示电路，列出相应的回路电压方程。 20时间分配 a25I1100V－＋I3回路ⅠI2＋10回路Ⅱ200V－b 解：对于回路Ⅰ，电压方程为20I110I3100V 对于回路Ⅱ，电压方程为25I210I3200V 2、推广应用——基尔霍夫电压定律不仅适用于电阻、电源等实际元件构成的回路，也适用于假想的回路。 R1＋abR2＋E1－I1R3R4I2－E2cd 电路中a、b两点间开路无电流，设其间电压为Uab，对假想回路abdca，其循环方向为顺时针方向，列出电压方程UabR4I2R3I10 因此可求出：UabR3I1R4I2 【例1-10】：如图示电路，已知电压U114V，求US。 3＋I＋2＋US－U1－－10V 解：图示电路右侧可以假想为闭合回路，按顺时针循环方向可得方程 2I10VU10 课程教案附页

内 容 2IU110V=14V10V=4V 时间分配 I2A 对于整个回路，按顺时针循环方向列电压方程： 3I2I10VUS0 US32A+22A10V=20V 电路中电位的计算 一、概念：是描述某一点性质的物理量。 电位是分析电路常用的物理量，用“V”表示。从物理学可知，电压就是电位的差值，即：UabVaVb 在进行电路研究时，常常要分析电路中各点电位的高低。为了确定电路中各点的电位值，必须选择电位的零点，即参考点，在电路图中用符号“⊥”来表示，又称零电位。若电路中O点为参考点，则Vo0V。其他各点的电位都同它相比较，比它高的电位为正，比它低的电位为负。 电路中某一点的电位等于该点到参考点之间的电压。 根据定义，电路中a点的电位为：VaUao 【例1】：求各点电位 二、电位和电压的区别 A、电位针对一点 电压针对两点 UaUao UabUaUb B、电位是相对的 电压是绝对的 三、电位的意义 * 相对的 课程教案附页

内 容 * 参考点不同，同一点电位不同 * 一旦参考点选定，同一点的电位唯一 【例】：如图示电路，已知U16V，U24V，若c为参考点，求Va、Vb、Vc和时间分配 Uab?若b为参考点，再求Va、Vb、Vc和Uab? ＋U1a－c－U2＋b 解：若c为参考点，即Vc0V，则VaUacU16V， VbUbcU24V，UabVaVb6V4V10V 若b为参考点，即Vb0V，则VaUab10V，VcUcbU24V， 本次课小结： 本次课讲解了基尔霍夫电压定律、基尔霍夫电流定律，要求学生熟练掌握基尔霍夫电压定律(KVL): ΣU＝0、基尔霍夫电流定律(KCL):ΣI入＝ΣI出、ΣI＝0及其推广应用的灵活使用。 课 程 教 案

教 师 课程名称 马磊 职称 副教授 专业 机设 班级 2班 《电工与电子技术》 章 节 2.1 电阻串、并连接及等效变换 2.1.1 电阻的串联 2.1.2 电阻的并联 3 教学方法及手段 多媒体、板书 教学时数 目 的 要 求 1、 掌握电阻串并联的特点； 2、 会分析计算串并联电路的等效电阻。 时间分 配 复习提问：基尔霍夫定律 教 学 内 导入新课： 一、电阻与电阻率 1、电阻：导体对电流的阻碍作用称为电阻，用符号R表示。电阻元件是耗能元件，其单位为（欧姆）。常用的电阻单位还有k、M。 1k103， 1M106 2、电阻率：导体的电阻是导体本身的一种性质。它的大小决定于导体的容 l材料、长度和横截面积：R S 重 点 难 点 思 考 题 参 考 文 献 1．《电工电子技术》 刘述民 人民邮电出版社 2.《电工电子技术》 于荣义 人民邮电出版社 重点：1.串并联电路的特点； 2.等效电阻的计算。 难点：1.等效电阻的特点。 课程教案附页

内 容 式中：—制成电阻的材料的电阻率，国际单位制单位为m；l─绕制成电阻的导线长度，国际单位制单位为m；S─绕制成电阻的导线横截面积，国际单位制单位为m2；R─电阻值，国际单位制单位为。 纯金属的电阻率很小，绝缘体的电阻率很大。银是最好的导体，但价格昂贵而很少采用，目前电气设备中常采用导电性能良好的铜、铝作导线。 二、电阻的串联 多个元件逐个顺次连接起来，就组成了串联电路。 两个或两个以上的电阻依次连接，组成一条无分支电路，这样的连接方式叫做电阻的串联。 I＋时间分配 I－1、串联电路的特点 （1）等效电阻：RR1R2R3* R>R1、R2 * 当R1（2）流经各电阻的电流相等。（3）串联总电压等于各电阻上电压之和，即 （4）分压关系为：当两只电阻R1、R2串联时，总电阻RR1R2，则有分压公式 U1R1R1R2＋U1U－U2－R2时，RR1（大） UU1U2U3＋R1UR＋R2－ Rn Un； U1R1U2R2UnRnURI U， 课程教案附页

内 容 三、电阻的并联 把多个元件并列地连接起来，由同一电压供电，就组成了并联电路。 两个或两个以上的电阻接在电路中相同的两点之间，承受同一电压，这样的连接方式叫做电阻的并联。 II＋＋时间分配 U－I1R1I2R2U－R 1、并联电路的特点 （1）等效电阻：1R1R11R21Rn；RR1//R2R1R2 R1R2* R内 容 U126A 总电流IRAB2各负载上的电压U1U2U12V 各负载上的电流I1时间分配 R2I362A R1R263I2II1624A 六、电阻的混联 既有串联又有并联的电路称为混联。混联电路形式多种多样，但可以利用电阻串、并联关系进行逐步化简。 【例2】：（选作）如图，已知R1R2R3R4R51Ω，求等效电阻Rab。 R5R2cR3R1R4Rab(R3R4)//R5R2//R1(11)//11//12//11//1ab 21//135358//1 【例3】：（选作）如图，已知R1R2R3R，求等效电阻Rab。 R1acR2dR3b 解： 等效电阻RabR1//R2//R3 R 3课程教案附页

内 容 本次课小结： 本次课讲解了电阻元件和欧姆定律，要求学生了解电阻定律，熟练掌握部分电路和全电路欧姆定律，熟练掌握电阻串、并联的特点及混联电阻的等效变换。 时间分配

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教 师 课程名称 马磊 职称 副教授 专业 机设 班级 2班 《电工与电子技术》 2.3 电压源与电流源及其等效变换 章 节 2.3.1 电压源模型 2.3.2 电流源模型 2.3.3 电压源与电流源模型的等效变换 教学时数 目 的 要 求 时间复习提问：1、电阻的串、并联特点； 2、分压、分流公式。 教 学 内 容 一类是考虑内阻，内阻不为零的电压源，称为实际电压源。 一、电压源与电流源 1、电压源 (是对外提供电压的电源，开路状态时，两端有电压，电流为零；当接成闭合回路后，电压源上有电流流过) 电压源按其内阻是否考虑可分为两类： 一类是忽略内阻或内阻为零的电压源，称为理想电压源，或称恒压源； 分 配 1、 了解电压源与电流源的模型及其特性曲线； 2、 掌握电流源与电压源等效变化的方法，能应用此方法分析一般电路。 2 教学方法及手段 多媒体、板书 重 点 难 点 思 考 题 参 考 文 献 1．《电工电子技术》 刘述民 人民邮电出版社 2.《电工电子技术》 于荣义 人民邮电出版社 重点：1.理想电源和实际电源之间的区别； 2.两种电源之间的等效变化； 难点：1.应用电源的等效变换分析一般电路。 思考题：理想电源之间为何不能等效变换。 课程教案附页

内 容 （1）理想电压源（恒压源）：内阻为0 * 输出电压恒定不变，U = E * 输出电流由外负载决定，I 时间分配 1RL （2）实际电压源 （理想电压源实际上是不存在的。一个实际电源总是有内阻的，当电源通过电流 （a）理想电压源 （b）实际电压源 （c）外特性曲线 时，存在着能量损耗。一个实际电压源可等效成一个理想电压源E与内阻RO串联的模型。） 当接上负载时，电源端电压（负载RL上的电压和电流的关系）UEIRO 2、电流源 (是对外提供电流的电源，开路状态时，有电流存在，无端电压；当接成闭合回路后，电流源两端有电压存在) 电流源按其内阻是否考虑可分为两类： 一类是不考虑内阻或内阻为无穷大的电流源，称为理想电流源，或称为恒流源； 一类是考虑内阻，内阻不为无穷大的电流源，称为实际电流源。 （1）理想电流源（恒流源）：内阻为∞ * 输出电流恒定不变，I = IS * 其端电压由外负载决定，uRL 课程教案附页

内 容 时间分配 课程教案附页

内 容 时间分配

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教 师 课程名称 马磊 职称 副教授 专业 机设 班级 2班 《电工与电子技术》 2.4支路电流法 章 节 2.5节点电压法 教学时数 目 的 要 求 3 教学方法及手段 多媒体、板书 1.掌握支路电流法的解题步骤，能系统地列出KCL、KVL方程； 2. 掌握节点电压法的解题步骤，能够用此方法分析简单电路。 时间分 配  复习，引入课题 1．电阻的串联和并联特点 教 学 内 容 2．基尔霍夫两个定律的内容及分析方法 支路电流法 一、复杂电路 不能用串联或者并联的方法计算等效电阻的电路。 二、支路电流法 （重点掌握分析方法） 1、定义：以支路电流为未知量列写电路方程的分析方法。 2、分析方法： 对节点数为 n，网孔为m，支路数为 b 的电路 总共 有b 个未知支路电流数目，根据基尔霍夫定律列出： KCL独立方程：n – 1 个 KVL独立方程：m个，然后联立求解。 重 点 难 点 思 考 题 1. 2. 3. 参 考 文 献 1．《电工电子技术》 刘述民 人民邮电出版社 2.《电工电子技术》 于荣义 人民邮电出版社 课程教案附页

内 容 时间分配 支路电流法是最基本的分析方法。它是以支路电流为求解对象，应用基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律分别对节点和回路列出所需要的方程组，然后再解出各未知的支路电流。 支路电流法求解电路的步骤为： ①标出支路电流参考方向和回路绕行方向； ②根据KCL列写节点的电流方程式； ③根据KVL列写回路的电压方程式； ④解联列方程组，求取未知量。 三、方程的独立性 1、对于一个不含电流源（理想电流源和受控电流源）的平面电路： 有n个节点数，m个网孔，b条支路数，需列出b=m+（n-1）个方程联立求解。 其中KCL独立方程：n – 1 个，KVL独立方程：m个。 2、对于含有电流源的支路： 若电路中有k条含有电流源的支路，则列出b-k个方程联立求解。 其中KCL独立方程：n –1 个 KVL独立方程：m-k个（不列含有电流源支路的网孔，如遇到2个网孔共用的支路中含有电流源，则另选一回路列方程）。 例如图 所示，为两台发电机并联运行共同向负载RL供电。已知E1130V，E2117V，R11Ω，R20.6Ω，RL24Ω，求各支路的电流及发电机两端的电压。 解：① 选各支路电流参考方向如图所示，回路绕行方向均为顺时针方向。 ② 列写KCL方程： 节点A： I1I2I ③ 列写KVL方程： ABCDA回路： E1E2R1I1R2I2 AEFBA回路： E2R2I2RLI 其基尔霍夫定律方程组为 I1I2IE1-E2R1I1R2I2ERIRI22L2将数据代入各式后得

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内 容 I1I2I130-117I10.6I21170.6I24I2  时间分配 解此联立方程得 以电机两端电压U为 I110A I25A I5A URLI245120V 节点电压法 课 程 教 案

教 师 课程名称 马磊 职称 副教授 专业 机设 班级 2班 《电工与电子技术》 2.6 叠加定理 章 节 2.7 戴维南定理与诺顿定理 2.8 含受控源电路的分析 教学时数 目 的 要 求 2 教学方法及手段 1．理解线性电路的叠加定理、戴维南定理的内容； 2．掌握叠加定理的分析方法； 3．掌握负载上获得最大功率的条件和最大功率的计算方法。 时间复习，引入课题 支路电流法的解题步骤。 新课内容——电路分析中的常用定理 一、叠加定理 1．定理内容 在任何由线性元件、线性受控源和独立激励源组成的线性电路中，任一支路的响应（电压或电流）等于各个激励源单独作用时在该支路所产生的响应的代数和。 2．叠加定律的解题步骤 将电路的各支路的响应（电压或电流）可以看成是由各个激励源单独作用时，在该支路的响应叠加。 分 配 教 学 内 容 重 点 难 点 思 考 题 参 考 文 献 1．《电工电子技术》 刘述民 人民邮电出版社 2.《电工电子技术》 于荣义 人民邮电出版社 重点：叠加定理、戴维南定理的内容，叠加定理的分析方法；负载获得最大功率的条件和最大功率的计算 难点：叠加定理的分析方法 课程教案附页

内 容 在计算某一独立电源单独作用所产生的电压或电流时，应将电路中其它独立电压源用短路(uS=0)代替，而其它独立电流源用开路(iS=0)代替。电路中所有电阻都不予更动，受控源则保留在各分电路中。 叠加时应注意电压和电流的参考方向，求其代数和，参考方向一致时取“+”，反之取“－”。 举例说明，课堂练习。 3．需要注意的问题 叠加定理适用于线性电路，不适用于非线性电路 此定律只适应于线性电路的电压和电流，不适用于计算功率。 二、戴维南定理 1．思路：在线性电路分析中，常常碰到只需研究某一支路的情况。这时，可以将除我们需保留的支路外的其余部分的电路(通常为二端网络)，等效变换为较简单的含源支路 (实际电压源或实际电流源支路)，可大大方便我们的分析和计算。 时间分配 2．戴维南定理内容 任何线性有源电阻性二端网络N，可以用电压为uoc的理想电压源和阻值为R0的电阻串联的电路模型来替代。 其中，电压uoc等于该网络N端口开路时的端电压；串联电阻R0等于该网络N中的所有独立电源置零时（独立电压源用短路(uS=0)代替，而独立电流源用开路(iS=0)代替），从端口看进去的等效电阻。 举例说明戴维南定理的应用方法 三、最大功率传输定理（20分钟） 1．负载获得最大功率的条件： 2．最大功率传输定理 含源线性电阻单口网络(Rs>0)向可变电阻负载RL传输最大功率的条件是：负载电阻RL与单口网络的输出电阻Rs相等。满足RL=Rs条件时，称为最大功率匹配，此 RLRs 课程教案附页

内 容 时负载电阻RL获得的最大功率为： 时间分配 pmaxus24Rs 举例说明，课堂练习。 课堂小结及学生提问（10分钟） 课 程 教 案

教 师 马磊 职称 副教授 专业 机设 班级 2班 课程名称 《电工与电子技术》 3.1 电阻元件、电感元件及电容元件 章 节 3.2 暂态过程和换路定理 教学时数 目 的 要 求 3 教学方法及手段 1.了解过渡过程的概念及电路存在过渡过程的原因；. 2.了解在分析电路过渡过程时应用的定律——换路定则； 3.熟练计算电路在换路后的初始值。 一、过渡过程的概念 1. 电路的稳态分析 2. 电路的过渡过程： 电路从一种稳定状态转变到另一种稳定状态所经历的中间过程。 时间分 配 教 学 内 容 3. 产生过渡过程的原因： ①换路的概念：电路状态的改变（如通电，断电，短路，电信号突变等）称为换路。 ②电路中有储能元件，而能量不能跃变，是产生过渡过程的内因。 二、换路定律 1. 具有电感的电路：2. 具有电容的电路： il(0)il(0) uc(0)uc(0) 重 点 难 点 思 考 题 参 考 文 献 1．《电工电子技术》 刘述民 人民邮电出版社 2.《电工电子技术》 于荣义 人民邮电出版社 1. 2. 3. 课程教案附页

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教 师 课程名称 马磊 职称 副教授 专业 机设 班级 2班 《电工与电子技术》 3.3 RC电路暂态分析 章 节 3.3.1 RC电路的零输入响应 3.3.2 RC电路的零状态响应 3.3.3 RC电路的全响应 教学时数 目 的 要 求 时间分 配 2 教学方法及手段 教 学 内 容 重 点 难 点 思 考 题 参 考 文 献 1．《电工电子技术》 刘述民 人民邮电出版社 2.《电工电子技术》 于荣义 人民邮电出版社 1. 2. 3. 课程教案附页

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教 师 课程名称 马磊 职称 副教授 专业 机设 班级 2班 《电工与电子技术》 3.4一阶电路暂态分析的三要素法 章 节 3.5 微分电路和积分电路 教学时数 目 的 要 求 教学方法及手段 时间分 配 教 学 内 容 重 点 难 点 思 考 题 参 考 文 献 1．《电工电子技术》 刘述民 人民邮电出版社 2.《电工电子技术》 于荣义 人民邮电出版社 1. 2. 3. 课程教案附页

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教 师 课程名称 马磊 职称 副教授 专业 机设 班级 2班 《电工与电子技术》 3.6 RL电路暂态分析 章 节 3.7 习题 教学时数 目 的 要 求 教学方法及手段 时间分 配 教 学 内 容 重 点 难 点 思 考 题 参 考 文 献 1．《电工电子技术》 刘述民 人民邮电出版社 2.《电工电子技术》 于荣义 人民邮电出版社 1. 2. 3. 课程教案附页

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教 师 课程名称 马磊 职称 副教授 专业 机设 班级 2班 《电工与电子技术》 4.1 正弦量的三要素 章 节 教学时数 目 的 要 求 3 教学方法及手段 掌握正弦交流电路的基本概念，正弦量的表示方法。 复习提问：正弦函数的波形 导入新课： 一、什么是交流电 教 学 内 容 直流电量：大小和方向均不随时间变化而变化的电量。 交流电量：大小和方向均随时间作周期性的变化，且在一个周期内平均值为零。 正弦交流电量：大小和方向随时间按正弦函数规律变化的电流、电压或电动势称为正弦交流电流、正弦交流电压或正弦电动势，统称为正弦交流电或正弦量。 时间分 配 重 点 难 点 思 考 题 参 考 文 献 1．《电工电子技术》 刘述民 人民邮电出版社 2.《电工电子技术》 于荣义 人民邮电出版社 1. 2. 3. 课程教案附页

内 容 和直流电相比，交流电具有以下优点： （1）交流电比直流电输送方便、使用安全。 （2）交流电机结构比直流电机简单，成本也较低，使用维护方便、运行可靠。 （3）可以应用整流装置，将交流电变换成所需的直流电。 二、交流电的产生 由交流发电机提供，也可由振荡器产生。 三、正弦交流电的三要素 瞬时值表达式或解析式为： 时间分配 iImsin(ti)2Isin(ti)uUmsin(tu)2Usin(tu) eEmsin(te)2Esin(te)由上式可知，正弦交流电的特征具体表现在变化的快慢、振幅的大小和计时时刻的状态三个方面，这三个量称为正弦量的“三要素”，它们分别用角频率（或频率、周期）、最大值（或有效值）和初相位来表示。 1、周期、频率与角频率 周期：正弦交流量变化一次所需要的时间，用T表示，它的单位是秒（s）。频率：正弦量每秒内变化的次数，用f表示，单位是赫兹（Hz）。根据定义，频率与周期互为倒数，即：T11 或 f fT角频率：表示正弦量每秒变化的弧度数，用表示，单位是弧度每秒（rads）。T、f、三者之间的关系为：22f T常识：在我国工农业及生活中使用的交流电频率为50Hz，周期为0.02s，角频率为314rads或100πrads，习惯上称为工频。 iImiOtImT 2、瞬时值、最大值与有效值

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内 容 2、瞬时值、最大值与有效值 瞬时值：指正弦量在任意瞬时对应的值。用小写字母表示，如i、u、e。 最大值：表示瞬时值中最大的值，又叫振幅值、峰值，用带有下标“m”的大写字母表示，如Im、Um、Em。 工程上常采用有效值来衡量交流电能量转换的实际效果。 有效值是根据交流电流和直流电流的热效应相等的原则来定义的。 经数学推算可以得出正弦交流电的有效值和最大值之间的关系： 时间分配 Im2I Um2U Em2E 注意：符号不可以乱用。 （1）如无特别说明，本书中所说的交流电流、电压的大小，均指有效值。 （2）电气设备铭牌标注的额定值也是指有效值。 （3）用交流电表测得的值为交流电量的有效值。 （4）市用照明电压为220V,指的是有效值，最大值为2202=311V3、相位和初相位 正弦量在任意时刻的点角度称为相位角，简称相位或相角，用(ti)表示。 t0时的相位i称为初相位或初相角，简称初相。习惯上初相的取值范围在π到π之间，即：π≤i≤π。 课程教案附页

内 容 四、同频率正弦电量的相位关系 一个正弦交流电路中，电压和电流的频率是相同的，但它们的初相位有可能不同，进行加减运算时，常常要考查它们之间的相位关系。相位差是一个关键参数。两个同频率的正弦量的相位角之差称相位差，用表示。 设两个同频率的正弦电压和电流分别为： 时间分配 uUmsin(tu)2Usin(tu)iImsin(ti)2Isin(ti)它们的相位差为： u,iuiO (tu)(ti)ui u,iu即：同频率的两个正弦量，其相位差等于它们的初相位之差。 u,iuiuiu,iitOtOtπ2Ot a）超前、滞后 b）同相 c）反相 d）正交 在图a中，在图b中，在图c中，在图d中，ui0ui0，称为u比i超前角，或称为i比u滞后角； ，称为u和i同相； ，称为u和i反相； ，称为u和i正交。 uiπuiπ/2【例1】：已知一正弦电动势最大值为380V，频率为50HZ，初相为60，写出瞬时表达式。 【例2】：正弦电压u311sin(314t30)V，求：Um，U，ω，T，f，u 【例3-1】：已知两正弦电动势分别是：e11002sin(100t60)V， 课程教案附页

内 容 e2652sin(100t30)V，求：各电动势的最大值、有效值、频率、周期、初相位和相位差。 时间分配 本次课小结： 本次课要求学生了解正弦电量的特点，掌握正弦交流电的三要素，以及相关概念的计算，掌握同频率正弦电量的相位关系。 课 程 教 案

教 师 课程名称 马磊 职称 副教授 专业 机设 班级 2班 《电工与电子技术》 4.2 正弦量的向量表示法 章 节 4.3 单一参数的交流电路 教学时数 目 的 要 求 2 教学方法及手段 1.掌握正弦交流电路的基本概念，正弦量的表示方法。 2.掌握R、L、C三种元件的电压、电流的关系 时间复习提问：1、正弦交流电的三要素； 教 学 内 容 分 配 2、瞬时值表达式的书写。 一、正弦交流电的相量图表示法 任何一个正弦量，都可以找到一个与之对应的空间矢量。 一个正弦量有三大要素，即角频率、最大值和初相。正弦交流电路计算时只要兼顾有效值和初相这两个要素即可。而空间矢量正好有两个要素，即模与幅角（指极坐标式）。若用它的模代表正弦量的最大值或有效值，用幅角代表正弦量的初相，那么就可以用一个空间矢量表示正弦量了。为了与一般的矢量有所区别，把表示正弦量的矢量称为相量。规定正弦量的相量用大写字母上方加“· ”来表示。 重 点 难 点 思 考 题 参 考 文 献 1．《电工电子技术》 刘述民 人民邮电出版社 2.《电工电子技术》 于荣义 人民邮电出版社 1. 2. 3. 课程教案附页

内 容 j时间分配 IIiO1 【例2-1】：设两个正弦交流电流表达式分别为：i11002sintA，i250sin(t60)A，试用相量图来表示。 解：有效值I1I1m210022100A ，I2I2m2502252，初相10，260。 I2252A60O100AI1 二、纯电阻交流电路 （一）电阻元件 交流电路中如果只有线性电阻，这种电路叫做纯电阻电路。我们日常生活中接触到的白炽灯、电炉、电熨斗等都属于电阻性负载，在这类电路中影响电流大小的主要是负载电阻R。 uiuiiOπ2πtuR Ib)πpU OPt （二）电压与电流关系 

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内 容 当u和i的参考方向相同时，根据欧姆定律得出： i压与通过的电流成线性关系。 若通过电阻的电流为iImsint时，电阻两端的电压则为 时间分配 u，即电阻元件上的电R uiRImsintRUmsint 比较两式可得如下结论： 1、电阻元件上的电压u和电流i是同频率的正弦电量；2、电压和电流的相位差＝0°，即u和i同相位； 3、电压和电流的最大值、有效值的关系仍符合欧姆定律：4、波形图和相量图如图所示。 （三）功率 1、瞬时功率 在交流电路中，电路元件上的瞬时电压与瞬时电流之积为该元件的瞬时功率，用p表示，单位为W（瓦[特]）。电阻元件上的瞬时功率为 UmImRUIR； Um2puisin2t≥0 R说明电阻是耗能元件。 2、有功功率（平均功率） 电阻是耗能元件，为了反映电阻所消耗功率的大小，在工程上常用平均功率（也叫有功功率）来表示。所谓平均功率就是瞬时功率在一个周期内的平均值，用大写字母P表示。用数学表达式表示为 课程教案附页

内 容 PUII2RU R 2时间分配 计算公式和直流电路中计算电阻功率的公式相同，单位也相同，但要注意这里的P是平均功率，电压和电流都是有效值。 【例2-3】：把一个100的电阻接到u311sin(314t30)V的电源上，求：i，P。 解：ImUmR311V1003.11A i3.11sin(t30)APUII2R(Im2)2R(3.11A2)2100(2.2A)2100484W 【例】：已知某白炽灯额定值为220V/100W，其两端所加电压为u2202sin(314t)V，求f、R和P。 解：f31450Hz 22314U22202R484P100 PPN100W 三、纯电感交流电路 （一）电感元件 在电子技术和电气工程中，常常用到由导线绕制而成的线圈，如日光灯整流器线圈、变压器线圈等，称为电感线圈。一个线圈当它的电阻和分布电容小到可以忽略不计时，可以看成是一个纯电感。将它接在交流电源上就构成了纯电感电路。 课程教案附页

内 容 L称为线圈的电感量，单位为H（亨[利]）。具有参数L的电路元件称为电感元件，简称电感。空心线圈的电感量是一个常数，与通过的电流大小无关，这种电感称为线性电感。 uii时间分配 uπ2πiO90tuL UpπI Ot c)（二）电压与电流关系 根据电磁感应定律，当线圈中电流i发生变化时，就会在线圈中产生感应电动势，因而在电感两端形成感应电压u，当感应电压u与电流i的参考方向一致时，其伏安关系为uddtLdidt，即电感电压与电流的变化率成正比。 当通过电感的电流为iImsint时，电感两端的电压为 uLdidtLImcostLImsin(t90)Umsin(t90) 可得如下结论： 1、电感元件上的电压u和电流i是同频率的正弦电量。 2、电压和电流的相位差90，即u超前i90。 3、电压和电流的最大值、有效值的关系为 UmLImXLIm，ULIXLI 式中：XLL2πfL 称为电感电抗，简称感抗，单位为（欧[姆]）。它表明电感对交流电流起阻碍作用。在一定的电压下，XL愈大，电流愈小。感抗XL与电源频率f成正比。L不变，频率愈高，感抗愈大，对电流的阻碍作用愈大。在极端情况下，如果频率非

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内 容 常高且f时，则XL，此时电感相当于开路。如果f0，即直流时，则XL0，此时电感相当于短路。所以电感元件具有“隔交通直”、“通低频、阻高频”的性质。在电子技术中被广泛应用，如滤波、高频扼流等。 4、相量图和波形图如图所示。（三）功率 1、瞬时功率 时间分配 1puiUmsin(t90)ImsintUmImsin2tUIsin2t 2可见，瞬时功率也是随时间变化的正弦量，其频率为电源频率的两倍。 从图可以看出，电感在第一和第三个1/4周期内，p>0，表示线圈从电源处吸收能量，并将它转换为磁能储存起来；在第二和第四个1/4周期内，p<0，表示线圈向电路释放能量，将磁能转换成电能而送回电源。2、有功功率（平均功率 ）瞬时功率表明，在电流的一个周期内，电感与电源进行两次能量交换，交换功率的平均值为零，即纯电感电路的平均功率为零。纯电感线圈在电路中不消耗有功功率，它是一种储存电能的元件。 3、无功功率 电感与电源之间只是进行能量的交换而不消耗功率，平均功率不能反应能量交换的情况，因而常用瞬时功率的最大值来衡量这种能量交换的情况，并把它称为无功功率。无功功率用Q表示，单位为var（乏）。 QUIXLI2U2XL 【例】：一个电感量L0.7H的线圈，电阻忽略不计。（1）先接到220V、50Hz的交流电源上，求流过线圈的电流和无功功率；（2）若电源频率为500Hz，其他条件不变，流过线圈的电流将如何变化？ 解：（1）XLL2fL23.14500.7H220 IUXL220V2201A QUI220V1A220var （2）若电源频率为500Hz时： XLL2fL23.145000.7H2200 课程教案附页

内 容 IUXL220V22000.1A 时间分配 三、纯电容交流电路 （一）电容元件 两块金属导体，中间隔以绝缘介质所组成的整体，就形成一个电容器。电容的基本性能是，当对电容器施加电压时，极板上聚集电荷，极板间建立电场，电场中储存能量。所以电容器是一种能够储存电场能量的元件。C称为电容器的电容量，单位为F（法拉，简称法）。具有参数C的电路元件称为电容元件，简称电容。当电容量C是一个常数，与两端电压无关时，这种电容称为线性电容。 uiiOuπ2πtia)90puC IπU Ot （二）电压与电流关系 c)当电容两端的电压发生变化时，极板上的电荷也相应地变化，这时电容器所在的电路就有电荷作定向运动，形成电流。选定电容上电压与电流的参考方向为关联参考方向时，电容的伏安关系为idqdtdt即电容电流与电压的变化率成正比。 Cdu 当电容两端的电压为uUmsint时，通过电容的电流为 dt可得如下结论： iCduCUmcostCUmsin(t90)Imsin(t90) 1、电容元件上的电压u和电流i也是同频率的正弦电量。 课程教案附页

内 容 2、电压和电流的相位差90，即u滞后i90。 3、电压和电流的最大值、有效值的关系为 时间分配 ImCUm 即：Um1CImXCIm，U112πfC1CIXCI 式中：XCC 称为电容电抗，简称容抗，单位为（欧姆）。它表明电容对交流电流起阻碍作用。容抗XC与电源频率f成反比。在C不变的条件下，频率愈高，容抗愈小，对电流的阻碍作用愈小。在极端情况下，如果频率非常高且f时，则XC0，此时电容相当于短路。如果f0，即直流时，则XC，此时电容相当于开路。所以电容元件具有“隔直通交”、“通高频、阻低频”的性质。在电子技术中被广泛应用于旁路、隔直、滤波等方面。 4、相量图和波形图如图所示。 （三）功率 1、瞬时功率 1puiUmsintImsin(t90)UmImsin2tUIsin2t 2可见，电容元件的瞬时功率也是随时间变化的正弦量，其频率也为电源频率的两倍，如图所示。电容在第一和第三个1/4周期内，p>0，电容元件在充电，将电能储存在电场中；在第二和第四个1/4周期内，p<0，电容元件在放电，放出充电时所储存的能量，把它还给电源。 2、有功功率（平均功率） 瞬时功率表明，在电流的一个周期内，电容与电源进行两次能量交换，交换功率的平均值为零，即纯电容电路的平均功率也为零。这说明电容元件也是一个储能元件，不消耗能量，它只是进行电容电场能和电源的电能

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内 容 之间的能量交换。 3、无功功率 电容与电源之间只是进行能量的交换而不消耗功率，其能量的交换也用无功功率来衡量。无功功率用Q表示，单位为var（乏）。 QUIXCI2时间分配 U2XC 【例】：一个电容量C40F的电容接到u2202sin(314t6)V的交流电源上，试求：（1）容抗；（2）电流有效值；（3）电流的瞬时值表达式；（4）电路的无功功率。 解：（1）XC1C12πfC13144010680 （2）IUXC220V802.75A （3）i2.752sin(314t3)A （4）QUI220V2.75A605var 本次课小结： 要求学生熟练掌握纯电阻、电容、电感正弦交流电路电压、电流的关系及功率的求解。 课 程 教 案

教 师 课程名称 马磊 职称 副教授 专业 机设 班级 2班 《电工与电子技术》 4.4 电阻、电感及电容元件串联的交流电路 章 节 4.5 阻抗的串联与并联 教学时数 目 的 要 求 3 教学方法及手段 掌握R、L、C串联和RL与C并联电路的相量分析法；了解用相量分析法分析复杂电路. 复习提问：1、纯电阻电路电压、电流的关系和功率的求解公式； 2、纯电感电路电压、电流的关系和功率的求解公式； 教 学 内 容 uRL时间分 配 3、纯电容电路电压、电流的关系和功率的求解公式。 导入新课： 一、电压与电流的关系——RLC串联电路 i uRuLuCUXUUC 令电流为参考正弦量：iImsint 重 点 难 点 思 考 题 参 考 文 献 1．《电工电子技术》 刘述民 人民邮电出版社 2.《电工电子技术》 于荣义 人民邮电出版社 1. 2. 3. 课程教案附页

内 容 1、瞬时值关系：uuRuLuC 2、相量关系：UURULUC 3、有效值关系：UUR(ULUC) 通过画相量图来分析。 ULUCU22时间分配 URI 由相量图可知，电压相量U，UR，(ULUC)组成了一个直角三角形，称为电压三角形。 4、欧姆定律式：2UUR(ULUC)2UIR2(XLXC)2IR2X2IZ 式中XXLXC，称为电抗；ZR2X2称为阻抗，单位都是。可以看出Z，R，(XLXC)也组成了一个直角三角形，叫做阻抗三角形，如图所示。阻抗三角形和电压三角形是相似三角形。 ZRXXLXC5、角的求解 uiarctanXLXCRarctanULUCUR 角既表示电压相量与电流相量的夹角，还等于阻抗Z的阻抗角。 二、电路性质的讨论 1、若XL>XC，则0<<90，电压超前电流角，电路呈电感性。当90时，为纯电感电路。 课程教案附页

内 容 2、若XLP2Q2 课程教案附页

内 容 SXLXC时间分配 QPRULUCZUUR 阻抗的连接 1.阻抗的串联 阻抗串联电路如图2.37所示，根据相量形式的KVL可得， UUU(ZZZ)I （2-46）U123123ZI 式中 ZZ1Z2Z3 （3-47） 图3.37 阻抗串联电路 Z为全电路的等效阻抗，它等于各复阻抗之和。 如果把各阻抗用R与X串联来表示， 即 Z1R1jX1，Z2R2jX2，Z3R3jX3 则 Z(R1R2R3)j(X1X2X3)RjX 式中 RR1R2R3 XX1X2X3 因此，串联阻抗的等效电阻等于各电阻之和，等效电抗等于各电抗的代数和。故等效阻抗的模为 Z(R1R2R3)2(X1X2X3)2 XX2X3arctan1R1R2R3 阻抗角为 Z1UU1Z 阻抗串联时的分压公式 其公式与直流电路相似，所不同的是电压、电流均为相量，Z为复数。 课程教案附页

内 容 2.阻抗的并联 阻抗并联电路如图3.39，根据相量形式的KCL得 II1I2I3 111U()UZ1Z2Z3Z 图3.39阻抗并联电路 1111ZZ1Z2Z3 时间分配  式中(3-48) 几个复阻抗并联时，全电路的等效复阻抗的倒数等于各复阻抗的倒数之和。 若用导纳表示，则为 YY1Y2Y3 (3-49) 也就是说，几个复导纳并联时，等效复导纳等于各复导纳之和。当两个复阻抗并联时，其等效阻抗也可用下式计算： ZZZ12Z1Z2 本次课小结： 本次课要求学生了解RLC串联交流电路电压、电流及功率的间关系。 课 程 教 案

教 师 课程名称 马磊 职称 副教授 专业 机设 班级 2班 《电工与电子技术》 4.6 交流电路的频率特性 章 节 4.8 功率因数的提高 4.9 习题 教学时数 目 的 要 求 2 教学方法及手段 1.掌握正弦交流电路中的功率计算，熟悉功率因数的提高的方法。 2.了解正弦交流电路负载获得最大功率的条件。 复习提问：电阻、电感及电容单一元件的功率 导入新课： 1 有功功率、无功功率、视在功率和功率因数 教 学 内 设有一个二端网络，取电压、电流参考方向如图 所示，则网络在任一瞬间时吸收的功率即瞬时功率为 pu(t)i(t) 设 u(t)2Usin(t) 时间分 配 i(t)2Isint 容 重 点 难 点 思 考 题 参 考 文 献 1．《电工电子技术》 刘述民 人民邮电出版社 2.《电工电子技术》 于荣义 人民邮电出版社 1. 2. 3. 课程教案附页

内 容 其中为电压与电流的相位差。 p(t)u(t)i(t) 2Usin(t)2Isint UIcosUIcos(2t) 其波形图如图3.46所示。 瞬时功率有时为正值，有时为负值，表示网络有时从 图3.46 瞬时功率波形图 时间分配 外部接受能量，有时向外部发出能量。如果所考虑的二端网络内不含有独立源，这种能量交换的现象就是网络内储能元件所引起的。二端网络所吸收的平均功率P为1PT瞬时功率p(t)在一个周期内的平均值， T0pdt 将式（2-49）代入上式得 1TPUIcosUIcostdtUIcos T0 可见，正弦交流电路的有功功率等于电压、电流的有效值和电压、电流相位差角余弦的乘积。 cos称为二端网络的功率因数，用表示，即cos，称为功率因数角。在二端网络为纯电阻情况下，0，功率因数cos1，网络吸收的有功功率 PRUI；当二端网络为纯电抗情况下，90，功率因数cos0，则网络吸收的有功功率 PX0 ，这与前面的结果完全一致。 二端网络两端的电压U和电流I的乘积UI也是功率的量纲，因此，把乘积UI称为该网络的视在功率，用符号S来表示，即 SUI 为与有功功率区别，视在功率的单位用伏安（VA）。视在功率也称容量，例如一台变压器的容量为4000kVA，而此变压器能输出多少有功功率，要视负载的功率因数而定。 在正弦交流电路中，除了有功功率和视在功率外，无功功率也是一个重要的量。即 QUxI 而 UXUsin 所以无功功率QUIsin

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内 容 2 功率因数的提高 电源的额定输出功率为PNSNcos，它除了决定于本身容量（即额定视在功率）外，还与负载功率因数有关。若负载功率因数低，电源输出功率将减小，这显然是不利的。因此为了充分利用电源设备的容量，应该设法提高负载网络的功率因数。 另外，若负载功率因数低，电源在供给有功功率的同时，还要提供足够的无功功率，致使供电线路电流增大，从而造成线路上能耗增大。可见，提高功率因数有很大的经济意义。 功率因数不高的原因，主要是由于大量电感性负载的存在。工厂生产中广泛使用的三相异步电动机就相当于电感性负载。为了提高功率因数，可以从两个基本方面来着手：一方面是改进用电设备的功率因数，但这主要涉及更换或改进设备；另一方面是在感性负载的两端并联适当大小的电容器。 下面分析利用并联电容器来提高功率因数的方法。 原负载为感性负载，其功率因数为cos，电流为I1，在其两端并联电容器C，电路如图3.47所示，并联电容以后，并不影响原负载的工作状态。从相量图可知由于电容电流补偿了负载中的无功电流。使总电流减小，电路的总功率因数提高了。 (a)电路图 (b)相量图 图3.47 时间分配 设有一感性负载的端电压为U，功率为P，功率因数cos1，为了使功率因数提高到cos，可推导所需并联电容C的计算公式： I1cos1IcosPU 流过电容的电流 又因 ICUC 所以 ICI1sin1IsinP(tg1tg)U CP(tg1tg)U2 课程教案附页

内 容 负载能获得最大功率的条件为 XXi RRi * 即 ZZi 时间分配 当上式成立时，我们也称负载阻抗与电源阻抗匹配。 负载所得最大功率为 Pmax

2US4Ri 课 程 教 案

教 师 课程名称 马磊 职称 副教授 专业 机设 班级 2班 《电工与电子技术》 5.1 三相电源 章 节 教学时数 目 的 要 求 3 教学方法及手段 1.了解三相交流电的产生、相序，电能的传输与分配； 2.了解负载接入三相电源的原则； 3.熟练掌握负载为星形联接的对称电路中相电压与线电压、相电流与线电流间的关系。 时间常识提问：我国民用电电压等级、动力用电电压等级 导入新课： 教 学 内 容 分 配 三相正弦交流电路 单相交流电路中发电机只产生一个交变电动势。但在现代电力系统中，电能的产生、输送和分配，普遍采用三相正弦交流电路。三相交流电路之所以获得广泛应用，是因为它和单相交流电路相比具有下列优点： （1）三相交流发电机比同容量的单相交流发电机节省材料，体积小。 （2）远距离输电较为经济：电能损耗小，节约导线的使用量。在输送功率、电压、距离和线损相同的情况下，三相输电用铝仅是单相的75%。 （3）三相电器在结构和制造上比较简单，工作性能优良，使用可靠。 重 点 难 点 思 考 题 参 考 文 献 1．《电工电子技术》 刘述民 人民邮电出版社 2.《电工电子技术》 于荣义 人民邮电出版社 重点： 负载为星形联接的对称电路中相电压与线电压、相电流与线电流间的关系 课程教案附页

内 容 一、三相交流电动势的产生 三相对称电源：指由三个频率相同、幅值相等、相位彼此互差120的正弦电压源按一定方式联接而成的对称电源。 三相对称电压是由三相交流发电机产生的。在三相交流发电机中有三个相同的绕组，三个绕阻的首端分别用U1、V1、W1表示，末端分别用U2、V2、W2表示。这三个绕组分别称为U相、V相、W相，所产生的三相电压分别为： 时间分配 uUUmsint2UPsintuVUmsin(t120)2UPsin(t120)uWUmsin(t120)2UPsin(t120) 波形图和相量式如图所示。 uu UC•uAUu uBVu π πuuWc 0 2ππ 2ωt T a）波型图 UW120120120UVUUUB• 三个交流电压达到最大值的先后次序叫相序，相序为U→V→W，称为正序或顺序，反之，当相序为W→V→U时，这种相序称为反序或逆序。通常无特殊说明，三相电源均为正序。 二、三相四线制电源 三相电源的联接有两种：星形联接（Y接）和三角形联接（Δ接）。而星形联接是电源通常采用的联接方式。下图为三相电源的星形联接。图a 中三个电源的末端连接成一个点，该点称为中性点，简称中点或零点。从中点引出的输电线叫中性线或零线，用N表示。在低压供电系统中，中点通常是接地的，因而中性线又俗称地线。由三个电源的首端引出三根输电线称为相线或端线，俗称火线，用U、V、W（或L1、L2、L3）表示。工程上，U、V、W三根相线分别用黄、绿、红颜

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内 容 色来区别，零线的颜色是黑色或黄绿相间色。 U时间分配 UUVUUUWUUW3030UUNUVUU30UWUVUVVUW b)a)由三根相线和一根中性线所组成的输电方式称为三相四线制。三相四线制通常在低压供电系统中采用。三相电源联接成星形时，可以向用户提供两种电压。相线与中性线之间的电压称为相电压，用UU，UV，UW表示。相线与相线之间的电压称为线电压，用UUV，UVW，UWU表示。 各相电压与线电压之间的关系为：UUVUUUV WUVWUVWUVUW UWUUWUU 其相量图上图所示。 由相量图分析得到，三个线电压的幅值相同，频率相同，相位相差120，且线电压与相电压之间的大小关系为：UL3UP 式中UL为线电压的有效值，UP为相电压的有效值。 线电压与相电压的相位关系为线电压超前相应的相电压30。 我国供电系统所说的电源电压为220V，指的是相电压；电源电压为380V，指的是线电压。由此可见，三相四线制的供电方式可以给负载提供两种电压，线电压380V和相电压220V。 uAUmsin（t30）V，【例1】：当发电机三相电源星形连接接时，已知相电压：试写出相电压uB、uC表达式及线电压uAB、uBC、uCA表达式。 课程教案附页

内 容 【例2】：当发电机三相绕组联成星形时，设线电压表达式为： uAB3802sin（t30）V，写出相电压uA表达式。时间分配 本次课小结： 本次课要求学生熟练掌握三相交流电的基本概念、特点，特别是三相四线制供电系统的特点。 课 程 教 案

教 师 课程名称 马磊 职称 副教授 专业 机设 班级 2班 《电工与电子技术》 5.2 三相负载及对称三相电路 章 节 5.3 不对称三相电路 5.4 三相电路的功率 教学时数 目 的 要 求 时间分 配 熟练掌握负载为星形联接的对称电路中相电压与线电压、相电流与线电流间的关系。 2 教学方法及手段 复习提问：三相四线制供电系统的特点 教 导入新课： 学 内 容 三、三相负载的连接方式 三相负载：接在三相电源上的负载。 对称三相负载：各相负载相同的三相负载。 不对称三相负载：各相负载不相同的三相负载。 （一）三相负载星形连接 重 点 难 点 思 考 题 参 考 文 献 1．《电工电子技术》 刘述民 人民邮电出版社 2.《电工电子技术》 于荣义 人民邮电出版社 重点： 负载为星形联接的对称电路中相电压与线电压、相电流与线电流间的关系。 课程教案附页

内 容 IUU时间分配 UUNZUINNUWWUVVIVIWZWZV 相电压：每相负载两端的电压称为负载的相电压。 相电流：流过每相负载的电流称为负载的相电流。 线电流：流过相线的电流称为线电流。 中线电流：中性线上的电流为中线电流。 负载星形联接的电路特点是： （1）负载相电压等于电源相电压，线电压有效值为相电压有效值的3倍，且在相位上线电压超前相应的相电压30。 （2）负载相电流等于线电流。 （3）中线电流INIUIVIW0 （4）中性线的作用 1）对称三相电路：三相电源提供的线电压和相电压是对称的。如果三相负载的阻抗相等，则称为对称的三相负载。由对称三相电源和对称三相负载组成的三相电路称为对称三相电路。对称三相电路中线电压、相电压、线电流和相电流均是对称的。 对称三相电路的中线电流IN0。中性线没有电流，便可省去，并不影响电路的正常工作，这样三相四线制就变成三相三线制。2）不对称三相电路：如果三相负载的阻抗不相等，即三相负载不对称，则中线电流IN0，中性线便不可省去。若断开中性线变成三相三线制供电，则将导致各相负载的相电压分配不均匀，有时会出现很大的差异，造成有的相电压超过额定相电压而使用电设备不能正常工作。故三相四线制供电时，中性线是非常重要的，决不允许断开，因此在中性线上严禁安装开关、保险丝等，而且中性线的机械强度要比较好，接头处必须连接牢固。

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内 容 （二）三相负载三角形连接 IUU时间分配 UUNZWUIWUIUVIVWVZUVUWWUVIVIWZVW 电路的特点为： （1）负载相电压等于电源线电压。 （2）线电流有效值是相电流有效值的3倍，且在相位上线电流滞后相应的相电流30。 三、三相负载的功率 在三相交流电路中，不论负载采用星形联接还是三角形联接，三相负载消耗的总功率等于各相负载消耗的功率之和。即：PPUPVPW 如果三相电路为对称的，则表明各相负载的有功功率相等，则有 P3UPIPcosP 由于负载为星形联接时有UL3UP，IPIL；负载为三角形联接时有ULUP，IL3IP，因此可得： P3ULILcosP 同单相交流电路一样，三相负载中既有耗能元件，也有储能元件。因此，三相交流电路中除了有有功功率外，也有无功功率和视在功率。在对称三相电路中，三相负载的无功功率和视在功率分别为：Q3UPIPsinP3ULILsinP S3UPIP3ULILP2Q2 【例】：一直某三相对称负载在线电压为380V 三相电源中，其中 课程教案附页

内 容 R相6，X相8。试分别计算负载作星形连接和三角形连接时的相电流、线电流及有功功率，并作比较。 解：（1）星形连接时：Z相时间分配 R相2X相2628210 I相YU相YZ相22022AILY 10cosR相Z相60.6 10PY3U相YI相Ycos3220220.68.7kW （2）三角形连接时： I相U相Z相38038A 10IL3I相33866A P3U相I相cos3380380.626kW （3）比较可知：三角形连接时相电流是星形连接相电流的3倍，线电流是星形连接线电流的3倍，有功功率是星形连接有功功率的3倍。 （二）三相负载三角形连接 IUUUUNZWUIWUIUVIVWVZUVUWWUVIVIWZVW 电路的特点为： （1）负载相电压等于电源线电压。 （2）线电流有效值是相电流有效值的3倍，且在相位上线电流滞后相应 课程教案附页

内 容 的相电流30。 三、三相负载的功率 在三相交流电路中，不论负载采用星形联接还是三角形联接，三相负载消耗的总功率等于各相负载消耗的功率之和。即：PPUPVPW 如果三相电路为对称的，则表明各相负载的有功功率相等，则有 时间分配 P3UPIPcosP 由于负载为星形联接时有UL3UP，IPIL；负载为三角形联接时有ULUP，IL3IP，因此可得： P3ULILcosP 同单相交流电路一样，三相负载中既有耗能元件，也有储能元件。因此，三相交流电路中除了有有功功率外，也有无功功率和视在功率。在对称三相电路中，三相负载的无功功率和视在功率分别为：Q3UPIPsinP3ULILsinP S3UPIP3ULILP2Q2 本次课小结： 本次课要求学生掌握负载对称的“Y”接电路的特点和简单的计算，掌握负载对称的“Y”接电路的特点和简单的计算。 课 程 教 案

教 师 课程名称 马磊 职称 副教授 专业 机设 班级 2班 《电工与电子技术》 10.1 半导体基础知识 章 节 10.2 P-N结及导电特性 教学时数 目 的 要 求 3 教学方法及手段 掌握PN结单向导电性、熟悉半导体二级管、稳压管的基本结构、工作原理、特性曲线和主要参数。 时间分 配 半导体的导电特性： 半导体的导电特性：热敏性、光敏性、掺杂性。 本征半导体 教 学 内 容 本征半导体的导电机理 当半导体两端加上外电压时，在半导体中将出现两部分电流 (1)自由电子作定向运动形成电子电流 (2)价电子递补空穴形成空穴电流 N型半导体和 P 型半导体 掺入五价元素称为电子半导体或N型半导体。 掺入三价元素称为空穴半导体或 P型半导体。 无论N型或P型半导体都是中性的，对外不显电性。 重 点 难 点 思 考 题 参 考 文 献 1．《电工电子技术》 刘述民 人民邮电出版社 2.《电工电子技术》 于荣义 人民邮电出版社 重点： 半导体二极管的伏安特性 课程教案附页

内 容 PN结 1 PN结的形成 时间分配 PN结的单向导电性 1. PN 结加正向电压（正向偏置） PN 结加正向电压时，PN结变窄，正向电流较大，正向电阻较小，PN结处于导通状态。 2. PN 结加反向电压（反向偏置）PN 结加反向电压时，PN结变宽，反向电流小，反向电阻较大，PN结处于截止状态。 半导体二极管 基本结构

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内 容 主要参数 稳压二极管 时间分配 主要参数 二极管的单向导电性 1. 二极管加正向电压（正向偏置，阳极接正、阴极接负 ）时， 二极管处于正向导通状态，二极管正向电阻较小，正向电流较大。 2. 二极管加反向电压（反向偏置，阳极接负、阴极接正 ）时， 二极管处于反向截止状态，二极管反向电阻较大，反向电流很小。 3. 外加电压大于反向击穿电压二极管被击穿，失去单向导电性。 4. 二极管的反向电流受温度的影响，温度愈高反向电流愈大。

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教 师 课程名称 马磊 职称 副教授 专业 机设 班级 2班 《电工与电子技术》 10.3 半导体二极管 章 节 10.4 稳压二极管 教学时数 目 的 要 求 教学方法及手段 时间分 配 教 学 内 容 重 点 难 点 思 考 题 参 考 文 献 1．《电工电子技术》 刘述民 人民邮电出版社 2.《电工电子技术》 于荣义 人民邮电出版社 1. 2. 3. 课程教案附页

内 容 时间分配

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教 师 课程名称 马磊 职称 副教授 专业 机设 班级 2班 《电工与电子技术》 10.5 半导体三极管 章 节 10.6 光电器件 教学时数 目 的 要 求 教学方法及手段 时间分 配 教 学 内 容 重 点 难 点 思 考 题 参 考 文 献 1．《电工电子技术》 刘述民 人民邮电出版社 2.《电工电子技术》 于荣义 人民邮电出版社 1. 2. 3. 课程教案附页

内 容 时间分配

课 程 教 案

教 师 课程名称 马磊 职称 副教授 专业 机设 班级 2班 《电工与电子技术》 11.1 基本放大电路简介 章 节 11.2 基本共射放大电路的组成 教学时数 目 的 要 求 2 教学方法及手段 多媒体 了解共射放大电路组成、工作原理、性能特点及分析方法。 时间分 配 教 学 内 容 提问：三极管放大的功能特点 导入新知识： 一、放大的概念 放大电路的结构示意图如图所示，有以下特点： （1）放大电路主要用于放大微弱信号，输出电压或电流在幅度上得到了放大，输出信号的能量得到了加强。 （2）输出信号的能量实际上是由直流电源提供的，只是经过三极管的控制，使之转换成信号能量，提供给负载。 重 点 难 点 思 考 题 参 考 文 献 1．《电工电子技术》 刘述民 人民邮电出版社 2.《电工电子技术》 于荣义 人民邮电出版社 1.放大电路的组成及工作原理； 2.放大电路的主要技术指标； 3.放大电路是如何放大的，能量从何处达到？ 课程教案附页

内 容 Rs+++时间分配 RL负载us信号源ui放大电路uo直流电源 二、放大电路的组成 晶体管放大电路有共发射极（简称共射极）、共基极、共集电极三种组态的放大电路。 (a)共射极组态 (b)共集电极组态 (c)共基极组态 图6-1 放大电路的三种组态（连接方式） 1、放大电路的组成 该电路组成元件有：三极管VT、电容C1、C2、输出负载RL及偏置电路（UCC、RB、RC）等。 +UCCRbC1+Rc++C2Rs+Us.Ui.UoRL 电路中各元件的作用为： 1）三极管VT VT是放大电路的核心元件，利用其集电极电流与基极电流之间的iC=βiB关系，使输入端一个很小的变化量能在输出端引起一个较大的变化量，从而实现放大作用。 2）集电极电源UCC UCC是整个放大电路的能源。它使集电结处于反向偏置，发射结处于正向偏置，这是三极管具有放大作用的必要条件；同时，它还向负载提供能量。 3）基极电阻RB RB为三极管基极提供合适的正向偏流，既保证三极管工作在线性放大区，又有合适的工作点。 4）集电极电阻RC RC可将集电结提供合适的偏置电压，并将集电极电流的变化变换为电压uCE的变化，以实现电压放大。

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内 容 5）耦合电容C1和C2 C1和C2分别接在输入端和输出端，一方面利用它来隔断直流，其中C1用来隔断放大电路与信号源之间的直流通路，而C2则用来隔断放大电路与负载之间的直流通路。另一方面，又起到交流耦合作用，由于电容对交流信号呈现很小的阻抗，保证交流信号顺利通过，构成信号源、放大电路和负载之间的交流通路。 2、放大电路中电压、电流方向及符号的规定 3、直流通路和交流通路 放大电路中的UCC为直流电源，ui为交流信号，所以电路中既有直流量，又有交流量。 当输入信号为零时（Ui=0）电路中各电压，电流都是直流量，放大电路处于直流工作状态或静止状态，简称为静态。 由于静态时的电压和电流值可用三极管特性曲线上的一个确定的点表示，故习惯称此点为静态工作点，用Q表示。一般由放大电路的直流通道用近似估算法求得。 对于直流信号而言，电容相当于开路，则直流通道如（a）图所示 时间分配 1）直流通路 直流通路是在直流电源作用下直流电流流过的通路，用于研究静态工作点。画直流通路时，①电容视为开路；②电感视为短路；③信号电压源视为短路，但应保留其内阻。 2）交流通路 交流通路是输入信号作用下交流信号流经的通路，用于研究动态参数。画交流通路时：①耦合电容视为短路；②直流电源对交流信号视为短路。 三、放大电路工作原理 在直流电源+UCC和交流信号源ui的共同作用下，放大电路中既有直流量，也有交流量。输入交流电压ui通过电容C1加到晶体管的基极，引起基极电压的变化，uBEUBEui从而引起基极电流iB的相应变化。iB的变化使集电极电流iC随之变化，iC的变化量在集电极电阻RC上产生压降。而集-射极间电压uCEUCCiCRC 课程教案附页

内 容 当iC增大时，uCE就减小，所以uCE的变化正好与iC相反。uCE中的直流分量被电容C2滤掉，交变分量经C2耦合到输出端，成为输出电压u0，其大小为：时间分配 uouceicRC。若电路中各元件的参数选取适当，u0的幅度将比ui大很多，即小信号ui被放大了。 IBRbIBRcIC+UCCICC2C1ui+ibibiBiBiCVTiCRL+ououo-- 四、放大电路的主要技术指标 1、放大倍数 放大倍数是直接衡量放大电路放大能力的指标。按放大参量的不同可分为电压放大倍数、电流放大倍数、功率放大倍数等。 1）电压放大倍数 电压放大倍数定义为输出电压变化量与输入电压变化量之比。在测试电压放大倍数时，一般在放大电路的输入端加上一个正弦波电压信号，此时，电压放大倍数可用输出电压与输入电压的正弦相量之比来表示，即： 2）电流放大倍数 电流放大倍数定义为输出电流变化量与输入电流变化量之比。对于输入为正弦波信号时，同理可用输入电流与输出电流的正弦相量之比来表示，即：Ap=Po/Pi。 2、输入电阻 输入电阻是从放大电路输入端看进去的等效电阻，如图6-6所示，定义为输入电压有效值ui和输入电流有效值ii之比，即 riuiii Aii0iiAuu0ui 3）功率放大倍数定义为放大电路的输出功率Po与输入功率Pi之比，即 课程教案附页

内 容 3、输出电阻 输出电阻是从输出端往放大电路看进去的等效电阻。输出电阻是用来衡量放大电路带负载能力的重要指标，输出电阻越大，表明放大电路带负载的能力差，反之则强。任何放大电路的输出都可以等效成一个有内阻的电压源，如图6-6所示。输出电阻在信号源短路（us=0）、负载断开（RL=∞）时、在输出端外加一个正弦测试电压u，以产生一个相应的输出电流i，则输出电阻r0定义为两者的比值，即： 时间分配 rou0i0 ro越小，负载电阻RL变化时，uo的变化越小，放大电路的带负载能力越强。 当两级放大电路相互连接时，后级放大电路的输入电阻ri2是前级放大电路的负载电阻，而前级放大电路则可视为后级放大电路的信号源，其内阻就是前级放大电路的输出电阻ro1。 课 程 教 案

教 师 课程名称 马磊 职称 副教授 专业 机设 班级 2班 《电工与电子技术》 11.3 放大电路的静态工作情况分析 章 节 11.4 放大电路的动态工作情况分析 教学时数 目 的 要 求 3 教学方法及手段 多媒体，板书 1.能够应用静态分析法分析基本放大电路的静态工作点； 2.掌握微变等效电路分析法，能够应用此方法分析基本放大电路的动态指标。 一、放大电路的静态分析 时间分 配 静态分析： 确定放大电路的静态值。 ——静态工作点Q：IB、IC、UCE 教 学 内 容 1 用估算法确定静态值 重 点 难 点 思 考 题 参 考 文 献 1．《电工电子技术》 刘述民 人民邮电出版社 2.《电工电子技术》 于荣义 人民邮电出版社 1.静态工作点的求解； 2.微变等效电路发求解放大电路的性能指标。 课程教案附页

内 容 2 用图解法确定静态值 步骤：1. 用估算法确定IB 2. 由输出特性确定IC 和UCC 时间分配 放大电路的动态分析 动态分析: 计算电压放大倍数Au、输入电阻ri、输出电阻ro等。 1 微变等效电路法 微变等效电路： 把非线性元件晶体管所组成的放大电路等效为一个线性电路。即把非线性的晶体管线性化，等效为一个线性元件。 线性化的条件： 晶体管在小信号（微变量）情况下工作。因此，在静态工作点附近小范围内的特性曲线可用直线近似代替。 微变等效电路法： 利用放大电路的微变等效电路分析计算放大电路电压放大倍数Au、输入电阻ri、输出电阻ro等 晶体管的微变等效电路r200()(1β)be26(mV) I(mA)E 放大电路的微变等效电路 课程教案附页

内 容 电压放大倍数的计算 时间分配 R ArLube放大电路输入电阻的计算 rR//riBbe 放大电路输出电阻的计算 UrR IooCo动态分析图解法 非线性失真 如果Q设置不合适，晶体管进入截止区或饱和区工作，将造成非线性失真。 若Q设置过高， 晶体管进入饱和区工作，造成饱和失真。 若Q设置过低， 晶体管进入截止区工作，造成截止失真。 本次课小结：掌握微变等效电路分析法，电压放大倍数计算，输入电阻、输出电阻的计算。 课 程 教 案

教 师 课程名称 马磊 职称 副教授 专业 机设 班级 2班 《电工与电子技术》 11.5静态工作点的稳定 章 节 11.6 差动放大电路 教学时数 目 的 要 求 2 教学方法及手段 1.认识稳定静态工作点的意义和方法。 2.掌握射极跟随器的静态分析和动态分析方法 静态工作点的稳定 1、温度变化对静态工作点的影响 当温度升高时， IC将增加，使Q点沿负载线上移，容易使晶体管 T进入饱和区造成饱和失真，甚至引起过热烧坏三极管。 2、分压式偏置电路 稳定Q点的原理： 若I2IB，VB时间分 配 教 学 内 容 RB2UCC，基极电位基本恒定，不随温度变化。 RB1RB2VBUBEVB 集电极电流基本恒定，不随温度变RERE 若VBUBE，ICIE化。 重 点 难 点 思 考 题 参 考 文 献 1．《电工电子技术》 刘述民 人民邮电出版社 2.《电工电子技术》 于荣义 人民邮电出版社 1. 2. 3. 课程教案附页

内 容 3、 静态工作点的计算 估算法: 时间分配 VBRB2UCC RB1RB2VBUBE REICIEIBIC UCEUCCICRCIERE β4、动态分析 射极输出器 1 静态分析 IBUCCUBE RB(1)REIE(1)IB UCEUCCIERE 2 动态分析 电压放大倍数 R（1）RL(1)IbL Aur(1)RIbrbe(1)IbRLbeL电压放大倍数Au»1且输入输出同相，输出电压跟随输入电压，故称电压跟随器。

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内 容 输入电阻 时间分配  riRB//rbe(1)RL输出电阻 rorbeRsrbeRs 1零点漂移：指输入信号电压为零时，输出电压发生缓慢地、无规则地变化的现象。 抑制零点漂移是制作高质量直接耦合放大电路的一个重要的问题。 差动放大电路 差动放大电路是抑制零点漂移最有效的电路结构。 电路结构对称，在理想的情况下，两管的特性及对应电阻元件的参数值都相等。 1 差动放大电路的工作情况 1. 零点漂移的抑制 对称差动放大电路对两管所产生的同向漂移都有抑制作用 2. 有信号输入时的工作情况 (1) 共模信号 ui1 = ui2 大小相等、极性相同: 差动电路抑制共模信号能力的大小，反映了它对零点漂移的抑制水平。 (2) 差模信号 ui1 = – ui2 大小相等、极性相反 对差模信号有放大能力。 (3) 比较输入 放大器只放大两个输入信号的差值信号—差动放大电路。 3. 共模抑制比 KCMR越大，说明差放分辨差模信号的能力越强，而抑制共模信号的能力越强。典型差动放大电路 课程教案附页

内 容 时间分配 课 程 教 案

教 师 课程名称 马磊 职称 副教授 专业 机设 班级 2班 《电工与电子技术》 第十二章 12.1 放大电路中的反馈 章 节 12.2 习题 教学时数 目 的 要 求 3 教学方法及手段 了解反馈的概念，能判断负反馈的类型 放大电路中的负反馈 1 什么是放大电路中的负反馈 反馈：将放大电路输出端的信号(电压或电流)的一部分或全部通过某种电路引回到输入端。 时间分 配 教 学 内 容 重 点 难 点 思 考 题 参 考 文 献 1．《电工电子技术》 刘述民 人民邮电出版社 2.《电工电子技术》 于荣义 人民邮电出版社 判断负反馈的类型 课程教案附页

内 容 2 负反馈的类型 反馈的分类 直流反馈：稳定静态工作点 交流反馈：改善放大电路的性能 负反馈、正反馈 负反馈的类型 1) 根据反馈所采样的信号不同，可以分为电压反馈和电流反馈。 2) 根据反馈信号在输入端与输入信号比较形式的不同，可以分为串联反馈和并联反馈。 负反馈类型的判别步骤 找出反馈网络（一般是电阻、电容）。 2) 判别是交流反馈还是直流反馈？ 3) 判别是否负反馈？ 4) 是负反馈！判断是何种类型的负反馈？ 利用瞬时极性法判断负反馈 (1)设接“地”参考点的电位为零，在某点对“地”电压（即电位）的正半周，该点交流电位的瞬时极性为正；在负半周则为负。 (2)设基极瞬时极性为正，根据集电极瞬时极性与基极相反、发射极(接有发射极电阻而无旁路电容时)瞬时极性与基极相同的原则，标出相关各点的瞬时极性。 判断反馈类型的口诀： 共发射极电路： 集出为压，射出为流， 基入为并，射入为串。 3 负反馈对放大电路性能的影响 降低放大倍数 提高放大倍数的稳定性  改善波形失真 4. 展宽通频带 5. 对输入电阻的影响： 1) 串联负反馈 使电路的输入电阻提高 2) 并联负反馈使电路的输入电阻降低 6. 对输出电阻的影响： 1) 电压负反馈使电路的输出电阻降低 2) 电流负反馈使电路的输出电阻提高 时间分配

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教 师 课程名称 马磊 职称 副教授 专业 机设 班级 2班 《电工与电子技术》 第十三章 13.1集成运算放大电路简介 章 节 教学时数 目 的 要 求 2 教学方法及手段 1、了解通用型集成运放的分类、特点和基本组成及主要指标。 2、理解理想运放的虚短与虚断的概念。 时间一、 用型集成运算放大器： 分 配 教 学 内 容 首先介绍一下集成电路的种类： 小规模集成电路（SSI）MSI）中规模集成电路（(LSI)大规模集成电路VLSI）按集成度分超大规模集成电路（ 小规模含有几十个元器件，中规模有百个，大规模和超大规模含有成千上万个元器件。 重 点 难 点 思 考 题 参 考 文 献 1．《电工电子技术》 刘述民 人民邮电出版社 2.《电工电子技术》 于荣义 人民邮电出版社 1. 2. 3. 课程教案附页

内 容 集成运放的组成： 如图： 时间分配 对输入级： 要求输入电阻相当高，而且为了减小零漂，抑制干扰，通常采用差分放大电路承担。 对中间级：要求电压放大倍数很高。通常采用分压式共射极放大电路。 对输出级：要求输出电阻低，带载能力强。通常采用互补对称射极输出电路 对偏置电路：目的是为各级提供合适又稳定的静态工作点。  理想化条件： 理想化条件非常重要,需记住。有以下几个： （ⅰ）（ⅱ）（ⅲ）（ⅳ）Aud Aud称为开环放大倍数， 在为差模输入电阻通常10～10847很大 RidRid10 KRCMR 共模抑制比大 O0 输出电阻很小 简单讲运放的主要特点：放大倍数：∞，输入电阻：∞，输出电阻：0 。  必然结论：（称为基本运放的性质） 在理想化条件下必然有：

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内 容 如图： 时间分配 ㈠ 两个输入端的输入电流近似为0 即原因是 ㈡ ii0 Rid 这称为“ 虚断 ” uOAuu ud又  uO有限小，Aud有无限大 这称为“虚短” uu0 uu若“-”端接地责另一端“虚地” 另外，由于放大倍数为无限大，所以，放大用时应加负反馈加以限制；又由于输入电流为零，所以输入信号应为电压信号。 课 程 教 案

教 师 课程名称 马磊 职称 副教授 专业 机设 班级 2班 《电工与电子技术》 13.2 集成运算放大器的应用 章 节 教学时数 目 的 要 求 3 教学方法及手段 理解运算放大器接入适当的反馈电路时，构成各种运算电路——比例运算、加减运算法、微积分运算。 时间分 配 基本运算电路 教 学 内 容 前面我们详细讨论了负反馈问题，本节研究当把运算放大器接入适当的反馈电路时，就可以构成各种运算电路。主要有比例运算、加减运算法、以及微积分运算等。下面逐一学习。 一、 比例运算： 反相输入比例运算： 如图： 重 点 难 点 思 考 题 参 考 文 献 1．《电工电子技术》 刘述民 人民邮电出版社 2.《电工电子技术》 于荣义 人民邮电出版社 1. 理解比例运算、加减运算、微积分运算。 2. 微积分运算。 课程教案附页

内 容 如图： 时间分配 ifiiuIR1R2Rf∝u+i+-+i--u+u0 ii0uu分析依据： ii u0uuIuu0uIiFi1RfRf R1R1，而又∴∴ i0u0 u0 1Fu∴RI1uR0f ∴u0RuRf1I 显而易见，输出电压u0与输入电压uI成比例关系，并且在相位上是反相的，故称为反相比例运算。 我们称Aufuu0IRRf1为比例系数，它实质上就是闭环放大倍数。 此时，这种电路的输入电阻为R'ifuiIR11 说明：①实际中R1和R2取值范围：1KΩ—1MΩ ②Auf范围：0.1--100 ③工作频率：0—10KHZ 属于窄带放大器类型。 ④R2取值：RR//R21fRRRR1f1f称平衡电阻。 2、同相比例运算： 如图： ifiiuIR1R2Rf∝u+i+-+i--u+u0 uu0 分析依据：ii

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教 师 马磊 职称 副教授 专业 机设 班级 2班 课程名称 《电工与电子技术》 第十四章 14.1 直流稳压电源的组成 章 节 14.2 单项整流电路 教学时数 目 的 要 求 时间分 配 教学方法及手段 教 学 内 容 重 点 难 点 思 考 题 参 考 文 献 1．《电工电子技术》 刘述民 人民邮电出版社 2.《电工电子技术》 于荣义 人民邮电出版社 1. 2. 3. 课程教案附页

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教 师 课程名称 马磊 职称 副教授 专业 机设 班级 2班 《电工与电子技术》 14.3 滤波电路 章 节 14.4 直流稳压电路 教学时数 目 的 要 求 时间分 配 教学方法及手段 教 学 内 容 重 点 难 点 思 考 题 参 考 文 献 1．《电工电子技术》 刘述民 人民邮电出版社 2.《电工电子技术》 于荣义 人民邮电出版社 1. 2. 3. 课程教案附页

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教 师 课程名称 马磊 职称 副教授 专业 机设 班级 2班 《电工与电子技术》 第十五章 15.1 数制和码制 章 节 15.2 逻辑代数 教学时数 目 的 要 求 时间分 配 教学方法及手段 教 学 内 容 重 点 难 点 思 考 题 参 考 文 献 1．《电工电子技术》 刘述民 人民邮电出版社 2.《电工电子技术》 于荣义 人民邮电出版社 1. 2. 3. 课程教案附页

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教 师 课程名称 马磊 职称 副教授 专业 机设 班级 2班 《电工与电子技术》 15.3 逻辑函数 15.4 基本门电路及其组合 章 节 15.5 典型TTL与非门电路 教学时数 目 的 要 求 时间分 配 教学方法及手段 教 学 内 容 重 点 难 点 思 考 题 参 考 文 献 1．《电工电子技术》 刘述民 人民邮电出版社 2.《电工电子技术》 于荣义 人民邮电出版社 1. 2. 3. 课程教案附页

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教 师 课程名称 马磊 职称 副教授 专业 机设 班级 2班 《电工与电子技术》 16.1 触发器 16.1.1 RS触发器 章 节 16.1.2 JK触发器 教学时数 目 的 要 求 时间分 配 教学方法及手段 教 学 内 容 重 点 难 点 思 考 题 参 考 文 献 1．《电工电子技术》 刘述民 人民邮电出版社 2.《电工电子技术》 于荣义 人民邮电出版社 1. 2. 3. 课程教案附页

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教 师 课程名称 马磊 职称 副教授 专业 机设 班级 2班 《电工与电子技术》 16.2 寄存器 章 节 16.3 计数器 教学时数 目 的 要 求 时间分 配 教学方法及手段 教 学 内 容 重 点 难 点 思 考 题 参 考 文 献 1．《电工电子技术》 刘述民 人民邮电出版社 2.《电工电子技术》 于荣义 人民邮电出版社 1. 2. 3. 课程教案附页

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教 师 马磊 职称 副教授 专业 机设 班级 2班 课程名称 《电工与电子技术》 11.5静态工作点的稳定 章 节 11.6 差动放大电路 教学时数 目 的 要 求 时间分 配 教学方法及手段 教 学 内 容 重 点 难 点 思 考 题 参 考 文 献 1．《电工电子技术》 刘述民 人民邮电出版社 2.《电工电子技术》 于荣义 人民邮电出版社 1. 2. 3. 课程教案附页

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教 师 课程名称 马磊 职称 副教授 专业 机设 班级 2班 《电工与电子技术》 11.5静态工作点的稳定 章 节 11.6 差动放大电路 教学时数 目 的 要 求 时间分 配 教学方法及手段 教 学 内 容 重 点 难 点 思 考 题 参 考 文 献 1．《电工电子技术》 刘述民 人民邮电出版社 2.《电工电子技术》 于荣义 人民邮电出版社 1. 2. 3. 课程教案附页

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教 师 课程名称 马磊 职称 副教授 专业 机设 班级 2班 《电工与电子技术》 11.5静态工作点的稳定 章 节 11.6 差动放大电路 教学时数 目 的 要 求 时间分 配 教学方法及手段 教 学 内 容 重 点 难 点 思 考 题 参 考 文 献 1．《电工电子技术》 刘述民 人民邮电出版社 2.《电工电子技术》 于荣义 人民邮电出版社 1. 2. 3. 课程教案附页

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