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第 二 讲教学章节：第一章 电路和电路元件 1.3～1.4 独立电源元件，二极管教学要求：1、熟悉电压源和电流源；2、掌握两种电源模型的等效；3、熟练掌握二极管的特性；4、掌握稳压二极管、发光二极管和光电二极管的特点。
教学重点：两种电源模型的等效，二极管的特性，稳压二极管、发光二极管和光电二极管的特点。
教学难点：两种电源模型的等效；二极管的特性；稳压二极管工作状态。
教学方法与手段：启发式讲授，联系实际，多媒体，板书。
教学内容与进程：一、引入：电压源和电流源 1、电压源⑴ 两端的电压仅由自身决定，与流过的电流及外电路无关。
⑵ 流过的电流由外电路决定。
电压源置零，等效于两端短路。
电压源不允许外电路短路。
2、电流源⑴ 电流源的电流仅由自身决定，与两端的电压无关。
⑵ 两端的电压由外电路决定。
电流源置零，等效于两端开路。
电流源不允许外电路开路。
二、实际电源的模型 1、电压源模型2、电流源模型3、两种电源模型的等效1.4 二极管 三、PN 结及其单相导电性二极管的结构和电路符号如图所示，VD 是文字符号。
R -+U +U s -R -+U I s四、二极管的主要特性和主要参数（1）正偏导通（2）反偏截止（3）二极管的伏安特性正向特性：二极管正向电压超过某一数值时电流开始快速增长，对应的电压称为死区电压，也称阈值电压或开启电压，记作U T ，二极管导通时的正向电压称为二极管导通电压或管压降，记作U D 。
方向特性：二极管反向电流一般很小，小功率硅管为几μA ，锗管为几十μA 。
反向击穿特性：反向电压增高到一定数值U (BR)时，二极管反向电流急剧增大，这种现象称为反向击穿。
五、二极管的工作点和理想特性六、稳压二极管稳压二极管是应用在反向击穿区的特殊硅二极管。
稳压二极管的符号、伏安特性和典型应用电路。
七、发光二极管和光电二极管 发光二极管工作在正向偏置状态。
光电二极管又称光敏二极管，它工作在反向偏置状态。
第一章1-1 填空题1．实际电气设备包括电工设备、联接设备两个部分。
电工设备通过联接设备相互联接，形成一个电流通路便构成一个实际电路。
具体分析实际电路时，总是将实际元件理想化，在一定条件下突出其主要电磁性质，忽略其次要性质，这样的元件所组成的电路称为实际电路的电路模型，简称电路。
2．关于电流的方向，有实际方向和参考方向之分，应加以区别。
带电粒子规则运动形成的电流是客观存在的物理现象，这种客观存在的电流方向便是电流的实际方向。
习惯上规定：正电荷运动的方向或负电荷运动的相反方向为电流的实际方向。
3．对于电压的方向，应区分端电压、电动势两种情况。
端电压的方向规定为高电位端（即“+”极）指向低电位端（即“-”极），即为电位降低的方向。
电源电动势的方向规定为在电源内部由低电位端（“-”极）指向高电位端（“+”极），即为电位升高的方向。
4．在分析计算电路时，常可任意选定某一方向作为其参考方向。
不加说明，电路图中所标的电压、电流、电动势的方向均为参考方向。
选定电压电流的参考方向是电路分析的第一步，只有参考方向选定以后，电压电流之值才有正负。
当实际方向与参考方向一致时为正，反之，为负。
5．若某个元件对外只有两个联接端钮，这样的元件称为二端元件。
若某个电路单元对外只有两个联接端钮，这个电路单元整体称为二端网络。
6．对二端网络的外部电路而言，如果两个二端网络的伏安关系相同，那么，它们对二端网络的外部电路的作用也就相同，也就是说，这两个二端网络等效。
7．回路是一个闭合的电路。
从回路任一点出发，沿回路循行一周（回到原出发点），则在这个方向上的电位降之和等于电位升之和。
8．电路中的每一分支称为支路，一条支路流过同一个电流，称为支路电流。
电路中3条或3条以上的支路相联接的点称为结点。
在任一瞬时，流向某一结点的电流之和应该等于由该结点流出的电流之和。
9．电阻元件联接方式主要有：串联联接、并联联接、三角形联接、星形联接、桥式联接等。
电工与电子技术复习题第一章电路基础知识§1-1 电流和电压一、填空题1、_________流通的路径称为电路，往常电路是由___________、_________ 、________和 ____________ 构成。
2 、习惯上规定______ 电荷挪动的方向为电流的方向，所以，电流的方向实质上与电子挪动的方向________ 。
3、金属导体中自由电子的定向挪动方向与电流方向____________。
4 、电流分为 _________ 和 _______ 两大类，凡 _____________________________ 的电流称为_______________ ，简称 _________ ；凡 _________________________________的电流称为________________ ，简称 __________。
5、若 3min 经过导体横截面的电荷量是 1.8C ，则导体中的电流是____________A。
6、丈量电流时，应将电流表 ____________接在电路中，使被测电流从电流表的_______接线柱流进，从______ 接线柱流出。
7、电压是衡量___________做功能力的物理量；电动势表示电源_________________________________________________ 能力。
8、电路中某点与______________的电压即为该点的电位，若电路中a、b 两点的电位分别为U a、 U b，则a、 b 两点间的电压U ab =_________________； U ba=_______________。
9、参照点的电位为________，高于参照点的电位取________值，低于参照点电位取______值。
10、电动势的方向规定为在电源内部由________极指向 _______极。
11、丈量电压时，应将电压表和被测电路______ 联，使电压表接线柱的正负和被测两点的电位_______。
电工与电子技术习题（下）1-1 电路如图1-1所示，已知输入电压t u i ωsin 10=V ，电动势5=S U V ，二极管正向压降忽略不计，试画出输出电压o u 的波形。
1-2 电路如图1-2所示，已知输入电压t u i ωsin 10=V ，电动势5=S U V ，二极管正向压降忽略不计。
试画出输出电压o u 的波形。
图1-1 题1-1 图1-2 题1-21-3 试判别图1-3电路中的二极管是导通还是截止？并计算输出电压0U 。
1-4 在图1-4电路中，已知输入电压t u i ωsin 10=V ，稳压管U Z =5V ，二极管正向压降忽略不计，且R L >>R ，试画出输出电压o u 的波形。
图1-3 题1-3 图1-4 题1-41-5 写出三极管的三种工作状态，并说明在三种状态下发射结、集电结的偏置状况。
1-6 今测得放大电路中一三极管的各极对地电位分别为-1V ，-1.3V ，-6V ，试判别三极管的三个电极，并说明是硅管还是锗管，是NPN 型还是PNP 型。
1-1 已知放大电路中一三极管各极对地电位分别为4.2V ，3.5V ，9.6V ，试判别管子的类型、管子的三个电极，并说明是硅管还是锗管。
1-8 在电路中测得各三极管的三个电极对地电位如图1-5所示，其中NPN 型为硅管，PNP 型为锗管，判断各三极管的工作状态。
图1-5 题1-82-1 已知放大器如图1-1所示，E C =12 V , R B1=30K, R B2=10K, R C =3K, R F =390Ω, R E =3K, R L =3K,β=50求：(1).静态工作点；(2).画出微变等效电路；(3).电压放大倍数；(4).放大器的输入电阻；(5).放大器的输出电阻。
2-2 在图2-2的放大电路中,已知E C =15 V , R C =5K, R L =5K, R B =500K, β=50求(1).估算静态工作点；(2).晶体管的输入电阻; (3). 画出微变等效电路； (4). 总的放大倍数2-3 放大电路如图2-3所示,晶体管的β=50, E C =12 V , R C =2.5K, R E =1.5K,R B1=36K, R B2=12K, 求(1).估算放大电路的静态工作点；(2). 画出微变等效电路； (3).输出端未接负载电阻时的电压放大倍数；(4). 输出端接负载电阻R L =2.5K 时的电压放大倍数。
习题11-1 在题图1-1中，已知2I A =-,5R =Ω。
求各图中的电压U 。
U+U+U+U (a)(b)(c)(d)解：（a ）U 、I 关联，(2)510U IR V ==-⨯=- （b ）U 、I 非关联，(2)510U IR V =-=--⨯= （c ）U 、I 非关联，(2)510U IR V =-=--⨯= （d ）U 、I 关联，(2)510U IR V ==-⨯=-1-2 在题图1-2中，已知2I A =-，15U V =。
计算各图元件中的功率，并说明它们是电源还是负载。
(a)(b)(c)(d)解：（a ）U 、I 关联，(2)1530P UI W ==-⨯=-,0P <,元件A 是电源性。
（b ）U 、I 非关联，(2)1530P UI W =-=--⨯=,0P >,元件B 是负载性。
（c ）U 、I 非关联，(2)1530P UI W =-=--⨯=,0P >,元件C 是负载性。
（d ）U 、I 关联，(2)1530P UI W ==-⨯=-,0P <,元件D 是电源性。
1-3某电路中需要接入一个限流电阻，已知接入的电阻两端电压10R U V =，流过电阻的电流20R I mA =。
试选择这个电阻的参数。
解：3105002010U R I -===Ω⨯ 31020100.2R P UI W -==⨯⨯=规格化以后，0.5R P W =1-4一只15V 、5W 的白炽灯接在36V 的电源上，试选择需要串联的电阻。
解：51153P I A U === 361521R U V =-=216313R U R I===Ω 12173R R P U I W ==⨯=1-5 在题图1-5中，已知112U V =,14S U V =,26S U V =,1232R R R ===Ω.试求2U 。
2解：1211()S I R R U U ++=111212424S U U I A R R --===+221222462S S U IR U U V =+-=⨯+-=1-6在题图1-6中，已知电位器6W R K =Ω。
习 题 一1-1 在图1.51中，方框代表电源或负载。
已知，100V =U ，2A -=I 。
试问，哪些方框 是电源，哪些是负载？解：（a ）电源 （b ）电源 （c ）负载 （d ）负载1-2 已知蓄电池充电电路如图1.52。
电动势20V =E ，设Ω2=R ，当端电压12V =U 时求 电路中的充电电流I 及各元件的功率。
并验证功率平衡的关系。
解：RI U E += 201242I -∴==A 2220480W423212448WE R U P P R I P =-⨯=-==⨯==⨯=W80R U P P +=W电路中电源发出的功率等于负载消耗的功率，功率是平衡的1-3 在图1.53所示电路中，已知，14V 1=U ，2A 1=I ，10V 2=U ，1A 2=I ，4V 3-=U ， 1A 4-=I 。
求各元件的功率。
并说明是吸收还是发出。
并验证功率平衡的关系。
解：由上面计算得：元件1发出功率，元件2、3、4吸收功率123428W 28WP P P P =-++=1-4 求图1.54示电路中电流源两端的电压及通过电压源的电流。
解：（a ）(b) U2A I =1-5 一直流电源，其额定功率为200W N=P ，额定电压50V N =U ，内阻为0.5Ω0=R，图1.52 习题1-2的电路=U 1 U 2图1.53 习题1-3的电路+ =- =(a) (b)I S 2Ω1A2Ω5V 2A 图1.54习题1-4的电路(a)(b)(c)(d)图1.51 习题1-1的电路11122233342414228W 10110W 428W (10)(1)10WP U I P U I P U I P U I =-=-⨯=-==⨯==-=⨯==-=-⨯-=负载电阻L R 可调。
试求：（1）额定工作状态下的电流及负载电阻；（2）开路电压U 0；（3）短路电流S I 。
解：（1）N N N P U I = 200450N I == A N L N U R I = 12.5L R =Ω （2）05040.552E U IR =+=+⨯=V （3）0104S EI R == A 1-6 图1.55中已知10V 1=U ，4V 1=E ，2V 2=E ，4Ω1=R ，2Ω2=R ，5Ω3=R ，2Ω4=R 。
思考与习题1-1 1-35图中，已知电流I =-5A ，R =10Ω。
试求电压U ，并标出电压的实际方向。
图1-35 题1-1图解：a)U=-RI=50V b)U=RI=-50V 。
1-2 在1-36图所示电路中，3个元件代表电源或负载。
电压和电流的参考方向如图所示，通过实验测量得知：I 1=-4A ，I 2=4A ，I 3=4A ，U 1=140V ，U 2=-90V ，U 3=50V 。
试求(1)各电流的实际方向和各电压的实际极性。
(2)计算各元件的功率，判断哪些元件是电源？哪些元件是负载？ (3)效验整个电路的功率是否平衡。
图1-36 题1-2图解：(2)P 1=U 1I 1=-560W ，为电源；P 2=-U 2I 2=360W ，为负载；P 3=U 3I 3=200Ｗ，为负载。
(3)Ｐ发出＝Ｐ吸收，功率平衡。
1-3 图1-37中，方框代表电源或负载。
已知U =220V ，I = -1A ，试问哪些方框是电源，哪些是负载？a) b)IIa) b) c) d)图1-37 题1-3图解：a）P=UI =-220W，为电源；b）P=-UI=220W，为负载；c）P=-UI=220W，为负载；d）P=UI =-220W，为电源。
1-4 图1-38所示电路中，已知A、B段产生功率1500W，其余三段消耗功率分别为1000W、350W、150W，若已知电流I=20A，方向如图所示。
(1)标出各段电路两端电压的极性。
(2)求出电压U AB、U CD、U EF、U GH的值。
(3)从(2)的计算结果中，你能看出整个电路中电压有什么规律性吗？解：(2) U AB=-75V,U CD=50V,U EF=17.5V,U GH=7.5V(3) U AB+U CD+U EF+U GH=0.1-5 有一220V、60W的电灯，接在220V的电源上，试求通过电灯的电流和电灯在220V 电压下工作时的电阻。
如果每晚用3h，问一个月消耗电能多少？解：I=P/U=0.27A，R= U 2/ P= 807Ω，W= P t=60×10-3 kW×30×3h =5.4度.1-6 把额定电压110V、额定功率分别为100W和60W的两只灯泡，串联在端电压为220V的电源上使用，这种接法会有什么后果？它们实际消耗的功率各是多少？如果是两个110V、60W的灯泡，是否可以这样使用？为什么？解：把额定电压110V、额定功率分别为100W和60W的两只灯泡，串联在端电压为220V的电源上使用，将会使60W的灯泡烧毁。
