下载文档原格式
第2章 正弦交流电路一、要点和基本要求本章讨论稳态单相正弦交流电路中的器件及响应，首先学习用于分析正弦交流电路的工具相量；在此基础上展开对简单正弦交流电路的分析讨论；最后介绍复杂正弦交流电路的分析方法。
由于稳态正弦交流电路分析中，电压、电流均是随时间变化的量，元件的伏安关系将不再是简单的比列关系，而是微分或积分关系。
利用基尔霍夫定律结合元件伏安关系列出的求解方程将是微分方程，这给求解带来了困难。
通过分析可知，稳态正弦交流电路中的激励与相应是同频率的正弦量，这就给解决问题提供了简化条件。
利用相量可以很好的表示稳态正弦交流电路中的激励与相应的相关参数。
这样就可以将求解复杂微分方程的过程，转换成求解简单代数相量方程。
在学习过程中要注意，一个相量包含模和辐角两个参数，所以需要用求解复数方程的方法，对列出的相量方程进行求解；也可以利用相量图的方法求解。
这比直流电路中参数的求解复杂、困难，但是在直流电路分析中学过的各种定律和定理均适用于稳态正弦交流电路。
在获得需要的参数后，利用对应关系，再将这些参数变换成相应的正弦量，获得需要的解。
（一）要点1.正弦量与相量的相互对应关系有效值相量的模对应正弦量的有效值、辐角对应正弦量的初相角。
幅（最大）值相量的模对应正弦量的幅值、辐角对应正弦量的初相角。
在相量图上正弦量被表示成一段绕原点逆时针以角速度ω旋转的有向线段。
正弦量的有效值或幅值对应线段的长度；初相角对应有向线段与正实轴的夹角。
2.稳态正弦交流电路中元件的伏安关系 (1)瞬时值关系：电阻元件：R R Ri u =；电感元件：dt di Lu L L =；电容元件：⎰=dt i Cu C C 1理想电压源：ϕω+=t U u m S sin ：理想电流源ϕω+=t I i m S sin (2)相量关系：电阻元件：R R R ••=I U ；电感元件：L L L jX ••=I U ；电容元件：C C C jX ••-=I U 理想电压源：u m S ϕ∠=••U U ；理想电流源 i m S ϕ∠=••I I3.简单正弦交流电路的分析分析计算RLC串联电路的总响应及各理想元件上的响应；计算电路总功率及各元件功率。
![电工电子技术(少学时)(第4版) 学习指导 (9)[3页]](https://img.taocdn.com/s1/m/b5854574f342336c1eb91a37f111f18583d00ce5.png)
第8章工厂供电与安全用电一、要点和基本要求目前工农也生产、日常生活均需要电能为各式各样的设备提供工作能量。
这是因为电能具有转换容易、便于传输等特点；电能虽然使用方便，但是如果使用不当，也极易出现事故，造成人身伤亡和设备损毁。
掌握电能的转换及传输过程，了解电能的应用特点，知道电能在使用过程中可能出现的问题，掌握对这些问题的处理方法，对正确、安全使用电能是非常重要的。
（一）要点1.电力系统组成简介电能的产生和传输分配方法。
2.工厂配电系统的形式工厂配电系统的结构，采用的基本接线方式。
3.安全用电措施包括建立各种规程和制度、电气设备使用保护措施；对特殊场合安全用电防护要求；防雷和电气火灾等具体措施。
4．触电急救在用电过程中由于各种原因出现人员触电事故的救护。
（二）基本要求1．了解电力系统如何组成及各部分作用从电能自发电厂产生，经电力网传输，到分配给用户使用。
2．掌握工厂供电系统的形式了解三种基本接线方式，工厂变电所如何选址，常用的供电模式。
3．掌握如何安全用电了解安全用电的措施，掌握触电的急救方法。
二、逐讲讲授内容提要第20讲8.1发电、输电概述，8.2工厂供电，8.3安全用电8.1发电、输电概述1．电能的产生：目前电能主要由水、热、核、风、太阳能转换而来。
2．电力系统组成：在发电厂通过各种机械将其它形式的能转换成电能。
通过变压器升压后通过传输线将电能输送到需要的地方。
电力系统由发电厂-升压变电所-输电线路-降压变电所-电能用户组成。
输电线路由架空线和电缆组成，架空线由输电导线、避雷线、绝缘子、杆塔、拉线等组成；电力电缆主要应用在城市不能有架空线的地方。
电力网分输电网和配电网，35KV及以上的输电线路和变电所组成的电力网称输电网，作用是电能传输；由10KV及以下的配电线路和变电所组成的电力网称配电网，作用是电力分配给用户。
电力网按其结构形式分为开式和闭式电力网。
用户从单方向得到电能的电力网称开式电力网；用户从两个及以上方向得到电能的电力网称闭式电力网。
第6章异步电动机一、要点和基本要求掌握三相异步电动机的结构和转动原理，了解三相异步电动机的机械特性，对选择和使用三相异步电动机会有很大的帮助。
由于很多机械在工作过程中都需要有速度的变化，直接对带动这些机械转动的电动机进行调速将会极大的简化机械的传动机构和变速器的结构。
有些电动机在停止运转时需要制动，虽然可以采用机械制动方法，但是如果采用三相异步电动机电气制动，将会使制动装置非常简单，既简化了机械结构又降低了造价。
通过本章的学习将会有助我们了解三相异步电动机的电气调速和制动原理，掌握三相异步电动机的电气调速和制动方法。
（一）要点1.三相异步电动机的结构转子、定子、磁轭、端盖、轴承等各部分的结构及用途。
2.转动原理及旋转磁场的产生原理转子导体与旋转磁场相互作用产生电流，电流与磁场作用产生电磁力，推动转子旋转运动。
三相电流在三个绕组中随时间变化，合成磁场在空间形成旋转磁场。
3.三相异步电动机的启动、调速、制动（1）启动：小功率电动机启动时由于电流较小，所以不会对电网产生影响，所以可以直接启动；大功率电动机启动时，由于很大的启动电流将会对电网造成影响，所以不允许直接启动，必须采用降压启动的方式，将对电网的影响限制在允许范围内。
所以需要掌握各种启动方法。
（2）调速：异步电动机有多种调速方法，不同类型的异步电动机适用不同的调速方法。
各种调速电路需要不同的控制器件，组成不同的调速控制电路。
（3）制动：异步电动机可以采用机械和电气制动方式，本章主要学习常用的电气制动方式和制动控制电路的组成。
4.三相异步电动机的选择我们可以根据负载特性选择三相异步电动机，在选择时要借助三相电动机铭牌上提供的参数进行选择。
所以了解铭牌参数的含义是非常重要的。
5.单相异步电动机单相异步电动机与三相异步电动机有类似的工作原理，但是与三相异步电动机的主要不同点在于它不具备启动转矩。
单相交流电流在单相异步电动机的定子绕组中产生的脉动磁场，可以分解成两个旋转方向相反的旋转磁场，在转子静止时，由于两个磁场的作用结果不会再转子中产生感应电流，所以转子不会转动。
13.5 今要求负载电压U O =30V ，负载电流I O ＝150mA ，采用单相桥式整流电路，带电容滤波。
已知交流电源频率为50Hz ，试选用管子型号和滤波电容器，并与单相半波整流电路比较，带电容滤波后，管子承受的最高反向电压是否相同？解：桥式整流电路，带电容器滤波：流过二极管的平均电流为： )(752/1502/mA I I o D ===二次电压为： )(252.1/302.1/2V U U o === 二极管反向最大电压：)(4.3525222V U U DRM =×==负载电阻为： )(200)(2.0150/30/Ω=Ω===k I U R o o L由于f=50Hz ，所以， T=0.01s 。
取 T C R L 5.2=)(1251025.1200/01.05.24F C µ=×=×=−电容耐压需要大于U DRM =35.4V 。
二极管可选： 2CZ11A ，I OM =1A ，U RM =100V 。
电容可选：150µF/50V 。
半波整流电路，带电容器滤波：流过二极管的平均电流为： )(150mA I I o D ==二次电压为： )(302V U U o == 二极管反向最大电压：)(9.843022222V U U DRM =××==负载电阻为： )(200)(2.0150/30/Ω=Ω===k I U R o o L由于f=50Hz ，所以， T=0.02s 。
取 T C R L 5.2=)(250105.2200/02.05.24F C µ=×=×=−电容耐压需要大于U DRM /2，即：42.5V 。
二极管可选： 2CZ11A ，I OM =1A ，U RM =100V 。
电容可选：270µF/50V 。
第12章集成运算放大器一、要点和基本要求目前对微弱电信号放大使用最广泛的一种半导体器件是运算放大器。
在电路体积、放大倍数稳定性、工作可靠程度等众多方面，运算放大器比用三极管组成的多极放大器有更多的优点。
集成运算放大器内部结构不是我们关心的内容，我们注重的是用运算放大器如何组成符合我们需要的各种电路。
及这些电路输出与输入信号和电路元件参数之间的关系。
掌握协这些内容对我们维修与维护或设计简单的运算放大器组成的各种电路有重要的意义。
本章重点学习几种常用的由运算放大器组成的电路，从电路结构、电路特性、输出与输入信号关系、应用场合等几个方面讨论。
（一）要点1.负反馈技术什么是电子电路中的负反馈技术，其在电路中的作用是什么。
四种基本负反馈类型是什么，各种类型具有什么作用。
各种基本负反馈电路特征是什么。
2.常用的基本运算电路反相比例运算电路、同相比例运算电路、差动运算电路、微分和积分运算电路。
加法和减法器、比较器等是组成目前最常用电子控制电路的基础。
掌握这些电路的构成，会对这些电路分析，知道电路参数对电路的影响，是掌握目前各种控制电路的基础。
3．改善运算放大器工作条件和防止运算放大器损坏的电路消振和调零电路，输入、输出限幅电路和电源反接限制电路是运算放大器常用的辅助电路。
掌握这些电路的结构形式，对分析电路和设计电路都是非常重要的。
（二）基本要求1．会判断电路中的负反馈电路，了解其在电路中的作用掌握根据反馈电路基本特征判断电路中是否存在反馈，如存在能判断出是什么类型反馈，清楚反馈在电路中起的作用。
掌握四中基本负反馈电路结构特征及判断方法。
2．掌握基本运算电路结构会计算电路参数（1）掌握反相比例运算电路、同相比例运算电路、差动运算电路、微分和积分运算电路。
加法和减法器、比较器的电路形式，熟知输出与输入之间的关系，清楚这些电路适用于那些场合。
能看懂电原理图。
（2）能够根据需求绘制出简单的信号处理电路，并计算出电路参数。
9.5 功率表是如何工作的？说说单相有功功率和三相有关功率是如何测量的。
答：
功率表一般采用电动式仪表结构，将固定线圈串联在电路中，将活动线圈串联大电阻后并联在被电路两端，活动线圈的转矩正比于两线圈电流的乘积，而活动线圈的电流正比于电压，因此，活动线圈的转矩正比负载电流与负载电压的乘积，即正比于电功率。
单相功率的测量是将功率表的电压线圈接到电源端，电流线圈串联到被测量电路中。
三相功率测量分为：一表法，用于三相四线制对称负载，测量其中一相当功率乘以3得到总功率；两表法,将两块功率表的电流线圈串联到两相电路中，其电压线圈分别接的各相到第三相上，总功率等于两功率表读数之和；三表法：用于三相四线制，三块表分别测量三相功率，总功率等于三块读数之和；三相功率表法：直接将三相电压、任意两相电流引入三相功率表，其读数即为三相功率。
Proteus ISIS的使用方法Proteus ISIS软件的安装：从网上下载软件包并解压后将形成安装文件。
执行Proteus 6.9 SP4文件夹内的Prosys6.9.04.exe文件开始安装：将出现对话框，在相应位置输入名称和密码，然后点击确定键，运行一段时间后将出现下图所示的界面。
选择Modify典型安装后点击Next按钮后将出现。
点击Next按钮将出现如图所示界面。
等待自动安装，安装结束出项图示界面点击Finish按钮结束安装。
首次安装完成后需要运行：开始—程序--Proteus 6 professional—Licence Manager程序，寻找All Key Files 按下图提示运行：运行后出现下图所示页面：点击Find All Key Files按钮后开始搜索，将出现如图所示页面：当其搜索完成后将出现如图所示界面：点击Close按钮关闭页面。
完成该程序的运行。
Proteus ISIS软件就可以正常运行了。
Proteus ISIS是英国Labcenter公司开发的电路分析与实物仿真软件。
它运行于Windows操作系统上，可以仿真、分析(SPICE)各种模拟器件和集成电路，该软件的特点是实现了模拟电路仿真和数字电路仿真的功能；有各种虚拟仪器，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等。
下面介绍Proteus ISIS软件的工作环境和一些基本操作。
一、进入Proteus ISIS双击桌面上的ISIS 6 Professional图标或者单击屏幕左下方的“开始”→“程序”→“Proteus 6 Professional”→“ISIS 6 Professional”，出现如图1-1所示屏幕，表明进入Proteus ISIS集成环境。
图1-1 启动时的屏幕若出现如图所示屏幕，用鼠标左键点击“ON”按钮二、工作界面Proteus ISIS的工作界面是一种标准的Windows界面，如图1-2所示。
包括：标题栏、主菜单、标准工具栏、绘图工具栏、状态栏、对象选择按钮、预览对象方位控制按钮、仿真进程控制按钮、预览窗口、对象选择器窗口、图形编辑窗口。
图1-2 Proteus ISIS的工作界面三、基本操作图形编辑窗口在图形编辑窗口内完成电路原理图的编辑和绘制。
为了方便作图坐标系统（CO-ORDINA TE SYSTEM）ISIS中坐标系统的基本单位是10nm，主要是为了和Proteus ARES保持一致。
但坐标系统的识别（read-out）单位被限制在1th。
坐标原点默认在图形编辑区的中间，图形的坐标值能够显示在屏幕的右下角的状态栏中。
点状栅格（The Dot Grid）与捕捉到栅格（Snapping to a Grid）编辑窗口内有点状的栅格，可以通过View菜单的Grid命令在打开和关闭间切换。
点与点之间的间距由当前捕捉的设置决定。
捕捉的尺度可以由View菜单的Snap命令设置，或者直接使用快捷键F4、F3、F2和CTRL+F1。
如图1-3所示。
若键入F3或者通过View菜单的选中Snap 100th，你会注意到鼠标在图形编辑窗口内移动时，坐标值是以固定的步长100th变化，这称为捕捉，如果你想要确切地看到捕捉位置，可以使用View菜单的X-Cursor命令，选中后将会在捕捉点显示一个小的或大的交叉十字。
实时捕捉（Real Time Snap）当鼠标指针指向管脚末端或者导线时，鼠标指针将会被捕捉到这些物体，这种功能被称为实时捕捉，该功能可以使你方便的实现导线和管脚的连接。
可以通过Tools菜单的Real Time Snap 命令或者是CTRL+S切换该功能。
可以通过View菜单的Redraw命令来刷新显示内容，同时预览窗口中的内容也将被刷新。
当执行其它命令导致显示错乱时可以使用该特性恢复显示。
视图的缩放与移动可以通过如下几种方式：●用鼠标左键点击预览窗口中想要显示的位置，这将使编辑窗口显示以鼠标点击处为中心的内容。
●在编辑窗口内移动鼠标，按下SHIFT键，用鼠标“撞击”边框，这会使显示平移。
我们把这称为Shift-Pan。
●用鼠标指向编辑窗口并按缩放键（F6、F7）或者操作鼠标的滚动键，会以鼠标指针位置为中心重新显示。
预览窗口（The Overview Window）该窗口通常显示整个电路图的缩略图。
在预览窗口上点击鼠标左键，将会有一个矩形蓝绿框标示出在编辑窗口的中显示的区域。
其他情况下，预览窗口显示将要放置的对象的预览。
这种PlacePreview特性在下列情况下被激活：●当一个对象在选择器中被选中●当使用旋转或镜像按钮时●当为一个可以设定朝向的对象选择类型图标时（例如：Component icon, Device Pin icon等等）●当放置对象或者执行其他非以上操作时，place preview会自动消除●对象选择器（Object Selector）根据由图标决定的当前状态显示不同的内容。
显示对象的类型包括：设备，终端，管脚，图形符号，标注和图形。
●在某些状态下，对象选择器有一个Pick切换按钮，点击该按钮可以弹出库元件选取窗体。
通过该窗体可以选择元件并置入对象选择器，在今后绘图时使用。
对象选择器窗口通过对象选择按钮，从元件库中选择对象，并置入对象选择器窗口，供今后绘图时使用。
显示对象的类型包括：设备，终端，管脚，图形符号，标注和图形。
图形编辑的基本操作对象放置（Object Placement）放置对象的步骤如下（To place an object:）1.根据对象的类别在工具箱选择相应模式的图标（mode icon）。
2、根据对象的具体类型选择子模式图标（sub-mode icon）。
3、如果对象类型是元件、端点、管脚、图形、符号或标记，从选择器里（selector）选择你想要的对象的名字。
对于元件、端点、管脚和符号，可能首先需要从库中调出。
4、如果对象是有方向的，将会在预览窗口显示出来，你可以通过预览对象方位按钮对对象进行调整。
5、最后，指向编辑窗口并点击鼠标左键放置对象。
选中对象（Tagging an Object）用鼠标指向对象并点击右键可以选中该对象。
该操作选中对象并使其高亮显示，然后可以进行编辑。
选中对象时该对象上的所有连线同时被选中。
要选中一组对象，可以通过依次在每个对象右击选中每个对象的方式。
也可以通过右键拖出一个选择框的方式，但只有完全位于选择框内的对象才可以被选中。
在空白处点击鼠标右键可以取消所有对象的选择。
删除对象（Deleting an Object）用鼠标指向选中的对象并点击右键可以删除该对象，同时删除该对象的所有连线。
拖动对象（Dragging an Object）用鼠标指向选中的对象并用左键拖曳可以拖动该对象。
该方式不仅对整个对象有效，而且对对象中单独的labels也有效。
如果Wire Auto Router功能被使能的话，被拖动对象上所有的连线将会重新排布或者'fixed up'。
这将花费一定的时间（10秒左右），尤其在对象有很多连线的情况下，这时鼠标指针将显示为一个沙漏。
如果你误拖动一个对象，所有的连线都变成了一团糟，你可以使用Undo命令撤消操作恢复原来的状态。
拖动对象标签（Dragging an Object Label）许多类型的对象有一个或多个属性标签附着。
例如，每个元件有一个“reference”标签和一个“value”标签。
可以很容易地移动这些标签使你的电路图看起来更美观。
移动标签的步骤如下（To move a label）1、选中对象2、用鼠标指向标签，按下鼠标左键。
3、拖动标签到你需要的位置。
如果想要定位的更精确的话，可以在拖动是改变捕捉的精度（使用F4、F3、F2、CTRL+F1键）。
4、释放鼠标调整对象大小（Resizing an Object）子电路（Sub-circuits）、图表、线、框和圆可以调整大小。
当你选中这些对象时，对象周围会出现黑色小方块叫做“手柄”，可以通过拖动这些“手柄”来调整对象的大小。
调整对象大小的步骤如下（To resize an object）1、选中对象2、如果对象可以调整大小，对象周围会出现黑色小方块，叫做“手柄”。
3、用鼠标左键拖动这些“手柄”到新的位置，可以改变对象的大小。
在拖动的过程中手柄会消失以便不和对象的显示混叠。
调整对象的朝向（Reorienting an Object）许多类型的对象可以调整朝向为0, 90, 270，360或通过x轴y轴镜象。
当该类型对象被选中后，“Rotation and Mirror”图标会从兰色变为红色，然后就可以来改变对象的朝向。
调整对象朝向的步骤如下（To reorient an object）1、选中对象2、用鼠标左键点击Rotation图标可以使对象逆时针旋转，用鼠标右键点击Rotation图标可以使对象顺时针旋转。
3、用鼠标左键点击Mirror图标可以使对象按x轴镜象，用鼠标右键点击Mirror图标可以使对象按y轴镜象。
毫无疑问当Rotation and Mirror图标是红色时，操作他们将回改变某个对象，即便你当前没有看到它，实际上，这中颜色的指示在你想对将要放置的新对象操作时是格外有用的。
当图标是红色时，首先取消对象的选择，此时图标会变成兰色，说明现在可以“安全“调整新对象了。
编辑对象（Editing an Object）许多对象具有图形或文本属性，这些属性可以通过一个对话框进行编辑，这是一中很常见的操作，有多种实现方式。
编辑单个对象的步骤是（To edit a single object using the mouse）：1、选中对象2、用鼠标左键点击对象。
连续编辑多个对象的步骤是（To edit a succession of objects using the mouse）1、选择Main Mode图标，再选择Instant Edit图标。
2、依次用鼠标左键点击各个对象以特定的编辑模式编辑对象的步骤是（To edit an object and access special edit modes:）1、指向对象2、使用键盘CTRL+'E'对于文本脚本来说，这将启动外部的文本编辑器。
如果鼠标没有指向任何对象的话，该命令将对当前的图进行编辑。
通过元件的名称编辑元件的步骤如下（To edit a component by name:）1、键入'E'2、在弹出的对话框中输入元件的名称（part ID）。
确定后将会弹出该项目中任何元件的编辑对话框，并非只限于当前sheet的元件。
编辑完后，画面将会以该元件为中心重新显示。
你可以通过该方式来定位一个元件，即便你并不想对其进行编辑。
