电工电子技术与技能第十章

第10章电子电路中常用的器件一、要点和基本要求电子元件是构成放大、检波、震荡等多种电路的基础器件，而由这些器件组成了各种用途的控制电路，广泛应用于工农业生产和日常生活中。

掌握这些电路的使用、维护与维修均需要电子器件结构及工作原理方面的知识。

本章是从常用半导体器件构成的材料开始逐步介绍这些器件的构成及工作原理。

为进一步研究这些电路创建最基本的基础。

（一）要点1.制造半导体器件的材料由本征半导体材料通过搀杂手段获得两类制造半导体器件的基本材料。

将其通过特殊方法进行组合就可以形成具有一定电气特性的半导体器件。

PN结如何构成具有什么样的特性；二极管、稳压管、三极管、发光管是什么样的结构具有什么样的特性有什么用途。

（二）基本要求1．掌握半导体材料的基本电特性热、光激发特性；电子、空穴导电机制。

2．掌握二极管的结构及特性了解PN结单向导电性原理；了解二极管的两种主要结构；掌握普通、稳压、发光等二极管的结构、特性及基本应用。

3．掌握晶体三极管的控制原理了解晶体管的放大作用。

既基极电流对集电极电流的控制作用。

从表达式和特性曲线图掌握二者之间的控制关系。

二、逐讲讲授内容提要第23讲半导体的基本知识，结，二极管半导体的基本知识1．半导体的导电特征本征半导体，本征半导体的导电机制；本征半导体的温度和光照特性。

2．N型半导体和P型半导体N型半导体和P型半导体的形成及载流子。

多数载流子与少数载流子。

结1．PN结的形成空间电荷区的形成及对载流子运动的影响。

2．PN结的单向导电性正向外电场对PN结的影响及对导电性能的影响，反向电场对PN结的影响及对导电性能的影响。

二极管1．二极管结构点接触型，面结合（面接触）型二极管的结构及主要用途。

2．二极管的伏安特性正向伏安特性，反向伏安特性。

电压、电流与载流子的关系。

3．二极管的主要参数（1）最大整流电流（最大正向电流）二极管长期工作允许通过的电流，电流过大会发热烧毁PN结，造成二极管永久损坏。

《电工电子技术与技能》第二版习题参考答案丁卫民编2018.1《电工电子技术与技能》第二版习题参考答案第1篇电路基础第1章认识实训室与安全用电1-1 使用安全电压、绝缘保护、保护接地或保护接零、安装漏电保安器1-2 两相触电、单相触电（供电系统中性点接地的单相触电和供电系统中性点不接地的单相触电）跨步电压触电。

1-3 决定触电危险性的关键因素是触电电压，而触电电压又与触电方式有关。

1-4 否1-5 42V 36V 24V 12V 6V 12V及以下1-6 缺乏安全用电常识，没有安全用电观念。

电气设备不符合安全规程要求，绝缘受损或老化，造成没备外壳带电或带电体外露等。

没有严格执行安全工作制度，思想麻痹，不遵守安全操作规程（a）使用安全电压（b）绝缘保护（c）严格执行电工安全操作规程1-7 有1-8 （a）图合理，开关接在火线上，当开关S1断开时，灯EL1上不带电，更换或维修灯时是安全的；（b）图中S2断开时，灯EL2上仍然带电，这时，如果人接触灯，就会很不安全，甚至会发生触电事故。

1-9 特别潮湿的场所和锅炉内部往往电阻很小，检修时所使用的行灯电压若较高，即时是安全电压范围（如42伏或36伏），其电流也会较大而不安全，因此，其电压不应超过12v 为最佳。

1-10 因为，鸟虽然停在高压裸电线上，但由于在同一根导线上电位是等电位的，故鸟两脚之间电位差为零，不会触电；而当站在地上的人碰到220V的单根电线时，人将处于单根电线与地之间的相电压下，此时，若没有保护措施，通过人体的电流将很大，有触电危险。

1-11 (a) 尽快使触电者脱离电源 (b )伤害不严重，让其静躺休息，严密观察，防止意外。

(c)伤害较严重，立即送医院抢救，同时进行人工呼吸。

第2章 直流电路一、填空题2-1 电路 ， 短路 负载 2-2 产生电能 非电能 2-3 消耗电能 电能 2-4 正电荷 2-5 变化 不变 2-6 10 2-7 电流热效应 2-8 电流 通电时间 2-9 增大 减小 2-10 小 2-11 满载 轻载 过载 2-12 大于 ，小于 2-13 60，1：1，1：3 2-14 0.2 ，10 2-15 电路，电流，灯泡，电压 2-16 正， 负 ，正 ，反偏 2-17 3 ，2 ，0～3V ，1V ，0.1V ，2.3V 2-18（A ），（B ） 二、判断题2-19 × 2-20√ 2-21√ 2-22 × 2-23 × 2-24× 2-25√ 2-26× 三、选择题2-27 C 2-28 B 2-29 B 2-30 B 四、简答题2-31 电源、负载、连接导线和开关 电源：产生电能，负载：消耗电能，导线：构成通路，开关：控制2-32 额定、断路、短路 略 2-33 正比关系即欧姆定律：RUI = 2-34 相等 B ＞C ＞D 五、计算题2-35 Ω===19362522022N N P U RW R U P 25.6193611022===2-36 （1）后者大 （2）前者 后者 （3）前者 2-37 标电流参考方向和绕行方向如图中所示。

第一章 直流电路 复习与考工模拟参考答案一、填空题1．12 V 、24 V 、36 V 2．5 W 3．2.178×108 J 4．并联 5．12 K Ω 二、选择题 1．D2．A3．D4．D5．C三、判断题1．× 2．× 3．× 4．√ 5．√ 四、分析与计算题1．0.01 A ；10 mA ；1.0×104 μA 2．（1）A 115（或0.45 A ）（2）5.6 KW •h （3）2.8元第二章 电容与电感 复习与考工模拟参考答案一、填空题 1．106；1012 2．耐压3．储能；磁场；电场 4．103；1065．电阻（或欧姆） 二、选择题 1．D2．A3．C4．B5．A三、判断题1．√2．×3．×4．√5．√四、简答题略第三章磁场及电磁感应复习与考工模拟参考答案一、填空题1．安培定则（或右手螺旋定则）2．安培；BIlF=3．软磁物质；硬磁物质；矩磁物质4．电磁感应现象5．楞次二、选择题1．B 2．A 3．C 4．A 5．B三、判断题1．√2．√3．√4．×5．×四、分析与作图题1．略2．电流方向：BADCB第四章单相正弦交流电复习与考工模拟参考答案一、填空题1．振幅（最大值或有效值）；频率（周期或角频率）；初相2．V220（或311 V）；s2.0；rad/s)02（或314πrad/s1003．有效值4．电压与电流同频同相；电压超前电流900；电流超前电压9005．正比；反比6．在电感性负载两端并联一容量适当的电容器二、选择题1．B 2．B 3．B 4．D 5．C三、判断题1．×2．√3．×4．×5．√ 6. ×7. ×四、分析与计算题1．最大值：10 A；有效值：A5；周期：0.2 s；频率：5 Hz；初相：150022．440 W3．（1）R＝6Ω；L＝25.5 mH （2）0.6第五章三相正弦交流电复习与考工模拟参考答案一、填空题1．线电压；相电压；相电压；线电压2．220 V；380 V3．3；等于4．使不对称负载获得对称的相电压5．3；等于二、选择题1．D2．C3．A4．B5． A三、判断题1．√2．√3．√4．√5．×四、分析与作图题1．星形和三角形两种；画图略2．星形联结承受220V相电压；三角形联结时则承受380V线电压。

第10章习题解答10-1 在题图10-1所示的单相半波整流电路中，已知变压器次级电压有效值U 2=20V ，负载电阻R L =100Ω，试求：(1) U 0和I 0；(2) 当U 1上升10%时，二极管平均电流I D 和最高反向电压U DRM 。

解：（1）根据单相半波整流电路特点有 20.450.45209O U U V ==±⨯= 90.0990100O O L U I A mA R ==== （2）∵1U 上升10%∴2U 上升10% 即U 2=20×（1+0.1）=22V 220.459.90.1100100O D O L U I I A R ⨯===== 222222DRm m U U U V ===10-2 有一单相桥式全波整流电路如题图10-2所示，U 0=36V ，R L =200Ω，试求：(1)变压器次级电压和电流的有效值； (2)整流二级管电流I D 和反向电压U DRM 。

解 ：（1）由全波整流电路的特点有 ∵20.9O U U = ∴236400.90.9O U U V === ()()2222222011d sin d 1.11 1.11180200mA 2m m o I I i t I t t I ππωωππ=====⨯=⎰⎰（2）∵360.18180mA 200O O L U I A R ==== ∴11809022D o I I mA === 22402DRM U U V ==10-3 题图10-3所示为单相全波整流电路，R L =50Ω，当2102sin u t ω=时，试求：负载R L 上的平均电压U 0，平均电流I 0和二级管反向电压U DRM 。

题图10-1R L U 2U 1U O+−I o题图10-2题图10-3解：由全波整流特性有20.9O U U = 210U V = 0.9109O U V ∴=⨯= 918050OO LU I mA R ===DRM 2M 2222202U U U V ===10-4 在题图10-4所示电路中，二极管为理想元件，u i 为正弦交流电压，已知交流电压表V 1的读数为100 V ，负载电阻R L = 1 k Ω，求开关S 断开和闭合时直流电压表V 2和电流表A 的读数。

《电工电子技术与技能》教案第一章：电工电子技术基础1.1 电流、电压和电阻的概念1.2 欧姆定律的应用1.3 电路的基本元件1.4 电路的基本连接方式1.5 电路的基本测量工具及使用方法第二章：直流电路分析2.1 直流电路的基本概念2.2 电压源和电流源的等效变换2.3 基尔霍夫定律的应用2.4 电路的简化方法2.5 电路的故障检测与排除第三章：交流电路分析3.1 交流电路的基本概念3.2 交流电的相位和频率3.3 交流电路的电阻、电抗和容抗3.4 交流电路的功率计算3.5 交流电路的谐振现象第四章：电子元器件4.1 电阻、电容和电感的作用及应用4.2 半导体器件的二极管和三极管4.3 晶体管放大电路的基本原理4.4 场效应晶体管和功率晶体管4.5 集成电路的基本概念与应用第五章：基本放大电路5.1 放大电路的基本原理5.2 放大电路的分类及特点5.3 放大电路的设计与调试5.4 放大电路的应用实例5.5 放大电路的故障检测与排除第六章：电源和稳压电路6.1 电源的分类及工作原理6.2 稳压电源的设计与应用6.3 电源滤波电路的作用与设计6.4 电源保护电路的设计与实现6.5 电源电路的故障检测与排除第七章：电动机及其控制7.1 电动机的分类和工作原理7.2 电动机的启动和制动方法7.3 电动机的保护与维修7.4 常用电动机控制电路的设计与实现7.5 电动机控制电路的故障检测与排除第八章：继电接触器控制系统8.1 继电器和接触器的原理与结构8.2 继电器和接触器控制系统的设计与实现8.3 常用继电器和接触器控制电路的应用实例8.4 继电器和接触器控制系统的故障检测与排除8.5 继电器和接触器控制系统的优化与改进第九章：数字电路基础9.1 数字电路的基本概念9.2 逻辑门电路的设计与实现9.3 逻辑电路的设计与分析9.4 数字电路的仿真与实验9.5 数字电路在电工电子技术中的应用第十章：数字电路应用实例10.1 数字电路在通信技术中的应用10.2 数字电路在计算机技术中的应用10.3 数字电路在测量技术中的应用10.4 数字电路在自动控制系统中的应用10.5 数字电路应用实例的故障检测与排除第十一章：传感器与信号处理11.1 传感器的分类与工作原理11.2 传感器的选用与安装11.3 信号处理电路的设计与实现11.4 信号调理电路的应用实例11.5 传感器与信号处理电路的故障检测与排除第十二章：电气控制与PLC编程12.1 电气控制系统的基本组成与原理12.2 继电器控制系统的设计与实现12.3 可编程逻辑控制器（PLC）的基本原理与应用12.4 PLC编程软件的使用与编程实践12.5 电气控制与PLC编程的故障检测与排除第十三章：变频器与调速控制13.1 变频器的工作原理与选用13.2 变频器控制电路的设计与实现13.3 电动机的变频调速技术13.4 变频器在工业应用中的案例分析13.5 变频器与调速控制系统的故障检测与排除第十四章：电力电子技术14.1 电力电子器件的原理与应用14.2 电力电子变换器的设计与实现14.3 电力电子技术在电力系统中的应用14.4 电力电子设备的故障与保护14.5 电力电子技术的未来发展趋势第十五章：电工电子项目的实践与创新15.1 电工电子项目的设计与实施流程15.2 项目实践中的安全注意事项15.3 创新性项目的选题与设计思路15.5 项目实践与创新的经验分享重点和难点解析第一章：电工电子技术基础重点：电流、电压和电阻的概念，欧姆定律的应用，电路的基本元件和基本连接方式。

《电工电子技术与技能实训指导》电子教案第一章：电工电子技术基础1.1 电路的概念与基本元素电路的定义电路的基本元素：电源、开关、导线、电阻、电容、电感1.2 电压、电流和电阻电压的概念与测量电流的概念与测量电阻的概念与测量1.3 欧姆定律欧姆定律的内容电阻的计算电压和电流的关系第二章：电工元件2.1 电阻电阻的种类电阻的测量电阻的应用2.2 电容电容的种类电容的测量电容的应用2.3 电感电感的种类电感的测量电感与应用第三章：基本电路分析3.1 串联电路串联电路的特点串联电路的分析方法串联电路的应用3.2 并联电路并联电路的特点并联电路的分析方法并联电路的应用3.3 混联电路混联电路的特点混联电路的分析方法混联电路的应用第四章：电子技术基础4.1 半导体器件二极管晶体管场效应晶体管4.2 放大电路放大电路的基本原理放大电路的分类放大电路的应用4.3 数字电路数字电路的基本概念逻辑门电路触发器电路第五章：电子技术应用5.1 电源电路电源电路的分类电源电路的设计方法电源电路的应用5.2 信号处理电路信号处理电路的分类信号处理电路的设计方法信号处理电路的应用5.3 控制电路控制电路的分类控制电路的设计方法控制电路的应用第六章：电工测量技术6.1 电工测量仪器仪表电压表、电流表、钳形表电能表、功率因数表兆欧表、万用表6.2 测量方法与测量误差测量方法测量误差的概念与分类减小测量误差的方法6.3 电工测量实验电压、电流的测量电阻、电容、电感的测量功率、电能的测量第七章：低压电器与控制电路7.1 低压电器开关保护器接触器继电器7.2 控制电路设计基础控制电路的基本环节控制电路的设计方法控制电路的安装与调试7.3 典型控制电路简单的控制电路顺序控制电路复杂控制电路第八章：电气设备与保护8.1 电动机电动机的种类与结构电动机的工作原理电动机的选用与安装8.2 变压器变压器的种类与结构变压器的工作原理变压器的选用与安装8.3 电气设备的保护短路保护过载保护漏电保护第九章：电子技能训练9.1 焊接技术焊接工具与材料焊接方法与技巧焊接质量的判断9.2 电路板设计电路板的设计原则电路板的布局与布线电路板的加工与制作9.3 电子产品装调电子产品的装接电子产品的调试电子产品的维修第十章：综合训练与实践10.1 电工电子技术综合训练设计并实现一个简单的电路分析并解决电路中出现的问题提高电路的性能与可靠性10.2 电工电子技术实践项目设计一个低压控制电路安装与调试一个电气设备进行一个电子产品的装调与维修10.3 电工电子技术竞赛与创新参加电工电子技术竞赛开展电工电子技术创新项目培养电工电子技术能力与创新精神第十一章：通信原理与技术11.1 通信系统的基本概念通信系统的组成通信系统的分类通信系统的基本参数11.2 模拟通信技术模拟通信系统的原理调制与解调技术信道编码与解码技术11.3 数字通信技术数字通信系统的原理数字调制与解调技术信道编码与解码技术第十二章：现代电子技术应用12.1 微电子技术微处理器微控制器集成电路12.2 计算机网络技术计算机网络的组成与分类网络协议与通信协议网络设备与网络架构12.3 物联网技术物联网的基本概念物联网的架构与技术组成物联网的应用领域第十三章：电力电子技术13.1 电力电子器件晶闸管变频器整流器13.2 电力电子电路与应用电力电子电路的原理与特点电力电子电路的设计与分析电力电子电路的应用实例13.3 电力电子技术的应用领域电力系统交通运输工业生产第十四章：实验与实践指导14.1 实验设计与方法实验目的与要求实验设计与步骤实验数据的处理与分析14.2 实践操作与技能培养实践操作的注意事项实践技能的培养与提高实践项目的选择与实施实验报告的格式与内容实验与实践报告的评估与反馈第十五章：电工电子技术的发展趋势15.1 电工电子技术的发展历程电工电子技术的发展阶段电工电子技术的重要成果电工电子技术的影响与贡献15.2 电工电子技术的现状与挑战电工电子技术在各领域的应用电工电子技术面临的问题与挑战电工电子技术的创新与发展方向15.3 电工电子技术的未来展望新型电工电子技术的预测与展望电工电子技术对未来的影响与变革电工电子技术在人类社会发展中的作用与地位重点和难点解析重点：电工电子技术的基本概念、基本元件、基本电路分析、电子技术基础、电子技术应用、电工测量技术、低压电器与控制电路、电气设备与保护、电子技能训练、通信原理与技术、现代电子技术应用、电力电子技术、实验与实践指导、电工电子技术的发展趋势。