电路基础:基于项目导向

《电路基础:基于求耐项目导向》是2011年9月1日中南大学出版社出版的图书，作者是谭立新。本书通过案例来自，介绍了电风扇装配与调试、MF-47型机械万用表组装调试等相关电路知识。

• 书名 电路基础:基于项目导向
• 作者 谭立新
• 出版社 中南大学出版社
• 出版时间 2011年9月1日
• 定价 26 元

内容简介

　　电路基础是高等学校电类专业某直苦止一门核心基础课程，草胜黄温清件但现有高等院校的教材几乎全部都是按照知识体系编写，重理论、轻实践，重原理、轻来自应用或者根本与实践无关。学生学习了一个学期，不知道这个知识在实践中有什么作用，为什么要学习，与今后的工作有什么联系，如何应用等。MF-47型机械万用表的组装与360百科调试;HX108-2型调幅收音机装配与调试;电风扇装配与调试为典型的先英米庆顾看工程案例。培养学生的职业能力，是《电路基础:基于项目导向》探索的兵西杨预及主要内容，亦是《天持依假异身室电路基础:基于项目导向》的主要特色。

图书目录

　　项目一 机械式万用表的组装与调试

　　(一)项目描述

　　(二)知识准备

　　1 电路和电路模型

　价很　1.1 电路的组成

　　电流流过的回路叫做电路，又称导电回路。最简单的电路，是由电源、负载、导线、开关等元器件组成。电路导构证脱担通叫做通路。只有通路，电路中才有电流通过。电路某一处断开叫做断路或者开路。如果似接家电路中电源正负极间没有负载而是直接接通叫做短路，这种情况是决不允许的。另有一种短路是指某个元件的两端直接接通，此时电流从直接接通处流经而不会经过该元件，这种情况叫做该元件短路。开路(或断路)是允许的，而第一种短路决不允许，因为电源的短路会导致电源、用电器、电流表被烧坏。

　　电路(英语:能死事留Electrical circuit)或称电子回路，是由电器设备和元器件, 按一定方式连接起来，为电荷流通克善如团队提供了路径的总体，也叫电林测查滑是亲子线路或称电气回路，简称网络或回路。如电源、电阻、电容、电感、二极管、三极管、晶体管、I犯行C和电键等，构成的网络、硬件。负电荷可以在其中流动。

　　1.2 电路模型

　　电技家树路模型是实际电路抽象而成，它近似地反映实际电路的电气特性。电路模型由一些理想电路元件用理想导线连接而成。用不同特性的电路元件按照不同的方式连接就构成不同特性的电路。

　　电路模型近似地描述实际电路的电气特性。根据实际电路的不同工作条件以及对模型精确度的不同要求，应当用不同的电路模型模拟同一实际电路。

　　这种抽象的电路模型中的元件均为理想元件。

　　1.3 电路的基本物理量

　　引评约胡1.4 电路中的功率和能量

　　1就合武故海话.5 理想电源

　　2 基尔霍夫定冷路氢气轻察友煤曲绝律

　　基尔霍夫定律Kirchhoff laws是电路中电压和电流所遵循的基本规律，是分析和计算较为复杂电路的基础，184关急斤名指评较越安5年由德国物理学家G.R.基尔霍夫(Gustav Robert Kirchhoff，1824~1887)提出。它南朝宣药械顾你集极谈司既可以用于直流电路的分析，也可以用于交流电路的分析，还可以用于含有电子元件的非线性电路的分析。运用基尔霍夫定律进行电路分析时，仅与电路的连接方式有关，而与构成该电路的元器件具有什么样的性质无关。基尔霍夫定律包括电流定律(KCL)和电压定律(KVL)，前者应用于电路中的节点而后者应用于电路中的回路。

　　2.1 基尔霍夫第一定律

　　2.2 基尔霍夫第二定律(回路电压定律)

　　2.3 利用回路电压定律解题的步骤

　　3 电路基本变换

　　3.1 电阻串联及其等效电路

　　3.2 电阻并联及其等效电路

　　3.3 电阻混联电路

　　3.4 实际电源的等效变换

　　4 支路电流法

　　5 电路基本定理

　　5.1 叠加定理

　　叠加原理;superposition principle

　　在数学物理中经常出现这样的现象:几种不同原因的综合所产生的效果，等于这些不同原因单独产生效果的累加。例如，物理中几个外力作用于一个物体上所产生的加速度，等于各个外力单独作用在该物体上所产生的加速度的总和，这个原理称为叠加原理。叠加原理适用范围非常广泛，数学上线性方程，线性问题的研究，经常使用叠加原理。

　　在物理学与系统理论中，叠加原理(superposition principle)，也叫叠加性质(superposition property)，说对任何线性系统"在给定地点与时间，由两个或多个刺激产生的合成反应是由每个刺激单独产生的反应之和。"

　　从而如果输入 A 产生反应 X，输入 B 产生 Y，则输入 A+B 产生反应 (X+Y)。

　　用数学的话讲，对所有线性系统 F(x)=y，其中 x 是某种程度上的刺激(输入)而 y 是某种反应(输出)，刺激的叠加(即"和")得出分别反应的叠加

　　在数学中，这个性质更常被叫做可加性。在绝大多数实际情形中，F 的可加性表明它是一个线性映射，也叫做一个线性函数或线性算子。

　　此原理在物理学与工程学中有许多应用，因许多物理系统可以线性系统为模型。例如，一个梁可作为一个线性系统，其中输入刺激是在梁上的结构荷重，而输出反应是梁的挠度。因为物理系统通常只是近似线性的，叠加原理只是真实物理现象的近似;从这里可以察知这些系统的操作区域。

　　叠加原理适用于任何线性系统，包括代数方程、线性微分方程、以及这些形式的方程组。输入与反应可以是数、函数、矢量、矢量场、随时间变化的信号、或任何满足一定公理的其它对象。注意当涉及到矢量与矢量场时，叠加理解为矢量和。

　　1.如果几个电荷同时存在,它们电场就互相叠加,形成合电场.这时某点的场强等于各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和,这叫做电场的叠加原理.

　　2.点电荷系电场中某点的电势等于各个点电荷单独存在时,在该点产生的电势的代数和,称为电势叠加原理.

　　在物理学与系统理论中，叠加原理(superposition principle)，也叫叠加性质(superposition property)，说对任何线性系统

　　"在给定地点与时间，由两个或多个刺激产生的合成反应是由每个刺激单独产生的反应之和。"

　　从而如果输入 A 产生反应 X，输入 B 产生 Y，则输入 A+B 产生反应 (X+Y)。

　　用数学的话讲，对所有线性系统 F(x)=y，其中 x 是某种程度上的刺激(输入)而 y 是某种反应(输出)，刺激的叠加(即"和")得出分别反应的叠加:

　　在数学中，这个性质更常被叫做可加性。在绝大多数实际情形中，F 的可加性表明它是一个线性映射，也叫做一个线性函数或线性算子。

　　此原理在物理学与工程学中有许多应用，因许多物理系统可以线性系统为模型。例如，一个梁可作为一个线性系统，其中输入刺激是在梁上的结构荷重，而输出反应是梁的挠度。因为物理系统通常只是近似线性的，叠加原理只是真实物理现象的近似;从这里可以察知这些系统的操作区域。

　　叠加原理适用于任何线性系统，包括代数方程、线性微分方程、以及这些形式的方程组。输入与反应可以是数、函数、向量、向量场、随时间变化的信号、或任何满足一定公理的其它对象。注意当涉及到向量与向量场时，叠加理解为向量和。

　　5.2 置换定理

　　5.3 戴维宁定理

　　戴维南定理(Thevenin's theorem):含独立电源的线性电阻单口网络N，就端口特性而言，可以等效为一个电压源和电阻串联的单口网络。电压源的电压等于单口网络在负载开路时的电压uoc;电阻R0是单口网络内全部独立电源为零值时所得单口网络N0的等效电阻。

　　5.4 诺顿定理

　　诺顿定理与戴维南定理互为对偶的定理。定理指出，一个含有独立电源线性二端网络N(图1a), 就其外部状态而言,可以用一个独立电流源isc和一个松弛二端网络N0的并联组合来等效(图1b)。其中，isc是网络N的短路电流，松弛网络N0是将网络 N中的全部独立电源和所有动态元件上的初始条件置零后得到的网络。上述并联组合称为诺顿等效网络。在复频域中等效网络由电流源Isc和算子阻抗Yi(s)并联而成(图2)。Isc(s)是短路电流的拉普拉斯变换，Yi(s)是松弛网络N0的入端(策动点)导纳。另外，还能导出网络N用于正弦稳态分析和直流分板的等效网络。

　　求等效电路的关键是求出网络N的短路电流和网络N0的入端(策动点)导纳。它们均可通过电子计算机求得。

　　isc称为短路电流。Ro称为诺顿电阻，也称为输入电阻或输出电阻。电流源isc和电阻Ro的并联单口，称为单口网络的诺顿等效电路。在端口电压电流采用关联参考方向时，单口的VCR方程可表示为i=u/Ro+ isc

　　5.5 最大功率传输定理

　　6 常用基本电子元器件

　　6.1 常用电子元器件及其检测

　　6.2 电阻器

　　6.3 电容器

　　6.4 电感器和变压器

　　6.5 半导体器件

　　半导体器件(semiconductor device)通常，这些半导体材料是硅、锗或砷化镓，可用作整流器、振荡器、发光器、放大器、测光器等器材。为了与集成电路相区别，有时也称为分立器件。

　　绝大部分二端器件(即晶体二极管)的基本结构是一个PN结。利用不同的半导体材料、采用不同的工艺和几何结构，已研制出种类繁多、功能用途各异的多种晶体二极，可用来产生、控制、接收、变换、放大信 号和进行能量转换。晶体二极管的频率覆盖范围可从低频、高频、微波、毫米波、红外直至光波。三端器件一 般是有源器件，典型代表是各种晶体管(又称晶体三极管)。晶体管又可以分为双极型晶体管和场效应晶体管两 类。根据用途的不同，晶体管可分为功率晶体管微波晶体管和低噪声晶体管。除了作为放大、振荡、开关用的 一般晶体管外，还有一些特殊用途的晶体管，如光晶体管、磁敏晶体管，场效应传感器等。这些器件既能把一些 环境因素的信息转换为电信号，又有一般晶体管的放大作用得到较大的输出信号。此外，还有一些特殊器件，如 单结晶体管可用于产生锯齿波，可控硅可用于各种大电流的控制电路，电荷耦合器件可用作摄橡器件或信息存 储器件等。在通信和雷达等军事装备中，主要靠高灵敏度、低噪声的半导体接收器件接收微弱信号。随着微波 通信技术的迅速发展，微波半导件低噪声器件发展很快，工作频率不断提高，而噪声系数不断下降。微波半导体 器件由于性能优异、体积小、重量轻和功耗低等特性，在防空反导、电子战、C(U3)I等系统中已得到广泛的应用 。

　　6.6 焊接的基本知识

　　6.7 焊接的质量分析

　　6.8 拆焊

　　(三)任务实现

　　任务1 MF一47型机械万用表的认识

　　1.1 MF一47型万用表的认识

　　1.2 使用万用表注意事项

　　任务2 MF一47型机械万用表原理分析

　　2.1 万用表原理与安装实习的目的与意义

　　2.2 指针式万用表的结构、组成与特征

　　2.3 MF一47型万用表的工作原理

　　任务3 MF一47型机械万用表装配

　　3.1 MF一47型机械万用表安装步骤

　　3.2 焊接前的准备工作

　　3.3 焊接练习

　　3.4 电池极板的焊接

　　3.5 机械部分的安装与调整

　　3.6 故障的排除

　　任务4 MF一47型机械万用表调试

　　4.1 检查方法

　　4.2 校试方法

　　(四)考核评价

　　1 电子元器件检测成绩评分标准

　　1.1 考核办法

　　1.2 考核要求

　　1.3 评分标准

　　2 焊接、装配工艺成绩评分标准

　　2.1 考核办法

　　2.2 考核要求

　　2.3 评分标准

　　3 整机装配与调试成绩评分标准

　　3.1 考核办法

　　3.2 考核要求

　　3.3 评分标准

　　(五)拓展提高

　　项目二 HX108-2型调幅收音机装调

　　(一)项目描述

　　(二)知识准备

　　1 概述

　　1.1 无线电发射的基本原理

　　1.2 收音机原理分析

　　1.3 输入电路

　　1.4 变频电路

　　1.5 中频放大检波

　　1.6 音频放大电路

　　2 电容器

　　2.1 学习任务

　　2.2 模块描述

　　2.3 电容器的结构和类型、参数特性

　　3 电感器

　　3.1 学习任务

　　3.2 模块描述

　　3.3 电感器的结构和类型、参数特性

　　4 电磁感应

　　4.1 学习任务

　　4.2 模块描述

　　4.3 必备知识

　　5 单相交流电路基本概念

　　5.1 学习任务

　　5.2 功能模块描述

　　5.3 必备知识

　　5.4 正弦量的相量表示法

　　5.5 电容元件和电感元件

　　5.6 三种元件伏安特性的相量形式

　　5.7 基尔霍夫定律的相量形式

　　5.8 RLC串联的交流电路

　　5.9 RLC并联电路

　　5.10 用相量法分析正弦交流电路

　　5.11 正弦交流电路中的功率

　　5.12 正弦交流电路中的最大功率

　　学习重点小结

　　6 互感耦合电路与谐振电路

　　6.1学习任务

　　6.2 功能模块描述

　　6.3 必备知识

　　(三)任务实现

　　(四)考核评价

　　(五)拓展提高

　　1 实践部分

　　1.1 电子设备整机结构特点和装配过程

　　1.2 工艺文件

　　1.3 装配准备工艺

　　1.4 印制电路板部件装配工艺

　　1.5 SMB部件的装配工艺

　　1.6 整机装配工艺(总装工艺)

　　1.7 电子设备组装调试

　　1.8 静态测试与调整

　　1.9 整机性能测试与调整

　　2 强化习题训练

　　项目三 电风扇装配与调试

　　(一)项目描述

　　(二)知识准备

　　1 单相异步电动机

　　2 三相交流电

　　2.1 三相电源的连接

　　2.2 三相负载的连接

　　2.3 三相电路的功率

　　3 低压电器的认识

　　3.1 低压电器的定义

　　3.2 低压电器的分类

　　3.3 刀开关

　　3.4 转换开关

　　3.5 按钮开关

　　3.6 低压断路器

　　3.7 熔断器

　　3.8 交流接触器

　　3.9 继电器

　　4 三相异步电动机单向旋转控制电路基本知识

　　4.1 单向旋转控制电路

　　4.2 电动机正反转连续运行直接启动控制电路

　　(三)任务实现

　　任务1 认识电风扇电路原理图及接线图

　　任务2 电风扇电路安装

　　(四)考核评价

　　(五)拓展提高

　　参考文献