绪论
电工电子技术是高等学校非电类专业必修的一门学科基础课程。学习本课程前必须清楚以下三个问题：为何学，就是要了解电工电子技术课程的性质和目的，即要求了解电工电子的发展概况，掌握基本理论、知识和技能；学什么，就是要清楚电工电子技术课程的研究对象和内容，即要求理解课程是以研究电能在工程技术中的应用为对象，以电路分析、变压器和电动机、电气控制技术、电子技术等为主要内容；如何学，就是要掌视频：绪论握课程的正确学习方法，即要求树立正确的学习态度和方法，正确的态度和方法可使同学们在有限的学习时间内，达到事半功倍的学习效果。
1.为何学——电工电子的发展概况
电工电子技术是研究电磁现象和规律在工程技术领域中应用的学科，也是研究电能的产生、传输、控制和应用的一门学科。随着现代科学技术的迅速发展，电工电子与新的科学技术有着十分密切的关系。
电磁现象是自然界物质普遍存在的一种基本物理属性。中国古代人们应用磁石指示南北的特性制成了指南工具——司南，在11世纪发明了指南针，北宋时期我国就将指南针用于“航海”，约190年后，指南针才被阿拉伯人引人欧洲。1492年，意大利航海家克里斯托弗 哥伦布（C. Coin）用指南针发现美洲新大陆。1521年，葡萄牙航海探险家斐迪南 麦哲伦（F. Magalhaes）用指南针完成了环球航行。中国的指南针发明，改变了人类历史进程。
我国东汉文字学家许慎在其著作《说文解字》中对“电”字解释为：电，阴阳激耀也，从雨从申”。就是说“电”的本字为申，像闪电时云层间出现的曲折的光。1600年，英国物理学家威廉 吉尔伯特（W. Gilbert）首次提出“electric”一词。
在18世纪末和19世纪初，随着生产力的进步使得电磁现象研究得以快速发展。1785年，法国物理学家查利 奥古斯丁 库仑（C. A. Coulomb）在实验中发现了电荷间的相互作用力，提出了电荷定量计算的基本定律。1820年，丹麦物理学家汉斯 克里斯蒂安 奥斯特（H. C. Oersted）在实验中发现雷闪电流对磁针有力的作用，不久，法国物理学家安德烈 玛丽 安培（A. M. Ampere）发现了电流间的相互作用规律，并提出磁通连续性原理和安培环路定理。1826年，德国物理学家乔治 西蒙 欧姆（G. S. Ohm）提出了经典电磁理论中*著名的欧姆定律和电流在导体中的运动规律。1831年，英国物理学家迈克尔 法拉第（M. Faeaday）首次发现电磁感应现象，并根据电磁转换原理发明了第一台发电机，为未来电力工业奠定了坚实基础。1834年，俄国物理学家海因里希 愣次（X. JIchu）提出了判断感应电流方向的规律（愣次定律），将电与磁现象紧密结合在一起。在愣次理论与应用研究的基础上，俄国物理学家鲍里斯 谢苗诺维奇 雅可比（B. C. Hko 6h）1834年发明和制造了世界上第一台直流电动机，实现了将电能转换为机械能。1844年，愣次与英国物理学家詹姆斯 普雷斯科特 焦耳（.P. Joule）提出了电流热效应定律（焦耳-愣次定律）。1845年，德国物理学家古斯塔夫 罗伯特 基尔霍夫（G. R. Kirchhoff）提出了稳恒电路网络中电流、电压、电阻关系的两个基本定律，即基尔霍夫电流定律（KCL）和基尔霍夫电压定律（KVL），不仅解决了电器设计中电路方面的难题，也从而确立了电工技术。1886年，美国物理学家尼古拉 特斯拉（Nikola Tesla）研制出二相异步电动机。1889年，俄国籍电气工程师多利沃多勃罗沃利斯基（M. O.，H 0JIHB 0-，H 06p 0B 0JIbCKHH）提出了三相交流电可以产生旋转磁场，并研制出三相感应电动机和三相变压器。交流电机的研制和发展，特别是三相交流电机的研制成功为远距离输电创造了条件，也为各种一次能源（如水力、火力、核能、太阳能和风力等）转换为电能（二次能源）奠定了基础。
人类社会和科学技术的不断进步，使电子技术得到了迅速发展。1864年，英国物理学家詹姆斯 克拉克 麦克斯韦（j.C. Maxwell）在研究法拉第电磁感应现象后提出了电磁波理论。1887年，德国物理学家海因里希 鲁道夫 赫兹（H. R. Hertz）用实验证明了麦克斯韦的电磁波的理论。1895年，俄国物理学家阿 斯 波波夫（A. C nonoB）将电磁波理论应用于无线电通信实验，从此人类开始了无线电通信的新时代。
1897年，英国物理学家约瑟夫 约翰 汤姆逊（j. j. Thomson）进行了稀薄气体放电实验，证明了电子的存在。随后，英国物理学家约翰 安布罗斯 弗莱明（j. A. Fleming）发明了具有单向导电性的真空二极管（即电子二极管）并用于无线电检波和整流。1906年，美国李 德福雷斯特（L. DeForest）在弗莱明的二极管中放人了第三个电极（栅极）而发明了电子三极管，发现电子三极管对微弱电信号具有放大作用。
1948年，美国贝尔实验室的物理学家沃尔特 布拉顿（W. H. Brattain ）、约翰 巴丁（J. Bardeen）和威廉 肖克利（W. B. Shockley）发明了半导体三极管。由于三极管具有体积小、性能稳定和功耗低等特点，在通信、电视和计算机等领域得到广泛应用。从此，人类从电子管时代进人了电子技术新时代，而且电子技术成为一门新兴学科。
1958年，美国德州仪器公司技术专家杰克 基尔比（.S. Kilby）提出了固体电路（Solid Circuit）的理论，又称集成电路（Integrated Circuit）。集成电路是指采用一定的半导体制造工艺，按电路要求将所需的半导体二极管、三极管、电阻等元件通过布线制作在一小块半导体硅片上，封装在一个管壳内的电子器件。集成电路并不是用一个一个电路元器件连接成的电路，而是将具有某种功能的电路“埋”半导体里的器件。由于其易于小型化和减少引线端，具有可靠性高的优点。1960年研制出小规模集成电路（SSI），每个芯片上不到100个元器件。随着集成电路工艺进步，集成度越来越高，相继又研制出中规模集成电路（MSI，100～1000个元器件/片）大规模集成电路（SI，1000～10万个元器件/片）、超大规模集成电路（VLSI，大于10万个元器件/片）目前，已有特大规模集成电路（ULSIC）和巨大规模集成电路（GSIC），即可在约每平方厘米的硅片上集成几百～几千万个元器件。
集成电路的快速发展，加快了人类进人计算机时代的步伐。1946年，美国宾夕法尼亚大学的约翰 威廉 莫克利（j. W. Mauchly）和约翰 普雷斯伯 埃克特（J. P. Eckert）研制出第一台用于导弹轨道计算的电子管计算机ENIAC（Electronic Numerical Integrator and Calculator），该计算机重约30t，占地170m 2，价格48万美兀，加法运算速度为5000次/秒。1954年，美国贝尔实验室研制的第二代晶体管计算机不仅提高了性能，运算速度可达到几万～几十万次/秒。随着电子技术的快速发展，20世纪60年代，诞生了第三代计算机，其运算速度提高到几十万次/秒。1971年，第四代计算机（大规模集成电路计算机）诞生以来，计算机的基本元件用大规模集成电路，和超大规模集成电路，用集成度较高的半导体存储器替代了磁芯存储器，运算速度可达几百万～千万亿次/秒，甚至几亿亿～几十亿亿次/秒。
我国计算机研制工作起步较晚，1958年研制出第一台计算机，其运行速度仅1800次/秒。2013年，我国自主研制的超级计算机（天河二号）创造了当时世界*快运算记录，其运算速度达到33.86千万亿次/秒。2015年，我国研制的“天河二号”超级计算机速度达到5.49亿亿次/秒，而2017年研制的“神威 太湖之光”超级计算机速度已达到12.5亿亿次/秒。目前，我国超级计算机的研发已经处于世界先进国家行列。
电工电子技术的快速发展和电能的广泛应用，使人类从蒸汽、电气和信息时代迈人了绿色时代，极大地丰富了人们的物质和文化生活；人类社会物质文明和精神文明的高度发展，也促进了电工电子技术的快速发展。电工电子技术不仅与人们日常生活和各个领域息息相关，而且相继派生出不少新兴交叉学科。如机械电子技术（Mechatronics）又称机电一体化，将机械与电子、自动控制、信息变换、计算机和传感技术等有机地融合在一起，以提高系统高度的集成化和智能化，促使产品（如数控机床、机器人）朝着人工智能的方向发展。又如，微电子技术（Microelectronic technology）是电子技术的分支学科，也是以集成电路设计、制造与应用为代表的学科。集成电路（芯片）的超小型化和微型化水平，既是发展国家信息技术和高新技术的基础，也是国家走向强盛的“核心技术”。除此之外，还有利用生成纳米电子材料器件和系统，探索提高电子器件集成度和性能的纳米电子技术（Nano electronic technology）；集电力学、电子学和控制理论于一体，探索电能变换和控制规律的电力电子技术（Power Electronic technology）；将光通信、半导体、光电显示、光存储、激光等技术与电子技术相结合，研究光与物质中电子相互作用和能量转换的光电子技术（Optoelectronic technology）等。
电工电子技术不仅直接影响着人们的物质和文化生活，也直接影响着工业、农业、科学技术和国防建设等各个领域。尤其是在数字化、网络化、智能化和信息化相互融合的“绿色时代”今天，电工电子技术水准已成为实现中华民族伟大复兴和国家现代化的重要标志。
2.学什么——电工电子技术课程的主要任务和内容
电工电子技术作为高等学校非电类专业必修的一门技术基础课，具有承前启后的重要作用。通过本课程的学习，可搭起基础课和专业课、在校学习和毕业后从事工程技术工作的桥梁。电工电子技术课程也具有一定的基础性、应用性和先进性。基础性是指通过本课程的学习获得电工技术和电子技术必要的基本理论、基本知识和基本技能，为其他课程学习和今后从工程技术工作奠定扎实的基本功；应用性是指本课程也是一门实践性很强的技术基础课，通过本课程学习使学生获得各种实验技能和提高创新意识，为培养分析解决复杂工程问题和科技创新积蓄才能；先进性是指课程内容随着科学技术的发展在不断更新，学会用电工电子新理论、新技术解决自己所从事技术领域的新问题。
本课程内容包括电工技术和电子技术两个方面。电工技术内容中重点掌握各种电路分析方法，能够灵活用于各种复杂电路的分析和计算；理解变压器和电动机工作原理与使用方法；掌握电动机的继电接触器和PIC控制技术，该内容也是机器人和机床控制的基础。电子技术内容中理解基本放大电路、集成运放电路的工作原理，掌握电路的分析和计算方法；现代电力电子技术主要讨论电能转换电路原理和应用，理解可控整流电路的工作原理和掌握电压平均值与控制角的关系；数字电子技术重点介绍组合和时序逻辑电路，但掌握门电路和触发器的逻辑功能、逻辑符号、真值表和逻辑表达式等，这是数字电路分析和设计的基础，重点应掌握集成时序电路的设计方法。
3.如何学——电工电子技术课程的学习方法
为了学好电工电子技术课程，首先要有明确的学习目的和科学的学习态度。现代国际间的相互竞争主要表现在综合国力的竞争，提高国家的综合国力，实现中华民族的复兴，我们每个人都肩负重要的责任和光荣的使命。其次，随着人工智能、智能制造、智慧工厂、智慧城市和智慧小区等的蓬勃兴起，各个领域对机械电子创新型人才的渴求与日俱增，学好电工电子技术课程可为同学们创新创业提供良好条件。*后，电工电子技术课程的特点是学习内容较多，学时安排紧凑；理论知识与工程技术结合密切，实践性强。如何在有限学习时间内获得事半功倍的学习效果，在本课程学习中应注意以下几点。
（1）做好课前预习，培养自学能力。本
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