完整版電工學基礎知識大全

1、電工基礎知識點1. 電路的狀態(tài)：通路；斷路；短路。2. 電流：電荷的定向移動形成電流。習慣上規(guī)定：正電荷定向移動的方向是電流的正方向， 實際的電流方向與規(guī)定的相反。公式：I q （ A,C,s） 1mA 10 3A,1uA 10 6A t直流電：電流方向和強弱都不隨時間而改變的電流。交流電：大小和方向都隨時間做周期性變化，并且在一個周期內(nèi)平均值為零的電流。3. 電阻：表示物體對自由電子定向移動的阻礙作用的物理量。l2公式：R（, m, m, m ）S導體的電阻是由本身決定的，由它本身的電阻率和尺寸大小決定，還與溫度有關(guān)。對溫 度而言，存在正溫度系數(shù)和負溫度系數(shù)變化。4. 部分電路的歐姆定律：導

2、體中的電流與兩端的電壓成正比，與它的電阻成反比。公式：I U或U RI （導體的電阻是恒定的，變化的是電流和電壓）R5. 電阻的福安特性曲線：如果以電壓為橫坐標，電流為縱坐標，可畫出電阻的U-I關(guān)系曲線。電阻元件的福安特性曲線是過原點的直線時，叫做線性電阻。如果不是直線，則叫做非線 性電阻。（圖：P8）6. 電能：W UIt （ J,V,A,s）實際中常以1kW h 100CW 1h，簡稱度。7. 電功率：在一段時間內(nèi)，電路產(chǎn)生或消耗的電能與時間的比值，用P表示。2公式：W或 二UI=L I 2R（適用于純電阻電路）tR可見，一段電路上的電功率， 跟這段電路兩端的電壓和電路中的電流成正比。用電

3、器上通常標明它的電功率和電壓，叫做用電器的額定功率和額定電壓。& 焦耳定律（電流熱效應的規(guī)律）：電流通過導體產(chǎn)生的熱量，跟電流的平方，導體的電 阻和通電的時間成正比。公式：Q RI 2t （J,，代 s）閱讀P12,13頁的閱讀與應用的三和四9. 電動勢：表征電源做工能力的物理量，用E表示。電源的電動勢等于電源沒有接入電路 時兩極間的電壓。它是一個標量，但規(guī)定自負極通過電源內(nèi)部到正極的方向為電動勢的 方向。10. 閉合電路的歐姆定律： 閉合電路內(nèi)的電流， 跟電源的電動勢成正比， 跟整個電路的電 阻成反比。公式：IR Ro閉合電路由兩部分組成： 一部分是電源外部的電路， 叫做外電路，包括用電器和

4、導線等; 另一部分是電源內(nèi)部電路，叫做內(nèi)電路，如發(fā)電機的線圈，電池內(nèi)的溶液等。外電路的 電阻通常叫做外電阻，內(nèi)電路也有電阻，通常叫做電源的內(nèi)電阻，簡稱內(nèi)阻。E U U :電源的電動勢等于內(nèi)，外電路電壓降之和。對端電壓的分析：A R : I 0,U EB R 0（外電路短路）：1,U 0R0C. R : I ,UD.R : I,UE2E211.電源向負載輸出的功率：Pm當電源給定而負載可變，外電路的電4R4R。阻等于電源的內(nèi)阻時（R R0 ）,電源的輸出功率最大，這時叫做負載與電源的匹配。12 電池組的基本接法：串聯(lián)，并聯(lián)和混聯(lián)。串聯(lián)：E串nE&串n&適用于：當用電器的額定電壓高于單個電池的電動

5、勢時，并用電器的額定電流必須小于單個電池允許通過的最大電流。并聯(lián)：E并 E&并 匹 適用于：當用電器的額定電流比單個電池允許同過的n最大電流大時，并用電器的額定電壓必須低于單個電池的電動勢?；炻?lián)：當電池的電動勢和允許通過的最大電流都小于用電器的額定電壓和額定電流時， 可以先組成幾個串聯(lián)電池組，使用電器得到需要的額定電壓，在把這幾個串聯(lián)的電池組 并聯(lián)起來，使每個電池實際通過的電流小于允許通過的最大電流。13電阻的串聯(lián)與并聯(lián)：串聯(lián)：把兩個或兩個以上的電阻依次連接，組成一條無分支電路，這樣的連接方式 叫做電阻的串聯(lián)。RlRKUA特點：（1）串聯(lián)電路中流過每個電阻的電流都相等，即：I Il丨213In

6、（2）串聯(lián)電路中的總電壓等于各電阻兩端的分電壓之和；即U U, U2 U3UnB性質(zhì)：（1）串聯(lián)電路的等效電阻（即總電阻）等于各串聯(lián)電阻之和。即RR-R2R3Rn串聯(lián)電路中的功率分配：在串聯(lián)電路，各電阻上分配的功率與阻值成正比 用幾個電阻串聯(lián)以獲得較大的電阻。采用幾個電阻串聯(lián)構(gòu)成分壓器，使同一電源能供給幾種不同數(shù)值的電壓，如O50VO KXJV R4 251125U25VR1 1 asn(3)(4)(5)擴大電壓表量程。（公式：RURgig)Ig（2 ）串聯(lián)電路的分壓性質(zhì)：在串聯(lián)電路中，各電阻上分配的電壓與電阻值成正比, 即阻值越大的電阻分配到的電壓越大；反之電壓越?。?） C應用：（1）（2

7、） 下圖所示。當負載的額定電壓低于電源電壓時，可用串聯(lián)電阻的方法將負載接入電源。 限制和調(diào)節(jié)電路中電流的大小。并聯(lián)：把幾個電阻并列的連接起來，就組成并聯(lián)電路。A特點：（1）電路中各支路兩端的電壓相等。（2）電路中的總電流等于各支路的電流之和。B性質(zhì)：（1）總電阻的倒數(shù)等于各支路電阻的倒數(shù)之和。即1111R R1 R2 R3Rn（2）各支路的電流與其電阻成反比。I1H 或I2$（以兩電阻的并聯(lián)為例）R R2R R2（3）各支路電阻所消耗的功率與其電阻成反比。C應用：（1）凡是額定工作電壓相同的負載都采用并聯(lián)的工作方式。這樣每個負載都是 一個可獨立控制的回路，任一負載的正常啟動或關(guān)斷都不影響其它負

8、載使用。（2）獲得較小電阻。（3） 擴大電流表的量程。（公式：R旦B）I Ig14電阻的混聯(lián)：在實際電路中，既有電阻的串聯(lián)，又有電阻的并聯(lián)，叫做電阻的混聯(lián)。方法：電流法與等電位法。（P27）15.萬用表的基本原理和使用（P28）16 電阻的測量：A伏安法：（1 ）電流表外接法：適用于待測電阻的阻值比電壓表的內(nèi)阻小得多時，測出的電阻值比實際值小些。（P32。圖2-25。 a）（2）電流表內(nèi)接法：適用于待測電阻的阻值比電流的內(nèi)阻大得多時，測出的電阻值比實際值大些。 （P32。圖2-25。b）B惠斯通電橋法：電橋平衡的條件：中間的靈敏電流表讀數(shù)為零。電橋鄰臂的電阻之比相等，電橋?qū)Ρ鄣碾娮璩朔e相等。1

9、2公式：Rx -Rl117.電位：電路中零電位的點規(guī)定之后，電路中任一點與零電位點之間的電壓（電位差），就是該點的電位。零電位：講電位也要先指定一個計算電位的起點。注：零電位的選擇可以是任意的，習慣上規(guī)定大地的電位為零。Uab Va VbUba V V計算：電路中各點電位，只要從這一點通過一定的路徑繞到零電位的點，該點的電位即等于此路徑上全部電壓降的代數(shù)和。公式：電源：或電阻： R 或R18支路：由一個或幾個元件首尾相接構(gòu)成的無分支電路。節(jié)點：三條或三條以上支路匯聚的點?；芈罚弘娐分腥我婚]合路徑。網(wǎng)孔：指電路回路中不含有支路的回路?；鶢柣舴螂娏鞫桑ü?jié)點電流定律 /KCL ）:電路中任意一個節(jié)

10、點上，在任一時刻，流入節(jié) 點的電流之和，等于流出節(jié)點的電流之和。即，在任一電路中任一節(jié)點是，電流的代數(shù)和永遠等于零。 I 0或 I入I出基爾霍夫電壓定律 （回路電壓定律/KVL ）:對于任意一個集中參數(shù)電路中的任意一個回路，在任何時刻，沿該回路的所有支路電壓代數(shù)和等于零。U 0或 RI E19. 支路電流法的分析步驟：A假定各支路電流的方向和回路方向，回路方向可以任意假設，對于具有兩個以上電動勢的回路，通常取值較大的電動勢的方向為回路方向，電流方向也可參考此法來假設。B用基爾霍夫電流定律列出節(jié)點電流方程式。C用基爾霍夫電壓定律列出回路電壓方程式。D代入已知數(shù)，解聯(lián)立方程式，求出各支路的電流。E

11、確定各支路的電流方向（注意題上已知）。（請把例題多看幾次）20. 疊加定理：由線性電阻和多個電源組成的線性電路中，任何一個支路中的電流（或電壓）等于各個電源單獨作用時，在此支路中所產(chǎn)生的電流 （或電壓）的代數(shù)和。疊加定理只能用來求電路中的電壓或電流，而不能用來求功率。步驟：A分別作出由一個電源單獨作用的分圖，而其余電源只保留其內(nèi)阻。（電壓源不作用時，當成一根導線短路;電流源不作用時，當成斷開的 斷路） B分別計算分圖中每一 支路電流的大小和方向。C求出各電動勢在各個支路中產(chǎn)生的電流的代數(shù)和，這些電流就是各電動勢共同作用時，在各支路中產(chǎn)生的電流。（注意例題）21 .二端網(wǎng)絡：電路也叫電網(wǎng)絡或網(wǎng)絡

12、。 如果網(wǎng)絡具有兩個引出端與外電路相連，不管其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如何，這樣的網(wǎng)絡就叫二端網(wǎng)絡。分為有源和無源二端網(wǎng)絡。戴維寧定理：對外電路來說，一個含源二端網(wǎng)絡可以用一個電源來代替，該電源的電動勢 Eo等于二端網(wǎng)絡的開路電壓， 其內(nèi)阻Ro等于含源二端網(wǎng)絡內(nèi)所有電動勢為零，僅保留其內(nèi)阻時, 網(wǎng)絡兩端的等效電阻（輸入電阻）。步驟：A把電路分為待求支路和含源二端網(wǎng)絡兩部分。B把待求支路移開，求出含源二端網(wǎng)絡的開路電壓。C把網(wǎng)絡內(nèi)各電源除去，僅保留電源內(nèi)阻，求出網(wǎng)絡兩端的等效電阻。D畫出含源二端網(wǎng)絡的等效電路，把待求支路移入，進行求解。（注意等效電源的正負極和題上待求支路的參考方向）22.電容器：如何兩個彼此絕

13、緣而又互相靠近的導體， 都可以看成一個電容器， 這兩個導體就 是電容器的兩個極。 使電容器帶電的過程叫做充電， 這時總是使它的一個導體帶正電荷， 另- 個導體帶負電荷。充電后的電容器失去電荷的過程叫做放電。電容：電容器所帶的電荷量與它的兩極板間的電壓比值，表征了電容器的特性，這個比值叫做電容器的電容。公式：C 單位：1F 106 F 1012 pF 1pF 10 6 F 10 12F U平行板電容器的電容：跟電介質(zhì)的介電常數(shù)成正比，跟正對面積成正比，跟極板的距離成反比。公式： C ( F, F m ,m2 ,m)d電介質(zhì)的介電常數(shù)由介質(zhì)的性質(zhì)決定。23電容器的連接：A串聯(lián)：1每個電容器所帶電荷

14、量相等；2串聯(lián)電容器的總電容的倒數(shù)等于各個電容的倒數(shù)之和；3每個電容器所帶電壓與電容成反比。B并聯(lián)：1每個電容器所帶電壓相等；2并聯(lián)電容器的總電容等于各個電容器的電容之和；3每個電容器所帶電荷量與電容成正比。（注意例題，這時串并聯(lián)時安全電壓的求法）24. 電容器充電：電流由大變小，直到為零；電壓由小變大。電容器放電：電流由大變小，直到為零；電壓由大變小，直到為零。25. 電容器中的電場能量：與電容器的電容成正比，與電容器兩極板之間的電壓平方成正比。112公式：Wc qUc -CUc22電容器是儲能原件。 加在電容器兩極板上的電壓不能超過某一限度，一旦超過這個限度， 電介質(zhì)將被擊穿，電容器損壞。

15、這個極限電壓叫做擊穿電壓，電容器的安全工作電壓應低于擊穿電壓。一般電容器均標有電容量，允許誤差和額定電壓（即耐壓）。26. 磁場跟電場一樣，是一種物質(zhì)，因而具有力和能的性質(zhì)。同名磁極互相排斥，異名磁極互 相吸引。磁場方向：一般規(guī)定，在磁場中任一點，小磁針N極受力的方向，即小磁針靜止時N極所指的方向，就是那一點的磁場方向。磁力線：所謂磁感線，就是在磁場中畫出的一些曲線，這些曲線上，每一點的切線方向，都跟該點的磁場方向相同。電流的磁場方向的判定（安培定則又叫右手螺旋定則）：見書P68圖5-3,5-4,5-5。27. 磁場的主要物理量： 磁感應強度：在磁場中垂直于磁場方向的通電導線，所受的磁場力 F

16、與電流I和導線長度L的乘積的比值叫做通電導線所在處的磁感應強度。公式：B F磁感應強度是一個矢量， 它的大小如左式所示，它的方向就是該點的磁場II方向。它的單位是 T （特）。如果在磁場的某一區(qū)域里，磁感應強度的大小和方向都相同，這個區(qū)域就叫做勻強磁場，用分布均勻的平行直線表示。 磁通：定義磁感應強度與面積的乘積，叫做穿過這個面的磁通量（簡稱磁通）。公式：S單位是Wb （韋） 磁導率：就是一個用來表示媒介質(zhì)導磁性能的物理量。公式： 0磁場強度: 一個矢量。磁場中某點的磁感應強度與媒介質(zhì)磁導率的比值,叫做該點的磁場強度。它是公式：HH 0 rH 單位是：A m （安咪）28.磁場的電流的作用力：

17、公式F BIL s in （N/T/A/m） 當0時，力最小，為零 當；2時，力最大，為F BIL 左手定則用于判斷力的方向：伸出左手，使大拇指跟其余四個手指垂直，并且都跟手掌 在一個平面內(nèi)，讓磁感線垂直進入手心， 并使四指指向電流方向， 這時手掌所在的平面與磁感 線和導線所在的平面垂直，大拇指所指的方向就是通電導線在磁場中受力的方向。29. 磁化曲線：鐵磁性物質(zhì)的B （磁感應強度）隨H （磁場強度）而變化的曲線叫做磁化曲線。 看書 P73-P7430. 磁路：磁通經(jīng)過的閉合路徑，分為有分支和無分支磁路。 磁動勢：通過線圈的電流和線圈匝數(shù)的乘積。公式：Em IN 單位：A 磁阻：表示磁通通過磁

18、路時所受到的阻礙作用。公式：Rm 2單位：1H , m, H m, m磁路的歐姆定律:31. 電磁感應現(xiàn)象：利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象，叫做電磁感應現(xiàn)象，產(chǎn)生的電流叫做感應電流。 產(chǎn)生的條件：只要穿過閉合電路的磁通發(fā)生變化，閉合電路就有電流產(chǎn)生。即直導體切割磁力線；閉合線圈的磁通發(fā)生變化。右手定則：當閉合電路中的一部分導線做切割磁感應線運動時。伸開右手，使大拇指與其余四指垂直，并且都跟手掌在一個平面內(nèi)，讓磁感應線垂直進入手心，大拇指指向?qū)w運動方向，這時四指所指的方向就是感應電流的方向。楞次定律：感應電流的方向，總是要使感應電流的磁場阻礙引起感應電流的磁通的變化，這就是楞次定律，它是判斷感應電流方

19、向的普遍規(guī)律。32. 感應電動勢：不管外電流是否閉合， 只要有發(fā)生電磁感應現(xiàn)象的條件，電路中就有感應電 動勢。計算辦法：直導體切割磁力線：E Blvs in閉合線圈：EE N（ N ）tt t法拉第電磁感應定律：線圈中感應電動勢的大小與穿過線圈的磁通的變化率成正比。33. 自感現(xiàn)象：由于線圈本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應現(xiàn)象，叫做自感現(xiàn)象，簡稱自感。在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應電動勢，叫做自感電動勢。電感：線圈的自感磁鏈與電流的比值叫做線圈（或回路）的自感系數(shù)（或叫做自感量）簡稱電感。公式：2LL NNS單位：HIIl自感電動勢：El t Lt1 2磁場能量：WLLI234. 自感現(xiàn)象的應用：P

20、.9135. 互感現(xiàn)象：假如兩個線圈或回路靠的很近， 如果一個線圈上的電流隨時間變化， 則穿過另 一個線圈的磁鏈也隨時間變化， 因此在另一個線圈中將要產(chǎn)生感應電動勢，這種現(xiàn)象叫做互感 現(xiàn)象。互感系數(shù)：在兩個交鏈（耦合）的線圈中，互感磁鏈與產(chǎn)生此磁鏈的電流的比值，叫做 這兩個線圈的互感系數(shù)（或互感量），簡稱互感。公式：M 21 工i1 i236. 把這種在同一變化磁通的作用下, 性相反的端點叫做異名端。感應電動勢極性相同的端點叫做同名端,感應電動勢極關(guān)鍵：掌握對同名端的判定。特點：順串：異名端相連Li L2 2M反串：同名端相連L反LiL2 2 M1則：M37.渦流和磁屏蔽：P96.39.表征交

21、流電的物理量： 周期：交流電完成一次周期性變化所需的時間，叫做交流電的周期，用 單位是s （秒）。 頻率：交流電在 1s內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)叫做交流電的頻率。用 是Hz （赫）。 角頻率：交流電每秒所變化的角度（電角度），叫做交流電的角頻率。38.交流電的產(chǎn)生：P104T表示，f表示，單位表示，單位是rad ,. s （弧度/秒）。 最大值：弱或電壓高低。 有效值： 過同樣阻值的電阻， 交流電的有效值。 相位和相位差: 初相之差。有效值（或最大值）交流電在一個周期內(nèi)所能達到的最大數(shù)值，可以用來表示交流電的電流強交流電的有效值是根據(jù)電流的熱效應來規(guī)定的。讓交流電和直流電分別通如果他們在同一時間

22、內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等， 就把這一直流電的數(shù)值叫做這一兩個交流電的相位差叫做它們的相位差。同頻率之間的相位差就是，頻率（或周期，角頻率），初相是正弦交流電的三要素。公式：T -E(U/I) Em%/Im)0.707Em(Um/Im)40.交流電的表示方法：解析式，波形圖，向量圖。鏘時值4 亞或E1最大值心1角顧率和與時間變量啲乘積和伽1物理亍單也1 /1=厶血( ) /L一交流電相位41 正弦交流電：純電路部分:電路形式項目7、純電阻電路純電感電路純電容電路對電流的阻礙作用電阻R感抗XLL1容抗XCC電流和電 壓間的關(guān) 系大小I U RI旦 XlI比Xc相位電流電壓同相電壓超前電流90電壓滯后電流9

23、0 有功功率2P URIR I00無功功率0Ql UlI XlI 2Qc UcI XcI2串聯(lián)電路部分：P。141. 串并聯(lián)諧振：P.142. 交流電功率：瞬時功率：將電壓瞬時值和電流瞬時值的乘積叫做瞬時功率。用字母p表示。有功功率（平均功率）：就是瞬時功率在一個周期內(nèi)的平均值，用字母P表示，單位為W（瓦）無功功率：電容電感原件的瞬時功率的最大值，表示電容電感與電源之間能量交換的最大值。用符號Q表示，單位是var（乏）。視在功率：總電壓有效值和電流有效值的乘積。用符號S表示, 功率因數(shù)：電路的有功功率與視在功率的比值。PcosS意義：功率因數(shù)的大小是表示電源功率被利用的程度；同時在同-功率因數(shù)

24、越高，則線路中電流越小，故線路中的損耗也越小。提高方法：在電感性負載兩端并聯(lián)一只電容適當?shù)碾娙萜鳌?2.三項正弦交流電： 第一節(jié) 三相交流電源一、三相交流電源的產(chǎn)生1.三相交流發(fā)電機三相交流電源是三個頻率相同、最大值相等、相位彼此相差 方式的組合。2 .三相交流電源的表示方法(1)解析式ei. 2 E sin te22 E sin ( t 120 )e3 V2 E sin ( t + 120 )這樣的三個電動勢叫對稱三相電動勢。三個電動勢到達最大值正序 e1 t e2 t e3。(3) 相量圖e1e2 e30單位是V.A,(伏。安)電壓下，要輸送同一功率,120的單相交流電源按一定(或零)的先

25、后次序叫相序。(2) 波形圖E1 + E2 + E3 0即二、三相電源的連接1 .連接方式(Y)(1) 中性點(或零點)：三個末端相連接的點。用字母“N ”表示中性線(或零線)：從 中性點引出的一根線叫中性線或零線。(2) 端線或相線：從始端引出的三根線，俗稱火線。2 .相電壓與線電壓(1 )相電壓：相線與中性線間的電壓，用U1、U2、U3表示(通用符號用 UP表示)T三個相電壓對稱相電壓的方向：從繞組的始端指向末端。(2)線電壓：兩根相線間的電壓，用U12、U23、U31表示(通用符號用 UL表示)宀三個線電壓對稱線電壓的方向：按三相電源的相序來確定。如：U12就是從U1端指向V1端，U23

26、就是從V1端指向 W1端，U31就是從 W1端指向U1端。(3 )相電壓與線電壓的關(guān)系U 12 = U1( U 2 )推導：相量圖(或復數(shù)運算)結(jié)論：各線電壓的有效值是各相電壓有效值的-.3倍。即Ul3 Up (3803 220 )各線電壓的相位比各對應的相電壓超前30。3 三相三線制和三相四線制三根相線和一根中線組成的輸電方式稱為三相四線制，通常在低壓配電中采用。 三根相線組成的輸電方式稱為三相三線制，在高壓輸電工程中采用。第二節(jié)三相負載的連接從復習三相電源的連接引入課題。一、三相負載連接1.單相負載：只需單相電源供電的設備。三相負載：同時需要三相電源供電的負載。三相對稱負載：在三相負載中，

27、如果每相負載的電阻、 電抗都相等，這樣的負載稱為三相 對稱負載。2 .負載的連接方法(在三相電路中)：星形、三角形。、三相負載星形聯(lián)結(jié)(Y)1.電路2 .特點(1 )負載電壓Uy Up Ul(2 )負載電流負載中的電流稱為相電流，用Iyp表示。方向：與相電壓方向一致。中性線電流：流過中性線的電流叫中性線電流，用 方向：規(guī)定由負載中點 N流向電源中點N。1 N表示。Iyp Up , ZpR2 X2Zp各相電流與各相電壓的相位差arccos(3) 線電流流過每根相線的電流叫線電流，即11、12、13, 般用IYL表示。Iyl Iyp若三相負載對稱則負載上的電壓、電流及線電流均對稱。例1 :本節(jié)例13 中性線的作用(1) 若負載對稱，則In 0可省去中性線。(2) 若負載不對稱，