電工基礎復習提綱

1、第一章簡單直流電路的基礎知識【本章邏輯結(jié)構(gòu)】簡單 直流 電路f電路組成n電阻定律:萬用表的基本原理基本定律V1歐姆定律簡單電路的分析及計算逋電阻的測量i焦耳定律-電路中各點電位的k通路計算電路的三種工作狀態(tài)開路.短路V電路分類尸串聯(lián)電路 i并聯(lián)電路-混聯(lián)電路【本章重點內(nèi)容】1電路中的主要物理量。2、基本定律。3、電路中的各點電位的計算。4、簡單直流電路的分析及計算【本章內(nèi)容提要】一、電路：由電源、用電器、導線和開關等組成的閉合回路。電路的作用是實現(xiàn)電能的傳輸和轉(zhuǎn)換。二、電流：電荷的定向移動形成電流，電路中有持續(xù)電流的條件是：1. 電路為閉合通路。即:2. 電路兩端存在電壓，電源的作用是為電路提

2、供持續(xù)的電壓。三、電流的大?。旱扔谕ㄟ^導體橫截面的電荷量與通過這些電荷量所用時間的比值，i 二 gt四、電阻：表示元件對電流呈現(xiàn)阻礙作用大小的物理量，在一定溫度下，導體的電阻和它的長度成正比，而和它的橫截面積成反比，即：R=p s式中，P是反映材料導電性能的物理量，稱為電阻率。此外，導體的電阻還與溫度有關。五、部分電路歐姆定律：反映電流，電壓，電阻三者之間的關系，其規(guī)律為：R六、電流通過用電器時，將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。轉(zhuǎn)換電能的計算： W=Ult電功率的計算：P=UI 電熱的計算：Q=l 2Rt七、閉合電路的歐姆定律：閉合電路內(nèi)的電流與電源的電動勢成正比，與電路的總電阻成反比，即:R r式

3、中E代表電源電動勢、R代表外電路電阻、r代表外電源內(nèi)電阻。電路參數(shù)的變化將使電路 中的電流、電壓分配關系以及功率消耗等發(fā)生改變。八、電源的外特性：在閉合電路中，電源端電壓隨負載電流變化的規(guī)律，即U=E-Ir九、串聯(lián)電路的基本特點：電路中各處的電流相等；電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和；串聯(lián)電路的總電阻等于各個導體的電阻之和。十、并聯(lián)電路的基本特點是：電路中各支路兩端的電壓相等；電路的總電流等于各支路的電流之和；并聯(lián)電路的總電阻的倒數(shù)，等于各個導體的電阻的倒數(shù)之和。卜一、電阻測量：可采用歐姆表，伏安法和惠斯通電橋，要注意它們的測量方法和適用條件十二、電位：電路中某點的電位就是該點與零

4、電位之間的電壓（電位差）。計算某點的電位,可以從這點出發(fā)通過一定的路徑繞到零電位點，該點的電位即等于此路程上全部電壓降的代 數(shù)和第二章復雜直流電路【本章邏輯結(jié)構(gòu)】r支路電流法（基爾霍夫定律1回路電流法疊加原理i節(jié)點電位法復雜直流電路 V電壓源電流源等效變換戴維寧定理【本章重點內(nèi)容】1、基爾霍夫定律的應用、疊加原理、戴維寧定理的應用2、電壓源與電流源的等效變換?！颈菊聝?nèi)容提要】一、基爾霍夫定律：是電路的基本定律，它闡明了電路中各部分電流和各部分電壓之間 的相互關系，其內(nèi)容包括：1節(jié)點電流定律：對電路中任一節(jié)點，在任一時刻有刀I = 0。2、回路電壓定律：對電路中的回路，在任一時刻，沿任一回路繞行

5、一周有刀 U= 0。二、支路電流法：是計算復雜電路最基本的方法，它以支路電流為未知量，依據(jù)基爾霍 夫定律列出節(jié)點電流方程和回路電壓方程，然后解聯(lián)立方程求出各支路電流。如果復雜電路 有b條支路n個節(jié)點，那么可列出（n1）個獨立節(jié)點方程和b-（n-1）個獨立回路方程。三、疊加原理：在線性電路中，各支路的電流（或電壓）等于各個電源單獨作用時，在 該支路產(chǎn)生的電流（或電壓）的代數(shù)和所謂恒壓源不作用，就是該恒壓源用短接線替代。所謂恒流源不作用，就是該恒流源處用開路替代。四、戴維寧定理：任何一個含源二端網(wǎng)絡總可以用一個等效電源來代替，這個電源的電 動勢等于網(wǎng)絡的開路電壓，這個電源的內(nèi)阻等于網(wǎng)絡的輸入電阻。

6、五、實際電源的兩種模型：一種是恒壓源與電阻串聯(lián)組合；另一種是恒流源與電阻并聯(lián) 組合電壓源：為提供一定電壓的電源。恒壓源：如果電壓源內(nèi)阻為零，電源將提供一個恒定不變的電壓。電流源：為電路提供一定電流的電源。恒流源：如果電流源內(nèi)阻為無窮大，電源將提供一個恒定不變的電流。兩種電源模型之間等效變換的條件是：ro=rsls=E/ro=E/r s這種等效變換僅是指外電路等效，而對電源內(nèi)部是不等效的，且在等效變換時Is與E的方向 應該一致。第三章電容【本章邏輯結(jié)構(gòu)】-平行板電容器的電容電容器和電容 /電容器的連接-電容器串聯(lián)-電容器并聯(lián)3電容器的充放電 一電容器中電場能【本章重點內(nèi)容】1、電容器容量一電容的

7、概念，影響平行板電容器容量大小的因素。2、電容器串聯(lián)、并聯(lián)的工作特性，等效電容及安全性計算。3、對電容器質(zhì)量的判別。4、電容器中電場能的計算?！颈菊聝?nèi)容提要】一、電容器：任何兩個相互靠近又彼此絕緣的導體，都可以看成是一個電容器。二、 電容：電容器所帶電荷量與它的兩極板間的電壓的比值叫電容，用字母C表示，即C= q (1F=1c/v)U三、平行板電容器的電容：是由兩極板的正對面積、兩極板間的距離以及兩極板間的介質(zhì)決定的。即c= S _ r oSd d四、電容器的連接(一)電容器的串聯(lián)1、在電容器的串聯(lián)電路中，電荷量處處相等，即Q =Q=Q=Q=Q2、在電容器的串聯(lián)電路中，端口總電壓等于各電容器兩

8、端電壓之和，即U=U+U+U3+U3、在電容器的串聯(lián)電路中，電壓的分配與電容的容量成反比，即Ui : U2 = C2 : C分壓公式：U = C2U U 2 = C1 UCj +C2G +c24、在電容器串聯(lián)電路中，總等效電容等于各被串電容器容量的倒數(shù)和的倒數(shù)，即C=1+Cn若是只有兩只電容器串聯(lián)，則C1C2c=G +C21 1 1 + C1 C2 C3若是n只相同電容器串聯(lián)，則（二）電容器并聯(lián)1、在電容器的并聯(lián)電路中，各電容器兩端電壓相等，且等于端口電壓，即U= Ui = U2=un2、在電容器的并聯(lián)電路中，所儲存的總電荷量等于各被并電容器中各自儲存電荷量之 和，即Q= Q + Q + Q+

9、 Q3、在電容器的并聯(lián)電路中，電荷量的分配與被并電容器的容量成正比，即Q : Q= C : C2分電量公式：Q = 纟 U Q 2=UG +C2& +C24、在電容器的并聯(lián)電路中，總等效電容等于各被并電容器的容量之和，即C= C1+ C2+ C3+Cn若是n個相同電容器并聯(lián)，則C= n? C1五、電容器的充、放電：電容器是儲能元件，充電時把能量儲存起來，放電時把儲存的 能量釋放出去，儲存在電容器中的電場能量為1 2牡丄CUC22若電容器極板上所儲存的電荷量恒定不變，則電路中就沒有電流流過，當電容器極板上所儲存的電荷量發(fā)生變化時，電路中就有電流流過，電路中的電流為i=:t六、電容器的安全電壓：加

10、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，電容器將損壞，這個極限電壓叫擊穿電壓，電容器的安全工作應低 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。第四章 磁場、磁路及電磁感應【本章邏輯結(jié)構(gòu)】廠安培法則右手法則C安培力一左手定則J磁場對電流的作用 彳力偶矩廠磁場電場及i1磁路磁場感生電流 L大小一電磁感應定律感生電壓XL方向一楞次定律磁性材料磁現(xiàn)象*磁通的變化一電磁感應感生電動勢L自感現(xiàn)象電磁感應現(xiàn)象赳l互感現(xiàn)象【本章重點內(nèi)容】1磁場的主要物理量。2、安培力、洛侖茲力、力偶矩，電磁感應的有關分析及計算。3、電磁感應、左手定則、楞次定律、電磁感應定律。

11、4、自感現(xiàn)象和互感現(xiàn)象。5、互感線圈的同名端及判定。6、磁場能量的計算。【本章內(nèi)容提要】一、電流的磁效應1通電導線的周圍和磁鐵的周圍一樣，存在著磁場，磁場具有力和能的特性，它和電場 一樣是一種特殊的物質(zhì)，磁場可以用磁力線來描述它的強弱和方向。2、通電導線周圍的磁場方向與電流方向之間的關系可用安培定則（也叫右手螺旋定則） 來判定，要特別注意大拇指與四指方向的意義。二、磁場的主要物理量1磁感應強度B是描述磁場力的效應的，當通電導線與磁場方向垂直時，其大小為： 大全FB 二一II2、在勻強磁場中，通過與磁感線方向垂直的某一截面的磁感線的總數(shù)，叫做穿過這個面 的磁通，即 =BS3、磁導率卩是用來表示媒

12、介質(zhì)導磁性能的物理量，任一媒介質(zhì)的磁導率與真空磁導率的 比值叫做相對磁導率，即卩7.斗 ,卩 0=4 nX 10 H/mr -04、磁場強度為NI、磁場對電流的作用力：磁場力的方向可用左手定則確定，其大小為F=Blls in 0通電線圈放在勻強磁場中將受到力矩作用，常用的電流表就是根據(jù)這一原理制作的。四、鐵磁性物質(zhì)都能夠磁化1、鐵磁物質(zhì)在反復磁化過程中，有飽和、剩磁、磁滯現(xiàn)象，而且還有磁滯損耗。所謂磁滯現(xiàn)象，就是B的變化總是落后于H的變化；所謂剩磁現(xiàn)象，就是當 H為零時B不等于零。2、磁化曲線：鐵磁物質(zhì)的B隨H而變化的曲線，它表示了鐵磁物質(zhì)的磁性能。3、磁滯回線的形狀常被用來判斷鐵磁物質(zhì)的性質(zhì)

13、和作為選擇材料的依據(jù)。五、磁路：磁通經(jīng)過的閉合路徑稱為磁路。磁路中的磁通、磁動勢和磁阻之間的關系，可用磁路歐姆定律表示，即其中RmINI由于鐵磁物質(zhì)的磁導率卩不是常數(shù)，所以，磁路歐姆定律一般不能直接用來進行磁路 計算。由磁路的歐姆定律推導出全電流定律，即IN 二 HI其中HI的乘積稱為磁位差，用Un表示，即Um 二 HI六、電磁感應1感應電流：穿過電路的磁通發(fā)生變化時，電路中就有感應電動勢產(chǎn)生，如果電路是閉合的，則在電 路中形成感應電流。電路中感應電流的方向可用右手定則或楞次定律判定。2、感應電動勢：其大小可用如下公式進行計算：E = Blvsin J 或 E= NAtAt線圈中感應電動勢的大

14、小與穿過線圈的磁通的變化率成正比，這叫做法拉第電磁感應定 律。七、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，稱為自感現(xiàn)象，由自感現(xiàn)象產(chǎn)生的感應電動勢叫自感電動勢，它的大小為:El = L ：t式中，L是線圈的自感磁鏈與電流的比值，叫做線圈的自感，而線圈的自感是由線圈本身的特性決定的， 即與線圈的尺寸、匝數(shù)和媒介質(zhì)的磁導率有關, 而與線圈中是否有電流或電流的大小無關，即hn2sL 二I八、互感現(xiàn)象兩個靠得很近的線圈，當一個線圈中的電流發(fā)生變化時，在另一個線圈中產(chǎn)生電磁感應 現(xiàn)象，稱為互感現(xiàn)象，互感電動勢的大小為em 1Em2 二 M式中，M是互感磁鏈與產(chǎn)生此磁鏈的電流的比值，叫做這

15、兩個線圈的互感，即2112ii互感只和這兩個線圈的結(jié)構(gòu)、相互位置和媒介質(zhì)的磁導率有關，而與線圈中是否有電流或電流的大小無關，即M = K . LiL?九、磁場能量1、磁場能量和電場能量在電路中的轉(zhuǎn)化是可逆的。2、電感線圈是電路中的儲能元件，磁場能量的大小可按下式計算：WL J LI 22十、互感線圈的同名端和串聯(lián)1、在同一變化磁通的作用下，感應電動勢極性相同的端點叫同名端，感應電動勢極性相 反的端點叫異名端。利用同名端判別互感電動勢的方向是既實用又簡便的方法。2、互感線圈串聯(lián)：把兩個有互感的線圈串聯(lián)起來有兩種不同的接法，異名端相接稱為順 串，同名端相接稱為反串，順串、反串后的等效電感分別為：L

16、 順=L1+L2+2ML 反=L1+L2-2M十一、渦流和磁屏蔽1、渦流：當鐵芯電感中通以交變電流時，穿過鐵芯（塊狀金屬）的交變磁通會在鐵芯中 產(chǎn)生閉合的、旋渦狀的感應電流，這種感應電流叫做渦流。渦流具有電磁阻尼作用，電磁驅(qū)動作用，去磁作用和熱效應等。2、磁屏蔽：對于低頻磁場的干擾，常用鐵磁材料做屏蔽罩令磁通旁路；對于高頻磁場的 干擾，貝U應采用電阻率小的導體做屏蔽罩，以增大渦流，利用渦流的去磁作用來達到磁屏蔽 的目的。實踐中，互感的用途很多，但有時相鄰的兩個電感元件會造成相互干擾，可采用互相垂直放 置的方法以消除干擾。第五章單相正弦交流電路【本章邏輯結(jié)構(gòu)】-三要素表示法單相正弦交流電“-解析

17、式- 波形圖-相量圖廠純電阻電路 純電感電路 純電容電路/ RLC串聯(lián)電路RLC并聯(lián)電路I線圈與C并聯(lián)J串聯(lián)諧振并聯(lián)諧振功率及功率因數(shù)【本章重點內(nèi)容】1單相正弦交流電的三要素及電壓與電流間的相位關系分析。2、正弦交流電的表示法。3、RLC串聯(lián)電路及RLC串聯(lián)諧振的分析和計算。4、功率及功率因數(shù)的概念及計算?！颈菊聝?nèi)容提要】一、交流電的產(chǎn)生1交流發(fā)電機2、正弦交流電的正弦函數(shù)式e=Ersin( 31+ eo) (V) u=Usin( 3 t+ uo) (V)i=I nsin( 31+ i 0) (A)二、正弦交流電的三要素Em2:0.707Em描述交流電的物理量有瞬時值、最大值、有效值、周期、角

18、頻率、頻率、相位和初相等。 其中有效值(或最大值)、頻率(或周期、角頻率)、初相稱為正弦交流電的三要素，交流電 的有效值和最大值之間的關系為:0.707Um、20.707 I實用文檔角頻率.頻率和周期三間的關系為2兀=2 f 二T_屮02兩個交流電的相位之差叫做相位差。如果它們的頻率相同，相位差就等于初相之差，即相位差確立了兩個正弦量之間的相位關系，一般的相位關系是超前、滯后；特殊的相位 關系有同相、反相和正交。三、正弦交流電的表示法1、解析式表示法2、波形圖表示法3、相量圖表示法四、純電阻電路、純電感電路、純電容電路的比較項目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XL L1

19、容抗Xc =o C電流與電UUU大小I =1 =1 =壓間的關RX LX c系相位電壓電流同相電壓超前電流90電流超前電壓90有功功率2P =U rI = RI00無功功率0Ql =UlI =XlI 2Qc =Ucl2電阻是耗能元件，電感、電容是儲能元件五、串聯(lián)電路中的電壓、電流和功率的關系比較宀、R L串聯(lián)電路R- C串聯(lián)電路R- L C串聯(lián)電路阻抗z| = Jr2 +x2|z = Jr2 +xCz =Jr2+(Xl_Xc)2電流和電壓間大小i1 Iz|i *1 |z|的關系電壓超前電流電壓滯后電流申“ XLXC tg = LR相位tg - Xltg_ XcXlX，電壓超前電流RRXlXc時

20、，端電壓超前電流，電路呈現(xiàn)電感性；當XlXC時，端電壓滯后電流，電路呈現(xiàn)電容性；當 Xl=XC時，端電壓與電流同相，電路呈現(xiàn)電阻性，即串 聯(lián)諧振。六、并聯(lián)電路中的電壓、電流和功率關系的比較電路 項目.R L并聯(lián)電路R- C并聯(lián)電路R- L C并聯(lián)電路阻抗一 1憶| _1Ivl -1嘰R丿IXl丿譏R丿2/先21 1XlXc丿電流 和電 壓間 的關 系大小IZHZI =-UZ相位電壓超前電流申1 tg紅 a 1R電壓滯后電流1 tg牛R1 1tgXcXlRXlXc，電流超前電壓 申Xl=Xc，電壓電流同相有功功率P =UI R =UI cosP =UI R =UI cosP =UI R =UI

21、cos無功功率Q =UI L =UI sinQ =UI C =UI sinQ =U(IL Tc) =ui sin視在功率S=UI = JP2 +Q2在R L C并聯(lián)電路中，當XXc時，端電壓滯后總電流，電路呈現(xiàn)電容性；當 XXX：時,端電壓超前總電流，電路呈現(xiàn)電感性；當 X_=X：時，端電壓與總電流同相，電路呈現(xiàn)電阻性, 即并聯(lián)諧振。七、串聯(lián)與并聯(lián)諧振電路不同特點比較R LC串聯(lián)諧振線路電感線圈與電容器并聯(lián)諧振線路諧振條件Xl =XcXXc諧振頻率fWLCf二2 兀 JLC諧振阻抗Z = R （最?。㈱(最大)RC諧振電流Io =（最大）Ru1 o （最小）Zo品質(zhì)因數(shù)Q=1R o o RCQ

22、=1R o o RC兀件上電壓或電流l =Uc =QUUr =U1 RL 彩 1 C 吒 Ql o通頻帶也f =主 QfoQ失諧時阻抗性質(zhì)f ）fo ,感性f fo ,容性f)fo，容性f (fo，感性對電源要求適用于低內(nèi)阻信號源適用于高內(nèi)阻信號源八、電路的功率及功率因數(shù)1純電阻電路的功率1PPm =UrI22、純電容電路的功率P = U CI sin 2 t無功功率為Q,即QC =UCI3、 純電感電路的功率P = U LI sin 2無功功率為Q,即Ql二UlI大全4、RLC串聯(lián)電路功率電路中有功功率：P二Ul cos 電路中的無功功率：Q =UI sin 電路中的視在功率：S=UI由功率

23、三角形得：S = . P2Q25、功率因數(shù)：電路中的有功功率與視在功率的比值稱為電路的功率因數(shù)，即 = cos =S為提高發(fā)電設備的利用率，減少電能損耗，提高經(jīng)濟效益，必須提高電路的功率因數(shù), 方法是在電感負載兩端并聯(lián)一只電容量適當?shù)碾娙萜?。第六章三相正弦交流電路【本章邏輯結(jié)構(gòu)】三相交流電源的連接星形聯(lián)結(jié)星形聯(lián)結(jié)三相交流負載的連接彳一宀、三相交流電路 三形聯(lián)結(jié)三相交流電路的功率I安全用電【本章重點內(nèi)容】1三相電源的相電壓、線電壓的大小與相位關系及相序。2、三相負載的連接方法及分析。3、三相電路功率的計算?！颈菊聝?nèi)容提要】一、三相交流電源由三相電源供電的電路叫三相交流電路。如果三相交流電源的最大

24、值相等，頻率相同, 相位互差120o，則稱為三相對稱電源，其線電壓與相電壓的關系為：U l = ：； 3U 、三相負載的連接方式：星形聯(lián)接和三角形聯(lián)接對于任何一個電氣設備都要求每相負載所承受的電壓等于它的額定電壓，所以當負載的1額定電壓為三相電源的線電壓的時，負載應采用星形聯(lián)結(jié)，當負載的額定電壓等于三相V3電源的線電壓時，負載應采用三角形聯(lián)結(jié)。三、三相負載的計算：當三相負載對稱時，貝U不論它是星形聯(lián)結(jié)，還是三角形聯(lián)結(jié)，負載的三相電流、電壓均 對稱，所以，三相電路的計算可歸結(jié)為單相電路的計算，即,U p川xIpp 二 arctgZP1、當負載作星形連結(jié)時：線電壓與相電壓的關系：UlfJ3Up ；

25、 UL在相位上比各對應的UP超前30o。線電流與相電流之間的關系：I l=I P。2、當負載作三角形聯(lián)結(jié)時：線電壓與相電壓之間的關系：Ul =Up線電流與相電流之間的關系：Il=3Ip ； Il在相位上比對應的Ip滯后30o。四、中性線作用：在負載作星形聯(lián)結(jié)時，若三相負載對稱，則中性線電流為零，可采用三相三線制供電； 若三相負載不對稱，則中性線電流不等于零，只能采用三相四線制供電。這時要特別注意中 性線上不能安裝開關和保險絲，如果中性線斷開，將造成各相負載兩端電壓不對稱，負載不 能正常工作，甚至產(chǎn)生嚴重事故，同時在連接三相負載時，應盡量使其對稱，以減小中性線 電流。五、三相電路的功率對于三相對

26、稱負載：有功功率：P = . 3U LIL cos %無功功率：Q 二 3ULlLsin ：:P視在功率：S=-3UlIl其中，每相負載的功率因數(shù)為cos PR在相同的線電壓下，負載作三角形聯(lián)結(jié)的有功功率是星形聯(lián)結(jié)的有功功率的三倍，這是 因為三角形聯(lián)結(jié)時的線電流是星形聯(lián)結(jié)時的線電流的三倍，對于無功功率和視在功率也有同 大全樣的結(jié)論。六、安全用電1觸電：人體因觸及高電壓的帶電體而承受過大的電流，以至引起死亡或局部受傷的現(xiàn) 象稱為觸電，規(guī)定36V以下的電壓為安全電壓。2、常用的安全措施 正確安裝用電設備。 電氣設備的保護接地：把電氣設備的金屬外殼用導線和埋在地中的接地裝置連接起 來。保護接地適用于中性點不接地的低壓系統(tǒng)中。 電氣設備的保護接零：就是在電源中性點接地的三相四線制中，把電氣設備的金屬 外殼與中性線連接起來。 使用漏電保護裝置。第七章變壓器和交流電動機【本章邏輯結(jié)構(gòu)】廠變壓器變壓器和 交流電動機交流電動機廣構(gòu)造、種類 彳工作原理-指標參數(shù)r 三相異步電動機-工作原理三相異步電機的控制單相異步電動機【本章內(nèi)容提要】1變壓器原理：變壓器是根據(jù)電磁感應原理制成的，它由鐵心和繞組組成。鐵心是變壓 器的磁路通道，線圈是變壓器的電路部分。2、變壓器電壓、電流、阻抗之間滿足下列關系：Ui2IiN21& = K一 叱=一2U 2N