電工學(xué)期末復(fù)習(xí)

1、電工復(fù)習(xí)電工復(fù)習(xí)第一章第一章一、基本概念一、基本概念1、 電路的作用：電路的作用：1）電能的傳輸和轉(zhuǎn)換電能的傳輸和轉(zhuǎn)換 2）信號(hào)的傳遞和處理信號(hào)的傳遞和處理2、 電路的組成：電路的組成：1）電源；電源；2）負(fù)載負(fù)載 3）中間環(huán)節(jié)中間環(huán)節(jié)3、電壓和電流的參考方向和實(shí)際方向電壓和電流的參考方向和實(shí)際方向4 4、電位：電位： BAABUUU二、基本定律二、基本定律1、歐姆定律：、歐姆定律： 流過電阻的電流與電阻兩端的電壓成正比。流過電阻的電流與電阻兩端的電壓成正比。 注意注意:當(dāng)電壓和電流的參考方當(dāng)電壓和電流的參考方 向向一致一致時(shí)時(shí) U=RI 當(dāng)電壓和電流的參考方當(dāng)電壓和電流的參考方 向向相反相反

2、時(shí)時(shí) U=RI2、基爾霍夫定律、基爾霍夫定律A、基爾霍夫電流定律、基爾霍夫電流定律 在任一瞬時(shí)，在任一瞬時(shí)，流向流向某一結(jié)點(diǎn)的某一結(jié)點(diǎn)的電流之和電流之和應(yīng)該等于應(yīng)該等于流出該結(jié)流出該結(jié)點(diǎn)點(diǎn)的電流之和。即在任一瞬時(shí)，一個(gè)結(jié)點(diǎn)上電流的代數(shù)和的電流之和。即在任一瞬時(shí)，一個(gè)結(jié)點(diǎn)上電流的代數(shù)和恒等于恒等于零。零。RIU B、基爾霍夫電壓定律：、基爾霍夫電壓定律： 在任一瞬間，從回路中任意一點(diǎn)出發(fā)，沿在任一瞬間，從回路中任意一點(diǎn)出發(fā)，沿順時(shí)針方向或逆時(shí)針方向循行一周，則在這個(gè)順時(shí)針方向或逆時(shí)針方向循行一周，則在這個(gè)方向上的電位升之和等于電位降之和方向上的電位升之和等于電位降之和. . 或電壓或電壓的代數(shù)和

3、為的代數(shù)和為 0。三三. 電源與負(fù)載的判別電源與負(fù)載的判別電壓和電流的實(shí)際方向電壓和電流的實(shí)際方向判斷判斷U和和I的實(shí)際方向的實(shí)際方向相反相反，電，電流從端流從端流出流出，輸出輸出功率功率電源電源負(fù)載負(fù)載U和和I的實(shí)際方向的實(shí)際方向相同相同，電，電流從端流從端流入流入，吸收吸收功率功率I IUa ab b+ +- -I IRUa ab bI IRUa ab b根據(jù)根據(jù)電路分析方法電路分析方法 1、電阻的串并聯(lián)、電阻的串并聯(lián) 2、電源兩種模型間的等效變換、電源兩種模型間的等效變換ERababRSIsIRE0 3 3、支路電流法、支路電流法: :KVL和和KCL b-（n-1)個(gè)個(gè) 4 4、疊加定

4、理：、疊加定理：對(duì)于對(duì)于線性電路線性電路，任何一條，任何一條支路中的電流，都可以看成是由電路中支路中的電流，都可以看成是由電路中各各個(gè)電源（電壓源或電流源）單獨(dú)作用時(shí)個(gè)電源（電壓源或電流源）單獨(dú)作用時(shí)，在此支路中所產(chǎn)生的電流的代數(shù)和。在此支路中所產(chǎn)生的電流的代數(shù)和。 功率不滿足疊加定理功率不滿足疊加定理 A、戴維南定理：、戴維南定理：任何一個(gè)線性有源二端網(wǎng)絡(luò)任何一個(gè)線性有源二端網(wǎng)絡(luò)都可以用一個(gè)電動(dòng)勢(shì)為都可以用一個(gè)電動(dòng)勢(shì)為 E0 的理想電壓源和一的理想電壓源和一個(gè)電阻個(gè)電阻R0 的串聯(lián)來等效。電壓源的電壓等于的串聯(lián)來等效。電壓源的電壓等于有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓，即將負(fù)載斷開后有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電

5、壓，即將負(fù)載斷開后a、b兩端之間的電壓。所串電阻兩端之間的電壓。所串電阻 等于該有源二等于該有源二端網(wǎng)絡(luò)除源后所得到的無源網(wǎng)絡(luò)端網(wǎng)絡(luò)除源后所得到的無源網(wǎng)絡(luò)a、b兩端之間兩端之間的等效電阻的等效電阻。 B、諾頓定理：諾頓定理：任何一個(gè)有源二端線性網(wǎng)絡(luò)都任何一個(gè)有源二端線性網(wǎng)絡(luò)都可以用一個(gè)電流為可以用一個(gè)電流為 I0的理想電流源和內(nèi)阻的理想電流源和內(nèi)阻R0 并并聯(lián)的電源來代替。理想電流源的電流就是有源聯(lián)的電源來代替。理想電流源的電流就是有源二端網(wǎng)絡(luò)的短路電流，即將二端網(wǎng)絡(luò)的短路電流，即將a、b 兩端短接后兩端短接后其中的電流。等效電源的內(nèi)阻其中的電流。等效電源的內(nèi)阻R0 等于有源二等于有源二端網(wǎng)絡(luò)

6、中所有電源均除去后所得無源網(wǎng)絡(luò)端網(wǎng)絡(luò)中所有電源均除去后所得無源網(wǎng)絡(luò)a、 b之間的等效電阻。之間的等效電阻。 6 6、戴維南定理和諾頓定理、戴維南定理和諾頓定理計(jì)算電阻計(jì)算電阻R0的方法：的方法：1、將有源二端網(wǎng)絡(luò)的所有電源置零后，所得無、將有源二端網(wǎng)絡(luò)的所有電源置零后，所得無源網(wǎng)絡(luò)源網(wǎng)絡(luò)a、b兩端的電阻；兩端的電阻；2、求出有源二端網(wǎng)絡(luò)的短路電流、求出有源二端網(wǎng)絡(luò)的短路電流IS和開路電壓和開路電壓UO,則則 。3、外加激勵(lì)法，分兩種：、外加激勵(lì)法，分兩種：a、在無源二端網(wǎng)絡(luò)的、在無源二端網(wǎng)絡(luò)的a、b兩端加一電壓源兩端加一電壓源 ，求出總電流求出總電流 ，則，則 。 b、在在無源二端網(wǎng)絡(luò)的、在在

7、無源二端網(wǎng)絡(luò)的a、b兩端加一電流源兩端加一電流源 求出求出a、b兩端電壓兩端電壓 ，則電阻，則電阻 。S00/IUR SUIIURS/0SIUSIUR/0 練習(xí)：電路如圖所示，已知練習(xí)：電路如圖所示，已知i1=-5A，i2=1A，i6=2A，求，求 i4。 解：解法解：解法1對(duì)于節(jié)點(diǎn)對(duì)于節(jié)點(diǎn)b，根據(jù)，根據(jù)KCL，有，有- i3 i4 + i6 =0即即i4 = - i3 + i6對(duì)于節(jié)點(diǎn)對(duì)于節(jié)點(diǎn)a，根據(jù)，根據(jù)KCL，有，有i1+ i2+ i3=0即即i3 = -i1- i2=-(-5)-1=4Ai4 = -i3+ i6 =-4+2=-2A 解法解法 取閉合曲面取閉合曲面S，如下圖所示。，如下圖

8、所示。根據(jù)根據(jù)KCL，有，有-i1- i2+ i4- i6 =0i4= i1+ i2+ i6=-5+1+2=-2A請(qǐng)判斷那個(gè)是電源，那個(gè)是負(fù)載？請(qǐng)判斷那個(gè)是電源，那個(gè)是負(fù)載？用電源等效變換求圖示電路中電流用電源等效變換求圖示電路中電流I。例例2.32.3 解解：（：（1）將電流源與電阻串聯(lián)電路等效成電流源將電流源與電阻串聯(lián)電路等效成電流源，將電壓源與電阻并聯(lián)電路等效成電壓源將電壓源與電阻并聯(lián)電路等效成電壓源，將電壓源將電壓源與電阻串聯(lián)支路等效成電流源與電阻并聯(lián)支路與電阻串聯(lián)支路等效成電流源與電阻并聯(lián)支路； （2）將兩個(gè)并聯(lián)電流源等效為一個(gè)電流源，）將兩個(gè)并聯(lián)電流源等效為一個(gè)電流源，其源電流等于

9、兩個(gè)并聯(lián)電流源源電流的代數(shù)和；其源電流等于兩個(gè)并聯(lián)電流源源電流的代數(shù)和； （3）將電流源與電阻并聯(lián)電路等效成電壓源與）將電流源與電阻并聯(lián)電路等效成電壓源與電阻串聯(lián)支路電阻串聯(lián)支路 ，并將兩個(gè)串聯(lián)電壓源等效成一個(gè)電，并將兩個(gè)串聯(lián)電壓源等效成一個(gè)電壓源壓源 ；A25 . 22V9In圖示電路中圖示電路中N為線性含源電阻網(wǎng)絡(luò)。已知為線性含源電阻網(wǎng)絡(luò)。已知R=10 時(shí)，時(shí)，U=15V； R=20 時(shí)，時(shí)，U=20V。求求R=30 時(shí)，時(shí)， U的值。的值。 解：因?yàn)橹挥薪猓阂驗(yàn)橹挥蠷改變，一端口網(wǎng)絡(luò)改變，一端口網(wǎng)絡(luò)N可以用戴可以用戴維南電路來等效。維南電路來等效。155 . 15 . 110151511

10、111iOCiOCRURUIURIU20120202022222iOCiOCRURUIURIU解方程組，得：解方程組，得：1030iOCRVU當(dāng)當(dāng)R=30 時(shí)：時(shí)：V5 .223075. 0A75. 0301030IRURRUIiOC2.2.電路如圖所示，已知電路如圖所示，已知R1=6，R2=3，R3=10，R4=2，Us=6V，Is=2A。求求:1、流過、流過Rx的電流為的電流為0.5A時(shí)，時(shí)，Rx=?。2、Rx選值適當(dāng)，選值適當(dāng)，它可以獲得最大功率。它可以獲得最大功率。 求求Rx=?，最大功率，最大功率Pmax=？。？。題題2第二章 正弦交流電路 （1）正弦電量的瞬時(shí)值（u、i），有效值（

11、方均根值， U、 I），最大值（幅值，Um、Im）。 （2）正弦量的三要素：幅值、角頻率和初相位。 （3）相位關(guān)系：超前、滯后、同相、反相、正交。 （4）用相量進(jìn)行電路分析）用相量進(jìn)行電路分析CLmmXXXIZUZjXRZIUIU復(fù)阻抗：、有效值相量、最大值相量:（5）功率功率cossincos22功率因數(shù)：視在功率：無功功率：有功功率：瞬時(shí)功率：QPUISUIQUIPuip （6）諧振 串聯(lián)諧振，又叫電壓諧振。CLRCRRLQLCf1121000品質(zhì)因數(shù)為：諧振頻率為：wwp 并聯(lián)諧振，又叫電流諧振。CLRCRRLQLCf1121000品質(zhì)因數(shù)為：諧振頻率為：wwpplII30 pUUl3三

12、相電動(dòng)勢(shì)的特征：三相電動(dòng)勢(shì)的特征：幅值相等，頻率相同，相位互差幅值相等，頻率相同，相位互差120星形連接：星形連接：三角形連接：三角形連接： plUU303plIIcosllIUP3三相功率：三相功率：由負(fù)載性質(zhì)決定由負(fù)載性質(zhì)決定第三章 電路與磁路一、磁性材料的磁性能一、磁性材料的磁性能 高導(dǎo)磁性、磁飽和性、磁滯性高導(dǎo)磁性、磁飽和性、磁滯性二、變壓器的工作原理二、變壓器的工作原理 電壓變換電壓變換 電流變換電流變換 KNNEEUU2121201KNNII11221阻抗變換阻抗變換ZKZ2 三、直流磁路以及交流磁路分析三、直流磁路以及交流磁路分析 直流磁路等效為恒壓源直流磁路等效為恒壓源交流磁路

13、等效為恒流源交流磁路等效為恒流源第四章 電動(dòng)機(jī) 三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理 三相異步電動(dòng)機(jī)的電路分析 注意： 隨轉(zhuǎn)差率s而發(fā)生變化 三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性cos和I21220222)(UsXRsRKT22cosIKTTnPTN9550 電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速 三相異步電動(dòng)機(jī)的使用 起動(dòng)、調(diào)速、制動(dòng)單相異步電動(dòng)機(jī)60 f1pn0 = 一、異步電動(dòng)機(jī)在非額定電壓下運(yùn)行一、異步電動(dòng)機(jī)在非額定電壓下運(yùn)行 1.電源電壓大于電動(dòng)機(jī)額定電壓時(shí) 如果U1UN ，則電機(jī)中的主磁通增大，磁路飽和程度增加，勵(lì)磁電流將大大增加。從而導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)減小，定子電流增大，鐵芯損耗和定子銅損增加，效率下降，溫度升高。為保

14、證電動(dòng)機(jī)的安全運(yùn)行，此時(shí)應(yīng)適當(dāng)減小負(fù)載。過高的電壓，甚至?xí)舸╇姍C(jī)的絕緣。 2.電源電壓小于電動(dòng)機(jī)額定電壓時(shí) 當(dāng) U1UN時(shí)，主磁通將減小。電機(jī)在穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩等于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，所以若負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變時(shí)，由電磁轉(zhuǎn)矩的物理表達(dá)式可知，轉(zhuǎn)子電流會(huì)增大，相應(yīng)的定子電流也增大，電機(jī)的銅損耗增大，會(huì)引起電機(jī)繞組發(fā)熱，效率下降，電機(jī)轉(zhuǎn)速也將下降。當(dāng)電壓下降過多時(shí)，甚至出現(xiàn)TMTL ，引起轉(zhuǎn)子停轉(zhuǎn)而帶來嚴(yán)重后果。 但當(dāng)電動(dòng)機(jī)是空載或輕載運(yùn)行，U下降的幅值不是很大時(shí)，反而會(huì)有利。這是因?yàn)橹鞔磐ǖ臏p小，勵(lì)磁電流 會(huì)隨之減小，在定子電流 I1=I0+(-I2)中，I0 起主要作用，此時(shí)， I1會(huì)隨著I0 的減小而減小，鐵損耗和銅損耗減小，效率因此提高了。 二、異步電動(dòng)機(jī)在非額定頻率下的運(yùn)行二、異步電動(dòng)機(jī)在非額定頻率下的運(yùn)行 1.電源頻率小于電動(dòng)機(jī)額定頻率時(shí) 當(dāng)忽略定子繞組阻抗壓降時(shí)，則有U1E1f1M 。當(dāng) f1fN ，電動(dòng)機(jī)鐵芯內(nèi)主磁通M 會(huì)減小，勵(lì)磁電流也會(huì)相應(yīng)減小，定子I1電流亦減小，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 會(huì)隨定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速 升高而升高，對(duì)電機(jī)功率因數(shù)、效率和通風(fēng)條件均有改善。實(shí)際工作中，一般不會(huì)出現(xiàn)電源頻率長(zhǎng)時(shí)間高于額定值的情況。 三、異步電動(dòng)機(jī)的缺相運(yùn)行三