北科電工學(xué)復(fù)習(xí)

電工學(xué)

復(fù)習(xí)1第一部分直流電路2了解:①電路的作用和組成;②電路的通路、開路和短路狀態(tài)

③電路模型的概念掌握:①電位的計(jì)算。②用支路電流法、疊加定理和等效電源定理分析電路的方法。理解:①額定值、負(fù)載大小和電功率平衡的概念;②參考方向和關(guān)聯(lián)參考方向的意義③理想電阻元件的耗能特性、理想電壓源的恒壓特性和理想電流源的恒流特性。④電路的基爾霍夫定律。基本要求31.1電路的作用與組成

電路的作用：①實(shí)現(xiàn)能量的輸送和轉(zhuǎn)換；②實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳遞和處理。電源負(fù)載中間環(huán)節(jié)將電能轉(zhuǎn)換為非電形態(tài)的能量的用電設(shè)備。

電路的基本組成部分：將非電形態(tài)的能量轉(zhuǎn)換為電能的供電設(shè)備。溝通電路、輸送電能的作用。4內(nèi)電路電源本身的電流通路稱為內(nèi)電路。電源以外的電流通路稱為外電路。發(fā)電機(jī)升壓變壓器降壓變壓器電燈電動(dòng)機(jī)電爐輸電線放大器話筒揚(yáng)聲器外電路信號(hào)源（電源）51.2

電路的狀態(tài)一、通路：當(dāng)開關(guān)閉合，電源與負(fù)載接通，電路處于通路狀態(tài)，而電源此時(shí)的狀態(tài)稱為有載。開關(guān)閉合有載開關(guān)斷開開路cd短接短路基本物理量：電流、電壓、電動(dòng)勢6二、開路：特征：I＝0

當(dāng)某一部分電路與電源斷開，該部分電路中沒有電流，亦無能量的輸送和轉(zhuǎn)換，這部分電路所處的狀態(tài)稱為開路。

Uo＝

U＝E

P＝07三、短路：特征：U＝0

當(dāng)某一部分電路的兩端用電阻可以忽略不計(jì)的導(dǎo)線或者開關(guān)連接起來，使得該部分電路中的電流全部被導(dǎo)線或開關(guān)所旁路，這部分電路所處的狀態(tài)稱為短路或者短接。

I＝IS＝E／R0

PE＝P＝R0I2

P＝081.3電路中的參考點(diǎn)參考點(diǎn)也稱為零電位點(diǎn)。電路中某一點(diǎn)電位等于該點(diǎn)與參考點(diǎn)之間的電壓。電壓一般采用雙下標(biāo)表示:Uab

電位一般采用單下標(biāo)表示:Va各點(diǎn)的電位只有在參考點(diǎn)選定以后才有確定的數(shù)值——電位的單值性。參考點(diǎn)不同，同一點(diǎn)的電位不同，但任意兩點(diǎn)間的電位差（電壓）絕對不變。9參考方向:

在分析計(jì)算時(shí)人為規(guī)定的方向。實(shí)際方向：

物理中對電量規(guī)定的方向。電壓和電流的方向1.4電路中的參考方向習(xí)慣上把

I

與U

的方向按相同方向假設(shè)即假定的電壓正極到負(fù)極的方向也是假定電流的流動(dòng)方向稱為關(guān)聯(lián)參考方向。解題過程中，注意一定要先假定“參考方向”

(即在圖中表明物理量的參考方向)，然后再列方程計(jì)算。缺少“參考方向”的物理量是無意義的.10歐姆定律U、I參考方向相同時(shí)，U、I參考方向相反時(shí)，RU+–IRU+–I

表達(dá)式中有兩套正負(fù)號(hào)：

①式前的正負(fù)號(hào)由U、I

參考方向的關(guān)系確定；

②

U、I

值本身的正負(fù)則說明實(shí)際方向與參考方向之間的關(guān)系。通常取

U、I

參考方向相同。U=IR

U=–IR11

1.5理想電路元件Riu(一)理想無源元件1.電阻R（常用單位：、k、M））2.電感

L：（單位：H,mH,H）uei3.電容C（單位：F,F,pF）uiC直流：短路直流：開路隔‘直’傳‘交’121.電壓源電壓源模型UIRO+-E(二)理想電源元件理想電壓源（恒壓源）:RO=0時(shí)的電壓源.IE+_abUab特點(diǎn)：(1）輸出電壓不變，其值恒等于電動(dòng)勢。即Uab

E；（2）電源中的電流由外電路決定。（3）恒壓源不能短路，否則流過的電流為無限大。132.電流源ISROabUabI電流源模型理想電流源（恒流源):

RO=時(shí)的電流源.特點(diǎn)：（1）輸出電流不變，其值恒等于電流源電流IS；abIUabIs（2）輸出電壓由外電路決定。（3）恒流源不能開路，否則其兩端的電壓為無窮大。14電壓源中的電流如何確定？電流源兩端的電壓等于多少？IER_+abUab=?Is原則：Is不能變，Us不能變。電壓源中的電流I=IS恒流源兩端的電壓電阻RUS_+例題1.5.315結(jié)論：凡與理想電流源串聯(lián)的元件，其電流均等于理想電流源的電流。與理想電流源串聯(lián)的元件量值變化時(shí)，僅僅影響其自身和理想電流源的電壓，不會(huì)影響電路其余部分的電壓和電流。當(dāng)理想電流源與其它元件串聯(lián)時(shí)，對外部電路而言，可將其他元件除去，而只用一個(gè)理想電流源等效代替。多個(gè)理想電流源并聯(lián)時(shí)，可以合并成一個(gè)等效的理想電流源。16電壓源中的電流如何確定？電流源兩端的電壓等于多少？原則：Is不能變，Us不能變。電壓源中的電流恒流源兩端的電壓電阻RUSIER_+abUab=?Is_+例題1.5.417結(jié)論：凡與理想電壓源并聯(lián)的元件，其兩端的電壓均等于理想電壓源的電壓。與理想電壓源并聯(lián)的元件量值變化時(shí)，僅僅影響其自身和理想電壓源的電流，不會(huì)影響電路其余部分的電壓和電流。當(dāng)理想電壓源與其它元件并聯(lián)時(shí)，對外部電路而言，可將其他元件除去，而只用一個(gè)理想電壓源等效代替。多個(gè)理想電壓源串聯(lián)時(shí)，可以合并成一個(gè)等效的理想電壓源。181.6基爾霍夫定律(KCL)

I＝0(KVL)U＝0E＝（IR）1.7支路電流法支路電流法的解題步驟:

1.確定支路數(shù)，在圖中標(biāo)出各支路電流的參考方向，對選定的回路標(biāo)出回路循行方向。2.應(yīng)用

KCL對結(jié)點(diǎn)列出

(n－1)個(gè)獨(dú)立的結(jié)點(diǎn)電流方程。3.應(yīng)用

KVL對回路列出

b－(n－1)

個(gè)獨(dú)立的回路電壓方程（通?？扇【W(wǎng)孔列出）

。4.聯(lián)立求解b

個(gè)方程，求出各支路電流。19試求各支路電流。baI2I342V+–I11267A3cd支路中含有恒流源。注意：

(1)當(dāng)支路中含有恒流源時(shí)，若在列KVL方程時(shí)，所選回路中不包含恒流源支路，這時(shí)，電路中有幾條支路含有恒流源，則可少列幾個(gè)KVL方程。

(2)若所選回路中包含恒流源支路，則因恒流源兩端的電壓未知，所以，有一個(gè)恒流源就出現(xiàn)一個(gè)未知電壓，因此，在此種情況下不可少列KVL方程。例題1.7.3+UX–201.疊加定理只適用于線性電路（電路參數(shù)不隨電壓、電流的變化而改變）。2.疊加時(shí)只將電源分別考慮，電路的結(jié)構(gòu)和參數(shù)不變。3.解題時(shí)要標(biāo)明各支路電流、電壓的正方向。原電路中各電壓、電流的最后結(jié)果是各分電壓、分電流的代數(shù)和。=+1.8疊加定理“恒壓源不起作用”，就是將此恒壓源短路“恒流源不起作用”，就是將此恒流源開路21(一)戴維寧定理UeSRo+_R1.9等效電源定理等效電壓源的電壓（UeS

）等于有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓（UOC

）等效電壓源的內(nèi)阻等于有源二端網(wǎng)絡(luò)相應(yīng)無源二端網(wǎng)絡(luò)的輸入電阻。（有源網(wǎng)絡(luò)變無源網(wǎng)絡(luò)的原則是：電壓源短路，電流源斷路）22(二)諾頓定理ABIeSRo等效電流源IeS

為有源二端網(wǎng)絡(luò)輸出端的短路電流Isc

等效電阻仍為相應(yīng)無源二端網(wǎng)絡(luò)的輸入電阻Ro23靜態(tài)電阻動(dòng)態(tài)電阻

靜態(tài)分析——圖解法動(dòng)態(tài)分析——微變等效電路法非線性電阻的描述非線性電阻：電阻值隨電壓、電流的變化而變化。1.10非線性電阻電路24非線性電阻電路的分析靜態(tài)電阻動(dòng)態(tài)電阻適用于外加固定電壓的情況適用于分析微變電壓引起微變電流的情況QUIQuiiu25非線性電阻電路的分析-靜態(tài)分析靜態(tài)分析內(nèi)容：電路加上恒定直流電壓時(shí)，求各處的電壓和電流。靜態(tài)分析工具：圖解法R+_Eui線性部分非線性部分QE/REIQUQiu26非線性電阻電路的分析-動(dòng)態(tài)分析us+_Riurd+_Up微變：微小變化等效：線性代替非線性Quiupui在Q點(diǎn)附近的電路模型動(dòng)態(tài)分析內(nèi)容：關(guān)注變化量動(dòng)態(tài)分析工具：微變等效電路27第二部分（第四章）

交流電路28掌握:①正弦交流電的相量表示法及其運(yùn)算②串并聯(lián)電路中復(fù)阻抗、阻抗、阻抗角的計(jì)算③串聯(lián)、并聯(lián)和簡單混聯(lián)電路的計(jì)算方法④功率P、Q、S的定義及其計(jì)算方法理解:①正弦交流電的三要素和各種表示方法;②元件RLC在交流電路中的作用③功率因數(shù)提高的意義及方法④串并聯(lián)諧振的條件和特征基本要求292.1

正弦交流電的基本概念(一)交流電的周期、頻率和角頻率=1/T(二)交流電的瞬時(shí)值、最大值和有效值當(dāng)電壓時(shí)，可得也可以寫為當(dāng)電流時(shí)，可得也可以寫為30相位表示正弦量的變化進(jìn)程，也稱相位角。初相位t=0時(shí)的相位。相位：初相位：

(三)交流電的相位、初相位和相位差相位差

兩個(gè)同頻率的正弦量的相位之差或初相位之差稱為相位差。31電壓與電流正交電壓與電流同相

電壓超前電流

電壓與電流反相ωtui90°OuiωtuiOωtuiuiOiuωtO32電壓的幅值相量相量的模=正弦量的最大值

相量輻角=正弦量的初相角或：設(shè)正弦量:電壓的有效值相量相量表示:相量的模=正弦量的有效值

相量輻角=正弦量的初相角33相量的書寫方式

模用最大值表示，則用符號(hào)：實(shí)際應(yīng)用中，模多采用有效值，符號(hào)：如：已知?jiǎng)t或相量的兩種表示形式

相量圖:

把相量表示在復(fù)平面的圖形可不畫坐標(biāo)軸相量式:2.2

正弦交流電的相量表示法相量:

表示正弦量的復(fù)數(shù)稱相量34注意：1.只有正弦量才能用相量表示，非正弦量不可以。2.只有同頻率的正弦量才能畫在一張相量圖上，不同頻率不行。3.相量只是表示正弦量，而不等于正弦量。？=相量的復(fù)數(shù)運(yùn)算1.加、減運(yùn)算設(shè)：2.乘法運(yùn)算3.除法運(yùn)算旋轉(zhuǎn)因子:+j逆時(shí)針轉(zhuǎn)90°-j順時(shí)針轉(zhuǎn)90°35波形圖瞬時(shí)值相量圖復(fù)數(shù)符號(hào)法小結(jié)：正弦波的四種表示法Ti36正誤判斷？瞬時(shí)值復(fù)數(shù)有效值？j45372.3

單一參數(shù)交流電路

在直流電路中（穩(wěn)態(tài)），電感元件可視為短路，電容元件（穩(wěn)態(tài)）可視為開路。在交流電路中，電感元件和電容元件中的電流均不為零。電阻元件：消耗電能，轉(zhuǎn)換為熱能（電阻性）電感元件：產(chǎn)生磁場，存儲(chǔ)磁場能（電感性）電容元件：產(chǎn)生電場，存儲(chǔ)電場能（電容性）38單一參數(shù)電路中的基本關(guān)系參數(shù)LCR基本關(guān)系阻抗相量式相量圖39電路參數(shù)電路圖(參考方向)阻抗電壓、電流關(guān)系瞬時(shí)值有效值相量圖相量式功率有功功率無功功率Riu設(shè)則u、i

同相0LC設(shè)則則u領(lǐng)先

i90°00基本關(guān)系+-iu+-iu+-設(shè)

u落后i90°單一參數(shù)正弦交流電路的分析計(jì)算小結(jié)402.4

串聯(lián)交流電路（一）R、C、L串聯(lián)電路R+_C+_+_L_+（1）瞬時(shí)值表達(dá)式設(shè)串聯(lián)電路電流為參考正弦量，則：

同頻率的的正弦量相加，得出的仍為同頻率的正弦量，所以可得出下面形式的電源電壓：41（2）相量法R+_+jXL_+-jXC_+_設(shè)（參考相量）1)相量式則交流電路復(fù)數(shù)形式的歐姆定律令42電路參數(shù)與電路性質(zhì)的關(guān)系：當(dāng)XL>XC

時(shí)，

>0

，u

超前i

呈感性當(dāng)XL<XC

時(shí)，

<0

，u

滯后i

呈容性當(dāng)XL=XC

時(shí)，=0

，u.

i同相呈電阻性

由電路參數(shù)決定。阻抗角：432.5

并聯(lián)交流電路對于阻抗模一般注意：+-+-通式:44若正弦量用相量表示，電路參數(shù)用復(fù)數(shù)阻抗（

)或?qū)Ъ{表示，則直流電路中介紹的基本定律、定理及各種分析方法在正弦交流電路中都能使用。相量形式的基爾霍夫定律

電阻電路純電感電路純電容電路一般電路相量（復(fù)數(shù)）形式的歐姆定律(補(bǔ)充)復(fù)雜正弦交流電路的分析和計(jì)算45阻抗三角形、電壓三角形、功率三角形SQP將電壓三角形的有效值同除I得到阻抗三角形將電壓三角形的有效值同乘I得到功率三角形R2.6

交流電路的功率46阻抗三角形電壓三角形功率三角形SQU?URUXRXZP??

P、Q、S之間的關(guān)系：純電阻電路：純電容電路：純電感電路：47正誤判斷因?yàn)榻涣魑锢砹砍行е低膺€有相位。？RLC在R-L-C串聯(lián)電路中而復(fù)數(shù)阻抗只是一個(gè)運(yùn)算符號(hào)。Z不能加“?”48正誤判斷在R-L-C串聯(lián)電路中，假設(shè)？？？49正誤判斷在R-L-C串聯(lián)電路中，假設(shè)？？？？50功率因數(shù)角2.7

功率因數(shù)的提高1.功率因數(shù):對電源利用程度的衡量。X+-的意義：電壓與電流的相位差，阻抗的輻角說明： 由負(fù)載性質(zhì)決定。與電路的參數(shù)和頻率有關(guān)，與電路的電壓、電流無關(guān)。51所以

提高可使發(fā)電設(shè)備的容量得以充分利用所以提高可減小線路和發(fā)電機(jī)繞組的損耗。

必須保證原負(fù)載的工作狀態(tài)不變。即：加至負(fù)載上的電壓和負(fù)載的有功功率不變。

在感性負(fù)載兩端并電容(1)

提高功率因數(shù)的原則：(2)

提高功率因數(shù)的措施:522.8

電路中的諧振諧振：在同時(shí)含有L和C的交流電路中，若調(diào)節(jié)電路的參數(shù)或電源的頻率，使電壓和電流同相，電路呈電阻性，稱電路處于諧振狀態(tài)。此時(shí)電路與電源之間不再有能量的交換。串聯(lián)諧振：L

與C

串聯(lián)時(shí)u、i

同相并聯(lián)諧振：L

與C

并聯(lián)時(shí)u、i

同相=0，Q=QL+QC=053同相由定義，諧振時(shí)：或：即諧振條件：諧振時(shí)的角頻率（一）串聯(lián)諧振電路1.諧振條件RLC+_+_+_+_串聯(lián)諧振又稱為電壓諧振。54或2.

諧振頻率(2)電流最大(3)同相(1)

阻抗最小3.串聯(lián)諧振特怔(4)電壓關(guān)系電阻電壓：UR=IR=U大小相等、相位相差180電容、電感電壓：55（二）并聯(lián)諧振1.

諧振條件+-+2.

諧振頻率或3.并聯(lián)諧振的特征(1)

阻抗最大，呈電阻性(2)電流最小LC并聯(lián)部分開路(3)同相(4)電流關(guān)系56第三部分（第五章）

三相電路，供電與用電57掌握:①三相電源和三相負(fù)載的聯(lián)結(jié)方式②對稱三相電路中電壓、電流和功率的計(jì)算理解:①三相電路相序、對稱性等基本概念②三相四線制供電系統(tǒng)中中線的作用③不對稱三相電路的分析方法和基本結(jié)論基本要求58三相交流電源的連接（一）星形接法線電流等于相電流，相位相同（二）三角形接法中線的作用：保證星形聯(lián)結(jié)三相不對稱負(fù)載的相電壓對稱。59三相交流電路的小結(jié)(3)--三相電路計(jì)算負(fù)載形接法對稱負(fù)載下：各相電壓、電流單獨(dú)計(jì)算。負(fù)載不對稱時(shí)：負(fù)載對稱時(shí)：電壓對稱、電流對稱，只需計(jì)算一相。求電表讀數(shù)時(shí)，可只算有效值，不算相位。三相電路的計(jì)算要特別注意相位問題。負(fù)載Y形接法電源對稱時(shí)：60三相交流電路的小結(jié)(4)--三相功率計(jì)算三相總功率：負(fù)載對稱時(shí)：和接法無關(guān)61第四部分（第6章）變壓器62了解:①變壓器的磁路和基本結(jié)構(gòu)②繞組同名端的含義理解:①單相和三相變壓器的額定值②變壓器的三大作用③變壓器的功率和損耗基本要求63二、變壓器的作用

1.電壓變換結(jié)論：改