電工基礎復習

第0章安全用電安全用電電力網的電壓等級高壓：1KV及以上的電壓稱為高壓。有1,3,6,10,35,110,330,550KV等。低壓：1KV及以下的電壓稱為低壓。有220，380V。工頻。安全電壓：36V以下的電壓稱為低壓。我國規(guī)定的安全電壓等級有：12V、24V、36V等。1.人體電阻人體電阻因人而異，通常為104~105

，當角質外層破壞時，則降到800~1000。2.電流強度對人的傷害人體允許的安全工頻電流:30mA工頻危險電流:50mA電流頻率在40Hz~60Hz對人體的傷害最大。實踐證明，直流電對血液有分解作用，而高頻電流不僅沒有危害還可以用于醫(yī)療保健等。3.電流頻率對人體的傷害4.電流持續(xù)時間與路徑對人體的傷害電流通過人體的時間愈長，則傷害愈大。12.3.4接地和接零1.工作接地2.保護接地3.保護接零4.觸電方式第1章電路的基本概念與基本定律1.1電路的作用與組成部分1.3電壓和電流的參考方向1.4歐姆定律1.5電源有載工作、開路與短路1.6基爾霍夫定律1.7電路中電位的概念及計算1.1電路的作用與組成部分

(1)實現電能的傳輸、分配與轉換(2)實現信號的傳遞與處理1.電路的作用2.電路的組成部分電源:提供電能的裝置負載:取用電能的裝置中間環(huán)節(jié)：傳遞、分配和控制電能的作用發(fā)電機升壓變壓器降壓變壓器電燈電動機電爐...輸電線1.3電壓和電流的參考方向物理中對基本物理量規(guī)定的方向1.電路基本物理量的實際方向物理量實際方向電流I正電荷運動的方向電動勢E

(電位升高的方向)

電壓U(電位降低的方向)高電位

低電位

單位kA、A、mA、μA低電位

高電位kV、V、mV、μVkV、V、mV、μV解：對圖(a)有,U=E例1：對下圖電路列出式子。對圖(b)有,U=E–IRabc對圖(c)有,U=E+IR1.5電源有載工作、開路與短路例2：若電源的開路電壓為10V，短路電流為2A，則它外接3Ω電阻時的電流和端電壓各為多少？U0=E=10VIR0R+

-EU+

-I開路時：短路時：外接3Ω電阻時：U=E–IR0=10-1.25×5=3.75V例3：支路：ab、bc、ca、…（共6條）回路：abda、abca、adbca…

（共7個）結點：a、b、c、d

(共4個）網孔：abd、abc、bcd（共3個）adbcE–+GR3R4R1R2I2I4IGI1I3I1.6基爾霍夫定律圖中，Ｒ1＝Ｒ2＝Ｒ3＝1Ω，Ｉ1＝3Ａ，Ｉ2＝－2Ａ，求Ｕab和Ｕbc例4：Ｕab=I1×Ｒ1+I2×Ｒ2=1VＵbc=-I2×Ｒ2+I3×Ｒ3

=7VI3=I1-I2=5A電流定律可以推廣應用于包圍部分電路的任一假設的閉合面。I=?例:廣義結點I=0IA+IB+IC=0ABCIAIBIC2+_+_I51156V12V例5：例6:圖示電路，計算開關S斷開和閉合時A點的電位VA解:(1)當開關S斷開時(2)當開關閉合時,電路如圖（b）電流I2=0，電位VA=0V。電流I1=I2=0，電位VA=6V。電流在閉合路徑中流通2KA+I12kI2–6V(b)2k+6VA2kSI2I1(a)第2章電路的分析方法2.1電阻串并聯連接的等效變換2.3電源的兩種模型及其等效變換2.6疊加原理2.7戴維寧定理將Y形聯接等效變換為形聯結時若Ra=Rb=Rc=RY時，有Rab=Rbc=Rca=R=3RY；

將形聯接等效變換為Y形聯結時若Rab=Rbc=Rca=R時，有Ra=Rb=Rc=RY=R/32.2

電阻星形聯結與三角形聯結的等效變換等效變換acbRcaRbcRabIaIbIcIaIbIcbcRaRcRba例1：對圖示電路求總電阻R12R1231232311由圖：R12=3.2R12CD12111112R12113212123.22.3.3電壓源與電流源的等效變換由圖a：

U=E－IR0由圖b：U=ISR0–IR0IRLR0+–EU+–電壓源等效變換條件:E=ISR0RLR0UR0UISI+–電流源例2:試用電壓源與電流源等效變換的方法計算2電阻中的電流。解:–8V+–22V+2I(d)2由圖(d)可得6V3+–+–12V2A6112I(a)2A3122V+–I2A61(b)4A2222V+–I(c)例3：baI2I342V+–I11267A3試求各支路電流。解：①求結點電壓Uab②應用歐姆定律求各電流例4:電路如圖：已知：E1=50V、E2=30VIS1=7A、IS2=2AR1=2、R2=3、R3=5試求：各電源元件的功率。解：(1)求結點電壓Uab注意：恒流源支路的電阻R3不應出現在分母中。b+–R1E1R2E2R3IS1IS2a+_I1I2+UI1–(2)應用歐姆定律求各電壓源電流(3)求各電源元件的功率（因電流I1從E1的“+”端流出，所以發(fā)出功率）（發(fā)出功率）（發(fā)出功率）（因電流IS2從UI2的“–”端流出，所以取用功率）

PE1=E1

I1=5013W=650W

PE2=E2

I2=3018W=540W

PI1=UI1

IS1=Uab

IS1=247W=168W

PI2=UI2

IS2=(Uab–IS2R3)IS2=142W=28W+UI2–b+–R1E1R2E2R3IS1IS2a+_I1I2+UI1–例5：

電路如圖，已知E=10V、IS=1A，R1=10

R2=R3=5，試用疊加原理求流過R2的電流I2和理想電流源IS兩端的電壓US。

(b)E單獨作用將IS

斷開(c)IS單獨作用

將E短接解：由圖(b)(a)+–ER3R2R1ISI2+–US+–ER3R2R1I2'+–US'R3R2R1ISI2+–US

例5：電路如圖，已知E=10V、IS=1A，R1=10

R2=R3=5，試用疊加原理求流過R2的電流I2

和理想電流源IS兩端的電壓US。

(b)E單獨作用(c)IS單獨作用(a)+–ER3R2R1ISI2+–US+–ER3R2R1I2'+–US'R3R2R1ISI2+–US解：由圖(c)例6：已知：US=1V、IS=1A時，Uo=0VUS=10V、IS=0A時，Uo=1V求：US=0V、IS=10A時，Uo=?解：電路中有兩個電源作用，根據疊加原理可設

Uo=K1US+K2IS當US=10V、IS=0A時，當US=1V、IS=1A時，US線性無源網絡UoIS+–+-得0

=K11+K21得1

=K110+K20聯立兩式解得：K1=0.1、K2=–0.1所以

Uo=K1US+K2IS

=0.10+(–0.1)10

=–1V解：(1)斷開待求支路求等效電源的電動勢E例1：電路如圖，已知E1=40V，E2=20V，R1=R2=4，R3=13，試用戴維寧定理求電流I3。E1I1E2I2R2I3R3+–R1+–abR2E1IE2+–R1+–ab+U0–E也可用結點電壓法、疊加原理等其它方法求。E=

U0=E2+I

R2=20V+2.54

V=30V或：E=

U0=E1–I

R1=40V–2.54

V

=30V解：(2)求等效電源的內阻R0

除去所有電源（理想電壓源短路，理想電流源開路）例1：電路如圖，已知E1=40V，E2=20V，R1=R2=4，R3=13，試用戴維寧定理求電流I3。E1I1E2I2R2I3R3+–R1+–abR2R1abR0從a、b兩端看進去，R1和R2并聯求內阻R0時，關鍵要弄清從a、b兩端看進去時各電阻之間的串并聯關系。例7：已知：R1=5、R2=5

R3=10、R4=5

E=12V、RG=10試用戴維寧定理求檢流計中的電流IG。有源二端網絡E–+GR3R4R1R2IGRGabE–+GR3R4R1R2IGRG解:(1)求開路電壓U0EU0+–ab–+R3R4R1R2I1I2E'=

Uo=I1R2–I2R4=1.25V–0.85V

=2V或：E'=

Uo=I2R3–I1R1=0.810V–1.25V=2V(2)求等效電源的內阻R0R0abR3R4R1R2從a、b看進去，R1和R2并聯，R3和R4并聯，然后再串聯。解：(3)畫出等效電路求檢流計中的電流IGE'R0+_RGabIGabE–+GR3R4R1R2IGRG第3章電路的暫態(tài)分析3.2儲能元件和換路定則3.1電阻元件、電感元件與電容元件

電容元件我們常將理想電容器稱為電容元件，簡稱為電容。電容元件的圖形符號如圖3-1所示。電容為：在國際單位制中，電容的單位為法拉，簡稱法，用符號F表示。

電感1.電感元件和電感電感元件的圖形符號見圖3-5。在國際單位制中，的單位為亨利，用符號H表示。

2.電感元件上電壓與電流的關系：電感元件中電流不變化時，，電感元件兩端電壓，如同零電阻一樣，此時電感元件如同一段線路。即對直流而言，電感線圈相當于短路。電容電路：注：換路定則僅用于換路瞬間來確定暫態(tài)過程中

uC、iL初始值。設：t=0—表示換路瞬間(定為計時起點)

t=0-—表示換路前的終了瞬間

t=0+—表示換路后的初始瞬間（初始值）換路定則電感電路：第4章正弦交流電路4.2正弦量的相量表示法4.4電阻、電感與電容元件串聯交流電路4.1正弦電壓與電流4.7交流電路的頻率特性4.8功率因數的提高4.5阻抗的串聯與并聯4.3單一參數的交流電路4.1正弦電壓與電流設正弦交流電流：角頻率：決定正弦量變化快慢幅值：決定正弦量的大小幅值、角頻率、初相角成為正弦量的三要素。初相角：決定正弦量起始位置Im2TiO4.3單一參數正弦交流電路的分析計算小結電路參數電路圖(參考方向)阻抗電壓、電流關系瞬時值有效值相量圖相量式功率有功功率無功功率Riu設則u、i同相0LC設則則u領先i90°00基本關系+-iu+-iu+-設u落后i90°例1：已知:求:(1)電流的有效值I與瞬時值i;(2)各部分電壓的有效值與瞬時值；(3)作相量圖；(4)有功功率P、無功功率Q和視在功率S。在RLC串聯交流電路中，解：(1)(2)方法1：方法1：通過計算可看出：而是(3)相量圖(4)或(4)或呈容性方法2：復數運算解：同相由定義，諧振時：或：即諧振條件：諧振時的角頻率串聯諧振電路1.諧振條件4.7.2串聯諧振RLC+_+_+_+_2.諧振頻率或電路發(fā)生諧振的方法：(1)電源頻率f一定，調參數L、C使fo=f；(2)電路參數LC一定，調電源頻率f，使f=fo3.串聯諧振特怔(1)

阻抗最小當電源電壓一定時：(2)電流最大電路呈電阻性，能量全部被電阻消耗，和相互補償。即電源與電路之間不發(fā)生能量互換。(3)同相(4)電壓關系電阻電壓：UR=IoR=U大小相等、相位相差180電容、電感電壓：令：表征串聯諧振電路的諧振質量品質因數，Q值越大，曲線越尖銳，選擇性越好。所以串聯諧振又稱為電壓諧振。注意諧振時:與相互抵消，但其本身不為零，而是電源電壓的Q倍。相量圖：如Q=100,U=220V,則在諧振時所以電力系統(tǒng)應避免發(fā)生串聯諧振。結論感性負載并聯電容C后：(2)

原感性支路的工作狀態(tài)不變:(3)

電路總的有功功率不變因為電路中電阻沒有變，所以消耗的功率也不變。(1)電路的總電流，電路總功率因數I電路總視在功率S不變感性支路的功率因數不變感性支路的電流1I4.8功率因數的提高第5章三相電路5.1三相電壓5.2負載星形聯結的三相電路5.3負載三角形聯結的三相電路5.4三相功率相量圖波形圖e0u1u2u32120°240°360°相量表示U2U1..120°120°120°U3.三相電動勢瞬時表示式對稱三相電動勢的瞬時值之和為0最大值相等頻率相同相位互差120°稱為對稱三相電動勢三個正弦交流電動勢滿足以下特征結論：負載Y聯結時，線電流等于相電流。?！?30且落后相應的相電流(相電流),3Δ聯接時線電流對稱負載

:結論PIIl

例1：N+++–––NR1R2R3ACB若R1=R2=R3=5，求線電流及中性線電若R1=5,R2=10,R3=20,求線電流及一星形聯結的三相電路，電源電壓對稱。設電