电路基础知识总结(精华版)_1.docx

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1、电路基础知识总结(精华版)电路知识总结精简1.电流的参考方向能够任意指定，分析时：若参考方向与实际方向一致，则i0，反之i0反之u3注意问题：最后叠加时，应考虑各电源单独作用产生的电流与总电流的方向问题。叠加原理只合适于线性电路，不合适于非线性电路；只合适于电压与电流的计算，不合适于功率的计算。七戴维宁定理1意义：把一个复杂的含源二端网络，用一个电阻和电压源来等效。2等效电源电压的求法：把负载电阻断开，求出电路的开路电压UOC。等效电源电压UeS等于二端网络的开路电压UOC。3等效电源内电阻的求法：1把负载电阻断开，把二端网络内的电源去掉电压源短路，电流源断路，从负载两端看进去的电阻，即等效电

2、源的内电阻R0。2把负载电阻断开，求出电路的开路电压UOC。然后，把负载电阻短路，求出电路的短路电流ISC，则等效电源的内电阻等于UOC/ISC。八诺顿定理1意义：把一个复杂的含源二端网络，用一个电阻和电流源的并联电路来等效。2等效电流源电流IeS的求法：把负载电阻短路，求出电路的短路电流ISC。则等效电流源的电流IeS等于电路的短路电流ISC。3等效电源内电阻的求法：同戴维宁定理中内电阻的求法。本章介绍了电路的基本概念、基本定律和基本的分析计算方法，必须很好地理解把握。其中，戴维宁定理是必考内容，即便在本章的题目中没有出现戴维宁定理的内容，在第2章的题目中也会用到。第2章电路的瞬态分析一换路

3、定则：1换路原则是:换路时：电容两端的电压保持不变，Uc(o+)=Uc(o-)。电感上的电流保持不变，Ic(o+)=Ic(o-)。原因是：电容的储能与电容两端的电压有关，电感的储能与通过的电流有关。2换路时，对电感和电容的处理1换路前，电容无储能时，Uc(o+)=0。换路后，Uc(o-)=0，电容两端电压等于零，能够把电容看作短路。2换路前，电容有储能时，Uc(o+)=U。换路后，Uc(o-)=U，电容两端电压不变，能够把电容看作是一个电压源。3换路前，电感无储能时，IL(o-)=0。换路后，IL(o+)=0，电感上通过的电流为零，能够把电感看作开路。4换路前，电感有储能时，IL(o-)=I。

4、换路后，IL(o+)=I，电感上的电流保持不变，能够把电感看作是一个电流源。3根据以上原则，能够计算出换路后，电路中各处电压和电流的初始值。二RC电路的零输入响应三RC电路的零状态响应2电压电流的充电经过四RC电路全响应2电路的全响应稳态响应暂态响应稳态响应暂态响应3电路的全响应零输入响应零状态响应零输入响应零状态响应五一阶电路的三要素法：1用公式表示为：其中：为待求的响应，待求响应的初始值，为待求响应的稳态值。2三要素法合适于分析电路的零输入响应，零状态响应和全响应。必须把握。3电感电路的过渡经过分析，同电容电路的分析。电感电路的时间常数是:六本章温习要点1计算电路的初始值先求出换路前的原始

5、状态，利用换路定则，求出换路后电路的初始值。2计算电路的稳定值计算电路稳压值时，把电感看作短路，把电容看作断路。3计算电路的时间常数当电路很复杂时，要把电感和电容以外的部分用戴维宁定理来等效。求出等效电路的电阻后，才能计算电路的时间常数。4用三要素法写出待求响应的表达式不管给出什么样的电路，都能够用三要素法写出待求响应的表达式。第3章沟通电路温习指导一正弦量的基本概念1正弦量的三要素1表示大小的量：有效值，最大值2表示变化快慢的量：周期T，频率f，角频率.3表示初始状态的量：相位，初相位，相位差。2正弦量的表达式：3了解有效值的定义：4了解有效值与最大值的关系：5了解周期，频率，角频率之间的关

6、系：二复数的基本知识：1复数可用于表示有向线段，如图：复数A的模是r，辐角是2复数的三种表示方式：1代数式：2三角式：3指数式：4极坐标式：3复数的加减法运算用代数式进行。复数的乘除法运算用指数式或极坐标式进行。4复数的虚数单位j的意义：任一向量乘以+j后，向前逆时针方向旋转了，乘以-j后，向后顺时针方向旋转了。三正弦量的相量表示法：1相量的意义：用复数的模表示正弦量的大小，用复数的辐角来表示正弦量初相位。相量就是用于表示正弦量的复数。为与一般的复数相区别，相量的符号上加一个小园点。2最大值相量：用复数的模表示正弦量的最大值。3有效值相量：用复数的模表示正弦量的有效值。4例题1：把一个正弦量用

7、相量表示。解：最大值相量为：有效值相量为：5注意问题：正弦量有三个要素，而复数只要两个要素，所以相量中只表示出了正弦量的大小和初相位，没有表示出沟通电的周期或频率。相量不等于正弦量。6用相量表示正弦量的意义：用相量表示正弦后，正弦量的加减，乘除，积分和微分运算都能够变换为复数的代数运算。7相量的加减法可以以用作图法实现，方法同复数运算的平行四边形法和三角形法。四电阻元件的沟通电路1电压与电流的瞬时值之间的关系：u=Ri式中，u与i取关联的参考方向设：式1则：式2从上式中看到，u与i同相位。2最大值形式的欧姆定律(电压与电流最大值之间的关系)从式2看到：3有效值形式的欧姆定律(电压与电流有效值之

8、间的关系)从式2看到：4相量形式的欧姆定律(电压相量与电流相量之间的关系)由式1和式2得：相位与相位同相位。5瞬时功率：6平均功率：五电感元件的沟通电路1电压与电流的瞬时值之间的关系：式中，u与i取关联的参考方向设：式1则：式2从上式中看到，u与i相位不同，u超前i2最大值形式的欧姆定律(电压与电流最大值之间的关系)从式2看到：3有效值形式的欧姆定律(电压与电流有效值之间的关系)从式2看到：4电感的感抗：单位是：欧姆5相量形式的欧姆定律(电压相量与电流相量之间的关系)由式1和式2得：相位比相位的相位超前。6瞬时功率：7平均功率：8无功功率：用于表示电源与电感进行能量交换的大小Q=UI=XL单位

9、是乏：Var六电容元件的沟通电路1电压与电流的瞬时值之间的关系：式中，u与i取关联的参考方向设：式1则：式2从上式中看到，u与i不同相位，u落后i2最大值形式的欧姆定律(电压与电流最大值之间的关系)从式2看到：3有效值形式的欧姆定律(电压与电流有效值之间的关系)从式2看到：4电容的容抗：单位是：欧姆5相量形式的欧姆定律(电压相量与电流相量之间的关系)由式1和式2：得：相位比相位的相位落后。6瞬时功率：7平均功率：8无功功率：用于表示电源与电容进行能量交换的大小为了与电感的无功功率相区别，电容的无功功率规定为负。Q=-UI=-XC单位是乏：Var七R、L、C元件上电路与电流之间的相量关系、有效值

10、关系和相位关系如下表所示：元件名称相量关系有效值关系相位关系相量图电阻R电感L电容C表1电阻、电感和电容元件在沟通电路中的主要结论八RLC串联的沟通电路RLC串联电路的分析RLC串联电路如下图，各个元件上的电压相加等于总电压：1相量形式的欧姆定律上式是计算沟通电路的重要公式2复数阻抗：复阻抗Z的单位是欧姆。与表示正弦量的复数例：相量不同，Z仅仅是一个复数。3阻抗模的意义：1此式也称为有效值形式的欧姆定律2阻抗模与电路元件的参数之间的关系4阻抗角的意义：1阻抗角是由电路的参数所确定的。2阻抗角等于电路中总电压与电流的相位差。3当，时，为感性负载，总电压超前电流一个角；当，时，为容性负载，总电压滞

11、后电流一个角；当,时，为阻性负载，总电压和电流同相位；这时电路发生谐振现象。5电压三角形：在RLC串联电路中，电压相量组成一个三角形如下图。图中分别画出了、和三种情况下，电压相量与电流相量之间的关系。6阻抗三角形：了解R、XL、与角之间的关系及计算公式。九阻抗的串并联1阻抗的串联电路如图：1各个阻抗上的电流相等：2总电压等于各个阻抗上和电压之和：3总的阻抗等于各个阻抗之和：4分压公式：多个阻抗串联时，具有与两个阻抗串联类似的性质。2阻抗的并联电路如图：1各个阻抗上的电压相等：2总电流等于各个阻抗上的电流之和：3总的阻抗的计算公式：或4分流公式：多个阻抗并联时，具有与两个阻抗并联类似的性质。3复

12、杂沟通电路的计算在少学时的电工学中一般不讲复杂沟通电路的计算，对于复杂的沟通电路，仍然能够用直流电路中学过的计算方法，如：支路电流法、结点电压法、叠加原理、戴维宁定理等。十沟通电路的功率1.瞬时功率：p=ui=UmImsin(t+)sint=UIcosUIcos(2t+)2.平均功率：P=UIcos平均功率又称为有功功率，其中cos称为功率因数。电路中的有功功率也就是电阻上所消耗的功率：3.无功功率：Q=ULIUCI=I2(XLXC)=UIsin电路中的无功功率也就是电感与电容和电源之间往返交换的功率。4.视在功率：S=UI视在功率的单位是伏安VA，常用于表示发电机和变压器等供电设备的容量。5

13、功率三角形：P、Q、S组成一个三角形，如下图。其中为阻抗角。它们之间的关系如下：十一。电路的功率因数1功率因数的意义从功率三角形中能够看出，功率因数。功率因数就是电路的有功功率占总的视在功率的比例。功率因数高，则意味着电路中的有功功率比例大，无功功率的比例小。2功率因数低的原因：(1)生产和生活中大量使用的是电感性负载异步电动机，洗衣机、电风扇、日光灯都为感性负载。(2)电动机轻载或空载运行大马拉小车异步电动机空载时cos=0.20.3，额定负载时cos=0.70.9。3提高功率因数的意义：(1)提高发电设备和变压器的利用率发电机和变压器等供电设备都有一定的容量，称为视在功率，提高电路的功率因

14、数，可减小无功功率输出，提高有功功率的输出，增大设备的利用率。(2)降低线路的损耗由公式，当线路传送的功率一定，线路的传输电压一定时，提高电路的功率因数可减小线路的电流，进而能够降低线路上的功率损耗，降低线路上的电压降，提高供电质量，还能够使用较细的导线，节省建设成本。4并联电容的求法一，从电流相量图中导出：在电感性负载两端并联电容能够补偿电感消耗的无功功率，提高电路的功率因数。电路如图：计算公式如下：5并联电容的求法二，从功率三角形图中导出：如下图，和S1是电感性负载的阻抗角和视在功率，和S是加电容后电路总的阻抗角和视在功率，QL和QC分别是电感和电容的无功功率，Q是电路总的无功功率。计算公

15、式如下：十二。本章温习重点1概念题：关于正弦量表达式、相量表达式式、感抗、容抗、阻抗等公式判定正误的题目，如教材各节后面的考虑题。可能以填空题、判定题的形式出现。2用相量计算沟通电路用相量计算沟通电路，是本章的核心内容，必须把握。但由于复数的计算很费时间，所以本章不会出很复杂的电路计算题。重点应把握简单沟通电路的计算，例如：RLC串联电路、RL串联电路、RL串联后再并联电容等电路。3有些电路不用相量也能计算，甚至比用相量法计算电路要简单。只用阻抗、相位角、有功功率、无功功率、视在功率等相差公式计算电路，例如作业题3.7.1、3.7.2等。第4章供电与用电温习指导一、概念题：1星形联合法中线电压

16、与相电压的关系，线电流与相电流的关系。三角形联合法中线电压与相电压的关系，线电流与相电流的关系。基本要求是：已知一个线电压或相电压的表达式(三角函数式或相量表达式)，能写出其它线电压和相电压的表达式。2三相负载故障情况(短路、断路)下，电路的分析与简单计算。3已知负载的额定相电压，根据三相电源的电压考虑采用何种联合方法(星形或三角形)。二、简单计算题：考察三相电路的基本知识，一般用于对称三相电路的计算。例1：有一电源和负载都是星形联合的对称三相电路,已知电源线电压为380V,负载每相阻抗模为10,试求负载的相电流和线电流。解：负载相电压Up=220V负载相电流Ip=22A负载线电流IL=22A

17、三、用相量进行计算的题目一般用于计算不对称的三相电路。例3：已知R1=22，R2=38，UL=380V，求线电流的大小。解：用相量法求解。设U相的相电压为四、用功率相加的方法计算电路求总的有功功率、无功功率和视在功率的方法是：总的有功功率等于各个元件的有功功率之和，等于各个支路的有功功率之和，也等于各个部分电路的有功功率之和。总的无功功率等于各个元件的无功功率之和，等于各个支路的无功功率之和，也等于各个部分电路的无功功率之和。总的视在功率按式计算。注意：一般情况下，用此法计算电路，有时比用相量法计算电路要简单一些，此方法可以用于单相沟通电路的计算。第6章电动机温习指导一本章主要的计算公式及分类

18、本章公式很多，可归纳总结如下：1转速、转差率、极对数、频率之间的关系2输出功率、转矩之间的关系3输入功率、额定电压、额定电流、额定功率因数之间的关系4输入功率、输出功率、损耗和效率之间的关系5Y一起动时起动电流和起动转矩的公式6自耦变压器降压起动时起动电流和起动转矩的公式7其它公式二本章温习重点一.概念题：1关于转速、转差率、极对数、频率之间的关系的题目。例1日本和美国的工业标准频率为60Hz，他们的三相电动机在p=1和p=2时转速怎样？答：分别为3600转/分和1800转/分。例250HZ的三相异步电动机，转速是1440r/min时，转差率是多少？转子电流的频率是多少？答：S0.04，f2=

19、Sf1=2HZ.2关于电动机的连接方式星形或三角形及简单计算。例1额定电压为380V/660V，星/角联合的三相异步电动机，试问当电源电压分别为380V和660V时各采用什么联合方式？它们的额定电流能否一样？额定相电流能否一样？额定线电流能否一样？若不同，差多少？答：当电源电压为380V时采用三角形联合方式，当电源电压为660V时采用星形联合方式时它们的额定相电流一样，额定线电流不同。例2：380V星形联合的三相异步电动机，电源电压为何值时才能接成三角形？380V角形联合的三相异步电动机，电源电压为何值时才能接成星形？答：220V和660V。3关于星形一三角形起动、自耦变压器降压起动的问题。例

20、1：星形-三角形减压起动是降低了定子线电压还是降低了定子线电压？自偶减压起动呢？答：前者是降低了定子相电压，没有降低线电压，后者是降低了定子线电压，使得相电压也随之降低。4其它二。计算题：至少会作下面2类题目。1关于电动机的额定数据的计算。例1：一台4个磁极的三相异步电动机，定子电压为380V，频率为50Hz，三角形联合。在负载转矩TL=133N?m时，定子线电流为47.5A，总损耗为5kW，转速为1440r/min。求：1同步转速；2转差率；3功率因数；4效率。解：1由题目知p2，所以2342关于能否采用直接起动、星形一三角形起动、自耦变压器降压起动的题目。例1：某三相异步电动机，PN30k

21、W，UN380V，三角形联合，IN63A，nN740r/min，KS1.8，KI6，TL0.9TN，由SN=200KV?A的三相变压器供电。电动机起动时，要求从变压器取用的电流不得超过变压器的额定电流。试问：1能否直接起动？2能否星三角起动？3能否选用KA0.8的自耦变压器起动？答：1变压器的额定电流为固然但由于，故不能够直接起动。2由于，故不能够采用星一三角起动。3从变压器取用的电流为：由于，故能够选用KA0.8的自耦变压器起动。第7章电气控制电路温习指导一温习内容：1熟悉电气控制电路中常用控制电器的构造、工作原理。包括刀开关、空气开关、行程开关、熔断器、按钮、沟通接触器、中间继电器、时间继

22、电器等。2必须理解、把握并能默写画出异步电动机起停控制电路和正反转控制电路，这是本章的核心内容，也是能分析其它控制电路的基础。3理解电气控制电路中的各种保护环节。包括短路保护、过载保护、失压保护、零压保护、互锁联锁保护等。4理解电气控制电路中的其它控制功能。例：点动控制、长动控制、自锁控制、顺序控制、时间控制、行程控制等。二考试例题：1画出异步电动机直接起动的控制电路，要求具有短路保护、过载保护、失压保护、零压保护功能。2画出异步电动机直接起动的控制电路，要求具有短路保护、过载保护、失压保护、零压保护功能。并能进行点动控制和长动控制。3画出异步电动机正反转控制电路，要求具有短路保护、过载保护、

23、失压保护、零压保护、联锁保护功能。4改错题。要求熟悉电气控制电路的功能和各种控制电器的符号。5能分析和设计简单的顺序控制电路。如两台电动机按一定的顺序起动或停止的控制电路。6能分析和设计简单的行程控制电路。如实现自动往返的控制电路。由于本章学时很少只要4学时，讲的内容不是很多，在整个电工学课程共十几章，每章都有题中所占比例不是很大，一般不会出难题和大题，前4个题应重点把握。第8章半导体器件温习指导本章温习的重点是概念题、作图题和判定题。一概念题1关于半导体材料的性质例1：半导体材料有哪些性质？答：光敏特性、热敏特性、掺杂特性。例2：P型半导体中，()是多数载流子？()是少数载流子？答：空穴、自

24、由电子。例3：N型半导体中，()是多数载流子？()是少数载流子？答：自由电子、空穴。2关于关于PN结的性质例1：PN结加正向电压时，P区接电源的()极，N区接电源的()极。答：正、负。例2：PN结加反向电压时，P区接电源的()极，N区接电源的()极。答：负、正。3关于二极管的性质例1：硅二极管的导通电压是()伏，锗二极管的导通电压是()伏？答：0.7V、0.3V。例2：硅二极管的死区电压是()伏，锗二极管的死区电压是()伏？答：0.5V、0.2V。例3：二极管的最高反向工作电压能否等于反向击穿电压？答：不相等，约为1/2到2/3。4关于晶闸管的性质例1：晶闸管的导通条件是什么？答：阳极和控制极

25、都加正向电压。二作图题和判定题1关于二极管的题目，一般要用理想二极管来判定。例1：输入电压是沟通电压，画出输出电压和波形。例2：上题中，输入电压改为直流电压，求输出电压的大小。改变二极管和电阻的位置、改变二极管的方向、改变电源电压的大小，上题可变成多个题目。例3：A、B端的电位不同，求F电位。2关于稳压二极管的题目要了解稳压管的几种工作状态稳压管加反向电压，且反向电压大于稳压值，稳压管的电压等于稳压值。稳压管加反向电压，且反向电压小于稳压值，稳压管不导通。稳压管加正向电压，稳压管导通，导通电压很小，约0.60.7V。3关于三极管的三种工作状态。放大状态：发射结正向偏置、集电结反向偏置。公式成立

26、。饱和状态：发射结正向偏置、集电结正向偏置。UCE约为0.2一0.3V集电极电流等于集电极饱和电流ICS，截止状态：发射结反向偏置、集电结反向偏置。UCE等于电源电压；集电极电流为零IC=0。第11章直流稳压电源温习指导一理解并记住整流电路的16个基本公式1单相半波整流电路(1)输出电压的大小用平均值来表示(2)输出电流的平均值(3)通过二极管的电流平均值(4)二极管承受反向电压的最大值2单相桥式整流电路(1)输出电压的大小用平均值来表示(2)输出电流的平均值(3)通过二极管的电流平均值(4)二极管承受反向电压的最大值3单相半波可控整流电路(1)输出电压的大小用平均值来表示(2)输出电流的平均值(3)通过晶闸管的电流平均值(4)晶闸管承受正反向电压的最大值4单相桥式半控整流电路(1)输出电压的大小用平均值来表示(2)输出电流的平均值(3)通过晶闸管和二极管的电流平均值(4)晶闸管承受正反向电压的最大值二整流电路加电容滤波后的计算公式1滤波电容的选择公式单相半波整流电路单相桥式整流电路2输出电压U0的值三单相桥式整流电路中二极管和电容的故障分析1某二极管断路：电路变为单相半波整流电路。2某二极管短路：造成电源短路。3某二极管接反：造成电源短路。4滤波电容开路：5负载开路：四整流电路的例题五其它概念1可控整流电路中控制角和导通角的关系：+=180。2滤波电容的极性。