电工学考试的复习.doc

心之所向，所向披靡复习与自我检测（一）直流电路一、 学习要点1.电压电流的参考方向在电路中虽有确定的电流方向和电位的高低之别，但在实际电路中往往难以事先判断电流和电压的真实方向。为了分析和计算的方便，可任意选定一个方向作为参考方向，这样电流、电压物理量就从标量“变”成代数量，有正负之分。当电流或电压的真实方向与参考方向一致时，定为正值；不一致时，定为负值。如果不选定参考方向，讨论电流或电压的正负就没有意义。在实际运算中，常常把元件上的电流和电压的参考方向选得一致（称为关联参考方向），这样，在电路图上就只需标出电流或电压参考方向的一个即可。2.伏安特性二端元件上的电压降U和流过的电流I的关系即为伏安关系。伏安关系用VI平面上的曲线表示，即伏安特性曲线。用伏安特性曲线可简洁明瞭地分析研究元件的性质。3.电路的基本定律(1)欧姆定律是描述电阻元件两端电压和流过它的电流之间关系的定律，在电压、电流参考方向一致（关联参考方向）的情况下，可表示为UIR当电压、电流参考方向选得不一致时，欧姆定律可表示为U=-IR(2)基尔霍夫定律它包括节点电流定律（）和回路电压定律（）。基尔霍夫定律是描述电路中各元件相互连接间的电压、电流应遵循的规律，它是电荷守恒和能量守恒在电路中的具体体现。a（）在任一瞬时，流入电路某节点的电流之和等于流出该节点的电流之和，即入出若取流入节点电流为正，流出节点电流为负，则可表示为b)回路电压定律（）在任一瞬时，沿任一回路循行方向，回路内各电压降的代数和等于各电动势的代数和，即式中把电压、电动势、电流的参考方向与回路循行方向一致的取正，不一致的取负。若把电源电动势用其两端电压来表示，回路电压定律可以定义为沿任一回路循行方向的各电压降代数和等于零，用数学式表示为电路定理（）叠加定理它是线性电路的基本定理。该定理指出，当线性电路中有几个电动势和电流源同时作用时，在某一支路上所产生的电流，等于各个电动势和电流源单独作用时分别在该支路上所产生的电流的代数和。（）戴维南定理它是线性电路中一个重要的有源二端网络等效定理。定理指出：任何一个复杂的有源二端网络总可以用一个等效的电压源来代替，等效电压源的电动势就等于有源二端网络的开路电压，其内阻r等于该有源二端网络除源后的等效电阻。应用戴维南定理简化电路，关键是求有源二端网络的开路电压和除源后的网络等效电阻。等效变换的概念 在电路分析中常常应用等效变换的方法来简化计算。收腹运动机多少钱这里所谓等效，是指在一定条件下，两个不同的电路对外电路的作用具有相同的效果。电工学中常用的等效变换及应当注意的地方有：（） 电阻的串联和并联（） 电压源与电流源的等效变换（） 恒压源的串联和恒流源的并联（） 恒压源与恒流源的串联和并联（） 恒压源与恒流源不能等效互换（） 戴维南定理就是有源二端网络等效变换的定理，它把任一复杂的有源二端网络等效于一个电压源电路。电路中的功率与能量 在一个电路中，电源发出的功率和负载消耗的功率（包括线路上、电源内阻消耗的功率）是平衡的，即发出的功率始终和吸收的功率相等。根据电路功率相平衡的原理，常可用来校验电路计算正确与否。负载吸收的功率根据能量守恒定律可以转换成其它能量形式的消耗，例如光、热和机械能，也可以转换成电场能、磁场能贮存。电气设备的额定值额定值是电气设备的完全使用值，它决定于电气设备的经济合理性、安全可靠度及使用寿命等诸因素。按照额定值来使用，即充分发挥了设备的能力，又保证设备的正常使用寿命。当设备在额定值下工作时，称为稳定工作状态，简称满载。各种电气设备都有它的额定值，按设备的不同，用不同的额定值标志。电路的过渡过程三要素包括元件的稳态分析、元件的暂态分析和电路的时间常数。有了三要素，即可列写电路方程。二、 自我检测1.图所示电路中，当电阻阻值减小时，则：A I1和I2不变B I1增大，I2变小C I1增大，I2不变D I1减小，I2增大ISR1R2I1I2图2.图所示电路中，闭合于，已达稳态。t0时，转接于。则的变化规律是：A.se-t/RCB.se-tR/CC. s(1-e-t/RC)D. s(1-e-tR/C)Rt=0cC图3.电路如图示，。计算：（） 支路电流？（） 电阻吸收的电功率。图 SR1R2RR4.电路如图，已知1.5伏、24伏、S0.5安、R1欧、R2欧、R3欧、R4欧、R5欧，求解各支路电流及恒流源的端电压。ER5R4BVR2CAI2I1E1R1ISR3图答案：增大，变小。se-t/RC（）用戴维南定理求解计算计算计算（r）（） （） 解：可以用支路电流法求解。注意恒流源的端电压由外电路确定，是待求量。 假定各支路电流和恒流源端电压的正方向。 列节点电流方程、之间是一条电阻等于零的导线，可以看成是一个节点。故该电路只有两个节点，列写一个独立的方程节点 列回路电压方程，均取顺时针方向为绕行方向。网孔网孔网孔（） 该电路共有四个未知量（三个支路电流及恒流源的端电压），以上共列出四个独立方程，可求解。将已知数据代入方程，联立求解，得.、.、.、. 验算可以对未曾用过的网络回路列定方程，代入计算得到的数据验算。也可以对整个电路的功率平衡关系进行计算，以验证所得结果。复习与自我检测（二）正弦交流电路一、学习要点1正弦交流电是时间的周期函数，它随时间作正弦变化。一个正弦电流i在规定的参考方向下可表示为imsin(t+i)式中m、和i分别称为正弦电流的幅值、角频率和初相位。一个正弦量可以用幅值、角频率（或频率）和初相位三个量唯一地确定。因此这三个常数量称为正弦量的三要素。(t+i)叫做正弦量的相位，它反映出正弦量的相位，它反映出正弦量在交变过程中瞬时值的大小和正负。相位用角度表示，故又称相位角。两个同频率正弦量的相位差就等于它们的初相位差，即(t+)(t+)周期电流的有效值，就是它热效应相等的直流电流的值。对于正弦交流电来说，它的有效值和幅值之间关系为m/；m/4正弦量可用三角函数式、波形图和相量表示。正弦量的相量又有两种形式：相量图和复数式。在用这些表示正弦量的方法分析计算电路时，首先要假定一个量的参考方向。正弦量用相量表示后，同频率正弦量的加减乘除运算，可用相量图进行，或用复数式运算。在相量图上相加和相减的运算以平行四边形法则用作图法进行；相乘和相除的运算分别用被乘和被除相量的长度乘以乘数相量和除以除数相量的长度，它们的初相角也分别相加或相减。在用正弦量的复数式运算时，相加、相减常用复数的代数形式；相乘、相除常用极坐标形式。在交流电路中，瞬时值电压和瞬时值电流仍要满足基尔霍夫电压定律和电流定律，即v和i在正弦量用复数式表示后，则有相量形式的基尔霍夫定律，即和在电阻、电感和电容元件串联的交流电路中，各元件中流过同一电流，各元件上的电压和电流都是同频率的正弦量。用复数式表示后，根据相量形式的基尔霍夫电压定律，电源电压和各元件上的电压之间有下列关系：jjj（）由于相量形式的欧姆定律为 当式中、和分别表示为 jv Iji Zj 后，即有jujizjzj(i+) 即电压、电流有效值和复阻抗模值三者之间满足欧姆定律，而电压和电流的相位差就等于复阻抗的幅角（阻抗角）。当时电路呈电感性，则电压相位超前电流相位；当ubue；对PNP型三极管来说，必须满足ucub以后，电路发生了状态变化，电压与电流已不是原来的线性关系，因此可断定稳压管被击穿了。从曲线上可看出，当的变化量时，的变化量为mmm。考虑到稳压管被击穿后，其稳压值近似不变，所以电压的增量将全部加到上，于是应有mk将上式代入前式可求出kkk由于稳压管击穿发生在时，此时m所以有（）m经整理求出Umk解：对于电容滤波，输出的直流电压由于电容的放电弥补了脉动电压相邻两个最大值之间的空白而升高很多。一般来说，在带有电容滤波的桥式整流电流中，取. 2。确定滤波电容的容量之前需先求出负载电阻的值，然后再根据公式（）确定。变压器副绕组电压UU.二极管所承受的最大反向电压U1.负载电阻m取（），因为f.（s）所以.（s）于是.s解：我们知道，硅管的U约为.左右，锗管的约为.左右。从表中可见，脚和脚的电压远大脚，且二者相差.，所以可判定此管为锗管。当晶体管正常工作时，如为型，则有UUUU。现知脚位最负，且与、两脚相差几伏，故可判定脚为集电极。另外脚电位小于脚，又可判定脚为基极，脚为发射极。此管为锗管。解：（）/（）.（）（.）.m，.（）.（）rbe.解：（）采用分压式偏置电路；（）采用电压负反馈（）采用电流负反馈（）采用串联负反馈（）采用并联负反馈复习与自我检测(六)集成运算放大器及其应用一、 学习要点1 运算放大器的基本概念运算放大器是一种具有高放大倍数和深度负反馈的直接耦合放大电路，它由基本放大电路和外接反馈电路两部分组成。运算放大器的输入、输出关系仅仅决定于反馈电路和输入电路的形式及参数，它能实现信号的组合和运算。2 理想运算放大器的基本概念理想运算放大器的参数是：AV=、ri=、ro=0理想运算放大器由上述参数可得两条重要结论： 理想运算放大器的输入电流为零，即iB1=IB2=0不论输出电压vo为何值，理想运算放大器的两个输入端a与b之间的电压vi=0(即va=vb)实际运算放大器的性能与理想运算放大器相近，在分析电路时，上述两条结论对实际运算放大器也是适用的。 3由于实际运算放大器可以近似当作理想运算放大器来看待，将运算放大器的放大电路接上一定的反馈电路和外接元件，就可以实现各种数学运算，运算放大器有反相输入、同相输入和双端输入三种输入方式，同时它的反馈电路也有各种形式。4集成运算放大器的应用线性应用线性应用是指集成运算放大器本身工作在线性区的应用，这时将反馈电路接在反相输入端，形成深度负反馈，才能保证运算放大器的输出电压与输入电压成线性关系。比例、加法、减法和积分运算都是运算放大器线性应用的例子。二、自我检测1理想运放电路如图1示，稳压管的稳定电压是