电工学习题集

1、 对任何节点，在任一瞬间，流入节点的电流等于对任何节点，在任一瞬间，流入节点的电流等于 由节点流出的电流。或者说，在任一瞬间，一个节由节点流出的电流。或者说，在任一瞬间，一个节 点上电流的代数和为点上电流的代数和为 0。 I1 I2 I3 I4 4231 IIII 克氏电流定律的克氏电流定律的依据依据：电流的连续性。：电流的连续性。 I =0即：即： 例例 或或： 0 4231 IIII 1-2 基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律 电流定律还可以扩展到电路的任意封闭面。电流定律还可以扩展到电路的任意封闭面。 例例 I1+I2=I3 例例 I=0 基尔霍夫电流定律的扩展基尔霍夫电流定律的扩展 I=

2、? I1 I2 I3 E2E3E1 + _ R R1 R + _ + _ R 对电路中的任一回路，沿任意循行方向转一周，其对电路中的任一回路，沿任意循行方向转一周，其 电位升等于电位降。或，电压的代数和为电位升等于电位降。或，电压的代数和为 0。 例如：例如： 回路回路 a-d-c-a 33435544 RIEERIRI 电位升电位升电位降电位降 即：即： 0U 或：或： 0 33435544 RIEERIRI I3 E4 E3_ + R3 R6 + R4 R5 R1 R2 a b c d I1 I2 I5 I6 I4 - 基尔霍夫电压定律基尔霍夫电压定律 RIUE ab 电位升电位升电位降电

3、位降 E + _ R a b Uab I 基尔霍夫电压定律也适合开口电路。基尔霍夫电压定律也适合开口电路。 例例 应用迭加定理要注意的问题应用迭加定理要注意的问题 1. 迭加定理只适用于线性电路（电路参数不随电压、迭加定理只适用于线性电路（电路参数不随电压、 电流的变化而改变）。电流的变化而改变）。 2. 迭加时只将电源分别考虑，电路的结构和参数不变。迭加时只将电源分别考虑，电路的结构和参数不变。 暂时不予考虑的恒压源应予以短路，即令暂时不予考虑的恒压源应予以短路，即令E=0； 暂时不予考虑的恒流源应予以开路，即令暂时不予考虑的恒流源应予以开路，即令 Is=0。 3. 解题时要标明各支路电流、

4、电压的正方向。原电解题时要标明各支路电流、电压的正方向。原电 路中各电压、电流的最后结果是各分电压、分电路中各电压、电流的最后结果是各分电压、分电 流的代数和。流的代数和。 =+ 4. 迭加原理只能用于电压或电流的计算，不能用来迭加原理只能用于电压或电流的计算，不能用来 求功率。如：求功率。如： 5. 运用迭加定理时也可以把电源分组求解，每个分运用迭加定理时也可以把电源分组求解，每个分 电路的电源个数可能不止一个。电路的电源个数可能不止一个。 333 I II 设：设： 3 2 33 2 3 3 2 333 2 33 )()( )( RIR I RI IRIP 则：则： I3 R3 =+ 有源

5、有源 二端网络二端网络 R Ed Rd + _ R 注意：注意：“等效等效”是指对端口外等效。是指对端口外等效。 概念概念：有源二端网络用电压源模型等效。 有源二端网络用电压源模型等效。 1-6 戴维南定理戴维南定理 等效电压源的内阻等于有源等效电压源的内阻等于有源 二端网络相应无源二端网络二端网络相应无源二端网络 的输入电阻。（有源网络变的输入电阻。（有源网络变 无源网络的原则是：电压源无源网络的原则是：电压源 短路，电流源断路）短路，电流源断路） 等效电压源的电动势等效电压源的电动势 （Ed ）等于有源二端）等于有源二端 网络的开端电压；网络的开端电压； ABd RR 有源有源 二端网络二

6、端网络 R xd UE 有源有源 二端网络二端网络 x U A B 相应的相应的 无源无源 二端网络二端网络 A B A BEd Rd + _ R A B 单一参数正弦交流电路的分析计算小结单一参数正弦交流电路的分析计算小结 电路电路 参数参数 电路图电路图 （正方向）（正方向） 复数复数 阻抗阻抗 电压、电流关系电压、电流关系 瞬时值瞬时值有效值有效值相量图相量图相量式相量式 功率功率 有功功率有功功率 无功功率无功功率 R i u iRu R 设设 则则 tUusin2 tIisin2 IRU RIU U I u、 i 同相同相 UI 0 L i u dt di Lu C i u dt d

7、u Ci Lj jXL cj C j jXC 1 1 设设 则则 tIisin2 )90sin( 2 t LIu 设设 则则 tUusin2 )90sin( 1 2 t C U i LX IXU L L C X IXU C C 1 U I u领先领先 i 90 U I u落后落后i 90 L jXIU C jXIU 0 0 L XI UI 2 C XI UI 2 基本基本 关系关系 R U U CL UU 电压三角形 S Q P 功率三角形 CL XX Z R 阻抗三角形阻抗三角形 R L C R U L U C U I U 3 plLpl IIUU星形接法时：星形接法时： 3 plLpl I

8、IUU 三角形接法时：三角形接法时： cos3 llI UP sin3 llI UQ llI US3 变压器功能：变压器功能： 变电压：变电压：电力系统电力系统 变阻抗：变阻抗：电子电路中的阻抗匹配电子电路中的阻抗匹配 变电流：变电流：电流互感器电流互感器 变压器变压器 KN N I I1 1 2 2 1 K N N E E U U 2 1 2 1 2 1 LL RKR 2 阻抗匹配：信号源内、外阻抗相等。阻抗匹配：信号源内、外阻抗相等。 二、异步电动机的转动原理二、异步电动机的转动原理 三相异步电动机是依靠三相异步电动机是依靠定子旋转磁场定子旋转磁场和和转子电流转子电流之间的相互作用之间的相

9、互作用 而工作的。而且在正常工作时，转子的转速与定子旋转磁场的转而工作的。而且在正常工作时，转子的转速与定子旋转磁场的转 速必须保持速必须保持固定固定的的差异差异，故称为，故称为异步电动机异步电动机。 1.旋转磁场旋转磁场 0 n U1 V2 W1V1 W2 U2 240sin 120sin sin 3 2 1 tIi tIi tIi m m m 1 i 2 i 3 i t m I 旋转磁场的产生旋转磁场的产生 W1 W2 V2 V1 U1 U2 0) 1 (t、 N S 0120sin 0120sin 0 3 2 1 m m Ii Ii i 1 i 2 i 3 i m I t 合成磁场方向合

10、成磁场方向: 向下向下 60)2(t、 U1 U2 V2 W1V1 W2 S N 60 1 i 2 i 3 i t m I 0180sin 060sin 060sin 3 2 1 m m m Ii Ii Ii 120)3(t、 1 i 2 i 3 i t m I 0240sin 0 0120sin 3 2 1 m m Ii i Ii A U1 V2 W1V1 W2 U2 60 X B Z A Y C 180)4(t、 1 i 2 i 3 i t m I 060sin 060sin 0 3 2 1 m m Ii Ii i 60 第6章 电 气 控 制 常开常开( (动合动合) )按钮按钮 电路符

11、号电路符号 SB 常闭常闭( (动断动断) )按钮按钮 电路符号电路符号 SB 复合按钮复合按钮 SB 电路符号电路符号 常见电器的符号 接触器有关符号：接触器有关符号： 接触器主触头用于主电路接触器主触头用于主电路 （流过的电流大，需加灭弧装置）（流过的电流大，需加灭弧装置） 常开常开 常闭常闭 接触器辅助触头用于控制电路接触器辅助触头用于控制电路 （流过的电流小，无需加灭弧装置）（流过的电流小，无需加灭弧装置） 接触器线圈接触器线圈 KM ABC M 3 SB2 SB1 KM KM1 KM2 FU QS FR1 FR 常见的控制电路常见的控制电路 PN结在正向偏置时有正向电流，称为结在正向

12、偏置时有正向电流，称为导通导通，在反向偏，在反向偏 置时有极小的反向电流，称为置时有极小的反向电流，称为截止截止。这种特性，称为。这种特性，称为单向单向 导电性导电性。 第第 7 章章 半半 导导 体体 器器 件件 二极管的整流作用二极管的整流作用 判断二极管是否导通的方法：判断二极管是否导通的方法： 假设二极管断开，分别计算该二极管的阳极和阴极的电位，比假设二极管断开，分别计算该二极管的阳极和阴极的电位，比 较其大小。若阳极电位高于阴极电位，则二极管导通，否则截止。较其大小。若阳极电位高于阴极电位，则二极管导通，否则截止。 限幅电路限幅电路 输出电压平均值（输出电压平均值（Uo） 0 2 2

13、 45. 0 2 2 1 U U tduU oo 二极管上的平均电流二极管上的平均电流 负载上的电压和电流负载上的电压和电流 LL o R U R U II 2 OD 45. 0 整流二极管的选择整流二极管的选择 二极管截止时所承受的最高反向电压二极管截止时所承受的最高反向电压 UDM就是就是u2的最大值的最大值 2 2UU DM L ODOM R U III 2 45. 0 2 2UUU DMRWM t u2 t uo t uD t iD 半波整流 t uD1、uD3 2 2U t 2 2U uD2、uD4 t u2 2 2U t uO 2 2U iD iO t 2 2U iD1、iD3 i

14、D2、iD4 22 0 oO 9 . 0 221 UUtduU (1) 输出电压平均值输出电压平均值 (3) 二极管上的平均电流二极管上的平均电流 L 2 L O O 9 . 0 R U R U I (2) 负载上流过的电流负载上流过的电流 L 2 OD 45. 0 2 1 R U II (4) 二极管截止时所承受的最高反向电压二极管截止时所承受的最高反向电压 2DM 2UU 2DMRWM L 2 DOM 2 45.0 UUU R U II 整流二极管整流二极管 的选择的选择 桥式整流 一个晶体管接在放大电路中，看不出型号，也没有其他标记，但可用一个晶体管接在放大电路中，看不出型号，也没有其他

15、标记，但可用 万用表测得它的万用表测得它的3个电极个电极A,B,C对地电位分别为对地电位分别为UA=-9V,UB=-6V,UC=-6.2V.判判 断晶体管的类型和断晶体管的类型和A,B,C各对应三极管的什么极？各对应三极管的什么极？ 硅管或锗管的判断依据：发射结正向压降是硅管或锗管的判断依据：发射结正向压降是0.7V还是还是0.2V。 E B C NPN EBC UUU （放大区）（放大区） E B C PNP CBE UUU PNP管或管或NPN管的判断依据：处于放大状态的管的判断依据：处于放大状态的NPN管中其管中其 集电极电位为最高，而集电极电位为最高，而PNP管中其集电极电位为最低。管

16、中其集电极电位为最低。 PNP锗管，锗管，A对应集电极，对应集电极，B对应发射极，对应发射极，C对应基极。对应基极。 例例 题题 +VCC Rc Rb + - 直流通路直流通路 UBEQ UCEQ + - IBQ ICQ b BEQCC BQ R UV I BQCQ II CCQCCCEQ RIVU 固定偏置直流通路固定偏置直流通路 1. 静态工作点静态工作点 分压偏置电路直流分压偏置电路直流 通路通路 CC b2b1 b2 B V RR R V e BEB EC R VV II )( ecCCCeEcCCCCE RRIVRIRIVV C B I I EECCCE RIUU RB +UCC R

17、E 直流通道直流通道 BE II)1 ( EB BECC B RR UU I )1 ( 射极输出器射极输出器固定偏置直流通路固定偏置直流通路 两种组态的比较（交流）两种组态的比较（交流） 电压增益：电压增益： be Lc )/( r RR 输入电阻：输入电阻： beb /rR 输出电阻：输出电阻： )/)(1( )/()1( Lebe Le RRr RR )/)(1(/ Lebeb RRrR be rrRR R 1 )/( / bebs e c R 三、桥式可控整流电路三、桥式可控整流电路 1. 电路及工作原理电路及工作原理 u2 0的导通路径：的导通路径： u2 (A) T1 RL D2 u

18、2 (B) T1、T2 -晶闸管晶闸管 D1、D2 -晶体管晶体管 T1T2 D1 D2 RL uL u2 A B + - T2 RL D1u2 (A) u2 (B) u2 6V时时， 二极管截止，二极管截止，uo=ui ； Ui6V时时， 二极管导通，二极管导通，uo=6V； ui E 7-2 t 12 6 O ui=12sint V （b） t 12 6 O ui6V时时， 二极管导通，二极管导通，uo=6V； 7-3 VUU909 . 0 2O A R U R U I9 . 09 . 0 L 2 L O O A R U II45. 045. 0 2 1 L 2 OD VUU1412 2D

19、M B E C IB IE IC NPN型三极管型三极管 VUBE7 . 0 VUBE2 . 0 硅管 锗管 ebcVVV B E C IB IE IC NPN型三极管型三极管 ebcVVV B E C IB IE IC PNP型三极管型三极管 VUBE7 . 0 VUBE2 . 0 硅管 锗管 ebcVVV B E C IB IE IC PNP型三极管型三极管 ebcVVV 8-1 +VCC Rc Rb + - 直流通路直流通路 UBEQ UCEQ + - IBQ ICQ )(028. 0mA R UV I b BEQCC BQ )(4 . 1mAII BQCQ )(2 . 6VRIVU C

20、CQCCCEQ （1） （2） )(04. 0/mAII CQBQ )(208 K I UV R BQ BEQCC b )(087. 0/mAII CQBQ )(4 .95 K I UV R BQ BEQCC b （3） )(35. 4mA R UV I C CECC CQ )(034. 0/mAII CQBQ )(244 K I UV R BQ BEQCC b （4） )(71. 1mA R UV I C CECC CQ )V(8 . 2 b2b1 CCb2 BQ RR VR U )mA( 1 . 2 e BEBQ EQ R UU I )A(42 1 EQ BQ I I ICQ =IBQ=2

21、.1(mA) UCEQVCCICQ ( Rc + Re) = 5.7(V) +VCC Rc Rb1 Rb2 R e 20k 2k 2k 10k 直流通路直流通路 8-6 )(820 26 )1 (200 EQ be I r 88 be L r R A u IiIbIc Uo rbe Ui Rb1Rb2Rc RL Ri Ro Ib 微变等效电路微变等效电路 + _ _ + )(82. 0/ 21 krRRR bebbi )(2kRR co Rs ii ri + - us ui + - )(5 . 4mVU Rr r U S Si i i )(396 0 mVUAU iU （4） （5） )(88

22、0 0 mVUAU iU 8-7 VRIUU EECCCE 8 RB +UCC RE 直流通道直流通道 ）（mAII BE 2)1 ( ）（ A RR UU I EB BECC B 20 )1 ( （1） rbe b I us i U b I RE RL RB o U c I i I 微变等效电路微变等效电路 Rs + - R I e I 984. 0 )1 ( )1 ( Lbe L u Rr R A KRrRr LbeBi 3 .79)1 (/ 6 .14 be o r r )(46. 1 26 )1 (200 EQ be K I r 已知已知 求求Uo VUkRkRkRkR if 1,18

23、,2,10,2 321 _ + + Rf R1 Ui Uo U U- R2 R3 解：由虚短、虚断有解：由虚短、虚断有 i UU RR R 32 3 o f UU RR R 1 1 UU i f o U RR RR R R U 32 1 1 3 VUo4 . 51 182 210 2 18 推导推导uo o与与ui1和和ui2的关系的关系 _ + + kR3 R3 uo R2 ui2 _ + + R3/k R3 ui1 uo1 R1 解：解： 1 u 1 u 2 u 2 u 111i uuu kR uu R u o 3 11 3 1 0 11 ) 1 1 ( io u k u _ + + kR

24、3 R3 uo R2 ui2 _ + + R3/k R3 ui1 uo1 R1 )(1 ()1 ( 1221iiioo uukukkuu 222i uuu 3 2 3 21 kR uu R uu oo 2 u 2 u 1 u 1 u uu 3 R u R uu f o u R R u f o )1 ( 1 2 21 12 2121iiii uu RR uRRu u 21 1 )1 ( ii f o uuu R R u 10-6 SB1 SB2 KM KM FR SB3 画出既能点动又能连续运行的异步电动机继电接触控制电路。 SB2：连续运行按钮 SB3：点动按钮 6-1 主电路主电路 ABC

25、KM1 FU QS FR M 3 N SB1 SB2 KM KM2 FR1 KM3 KM4 控制电路控制电路 6-2 D 15V 3k 10V A O + _ UAO D导通，导通，UAO=15V (a) D 15V 3k 10V A O + _ UAO D截止，截止，UAO=10V (b) 7-1 ui=12sint V （a） Ui6V时时， 二极管截止，二极管截止，uo=ui ； Ui6V时时， 二极管导通，二极管导通，uo=6V； ui E 7-2 t 12 6 O ui=12sint V （b） t 12 6 O ui6V时时， 二极管导通，二极管导通，uo=6V； 7-3 VUU909 . 0 2O A R U