注册电气工程师基础考试视频课程笔记2

1、1 .考试概要（一）大体概念注册电气工程师是指取得中华人民共和国注册电气工程师执业资格证书和中华人民共和国注册电气工程师执业资格注册证书，从事电气专业工程设计及相关业务的专业技术人员。国家对从事电气专业工程设计活动的专业技术人员实行执业资格注册治理制度。（二）考取事宜（1）考试依据人事部、建设部印发的注册电气工程师执业资格制度暂行规定、注册电气工程师执业资格考试实施方法和注册电气工程师执业资格考核认定方法。（2）报考条件考试分为基础考试和专业考试。参加基础考试合格并按规定完成职业实践年限者，方能报名参加专业考试。专业考试合格后，方可取得中华人民共和国注册电气工程师执业资格证书。2 .考试安排（

2、一）考试时刻考试分为基础考试和专业考试。基础考试分为专业基础和公共基础。分2个半天进行，各为4小时;专业考试分专业知识和专业案例两部份内容，每部份内容均分2个半天进行，每一个半天均为3小时。考试实行全国统一大纲，统一命题的考试制度，原那么上每一年举行一次。（二）试题分值分派专业基础课中，电路与电磁场18题，其中电路16题，电磁场2题模拟电子技术和数字电子技术12题，电气工程基础30题，合计60题，每题2分。3参考教材（1）注册电气工程师执业资格考试专业基础考试温习教程天津大学出版社（2）注册电气匚程师执业资格考试基础考试温习指导书（专业基础）中国电力出版社第1篇电工基础理论第1章电路的大体概念

3、和大体定律大纲要求：（1）把握电阻、独立电压源、独立电流源、受控电压源、受控电流源、电容、电感；（2）把握电流、电压参考方向的概念（3）熟练把握基尔霍夫定律电路大体概念1.1.1电路和电路模型（1）实际电路的数学模型，即由理想电路元件和理想导线连接而成的电路模型，（2）电路元器件的电磁进程都是集中在元件内部进行的，而且在任何时刻一个具有两个端子的电路元件，从某一个端子流入的电流等于另一个端子流出的电流，旦电路元件两头的电压时单值的量，如此的电路元件称为集总参数元件。（3）应用集总元件组成的电路模型称为集总电路；近似实际电路的条件：实际电路的几何尺寸要远小于实际电路工作时的波长。1.1.2电流和

4、电压的参考方向（1）实际电路中，正电荷移动的方向规定为电流的实际方向；电路中两点电位从高到低的方向规定为电压的实际方向。（2）参考方向那么是指电路图上标示的电压、电流的箭头方向，是人为任意假定的。电路图中的参考方向一但标定，在整个电路分析计算进程中就不容改变。参考方向提供了电压、电流方程式中各量前面正、负号确信的依据。假设电压、电流得正值，说明标定的电压、电流参考方向与电压、电流的实际方向相符；假设电压、电流得是负值，那么说明假定的参考方向与实际方向相反。（a）关联参考方向（3）如以下图所示，一个电路元件是负载时，当那个元件两头的电压与通过那个元件上的电流的参考方向一致时，称为关联参考方向：反

5、之，称为非关联参考方向。<b）非关联参考方向图电压、电流参考方向1.1.3功率电功率那么反映了设备能量转换的本领，元件的电功率能够表示成（1）当电流和电压为关联参考方向时，>0表示元件的吸收功率；<0表示元件的发出功率；（2）当电流和电压为非关联参考方向时，表示元件的发出功率；p<0表示元件的吸收功率；本节重点：参考方向的判定，在电路分析进程中的作用十分重要，只有把握了参考方向，才能正确计算出功率的吸收和发出的结果。电路元件理想电路元件简称为电路元件。尽管它们只能是实际电路器件的一种近似，但用它们及它们的组合能够相当精准地表征出实体电路器件的要紧电磁特性。1.2.1电阻

6、元件电阻元件是实际电阻器和消耗电能的电器元件的理想化模型，本书中是指线性电阻元件，它的电阻值不随其上电压或电流数值转变，图形符号和伏安特性如以下图所示图1-2线性电阻元件及其伏安特性在电压和电流的关联参考方向下，依照欧姆定律取得电阻元件的电压和电流的关系为"哥上：«血位为伏（V）,电流i的单位为安（A）,那么电阻的单位为欧（Q）图1-2的图（b）为线性元件的伏安特性，它是处在“看平面一、三象限过原点的直线。电阻的倒数称电导，以符号G表示，即6=_1，那么电流和电压的关系可表示为：Ri=Gu式中，G称为电阻元件的电导，单位是西门子，简称西（S）。从物理概念上看，电导是反映材料

7、导电能力强弱的参数。电阻、电导是从相反的两个方面来表征同一材料特性的两个电路参数。-2在电流和电压的关联参考方向下，任何时刻电阻元件吸收的功率p=ui=Ri2=Gu2R电阻R、电导G是正实数，因此功率恒为正值，可见电阻元件是一个消耗电能的元件。L2.2电容元件电容元件是实际电容器的理想化模型，线性电容元件的图形符号和库伏特性如以下图所示+q-q+ (a)线性电容元件图形符号(b)线性电容元件库伏特性图1-3线性电容元件及其库伏特性在任何时刻电容正极板上的电荷电荷量q与其两头电压电压值有以下关系：式中，C称为该元件的电容，其单位为法(F),它是一个和电荷q、电压u无关的正实常数。经常使用的电容单

8、位有W(lOF),pF等表示。从图L3(b)中，能够看出线性电容元件的电荷、电压关系在q-u坐标轴上，是一条过原点的直线，被称为电容的库伏特性。采纳关联参考方向下，电压转变时，电荷量也发生转变，那么电流能够表示为.dq(t)_d(Cuc)_duc(t)dtdtdt同理，在非关联参考方向下，那么有电流和电压的关系为葭=C色工dt假设以积分形式进行表示，在£20的情形，电压和电流的关系能够表示为夕=式0)+1%(404在任一时刻t,电容电压Uc是现在刻以前的电流作用的结果，它“记载”了己往的全数历史，因此称电容为经历元件。电容在任一时刻t时的贮能为：1 ,WC.(，)=3Cuc(t)结论

9、：电容在某段时刻内的贮能只与该段时刻起点的贮能和终点的贮能有关，与这段时刻中其它时刻的能量无关。电容是贮能元件，它不消耗能量，也不产生能量，只是吸收和放出能量，实行能量的转换，是无源元件。1. 1.3电感元件电感元件是实际线圈的理想化模型。线性电感元件的图形符号和韦安特性如以下图所示(a)线性电感元件图形符号图1-4线性电容感元件及其韦安特性(b)线性电感元件韦安特性规定：磁通生的参考方向和电流，的参考方向成右螺旋关系。在任何时刻，线性电感元件的自感磁通链l和电流i的关系为=Li式中,L称为该元件的白感或电感，其单位为亨(H),它是一个正实常数。经常使用的电感单位有pH(10%)等表示。从图1

10、-4(b)中，能够看出线性电感元件的磁通链、电流关系在L-i坐标轴上，是一条过原点的直线，被称为电感的韦安特性。依照电磁感应定律，电感元件两头的电压为dt代入关系式，可得电感元件的电流、电压关系为uLt=Lp-同理可得力-L(，)=L(0)+乙。)=乙(0)+；£/0)”将此式同电容的积分表达式相较较，能够看出电感元件也是一种“经历”元件电感在任一时刻t时的贮能为：WL(r)=lLZ2(r)可见可电感是贮能元件，它不消耗能量，也不产生能量，只是吸收和放出能量，实行能量的转换，是无源元件。1.2.4电压源和电流源1. 2.4.1电压源不管外部电路如何，其两头电压总能维持定值或必然的时刻

11、函数的电源概念为理想电压源.图1-5理想电压源模型对任意时刻S理想电压源的端电压与输出电流的关系曲线（称伏安特性）是平行于,轴、其值为"（）的直线，如图1-6所示。图1-6电压源在3时刻的伏安特性和直流电压源的伏安特性结论：（1）由伏安特性可看出，理想电压源的端电压与流经它的电流方向、大小无关，即便流经它的电流为无穷大，其两头电压仍为51（对已时刻）。（2）电压源不接外电路是，电流2为零值，即“电压源处于开路”，电压源两头用导线连接时，即将其短路，现在无心义，它的伏安特性为f%平面上的电流轴，理想电压源M（t）=Oc1.2. 4.2电流源不管外部电路如何，其输出电流总能维持定值或必然

12、的时刻函数的电源概念为理想电流源。图1-7理想电流源模型对任意时刻tl,理想电流源的伏安特性是平行于u轴其值为i,（tj的直线。如图1-7所示图电流源在3时刻的伏安特性和直流电压源的伏安特性结论：（1）由理想电流源伏安特性可看出，理想电流源发出的电流£69二工1）与其两头电压大小、方向无关，即便两头电压为无穷大也是如此。（2）电流源两头短路时，其两头的端电压=0,而i=电流源的电流即为短路电流；若是理想电流源九（9）=0,那么伏安特性为ri平面上的电压轴，它相当于开路，现在无心义。1.2.5受控电源受控电源乂称为“非独立”电源，受控电压源的电压和受控电流源的电流是受电路中某部份的电流

13、或电压操纵的，而不是给定的时刻函数。依照操纵变量和受控变量的不同组合，受控源可分为：(1)电压控电压源(voltage-controlledvoltagesource)电压控电压源(2)电压控电流源(voltage-controlledcurrentsource)(b)电压控电流源(3)电流控电流源(current-controlledcurrentsource)(c)电流控电流源(4)电流控电压源(current-controlledvoltagesource)(d)电流控电压源结论：(1)系数N、a>gn、rx为常数时，为线性受控源(linearcontrolledsource)：不

14、然，称为非线性受控源(nonlinearcontrolledsource)o(2)受控源与独立源的区别在于受控电压源的电压和受控电流源的电流均受另一支路的电压或电流(即操纵变量)的操纵，受控源不能起鼓励的作用。本节重点：各元件的概念和它们的电压、电流关系是极为重要的，着重对理想电压源、电流源和受控源这些元件的明白得。基尔霍夫定律基尔霍夫定律是任何集总参数电路都适用的大体定律，它包括电流定律和电压定律。1.3.1基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律(Kirchhoff'sCurrentLaw),简写为KCL,描述电路中各电流的约束关系，它可表述为:关于任一集总参数电路的任一节点，在任一时刻，流出（或流进）该节点全数支路电流的代数和等于零,其数学表达式为E/=o上式中，对电路某结点列写KCL方程时，流出该节点的支路电流取正号，流入该节