电气助理工程师备考指南

第一部分专业基础知识

一、电工技术专业基础知识

（一）电阻口勺串、并联

1、掌握电阻串、并联电阻阻值的计算

2、掌握电阻串、并联电阻每只电阻电压、电流和功率的计算

（二）电阻的混联

1、掌握电阻混联总电阻阻值的计算

2、熟悉电阻混联每只电阻电压、电流和功率欧I计算

（三）电容日勺串、并联

1、掌握电容欧I串、并联总电容量日勺计算

2、熟悉电容的串、并联每只电容上的电压、电量计算

（四）电容H勺容抗

掌握电容的容抗计算

（五）电感的感抗

掌握电感的感抗计算

（六）阻抗的概念

1、掌握阻抗的计算

2、掌握阻抗日勺幅值与相位角欧|计算

（七）交流电

1、理解交流电的定义与交流送、配电口勺意义

定义：一般指大小和方向随时间作周期性变化的电压或电流。它的最基本U勺形式是正弦电流，

我国交流电供电日勺原则频率规定为50赫兹。交流电也称“交变电流”。

送配电意义：交流电可以以便的通过变压器进行变压高压传播可以最大也许的减小在输电线

上的损。

2、理解交流送、配电H勺实现与需注意的问题

（八）变压器日勺工作原理

1、掌握变压器的变压比、变流比和阻抗变换原理

变压器变压比

变压器的变压比乂称电压比，俗称匝变比，用n表达，它是一次绕组匝数与：次绕组匝数之比,

可用下列公式表达n,即：

n=Ni/N2=Ui/U2

式中：n为变压比；拈为一次绕组的匝数：Nz为二次绕组的匝数；口为一次绕组两端的输入电压;

U为二次绕组两端H勺输出电压。

当变压器H勺一次或二次绕组没有抽头时，该变压器的变压比是确定的。假如一次或二次绕组有

抽头，那么使用不一样的抽头时，变压器的变压比不一样。

当n确定之后，二次绕纽的输出电压口大小与一次绕组的输入电压5大小成正比关系，即Ih随

口的大小变化而变化。

假如输入电压5大小确定后，二次绕组日勺输出电压U2大小就与n成反比关系。当n日勺大小不一

样步，就有三种不一样变压比的)变压器。

(l)n>l时是降压变压器。这种变压器日勺输出电压低于输入电压，因此称为降压变压器，是最常

用的变压器。降压变压器的特性是二次绕组的匝数少「一次匏组的匝数。

(2)水1时是升压变压器。这种变压器二次绕组输出电压不小于输入电压，通过变压器将输入电

压升高，因此称为升压变压器。它口勺特性是二次绕组口勺时数多于一次绕组口勺匝数。

(3)n=l时是1：1变压器。它口勺二次绕组的输出电压等于一次绕组上R勺输入电压，这种变压器的

特性是一次和二次绕组的匝数相等。

2.变压器一、二次绕组电压和电流之间的关系

为了分析时以便，假设变压器不存在能量的I损耗。图4-22所示电路可以阐明变压器•、二次绕

组电压和电流之间的关系。

图4・22变压器电路

降压变压器的二次绕组输出电压虽然低，不过输出电流大，因此在降压变压器中二次绕组的线

径比一次绕组要粗，由于二次绕组中H勺电流不小于一次绕组中的电流。

升压变压器的输出电压虽然高，不过输出电流小，因此在升压变压器中二次绕组的线径比一次

§2-4直流电桥

一、电桥简介

电桥是一种测量仪器，它敏捷度和精确度都较高（如QJ23,单直桥，测量范围1-9999000Q,精

确度0.2%；QJ103,双直桥，测量范围1（尸11Q,精确度2%）。电桥在电阻测量、自动控制和电磁

测量中应用极广。

从电桥日勺桥数和使用的电源不一样看，电桥可作如下分类:

（直流电桥（电桥中用的是直流电源）和交流电桥（电桥中用的是交流电源）

［单桥电桥（如惠斯通电桥）和双桥电桥（如凯尔文电桥）

二、直流电桥电路

电桥中的电路叫做电桥电路，直流电桥中II勺电路是直流电桥电路。如

图2-15所示电路就是一种直流电桥电路（惠斯通电桥电路）。电路中四

个连接成四边形闭合回路的J电阻Ri、R2、R3、R人称为电桥的桥臂电阻,

其中三个是已懂得精确值且可调H勺电阻，另一种是待测电阻：支路AGN称

为电桥的桥，检流计G（敏捷电流表）可检测桥博电流所受口勺阻力状况。电源支路中的直流电源E和可

变电阻RP用于给电桥提供合适的电流。

三、电桥平衡特性和电桥平衡其条件

假如检流计G的读数为0,我们称之为电桥平衡，故电桥的平衡特性是检流计G的读数为0。

电桥平衡时，（=0，9A=%，A=/2»Z3=/4»US=UCB，心）=心），故

电=胆,即:

IR=A%①除以②得:

I2R2=I4R412口2I4R4

因此电桥平衡的条件是：对臂电阻的乘积相等，

图2-16

四、电桥的工作原理：将被测电阻R/乍为电桥H勺一种桥臂

电阻接在电桥中，调整已知电阻Ri、R2、R3,使检流计G的读

数为0,电桥平衡，得被测电阻勺阻值为:

2、熟悉交流电桥日勺工作原理、常用交流电桥的I种类

直交流电桥是测量多种交流阻抗日勺基本仪器，如电容的电容晨，电感的电感量等。此外还可运用交

流电桥平衡条件与频率的有关性来测量与电容、电感有关的其他物理量，如互感、磁性材料的磁导

率、电容的介质损耗、介电常数和电源频率等，用途卜分广泛。

在交流电桥中，四个桥臂一般是由交流电路元件如电阻、甩感、电容构成；电桥的电源一般是

正弦交流电源；交流平衡指示仪的种类诸多，合用于不一样频率范围。频率为200Hz如下时可采用

谐振式检流计；音频范围内可采用耳机作为平衡指示器；音频或更高的频率时也可采用电子指零仪

器；也有用电子示波器或交流毫伏表作为平衡指示器的。本试验采用高敏捷度II勺电子放大式指零仪,

有足够的敏捷度。指示器指零时，电桥到达平衡。

种类：侧电容：串联比较电容电桥、并联比较电容电桥

测电感：麦克斯韦电桥、海氏电桥

（十）磁性材料与磁性元件

1、掌握磁性材料口勺重要种类与有关技术指标

重要种类：1、永磁材料2、软磁材料3、矩磁材料和磁记录材料4、旋磁材料5、压磁材料

有关技术指标：

1）磁性材料的磁化曲线

磁性材料的）磁滞回线磁性材料是由铁磁性物质或亚铁磁性物质构成的I，在外加磁场H作用卜，

必有对应的磁化强度M或磁感应强度B,它们随磁场强度H曰勺变化曲线称为磁化曲线（M〜H或B〜

H曲线）。磁化曲线一般来说是非线性的，具有2个特点：磁饱和现象及磁滞现象。即当磁场强度H

足够大时，磁化强度M到达一种确定的饱和值Ms,继续增大H,Ms保持不变；以及当材料口勺M

值到达饱和后，外磁场H减少为零时，M并不恢复为零，而是沿MsMr曲线变化。材料的工作状态

相称于M〜H曲线或B〜H曲线上的某一点，该点常称为工作点。

2）软磁材料的常用磁性能参数

饱和磁感应强度Bs：其大小取决于材料U勺成分，它所对应的物理状态是材料内部的磁化矢量整

洁排列。

剩余磁感应强度Br：是磁滞回线上的特性参数，H回到。时的B值。

矩形比：BrvBs

矫顽力He：是表达材料磁化难易程度口勺量，取决于材料口勺成分及缺陷（杂质、应力等）。

磁导率M：是磁滞回线上任何点所对应的B与H的比俏，与器件工作状态亲密有关。

初始磁导率伏、最大磁导率pm、微分磁导率pd、振幅磁导率pa、有效磁导率（ie、脉冲磁导

率即。

居里温度Tc：铁磁物质的磁化强度随温度升高而下降，到达某一温度时，自发磁化消失，转变

为顺磁性，该临界温度为居里温度。它确定了磁性器件工作的上限温度。

损耗P：磁滞损耗Ph及涡流损耗PeP=Ph+Pe=af+bf2+cPe8f2t2/,p减少,

磁滞损耗Ph的措施是减少矫顽力He；减少涡流损耗PeU勺措施是减薄磁性材料U勺厚度t及提高材

料的电阻率P。在自由静止空气中磁芯的损耗与磁芯的温升关系为:总功率耗散（mW）/表面枳（cm2）

2、熟悉常用磁性元件的种类与特点

二、常用半导体器件与工作原理

（一）掌握半导体二极管、三极管、场效应晶体管的重要技术参数

二极管：

1）最大整流电流汴：是指管子长期运行时，容许通过的最大正向平均电流。由于电流通过

PN结要引起管子发热，电流太大，发热量超过程度，就会使PN结烧坏。

2）反向击穿电压VBR：是指反向击穿时的电压值。击穿时，反向电流剧增，二极管的

单向导电性被破坏，甚至因过热而烧坏。一般手册上给出的最大反向工作电压约为

击穿电压的二分之一，以保证管子欧I安全运行。

3）反向电流IR：指管子未击穿时的J反向电流，其值愈小，则管子口勺单向导电性愈好，由于

温度的增长，反向电流会明显增长，因此在使用二极管付要注意温度日勺影响。

4）极间电容Cd:PN结存在扩散电容CD和势垒电容CB,极间电容是反应二极管中日勺

PN结电容效应的参数，在高频或者开关状态运行用时，必须考虑极间电容c

5）反向答复时间TRR:

三极管：

1）电流放大系数：

2）极间反向电流

3）极限参数

（二）熟悉半导体二极管、三极管、场效应晶体管的I经典应用电路与特点

三、常用模拟电路的工作原理

（二）掌握常用模拟电路的经典应用电路

1、运算放大器日勺放大倍数、输入、输出阻抗的计算

2、开环、闭环运算放大器日勺放大倍数的I计算

3、运算放大器的单位增益带宽

4、振荡电路的基本工作原理

振荡电路物理模型的满足条件①整个电路的电阻R=0（包拈线圈、导线），从能量角度看没有

其他形式的能向内能转化，即热损耗为零。②电感线圈L集中了所有电路的电感，电容器C

集中了所有电路的J电容，无潜布电容存在。③LC振荡电路在发生电磁振荡时不向外界空间辐

射电磁波，是严格意义上的闭合电路，LC电路内部只发生线圈磁场能与电容器电场能之间日勺互相转

化，即便是电容器内产生的变化电场，线圈内产生的变化磁场也没有按爰克斯玉的电磁场理论激发

对应依J磁场和电场，向周围空间辐射电磁波。能产生大小和方向都随周期发生变化日勺电流叫振

荡电流。能产生振荡电流H勺电路叫振荡电路。其中最简朴口勺振荡电路叫LCI可路。振荡电流是

一种交变电流，是一种频率很高H勺交变电流，它无法用线圈在磁场中转动产生，只能是由振荡电路产

生。充电完毕（放电开始）：电场能到达最大，磁场能为零，回路中感应电流仁0。放电

完毕（充电开始）：电场能为零，磁场能到达最大，回路中感应电流到达最大。充电过程：电

场能在增长，磁场能在减小，回路中电流在减小，电容器上电量在增长。从能量看：磁场能在向电

场能转化。放电过程：电场能在减少，磁场能在增长，回路中电流在增长，电容器上的电量在

减少。从能量看：电场能在向磁场能转化。在振荡电路中产生振荡电流的过程中，电容器极板

上的电荷，通过线圈的）电流，以及跟电流和电荷相联络的磁场和电场都发生周期性变化，这种现象

叫电磁振荡。可以产生振荡电流的电路叫做振荡电路,一般由电阻、电感、电容等元件和电

子器件所构成。由电感线圈I和相连而成小J1c电路是最简朴的一种振荡电路，.其固有频率

为^[SX（]1[]27T1CO§一种不用外加鼓励就能自行产生交流信号输出的电路。它在电子科学技术领

域中得到广泛地应用，如通信系统中发射机H勺载波振荡器、接受机中的本机振荡器、医疗仪器以及

测量仪器中的信号源等。振荡器的种类诸多，按信号的波形来分，可分为正弦波振荡器和非

正弦波振荡器。正弦波振荡器产生的波形非常靠近于正弦波或余弦波，且振荡频率比较稳定；非正

弦波振荡器产生的波形是非正弦B勺脉冲波形，如方波、矩形波、锯齿波等。非正弦振荡器的频茎也

定度不高。在正弦波振荡器中，重要有LC振荡电路、石英晶体振荡电路和RC振荡电路等

几种。这几种电路，以石英晶体振荡器的频率最稳定,LC电路次之，RC电路最差。RC振荡器的

工作频率较低，频率稳定度不高，但电路简朴，频率变化范围大，常在低频段中应用。在通信、广

播、电视等设备中，振荡器正逐渐实现集成化，这些集成化正弦波振荡器的工作原理、电路分析、

设计措施等原则上与分立.元件振荡电路相一致。由广集成电路口勺集成度愈来愈高，并在向系统功能

发展，其内部电路日趋复杂，假如不从系统构成和单元电路原理这两方面同步着手,那是很难弄清

某一集成芯片的，振荡器也不例外。

5、整形电路的基本工作原理

四、常用数字电路的工作原理

（一）掌握多种触发器电路的工作原理

主从触发器、维持阻塞触发器、运用传播延迟日勺触发器。

原理：实现这些功能规定存储电路对时钟信号的某一边缘敏感，而在其他时刻保持

状态不变，不受输入信号变化的影响。这种在时钟脉冲下沿作用下的状态刷新称为触发,

具有这种性口勺存储单元电路成为触发器。分为上沿触发和下沿触发。

（二）掌握多种数字编码的工作原理与特点

第二部分专业理论知识

一、多种常用经典电路的工作原理与应用

（一）掌握常用二极管整流、滤波电路的特点

（二）掌握常用由半导体分立元件构成的放大电路的特点

（三）掌握常用振荡电路的特点

（四）掌握放大器与比较器H勺各自特点

（五）熟悉PLC的特点

二、常用数字编码与数据处理技术的工作原理

（一）掌握BCD码、余3码、格雷码等数字码内特点

（二）掌握奈奎斯特取样定理与在有噪声环境下日勺数字取样日勺工作原理

（三）掌握奇、偶较给、行列式奇、偶较验的工作原理

三、电动机的工作原理

（）掌握电动机的工作原理

直流电动机口勺工作原理：通过一种静止的磁场与以传导方式通入电枢绕组中的电流互相作用而

产生一种恒定日勺电磁转矩来实现拖动作用。通入直流电流，借助与换向器和电刷的作用使直流电动

机的电枢线圈流过H勺电流方向是交变H勺，电磁转矩方向不变，保证电动机持续运转。

三相异步电动机口勺工作原理：定于对称三相绕组中通以对称三:相交流电时产生旋转磁场，这种

旋转磁场以同步转速n,切割转子绕组则在转子绕组中感应出电动势及电流，转子电流与旋转磁场互

相作用产生电磁转矩，使转子旋转

（二）握电动机日勺构造与分类

直流电动机构造：定子和转子2大部分构成

定子：主磁极、换向极、机座、电刷装置。

转子：电枢铁心、电枢绕组、换向器、转轴。

异步电动机构造：定子、转子

定子：铁芯、定子绕组、机座

转子：转子铁芯、转子绕组、转轴。

直流他励电动机、直流并励电动机、直流串励电动机和直流复励电动机

电动机有多种类型。

1.按工作电源分类可分为直流电动机和交流电动机。

2.按构造及工作原理分类可分为直流电动机，异步电动机和同步电动机。

3、.按转子的构造分类可分为笼型感应电动机（旧原则称为鼠笼型异步电动机）和绕线转子感应电

动机（旧原则称为绕线型异步电动机）。

（三）掌握电动机的I常用调速措施、特点与应用

三相异步电动机：

1、变级调速变化电动机H勺级对数，从而变化异步电动机的同步转速nl=60fl/p.

2、变频调速变化异步机的J电源小J频率fl从而变化异步电动机口勺同步转速nl,异步电动机MJ转

速nl=（1-s）nl就可以调整。

3、能耗转差调速

（四）掌握电动机的变频调速的工作原理与重要特点

变频调速变化异步机的电源的频率fl从而变化异步电动机的同步转速nl,异步电动机II勺转速nl=

(l-s)nl就可以调整。变化转差率调整电磁转差离合器调整

要有符合条件的变频电源

(五)熟悉常用电动机的重要技术参数与含义

直流：

额定功率PN额定功率是指轴上U勺输出功率Kw

额定电流IN电机按照规定运行，电枢绕组通过的最大的电流，单位A

额定电压UN电机电枢绕组可以按照安全工作口勺最大外加电压或者输出电压，

单位A

额定转速nN电机在额定电压额定功率额定电流运行下的转速

异步：

额定PN只电动机在额定运行时釉上输出H勺机械功率。单位KW

额定UN指额定运行时加在定子绕组上的线电压，单位V

额定IN指电动机定子上的绕组加额定频率的额定电压，轴上输出的额定功率时，定子绕组的

线电流，单位A

额定频率fl我过规定日勺领定频率是50赫兹

额定转速nN指电动机定子加额定频率的额定电压，且轴上输出额定功率时日勺转子欧J转速。单

位r/min

额定功率因数cos@N指电动机在额定运行时定子边的额定功率因数。

四、常用传感器的工作原理

（-）熟悉常用传感器重要的种类与它们各自的工作原理

传感器定义：可以感受规定的被测量并按照一定规律再转换成可用输出信号的器

件或装置，即是一种以一定的I精度把被测量转换为与之有确定对应关系的、便于应用的

某种物理量日勺测量装置。

定义包括：1、传感器是一种装置，它能完毕检测任务。

2、它日勺输出量是与某一被测量有对应关系H勺量，且具有一定的精度。

3、量包括物理量、光、电气、化学量、生物量等。

传感器H勺构成

被测量——》敏感元件——》转换原件一一》转换电路一一》电量

敏感元件：直接感受被测量，输出与被测量有确定关系

转换原件：磁芯与电感线圈。磁芯的位移引起电感量的变化

转换电路：通过磁芯的变化，引起转换电路输出变化即电量变化。

传感器的分类：1、按传感器的工作原理分类：物理型、化学型、生物型。

2、按构造分类：构造型（定理、数学公式）、物性型（与材料有关）。

3、按能量转换分类：能量控制型包括外加电源、应变电阻、热阻、

光阻；能能量转换型分类：压电效应、热电效应、儿电动势效应

4、按物理型分类：1）电参量：电阻式、电感式、电容式°

2）磁电式：磁电感、霍尔、磁栅。3）压电式4）光电式：光栅、激光、电码盘、

光导纤维、红外、摄像式。5）气电式6）热电式7）射线式8）波式：超声波、微波。9）

半导体式

5按用途分类：位移、压力、温度、震动、电流、电压、功率等。

（二）熟悉常用传感器重要的重要技术指标有那些

静态特性动态特性

线性度敏捷度辨别能力迟滞

（三）熟悉在使用传感器时应注意那些问题

1、选择测量范围使顾客在使用范围内传感器的性能稳定一致到达合理的性价比

2、选择测量精度精度不一样，相差很大，因此一定要选定合适的精度不适宜盲

目追求高精确

3、考虑时间和温源考虑随时间变化因而导致传感器稳定性与寿命的时限

4、考虑外界环境

五、建筑电气有关特点与规定

（一）掌握常用照明电气的重要技术特点与技术指标

（-）掌握建筑配电的重要规定

安全性、可靠性、灵活性、经济性

（三）掌握建筑接地

TT系统

TT方式是指电气设备的金属外壳直接接地的保护系统，称为保护接地系统，也称TT系统。

TN系统

TN系统时指电源系统有一点（建筑行业中一般是指建筑物供电日勺变压器中的中性点）直接接地,

负载设备的外露可导电部分（如金属外壳）通过保护线连接到此点时低压配电系

TN系统

统，称为另保护系统。TN方式供电系统中，根据其保护线PE与否与工作零线N分开又划分

为TN-C、TN-S、TN-C-S系统。

TN・C系统

保护线PE和工作零线N合为一根PEN线，所有负载设备口勺外露可导电部

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