大学课程复习资料-电工学(少学时)-考前必背复习资料(上)

电工学（少学时）复习PPT（上）成绩构成平时30％卷面70％试卷题型选择题计算题改错或画图7—8道大题第1章

直流电路1.1电路的作用和组成1.2电路的基本物理量1.3电路的状态

1.4电路中的参考方向1.5理想电路元件1.6

基尔霍夫定律1.7支路电流法

1.8叠加定理

1.9等效电源定理

1.10非线性电阻电路

本章要求:1.理解电压与电流参考方向的意义；2.了解电路的有载工作、开路与短路状态，理解电功率和额定值的意义；3.掌握电路的基本定律并能正确应用；4.掌握支路电流法、叠加原理、戴维宁定理；4.了解非线性电阻元件的伏安特性。第1章直流电路欧姆定律

或：

Ｉ=0霍夫电流定律(KCL定律)：

Ｉ入=

Ｉ出

U＝0或：

E＝（RI）霍夫电压定律(KVL定律)：功率的计算：计算结果：P

0，电路元件取用功率，元件是负载。P

0，电路元件发出功率，元件是电源。功率平衡方程式：

电位的计算:

(1)任选电路中某一点为参考点，设其电位为零；

(2)标出各电流参考方向并计算；

(3)计算各点至参考点间的电压即为各点的电位。二、支路电流法支路电流法：以支路电流为未知量、应用基尔霍夫定律（KCL、KVL）列方程组求解。复杂电路:凡不能用电阻串并联化简的电路。在计算复杂电路的各种方法中，支路电流法是最基本的。

一般地说，若一个电路有b条支路，n个节点，可列n-1个独立的电流方程和b-(n-1)个电压方程。五条支路四个节点1.在图中标出各支路电流的参考方向，对选定的回路标出回路循行方向。2.应用KCL对结点列出

(n－1)个独立的结点电流方程。3.应用KVL对回路列出

b－(n－1)

个独立的回路电压方程（通常可取网孔列出）

。4.联立求解b

个方程，求出各支路电流。ba+-E2R2+-R3R1E1I1I3I2对结点a：例1：12I1+I2–I3=0对网孔1：对网孔2：I1R1+I3R3=E1I2R2+I3R3=E2支路电流法的解题步骤:三、叠加原理

叠加原理：对于线性电路，任何一条支路的电流，都可以看成是由电路中各个电源（电压源或电流源）分别作用时，在此支路中所产生的电流的代数和。原电路+–ER1R2(a)ISI1I2IS单独作用R1R2(c)I1''I2''+ISE单独作用=+–ER1R2(b)I1'I2'

叠加原理用叠加原理解题步骤：（1）分解电路，并标明各电路参数参考方向。（3）叠加。（2）求解各分电路。1.叠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）。

注意事项：2.线性电路的电流或电压均可用叠加原理计算，但功率P不能用叠加原理计算。例：3.不作用电源的处理：

E=0，即将E短路；Is=0，即将Is

开路

。=+4.解题时要标明各支路电流、电压的正方向。原电

路中各电压、电流是各分电压、分电流的代数和。

当分电路方向和原电路方向一致取正号，反之取负号。

注意事项：5.运用叠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。=+四、戴维宁定理与诺顿定理

计算复杂电路中的某一支路时，为使计算简便些，常常应用等效电源的方法。其中包括戴维宁定理和诺顿定理。

戴维宁定理

任何一个有源二端线性网络都可以用一个电动势为E的理想电压源和内阻R0串联的电源来等效代替。有源二端网络RLab+U–IER0+_RLab+U–I等效电源注意：“等效”是指对外电路RL等效。等效电源的内阻R0等于有源二端网络中所有电源均除去（理想电压源短路，理想电流源开路）后所得到的无源二端网络a、b两端之间的等效电阻。等效电源的电动势E

就是有源二端网络的开路电压U0；有源二端网络R有源二端网络AB相应的无源二端网络ABABER0+_RAB戴维宁定理解题步骤：断开待求支路，得到一有源二端网络，求该有源二端网络开路电压U，等效电源的电动势

E＝U；(2)将有源二端网络除源（理想电压源短路，理想电流源开路），求等值电阻R0；(3)画出等效电路，求电流或电压。例4：求：U=?4

4

50

5

33

AB1ARL+_8V_+10VCDEU1.求开路电压U0_+4

4

50

AB+_8V10VCDEU01A5

此值是所求结果吗？2.求等效电源内阻R0R04

4

50

5

AB1A+_8V_+10VCDEU04

4

50

5

+_ER057

9V33

Ｕ等效电路4

4

50

5

33

AB1ARL+_8V+10VCDEU3.1正弦交流电的基本概念3.2正弦交流电的相量表示法3.3单一参数交流电路3.5并联交流电路3.4串联交流电路3.6交流电路的功率3.7电路的功率因数第3章交流电路第3章交流电路本章要求第3章交流电路1.理解正弦量的特征及其各种表示方法；2.理解电路基本定律的相量形式及阻抗；

熟练掌握计算正弦交流电路的相量分析法，会画相量图;3.掌握有功功率和功率因数的计算,了解瞬时功率、无功功率和视在功率的概念；4.了解提高功率因数的意义和方法。

如果在电路中电动势的大小与方向均随时间按正弦规律变化，由此产生的电流、电压大小和方向也是正弦的，这样的电路称为正弦交流电路。

正弦交流电路ti3.1

正弦电压与电流设正弦交流电流：角频率：决定正弦量变化快慢幅值：决定正弦量的大小

幅值、角频率、初相角成为正弦量的三要素。初相角：决定正弦量起始位置

Im

2TiO3.2

正弦量的相量表示法瞬时值表达式前两种不便于运算，重点介绍相量表示法。波形图

１.正弦量的表示方法重点必须小写相量uO+j+1Abar03.正弦量的相量表示复数表示形式设A为复数:(1)代数式A=a+jb复数的模复数的辐角[-

180°-

180

°]实质：用复数表示正弦量式中:(2)三角式由欧拉公式:(3)指数式

可得:

设正弦量:相量:表示正弦量的复数称相量电压的有效值相量(4)极坐标式相量表示:相量的模=正弦量的有效值

相量辐角=正弦量的初相角相量的模=正弦量的最大值

相量辐角=正弦量的初相角或：电压的幅值相量例2:已知有效值I=16.8A求：3.3单一参数正弦交流电路的分析计算小结电路参数电路图(参考方向)阻抗电压、电流关系瞬时值有效值相量图相量式功率有功功率无功功率Riu设则u、i

同相0LC设则则u领先i90°00基本关系+-iu+-iu+-设u落后i90°正弦交流电路的分析和计算

若正弦量用相量表示，电路参数用复数阻抗（

)表示，则直流电路中介绍的基本定律、定理及各种分析方法在正弦交流电路中都能使用。相量形式的基尔霍夫定律相量（复数）形式的欧姆定律

电阻电路纯电感电路纯电容电路一般电路二、阻抗串联电路分压公式：++--+-++--+-3.5并联交流电路分流公式：对于阻抗模一般注意：+-通式:计算功率

有功功率等于电路中各电阻有功功率之和，或各支路有功功率之和。

无功功率等于电路中各电感、电容无功功率之和，或各支路无功功率之和。无功功率Q或或

视在功率S3.功率因数的提高(2)

提高功率因数的措施:

必须保证原负载的工作状态不变。即：加至负载上的电压和负载的有功功率不变。

在感性负载两端并电容I(1)

提高功率因数的原则：+-

结论并联电容C后：(3)

电路总的有功功率不变因为电路中电阻没有变，所以消耗的功率也不变。(1)电路的总电流，电路总功率因数I电路总视在功率S(2)

原感性支路的工作状态不变:不变感性支路的功率因数不变感性支路的电流第4章供电与用电4.1三相电源

4.2三相负载

4.3三相功率

*

4.4电力系统

4.5触电事故

4.6触电防护

4.7静电防护

4.8电器防火和防爆

第4章三相电路本章要求：

1.搞清对称三相负载Y和△联结时相线电压、相线电流关系。

2.掌握三相四线制供电系统中单相及三相负载的正确联接方法，理解中线的作用。

3.掌握对称三相电路电压、电流及功率的计算。相量图波形图相量表示EBEA..120°120°120°EC.三相电动势瞬时表示式uOeAeBeC2

120°240°360°0对称三相电动势的瞬时值之和为0三相交流电到达正最大值的顺序称为相序。最大值相等频率相同相位互差120°称为对称三相电动势三个正弦交流电动势满足以下特征供电系统三相交流电的相序为A

B

C2.三相绕组的星形联结(1)联接方式中性线(零线、地线)中性点端线(相线、火线)在低压系统,中性点通常接地，所以也称地线。相电压：端线与中性线间（发电机每相绕组）的电压线电压：端线与端线间的电压、Up–+–++–、UlXYZNBCAeA+–eC+–eB+––+–+–+euCCBBAAeueu===相电压：火线对零线间的电压。120

120

120

(2)

线电压与相电压的关系根据KVL定律由相量图可得相量图30°AXYZNBCeA+–eC+–eB+–+–+–+––+–+–+4.2负载星形联结的三相电路1.三相负载三相负载不对称三相负载：不满足ZA=ZB

=

ZC

如由单相负载组成的三相负载对称三相负载：ZA=ZB=

ZC

如三相电动机分类单相负载：只需一相电源供电

照明负载、家用电器负载三相负载：需三相电源同时供电

三相电动机等三相负载的联接

三相负载也有Y和两种接法，至于采用哪种方法，要根据负载的额定电压和电源电压确定。三相负载连接原则

（1）电源提供的电压=负载的额定电压；

（2）单相负载尽量均衡地分配到三相电源上。AB电源C保险丝三相四线制380/220伏N

额定相电压为220伏的单相负载

额定线电压为380伏的三相负载星形接法ACB

NZZZ三角形接法ACBZZZ•••负载也有两种接法2.负载星形联结的三相电路线电流：流过端线的电流相电流：流过每相负载的电流结论：负载Y联结时，线电流等于相电流。Y:三相三线制Y0：三相四线制(1)联结形式+ZBZCZAN'N++–––N电源中性点N´负载中性点(2)负载Y联结三相电路的计算1)负载的相电压＝电源相电压2)线电流＝相电流Y

联结时：3)中线电流负载Y联结带中性线时,可将各相分别看作单相电路计算+ZBZCZAN'N++–––+N'N++–––Z1Z2Z3负载对称时,中性线无电流,

可省掉中性线。(3)对称负载Y联结三相电路的计算所以负载对称时，三相电流也对称。

负载对称时，只需计算一相电流，其它两相电流可根据对称性直接写出。结论

（1）不对称负载Y联结又未接中性线时，负载相电压不再对称，且负载电阻越大，负载承受的电压越高。（2）中线的作用：保证星形联结三相不对称负载的相电压对称。（3）照明负载三相不对称，必须采用三相四线制供电方式，且中性线（指干线）内不允许接熔断器或刀闸开关。1.联结形式4.3

负载三角形联结的三相电路线电流:

流过端线的电流相电流:

流过每相负载的电流

、、ZABZBCZCAACB+++–––线电流不等于相电流(2)相电流(1)负载相电压=电源线电压即:UP

=UL

一般电源线电压对称，因此不论负载是否对称，负载相电压始终对称,即2.分析计算ZABZBCZCAACB+++–––相电流：线电流：UAB=UBC=UCA=Ul=UP负载对称时,相电流对称，即(3)线电流ZABZBCZCAACB+++–––相量图BCABCABCABCA30°负载对称时,相电流对称，即BC(3)线电流由相量图可求得为此线电流也对称，即。

线电流比相应的相电流滞后30

。三相负载的联接原则负载的额定电压=电源的线电压应作

联结负载的额定电压=

电源线电压应作Y联结

应使加于每相负载上的电压等于其额定电压，而与电源的联接方式无关。

三相电动机绕组可以联结成星形，也可以联结成三角形，而照明负载一般都联结成星形（具有中性线）。4.4

三相功率无论负载为Y或△联结，每相有功功率都应为

Pp=Up

Ip

cosp对称负载

联结时：对称负载Y联结时：相电压与相电流的相位差当负载对称时：P=3UpIpcosp三相总有功功率：所以4.4

三相功率同理在三相负载对称的条件下：第5章变压器5.1磁路

5.2电磁铁

5.3变压器的工作原理

5.4变压器的基本结构

5.5三相变压器

2.了解变压器的基本结构、工作原理、运行特性和绕组的同极性端，理解变压器额定值的意义；3.掌握变压器电压、电流和阻抗变换作用；4.了解三相电压的变换方法；第5章磁路与铁心线圈电路本章要求：1.理解磁场的基本物理量的意义，了解磁性材料的基本知识及磁路的基本定律，理解交流铁心线圈电路中的电磁关系，电压电流关系；5.1

变压器的工作原理单相变压器+–+–一次绕组N1二次绕组N2铁心

一次、二次绕组互不相连，能量的传递靠磁耦合。1.电磁关系(1)空载运行情况一次侧接交流电源，二次侧开路。+–+–+–+–+–

1

i0(i0N1)

1空载时，铁心中主磁通

是由一次绕组磁通势产生的。1.电磁关系(2)带负载运行情况一次侧接交流电源，二次侧接负载。+–+–+–

1

1i1(i1N1)i1i2(i2N2)

2有载时，铁心中主磁通

是由一次、二次绕组磁通势共同产生的合成磁通。

2i2+–e2+–e2+–u2

Z

2.电压变换（设加正弦交流电压）3.电流变换4.阻抗变换注：三相电压的变换(变比K＝相电压之比），铭牌数据给的是线电压。2）额定值

额定电压U1N、U2N

变压器二次侧开路（空载）时，一次、二次侧绕组允许的电压值单相：U1N，一次侧电压，

U2N，二次侧空载时的电压三相：U1N、U2N，一次、二次侧的线电压

额定电流I1N、I2N

变压器满载运行时，一次、二次侧绕组允许的电流值。单相：一次、二次侧绕组允许的电流值三相：一次、二次侧绕组线电流

额定容量

SN

传送功率的最大能力。单相：三相：容量SN

输出功率P2

一次侧输入功率P1

输出功率P2注意：变压器几个功率的关系（单相）效率容量：一次侧输入功率：输出功率：变压器运行时的功率取决于负载的性质2)额定值5.2

变压器的损耗与效率(

)为减少涡流损耗，铁心一般由导磁钢片叠成。

变压器的损耗包括两部分：铜损(

PCu)：绕组导线电阻的损耗。涡流损耗：交变磁通在铁心中产生的感

应电流(涡流)造成的损耗。磁滞损耗：磁滞现象引起铁心发热，造

成的损耗。

铁损(

PFe)：变压器的效率为一般

95%,负载为额定负载的(50~75)%时，

最大。输出功率输入功率6.1电机概述

6.2三相异步电动机的工作原理

6.5三相异步电动机的机械特性

6.4三相异步电动机的铭牌数据

6.6三相异步电动机的起动

6.7三相异步电动机的调速6.3三相异步电动机的基本结构

第6章

电动机1.了解三相交流异步电动机的基本构造和转动原理。本章要求：第6章电动机2.理解三相交流异步电动机的机械特性，掌握起动和反转的基本方法,了解调速和制动的方法。3.理解三相交流异步电动机铭牌数据的意义。一、重要公式1、同步转速2、额定转差率3、输入功率为额定负载时定子每相功率因数。4、额定效率式中为机械损耗，为附加损耗。5、额定转矩7、转子频率8、过载（能力）系数6、转子电动势9、起动系数10、起动电流为定子额定电流。11、换接起动定子每相绕组电压降低，12、自耦变压器降压起动起动电流起动转矩是自耦变压器的变比。例1:

(1)解:

一台Y225M-4型的三相异步电动机，定子绕组△型联结，其额定数据为：P2N=45kW,nN=1480r/min，UN=380V，

N=92.3%，cos

N=0.88，Ist/IN=7.0,Tst/TN=1.9，Tmax/TN=2.2，求：

(1)额定电流IN?(2)额定转差率sN?(3)额定转矩

TN、最大转矩Tmax、和起动转矩TN

。(2)由nN=1480r/min，可知p=2（四极电动机）(3)解：

在上例中(1)如