自考复习 27966电子电工技术总复习1

1、电工和电子技术最早的电气技术第一章直流电路电路的构成及其作用电路由电源、负载、中间阶段构成。电路的作用：1.电力传输和转换2 .信号传输和处理电路中的基本物理量电流I :电荷(带电粒子)有规则的运动。电流大小：电流强度，简称电流。 I=电流的实际方向：正电荷移动的方向是电流的实际方向。在外部电路中，电流从正极流向负极的内部电路中，电流从负极流向正极。电流的参考方向：分析修正电路时，预先任意指定的一个方向，也称为电流的正方向。电流的参考方向不一定是电流的实际方向。电流的参考方向除了箭头以外，也可以用双下标表示。 国际航空母舰直流I :大小和方向都不随时间变化的电流(恒流)。电压u :两点电位之差

2、。 测量电场工作能力的物理量。电压的大小： Uab=电压的实际方向：从高电位到低电位的方向，即电位下降的方向。电位：解析修正电路时，通常将电路中的某一点指定为基准点，将电路中其他各点到基准点之间的电压称为该点电位。 基准点电位为零1 .任意两点间的电位差是一定的，即电压是绝对的。2 .同一点的电位有可能根据基准点的选择而变化，即电位是相对的。电动势e :测量电源将非电力转换为电力的能力的物理量。电动势的大小：与电源的大小一致(不考虑内阻)。电动势的方向：在电源内部从负极到正极，即电位变高的方向。电动势的方向和电压的方向相反。电力p :电气设备工作的能力。 w/瓦功率的大小： P=U*I电能w

3、:电器在一定期间内转换的能量。 J/焦耳电能的大小： W=P*t 1kWh=3.6*106 J电压和电流的参考方向：如果修正结果为正，则表示与实际方向一致，否则相反。电压和电流的相关基准方向：电压和电流的基准方向一致。欧姆定律在欧姆定律： R=某电路中，施加于线性电阻的电压u与流过电阻的电流I成比例取电压和电流不相关的基准方向时，U=- IR全回路欧姆定律： I=R0:电源内阻电路中的电压随电流变化的曲线称为伏安特性曲线。非线性电阻：电阻值不是常数，而是根据电压和电流的变化而变化。 例如晶体管。电压源和电流源电压源1 .实际电压源=理想电压源串联内阻U=E - I R02 .理想电压源(恒压源

4、) :的内阻为零的电压源3 .实际电压源的特点：供给的电压几乎一定，供给的电流取决于负载。开路时： I=0 U=E P=0短路时： Ik=U=0 P=(IK2)R04 .理想电压源的特点：供给的电压一定，供给的电流取决于负载。I=开路时： I=0 U=E=U0负载开路时电源的端子电压e称为电源的开路电压U0。电流源1 .理想电流源(恒流源):内阻R=的电流源。2 .实际电流源的特点：供给的电流几乎一定，供给的电压取决于负载。3 .理想电流源的特点：供给的电流一定，供给的电压取决于负载。 光电晶体管和晶体管都可以看作是理想的电流源。开路时： I=0，电源内部还有电流流过，Ik U=U0=IkR0

5、 P=(IK2 )R0 P不等于0短路时： I=IK=U=0 P=0内阻不消耗电力电压源怕短路，电流源怕开路。电源的等效转换如何确定组件是负载还是电源？取u和I相关的参考方向，P=UI P0吸收“能量”负载，P0释放“能量”电源当u和I取非相关基准方向时，P=-UI P0吸收“能量”负载，P0释放“能量”电源电压源和电流源的等效转换的条件：1 .电压源和电流源的内阻同样大。2 .电流源的Ik=，e是电压源的电动势。3 .电动势e的方向和电流Ik一致。电压源和电流源的等效转换时必须注意的问题：1 .等效范围两种电源的等价是外部电路的等价，电源内部不等价。2 .理想电压源和理想电流源之间没有等效关

6、系。由于理想电压源的内部电阻为0，理想电流源的内部电阻无限大，因此找不到共同的内部电阻，不等价。 此外，理想电压源的短路电流无限大，理想电流源的开路电压无限大，找不到有限的数值，无法实现等价。等效分析时，与理想电流源串联的电阻可以短路。 与理想的电压源并联的电阻可以开路。电路的状态负载状态：负载电路的功率平衡式P=PE-P负载电阻变小、并联负载支路变多时，电路中的总电流变大，电源输出的功率也增加。电气装置的额定状态：电气装置能够安全、可靠、合理地运行，能够提供满意的电气寿命的状态。额定状态下的电气残奥表称为额定电流IN、额定电压UN、额定功率PN。电气装置的额定值在很大程度上取决于产品使用的材

7、料的耐热性能和绝缘强度。开放状态(无负载状态或切断状态):开路状态下外部电路中的电流为0，有源分支电路的端子电压Uab与电源电势e相等，也称为开路电压，多用U0表示。 由于外部电路电流为0，因此不向外部输出电力。 即，I=0 U=U0=E P=0短路状态：短路状态时，电路中的电流仅由电源内部电阻R0限制，将该电流称为短路电流，多用IK表示。 电源的端子电压为0，电源电动势全部下降到内阻，电源不在外部工作。 即，U=0 I=Ik=PE=P=(IK2)R0 P=0短路的危害：由于电源的内阻小，短路电流可能达到大的值。 可能会导致电源或电路产生不可接受的发热，或烧毁电源或电路。 短路电流产生的电磁力

8、也可能会机械破坏电源和线路。基尔霍夫定律节点：复杂电路中，3根以上的连接导线的集合点称为节点。支路：电路内任意两个节点之间的电路称为支路。电路：电路中的一个闭合路径称为电路。基尔霍夫电流的法则(第一法则，节点电流的法则):在任一瞬间，电路中的任一节点中流过的电流之和总是等于该节点中流过的电流之和。对于电路的任何部分或者任何闭合的面都成立。基尔霍夫电压定律(第二定律，电路电压定律):在任意时刻，沿着电路中的任一电路绕一周，电路中各级电压的代数和总是等于零。 电位取正符号，电位取负符号。电路的任何一个电路都沿着电路绕一周，电路中各电阻上的电压降代数和等于各电源电动势的代数和。基尔霍夫电压的法则不仅

9、仅是闭合电路，在任何的开口电路中都可以展开。电阻的串并联串联电阻的等效电阻是串联电路中的各电阻的和，并联电路的等效电阻的倒数是并联电路中的各电阻的倒数的和。串联： R=R1 R2并联： R=分支电流法分支电流法是在设定各分支电路的电流之后，应用基尔霍夫定律进行求解的方法。1 .在电路上显示所有元件的电流电压的基准方向，两者采取相关基准方向。2 .对n个节点b个支路的电路应用基尔霍夫电流定律列举n-1个独立电流方程。3 .按照基尔霍夫电压定律，列举b-(n-1 )个各电路的电压方程式。4 .解联立方程式。叠加原理在线性电路中，2个以上的电源作用于电路时，任意分支路径的电流和电压可以看作是该电路中

10、的各个独立电源单独作用时在该分支路径上产生的电压和电流的代数和。 叠加原理仅适用于电压和电流，不适用于功率的修正算法。使用叠加原理求出电路的方法是将包含多电源的总电路简化为只包含一个电源的多个分割电路来求出的方法。 请注意，对于包含一个电源的每个分支电路，只是假设其他电源为零，内阻保留在电路中。 也就是说，在研究各电路时，将其他电压源分支电路的电压源替换为短路元件，将其他电流源分支电路的电流源替换为开路元件，保留各电源的内部电阻。大卫南定理对于任一有源二端子网络，对于其外部电路的作用，与其复杂性无关，电动势为E0、内阻为R0的电压源，等效的该电动势等于该有源二端子网络的开路电压，该内阻使该网络

11、内的所有独立电源被设置为零，不要电位修正算法电路内的节点数总是小于分支数。电路中某点的电位，如果选择该点和电位基准点之间的电压即不同的电位基准点，则各点的电压不变，但各点的电位变化。在计算电路中的电位时，如果遇到电流源，应该绕过电流源所在的分支路。 这是因为电流源两端的电压取决于外部电路。第二章正弦交流电路正弦交流电路的基本概念正弦交流：随时以正弦规律变化的电动势、电压、电流。正弦量的三角函数表达式： a=Am sin(t ) a :正弦量的t时的瞬时值。正弦量的三要素： Am:最大值(振幅)。 :角频率。 :初始相位。最大值反映了正弦交流的大小问题角频率反映了正弦量随时间变化的速度初始相位决

12、定了正弦量校正时开始的位置。周期t :正弦量一周完全变化所需的时间。 单位： s频率f :正弦量每单位时间变化的频率。 显示正弦量变化的速度。 单位： Hz角频率:正弦量每秒变化的弧度数。 单位： rad/s周期与频率的关系： f=角频率与周期与频率的关系：=2f商用频率： 50Hz，T=0.02s =314 rad/s正弦量变化了一个周期，其正弦函数的角度变化了2 rad (弧度)。a有效值：周期性功率量的有效值由其热效应定义。交流电力通常用有效值表示，从电表和仪表读取数据也是有效值。初始相位：与t=0时的正弦量对应的相位角。相位差：两个同频率正弦量之间相位角的差。 在数值上等于它们的初始相

13、位差。1-2: =0两者同相=两者反相=/2两者正交0进制20延迟2，耐压220V的电容器能用于180V的正弦波交流电源吗？ 不能用于U=180V、Um255V、255V220V、180V正弦电源！正弦量的相量分析法复数的表现方法和变换方法：1 .代数式A=a bj2 .相量式A=r =tg-1三角形表达式A=r*cos j(r*sin)指数表达式A=rej =tg-1复数的运算方法设复数a1=a1b1j=r1EJ1=r 11 a2=a2b2j=r2EJ2=r 22A1A2=(a1a2) j(b1b2)a1* a2=(r1* r2) EJ (12 )=(r1* r2)12其中，a1/a2=(r

14、1/r2) EJ (1 -2 )=(r1/r2) (1 -2 )三角函数对边a=BC斜边c=AB邻边b=AC基本函数缩略语仪式语言说明正弦函数超人力霸王甲组联赛a的对边比斜边侑弦函数电脑操作系统乙/丙a的旁边比斜边正切函数谭市甲组联赛a的对边和邻边相比馀切函数电脑辅助设计甲组联赛a的邻边和边对照u/i交流瞬时值u/i交流有效值/交流相量Um/Im交流最大值电阻元件交流电路1. i和u是同相的。 在交流电路中，电阻元件的电压相量与电流相量同相。2. ZR=R03. R=U/I=u/i=Um/Im /=ZR=R04 .电阻元件的瞬时功率P0，即电阻元件在交流电路中是能量消耗元件。p有效功率(平均功

15、率):瞬时功率一个周期内的平均值。 P=UI (电流、电压、有效值积)交流设备铭牌的值都是其有效值，显示的功率是指其有效功率，即实际消耗的功率。电感元件交流电路电感元件：具有积蓄磁场功能的电路元件。 例如线圈电感元件是动态元件，元件的端子电压只有在变化的电流通过元件时才为0。电感XL:显示了电感对于交流电力的抑制作用。线圈中产生的感应电流与原来的交变电流相反，阻碍其增加或减少。XL=L=2f L L与线圈的匝数、形状、周围介质的导磁性能有关。直流电路f=0，XL=0，电感对直流电力没有影响，相当于短路。电感与电源的频率成正比，频率越高，电感就越大。 电子电流通过电感线圈缩小高频电流，称为扼流线

16、圈。通过低频，阻断高频的直流阻碍交流。1 .纯电感元件电压超前电流90。2. XL=U/I /=j XL=XL90 XL=bj /=XL错误，XL是感应电阻的模式值，不是复数形式。3. PL=0储能元件，平均功率为0。 将交流电常用的电感元件作为限流元件。4. Q无功功率：电感和电源能量交换中电感瞬时功率能达到的最大值。 无功功率仅反映电感元件与电源进行能量交换的规模。QL=UI=I2XL单位： var不足5 .电容元件在任意定时累积的电场能量是WL=L i2电容元件交流电路电容元件：具有积蓄电场功能的电路元件。电容：泄漏电阻倾向于无限大的实际电容器可以看作是理想的电容器模型。电容电阻Xc:表示电容对交流电的抑制作