山東建筑大學電路理論知識點.

1、1.電流的參考方向可以任意指定，分析時：若參考方向與實際方向一致，則i>0，反之i<0。電壓的參考方向也可以任意指定，分析時：若參考方向與實際方向一致，則u>0反之u<0。2 功率平衡一個實際的電路中，電源發(fā)出的功率總是等于負載消耗的功率。3 全電路歐姆定律：U=E-RI4 負載大小的意義：電路的電流越大，負載越大。電路的電阻越大，負載越小。5 電路的斷路與短路電路的斷路處：I0，U0 電路的短路處：U0，I0 二 基爾霍夫定律1 幾個概念：支路：是電路的一個分支。結點：三條（或三條以上）支路的聯(lián)接點稱為結點?；芈罚河芍窐嫵傻拈]合路徑稱為回路。網孔：電路中無其他支路穿

2、過的回路稱為網孔。2 基爾霍夫電流定律：（1） 定義：任一時刻，流入一個結點的電流的代數和為零?；蛘哒f：流入的電流等于流出的電流。（2） 表達式：i進總和=0                    或： i進=i出 （3） 可以推廣到一個閉合面。3 基爾霍夫電壓定律（1） 定義：經過任何一個閉合的路徑，電壓的升等于電壓的降?；蛘哒f：在一個閉合的回路中，電壓的代數和為零?；蛘哒f：在一個閉合

3、的回路中，電阻上的電壓降之和等于電源的電動勢之和。（2） 表達式：1或： 2或： 3（3） 基爾霍夫電壓定律可以推廣到一個非閉合回路三 電位的概念（1） 定義：某點的電位等于該點到電路參考點的電壓。（2） 規(guī)定參考點的電位為零。稱為接地。（3） 電壓用符號U表示,電位用符號V表示（4） 兩點間的電壓等于兩點的電位的差 。（5） 注意電源的簡化畫法。四 理想電壓源與理想電流源1 理想電壓源（1） 不論負載電阻的大小，不論輸出電流的大小，理想電壓源的輸出電壓不變。理想電壓源的輸出功率可達無窮大。（2） 理想電壓源不允許短路。2 理想電流源（1） 不論負載電阻的大小，不論輸出電壓的大小，理想電流源的

4、輸出電流不變。理想電流源的輸出功率可達無窮大。（2） 理想電流源不允許開路。3 理想電壓源與理想電流源的串并聯(lián)（1） 理想電壓源與理想電流源串聯(lián)時，電路中的電流等于電流源的電流，電流源起作用。（2） 理想電壓源與理想電流源并聯(lián)時，電源兩端的電壓等于電壓源的電壓，電壓源起作用。4 理想電源與電阻的串并聯(lián)（1） 理想電壓源與電阻并聯(lián)，可將電阻去掉（斷開），不影響對其它電路的分析。（2） 理想電流源與電阻串聯(lián)，可將電阻去掉（短路），不影響對其它電路的分析。5 實際的電壓源可由一個理想電壓源和一個內電阻的串聯(lián)來表示。實際的電流源可由一個理想電流源和一個內電阻的并聯(lián)來表示。五 支路電流法1 意義：用支路

5、電流作為未知量，列方程求解的方法。2 列方程的方法：（1） 電路中有b條支路，共需列出b個方程。（2） 若電路中有n個結點，首先用基爾霍夫電流定律列出n-1個電流方程。（3） 然后選b-（n-1）個獨立的回路，用基爾霍夫電壓定律列回路的電壓方程。3 注意問題：若電路中某條支路包含電流源，則該支路的電流為已知，可少列一個方程（少列一個回路的電壓方程）。六 疊加原理1 意義：在線性電路中，各處的電壓和電流是由多個電源單獨作用相疊加的結果。2 求解方法：考慮某一電源單獨作用時，應將其它電源去掉，把其它電壓源短路、電流源斷開。3 注意問題：最后疊加時，應考慮各電源單獨作用產生的電流與總電流的方向問題。

6、疊加原理只適合于線性電路，不適合于非線性電路；只適合于電壓與電流的計算，不適合于功率的計算。七 戴維寧定理1 意義：把一個復雜的含源二端網絡，用一個電阻和電壓源來等效。2 等效電源電壓的求法：把負載電阻斷開，求出電路的開路電壓UOC。等效電源電壓UeS等于二端網絡的開路電壓UOC。3 等效電源內電阻的求法：（1） 把負載電阻斷開，把二端網絡內的電源去掉（電壓源短路，電流源斷路），從負載兩端看進去的電阻，即等效電源的內電阻R0。（2） 把負載電阻斷開，求出電路的開路電壓UOC。然后，把負載電阻短路，求出電路的短路電流ISC，則等效電源的內電阻等于UOC/ISC。八 諾頓定理1 意義：把一個復雜的

7、含源二端網絡，用一個電阻和電流源的并聯(lián)電路來等效。2 等效電流源電流IeS的求法：把負載電阻短路，求出電路的短路電流ISC。則等效電流源的電流IeS等于電路的短路電流ISC。3 等效電源內電阻的求法：同戴維寧定理中內電阻的求法。本章介紹了電路的基本概念、基本定律和基本的分析計算方法，必須很好地理解掌握。其中，戴維寧定理是必考內容，即使在本章的題目中沒有出現戴維寧定理的內容，在第2章<<電路的瞬態(tài)分析>>的題目中也會用到。第2章 電路的瞬態(tài)分析一 換路定則：1 換路原則是:換路時：電容兩端的電壓保持不變，Uc(o+) =Uc(o-)。電感上的電流保持不變， Ic(o+)=

8、 Ic(o-)。原因是：電容的儲能與電容兩端的電壓有關，電感的儲能與通過的電流有關。2 換路時，對電感和電容的處理（1） 換路前，電容無儲能時，Uc(o+)=0。換路后，Uc(o-)=0，電容兩端電壓等于零，可以把電容看作短路。（2） 換路前，電容有儲能時，Uc(o+)=U。換路后，Uc(o-)=U，電容兩端電壓不變，可以把電容看作是一個電壓源。（3） 換路前，電感無儲能時，IL(o-)=0。換路后，IL(o+)=0，電感上通過的電流為零，可以把電感看作開路。（4） 換路前，電感有儲能時，IL(o-)=I。換路后，IL(o+)=I，電感上的電流保持不變，可以把電感看作是一個電流源。3 根據以上

9、原則，可以計算出換路后，電路中各處電壓和電流的初始值。二 RC電路的零輸入響應三 RC電路的零狀態(tài)響應2 電壓電流的充電過程四 RC電路全響應2 電路的全響應穩(wěn)態(tài)響應暫態(tài)響應  穩(wěn)態(tài)響應   暫態(tài)響應3 電路的全響應零輸入響應零狀態(tài)響應  零輸入響應   零狀態(tài)響應五 一階電路的三要素法：1 用公式表示為：其中： 為待求的響應， 待求響應的初始值， 為待求響應的穩(wěn)態(tài)值。2 三要素法適合于分析電路的零輸入響應，零狀態(tài)響應和全響應。必須掌握。3 電感電路的過渡過程分析，同電容電路的分析。電感電路的時間常數是: 

10、; 六 本章復習要點1 計算電路的初始值 先求出換路前的原始狀態(tài)，利用換路定則，求出換路后電路的初始值 。2 計算電路的穩(wěn)定值 計算電路穩(wěn)壓值時，把電感看作短路，把電容看作斷路。3 計算電路的時間常數當電路很復雜時，要把電感和電容以外的部分用戴維寧定理來等效。求出等效電路的電阻后，才能計算電路的時間常數。4 用三要素法寫出待求響應的表達式不管給出什么樣的電路，都可以用三要素法寫出待求響應的表達式。第3章 交流電路復習指導一 正弦量的基本概念1 正弦量的三要素（1） 表示大小的量：有效值，最大值（2） 表示變化快慢的量：周期T，頻率f，角頻率.（3） 表示初始狀態(tài)的量：相位，初相位，相

11、位差。2 正弦量的表達式：3 了解有效值的定義：4 了解有效值與最大值的關系：5 了解周期，頻率，角頻率之間的關系：二 復數的基本知識：1 復數可用于表示有向線段，如圖：復數A的模是r ，輻角是 2 復數的三種表示方式：（1） 代數式： （2） 三角式： （3） 指數式： （4） 極坐標式： 3 復數的加減法運算用代數式進行。復數的乘除法運算用指數式或極坐標式進行。4 復數的虛數單位j的意義：任一向量乘以+j后，向前（逆時針方向）旋轉了 ，乘以-j后，向后（順時針方向）旋轉了 。三 正弦量的相量表示法：1 相量的意義：用復數的模表示正弦量的大小，用復數的輻角來表示正弦量初相位。相量就是用于表示

12、正弦量的復數。為與一般的復數相區(qū)別，相量的符號上加一個小園點。2 最大值相量：用復數的模表示正弦量的最大值。3 有效值相量：用復數的模表示正弦量的有效值。4 例題1：把一個正弦量 用相量表示。解：最大值相量為： 有效值相量為： 5 注意問題：正弦量有三個要素，而復數只有兩個要素，所以相量中只表示出了正弦量的大小和初相位，沒有表示出交流電的周期或頻率。相量不等于正弦量。6 用相量表示正弦量的意義：用相量表示正弦后，正弦量的加減，乘除，積分和微分運算都可以變換為復數的代數運算。7 相量的加減法也可以用作圖法實現，方法同復數運算的平行四邊形法和三角形法。四 電阻元件的交流電路1 電壓與電流的瞬時值之

13、間的關系：u=Ri式中，u與i取關聯(lián)的參考方向設：           （式1）則：         （式2）從上式中看到，u與i同相位。2 最大值形式的歐姆定律(電壓與電流最大值之間的關系)從式2看到： 3 有效值形式的歐姆定律(電壓與電流有效值之間的關系)從式2看到： 4 相量形式的歐姆定律(電壓相量與電流相量之間的關系)由式1和式2 得：  相位 與相位 同相位。5 瞬時功率：6 平均功率：

14、五 電感元件的交流電路1 電壓與電流的瞬時值之間的關系： 式中，u與i取關聯(lián)的參考方向設：           （式1）則：         （式2）從上式中看到，u與i相位不同，u 超前i  2 最大值形式的歐姆定律(電壓與電流最大值之間的關系)從式2看到： 3 有效值形式的歐姆定律(電壓與電流有效值之間的關系)從式2看到： 4 電感的感抗： 單位是：歐姆 5 相量形式的歐姆定律(電壓相量與電流

15、相量之間的關系)由式1和式2 得：  相位 比相位 的相位超前   。6 瞬時功率：7 平均功率：8 無功功率：用于表示電源與電感進行能量交換的大小Q=UI=XL 單位是乏：Var六 電容元件的交流電路1 電壓與電流的瞬時值之間的關系：式中，u與i取關聯(lián)的參考方向設：           （式1）則：         （式2）從上式中看到，u與i不同相位，u 落后i 

16、 2 最大值形式的歐姆定律(電壓與電流最大值之間的關系)從式2看到： 3 有效值形式的歐姆定律(電壓與電流有效值之間的關系)從式2看到： 4 電容的容抗： 單位是：歐姆 5 相量形式的歐姆定律(電壓相量與電流相量之間的關系)由式1和式2 ： 得：  相位 比相位 的相位落后   。6 瞬時功率：7 平均功率：8 無功功率：用于表示電源與電容進行能量交換的大小為了與電感的無功功率相區(qū)別，電容的無功功率規(guī)定為負。Q=-UI=-XC 單位是乏：Var七R、L、C元件上電路與電流之間的相量關系、有效值關系和相位關系如下表所示：元件名稱 相量關系 有效值

17、關系 相位關系 相量圖電阻R        電感L        電容C        表1   電阻、電感和電容元件在交流電路中的主要結論八RLC串聯(lián)的交流電路RLC串聯(lián)電路的分析RLC串聯(lián)電路如圖所示，各個元件上的電壓相加等于總電壓：1 相量形式的歐姆定律上式是計算交流電路的重要公式2 復數阻抗：  復阻抗Z的單位

18、是歐姆。與表示正弦量的復數（例：相量 ）不同，Z僅僅是一個復數。3 阻抗模的意義：（1） 此式也稱為有效值形式的歐姆定律（2） 阻抗模與電路元件的參數之間的關系4 阻抗角的意義：（1） 阻抗角是由電路的參數所確定的。（2） 阻抗角等于電路中總電壓與電流的相位差。（3）當 ， 時，為感性負載，總電壓   超前電流 一個 角；當 ， 時，為容性負載，總電壓   滯后電流 一個 角；當 , 時，為阻性負載，總電壓 和電流 同相位；這時電路發(fā)生諧振現象。5 電壓三角形：在RLC串聯(lián)電路中，電壓相量 組成一個三角形如圖所示。圖中分別畫出了 、 和 三種情況下，電壓

19、相量與電流相量之間的關系。6 阻抗三角形：了解R、XL、 與 角之間的關系及計算公式。九阻抗的串并聯(lián)1 阻抗的串聯(lián)電路如圖：（1） 各個阻抗上的電流相等： （2） 總電壓等于各個阻抗上和電壓之和： （3） 總的阻抗等于各個阻抗之和： （4） 分壓公式： 多個阻抗串聯(lián)時，具有與兩個阻抗串聯(lián)相似的性質。2 阻抗的并聯(lián)電路如圖：（1） 各個阻抗上的電壓相等： （2） 總電流等于各個阻抗上的電流之和： （3） 總的阻抗的計算公式： 或 （4） 分流公式：  多個阻抗并聯(lián)時，具有與兩個阻抗并聯(lián)相似的性質。3 復雜交流電路的計算在少學時的電工學中一般不講復雜交流電路的計算，對于復雜的交

20、流電路，仍然可以用直流電路中學過的計算方法，如：支路電流法、結點電壓法、疊加原理、戴維寧定理等。十交流電路的功率 1. 瞬時功率：p=ui=UmIm sin(t+) sint=UIcosUIcos(2t+)2. 平均功率：P= = =UIcos  平均功率又稱為有功功率，其中 cos稱為功率因數。電路中的有功功率也就是電阻上所消耗的功率：  3. 無功功率：Q=ULIUCI= I2(XLXC)=UIsin   電路中的無功功率也就是電感與電容和電源之間往返交換的功率。4. 視在功率： S=UI視在功率的單位是伏安（VA），常

21、用于表示發(fā)電機和變壓器等供電設備的容量。5功率三角形：P、Q、S組成一個三角形，如圖所示。其中為阻抗角。它們之間的關系如下：   十一。電路的功率因數1 功率因數的意義從功率三角形中可以看出，功率因數 。功率因數就是電路的有功功率占總的視在功率的比例。功率因數高，則意味著電路中的有功功率比例大，無功功率的比例小。2 功率因數低的原因：(1)生產和生活中大量使用的是電感性負載異步電動機，洗衣機、電風扇、日光燈都為感性負載。(2)電動機輕載或空載運行（大馬拉小車）異步電動機空載時cos=0.20.3，額定負載時cos=0.70.9。3 提高功率因數的意義：(1) 提高

22、發(fā)電設備和變壓器的利用率發(fā)電機和變壓器等供電設備都有一定的容量，稱為視在功率，提高電路的功率因數，可減小無功功率輸出，提高有功功率的輸出，增大設備的利用率。(2) 降低線路的損耗由公式 ，當線路傳送的功率一定，線路的傳輸電壓一定時，提高電路的功率因數可減小線路的電流，從而可以降低線路上的功率損耗，降低線路上的電壓降，提高供電質量，還可以使用較細的導線，節(jié)省建設成本。4 并聯(lián)電容的求法一，從電流相量圖中導出：在電感性負載兩端并聯(lián)電容可以補償電感消耗的無功功率，提高電路的功率因數。電路如圖：計算公式如下：5 并聯(lián)電容的求法二，從功率三角形圖中導出：如圖所示， 和S1是電感性負載的阻抗角和視在功率，

23、 和S是加電容后電路總的阻抗角和視在功率， QL和QC分別是電感和電容的無功功率，Q是電路總的無功功率。計算公式如下：十二。本章復習重點1 概念題：關于正弦量表達式、相量表達式式、感抗、容抗、阻抗等公式判斷正誤的題目，如教材各節(jié)后面的思考題?？赡芤蕴羁疹}、判斷題的形式出現。2 用相量計算交流電路用相量計算交流電路，是本章的核心內容，必須掌握。但由于復數的計算很費時間，所以本章不會出很復雜的電路計算題。重點應掌握簡單交流電路的計算，例如：RLC串聯(lián)電路、RL串聯(lián)電路、RL串聯(lián)后再并聯(lián)電容等電路。3 有些電路不用相量也能計算，甚至比用相量法計算電路要簡單。只用阻抗、相位角、有功功率、無功功率、視在

24、功率等相差公式計算電路，例如作業(yè)題3.7.1、3.7.2等。第4章 供電與用電復習指導一、 概念題：1 星形聯(lián)結法中線電壓與相電壓的關系，線電流與相電流的關系。三角形聯(lián)結法中線電壓與相電壓的關系，線電流與相電流的關系?；疽笫牵阂阎粋€線電壓或相電壓的表達式(三角函數式或相量表達式)，能寫出其它線電壓和相電壓的表達式。2三相負載故障情況(短路、斷路)下，電路的分析與簡單計算。3已知負載的額定相電壓，根據三相電源的電壓考慮采用何種聯(lián)結方法(星形或三角形)。二、 簡單計算題：考察三相電路的基本知識，一般用于對稱三相電路的計算。例1：有一電源和負載都是星形聯(lián)結的對稱三相電路,已知電源線電壓為 38

25、0 V,負載每相阻抗模    為10,試求負載的相電流和線電流。解：負載相電壓   Up = 220 V負載相電流    Ip =22A負載線電流   IL = 22 A三、 用相量進行計算的題目一般用于計算不對稱的三相電路。例3：已知R1=22，R2=38，UL=380V，求線電流的大小。解：用相量法求解。設U相的相電壓為  四、 用功率相加的方法計算電路求總的有功功率、無功功率和視在功率的方法是：總的有功功率等于各個元件的有功功率之和，等于各個支路的有功功率之和，也等于各

26、個部分電路的有功功率之和?？偟臒o功功率等于各個元件的無功功率之和，等于各個支路的無功功率之和，也等于各個部分電路的無功功率之和?？偟囊曉诠β拾词?計算。注意：一般情況下， 用此法計算電路，有時比用相量法計算電路要簡單一些，此方法也可用于單相交流電路的計算。第6章 電動機復習指導一 本章主要的計算公式及分類本章公式很多，可歸納總結如下：1轉速、轉差率、極對數、頻率之間的關系2輸出功率、轉矩之間的關系3輸入功率、額定電壓、額定電流、額定功率因數之間的關系4輸入功率、輸出功率、損耗和效率之間的關系5Y一起動時起動電流和起動轉矩的公式6 自耦變壓器降壓起動時起動電流和起動轉矩的公式7 其它公式二 本章

27、復習重點（一）.概念題：1關于轉速、轉差率、極對數、頻率之間的關系的題目。例1日本和美國的工業(yè)標準頻率為 60 Hz，他們的三相電動機在 p = 1 和 p = 2 時轉速如何？答：分別為3600轉/分和1800轉/分。例250HZ 的三相異步電動機，轉速是 1 440 r/min 時，轉差率是多少？轉子電流的頻率是多少？答：S0.04，f2=Sf1=2HZ.2關于電動機的聯(lián)接方式（星形或三角形）及簡單計算。例1額定電壓為 380 V / 660 V，星/角聯(lián)結的三相異步電動機，試問當電源電壓分別為 380 V 和 660 V 時各采用什么聯(lián)結方式？它們的額定電流是否相同？額定相電流是否相同？

28、額定線電流是否相同？若不同，差多少？答：當電源電壓為 380 V 時采用三角形聯(lián)結方式，當電源電壓為 660 V時采用星形聯(lián)結方式時它們的額定相電流相同，額定線電流不同。例2：380 V星形聯(lián)結的三相異步電動機，電源電壓為何值時才能接成三角形？ 380 V角形聯(lián)結的三相異步電動機，電源電壓為何值時才能接成星形？答：220 V 和 660 V。3 關于星形一三角形起動、自耦變壓器降壓起動的問題。例1：星形 - 三角形減壓起動是降低了定子線電壓還是降低了定子線電壓？自偶減壓起動呢？答：前者是降低了定子相電壓，沒有降低線電壓，后者是降低了定子線電壓，使得相電壓也隨之降低。4 其它（二）。計算題：至少

29、會作以下2類題目。1關于電動機的額定數據的計算。例1：一臺4個磁極的三相異步電動機，定子電壓為380V，頻率為 50 Hz，三角形聯(lián)結。在負載轉矩 TL = 133 N?m 時，定子線電流為47.5 A，總損耗為 5 kW，轉速為1 440r/min。求：（1）同步轉速；（2）轉差率；（3）功率因數；（4）效率。解：（1）由題目知   p2 ，所以（2） （3） （4） 2關于能否采用直接起動、星形一三角形起動、自耦變壓器降壓起動的題目。例1：某三相異步電動機，PN30 kW，UN380 V，三角形聯(lián)結，IN63 A，nN740 r/min，KS1.8，KI6，TL0.9

30、TN，由 SN = 200 KV ? A 的三相變壓器供電。電動機起動時，要求從變壓器取用的電流不得超過變壓器的額定電流。試問：（1）能否直接起動？（2）能否星三角起動？（3）能否選用 KA0.8 的自耦變壓器起動？答：（1） 變壓器的額定電流為雖然 但由于 ，故不可以直接起動。（2） 由于 ，故不可以采用星一三角起動。（3） 從變壓器取用的電流為：由于 ， ，故可以選用KA0.8的自耦變壓器起動。第7章電氣控制電路復習指導一復習內容：1 熟悉電氣控制電路中常用控制電器的結構、工作原理。包括刀開關、空氣開關、行程開關、熔斷器、按鈕、交流接觸器、中間繼電器、時間繼電器等。2 必須理解、掌握并能默

31、寫（畫）出異步電動機起?？刂齐娐泛驼崔D控制電路，這是本章的核心內容，也是能分析其它控制電路的基礎。3 理解電氣控制電路中的各種保護環(huán)節(jié)。包括短路保護、過載保護、失壓保護、零壓保護、互鎖（聯(lián)鎖）保護等。4 理解電氣控制電路中的其它控制功能。例：點動控制、長動控制、自鎖控制、順序控制、時間控制、行程控制等。二考試例題：1 畫出異步電動機直接起動的控制電路，要求具有短路保護、過載保護、失壓保護、零壓保護功能。2 畫出異步電動機直接起動的控制電路，要求具有短路保護、過載保護、失壓保護、零壓保護功能。并能進行點動控制和長動控制。3 畫出異步電動機正反轉控制電路，要求具有短路保護、過載保護、失壓保護、零

32、壓保護、聯(lián)鎖保護功能。4 改錯題。要求熟悉電氣控制電路的功能和各種控制電器的符號。5 能分析和設計簡單的順序控制電路。如兩臺電動機按一定的順序起動或停止的控制電路。6 能分析和設計簡單的行程控制電路。如實現自動往返的控制電路。由于本章學時很少（只有4學時），講的內容不是很多，在整個電工學課程（共十幾章，每章都有題）中所占比例不是很大，一般不會出難題和大題，前4個題應重點掌握。第8章 半導體器件復習指導本章復習的重點是概念題、作圖題和判斷題。一概念題1關于半導體材料的性質例1：半導體材料有哪些性質？答：光敏特性、熱敏特性、摻雜特性。例2：P型半導體中，(   )是多數載流子？

33、(   )是少數載流子？答：空穴、自由電子。例3：N型半導體中，(   )是多數載流子？(   )是少數載流子？答：自由電子、空穴。 2關于關于PN結的性質例1：PN結加正向電壓時，P區(qū)接電源的(   )極，N區(qū)接電源的(   )極。答：正、負。例2：PN結加反向電壓時，P區(qū)接電源的(   )極，N區(qū)接電源的(   )極。答：負、正。3關于二極管的性質例1：硅二極管的導通電壓是(   )伏，鍺二極管的導通電壓是(   )伏？答：0.7V、0.3V。例2：硅二極管的死區(qū)電壓是(   )伏，鍺二極管的死區(qū)電壓是(   )伏