注册电气专业基础第1讲 概述及第一章 电路的基本概念和基本定律(一)(2010年新版)new

1、 概述1.考试概要（一）基本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管理制度。（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办法和注册电气工程师执业资格考核认定办法。（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，方可获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）考试时间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分内容，每部分内容均分2个半天进行，每个半天均为3小时。考试实行全国统一大纲，统一命题的考试制度，原则上每年举行一次。（二）试题分值分配专业基础课中，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复习教程天津大学出版社（2）注册电气工程师执业资格考试基础考试复习指导书（专业基础）中国电力出版社第1篇电工基础理论第1章电路的基本概念和基

3、本定律大纲要求：（1）掌握电阻、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）掌握电流、电压参考方向的概念（3）熟练掌握基尔霍夫定律1.1电路基本概念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）电路元器件的电磁过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，且电路元件两端的电压时单值的量，这样的电路元件称为集总参数元件。（3）应用集总元件构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

4、和电压的参考方向（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）参考方向则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过程中就不容改变。参考方向提供了电压、电流方程式中各量前面正、负号确定的依据。若电压、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；若电压、电流得是负值，则说明假定的参考方向与实际方向相反。（3）如下图所示，一个电路元件是负载时，就把这个元件两端的电压与通过这个元件上的电流的参考方向一致时，称为关联参考方向；反之，称为非关联参考方向。

5、1.1.3功率电功率则反映了设备能量转换的本领，元件的电功率可以表示成（1）当电流和电压为关联参考方向时，表示元件的吸收功率；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；表示元件的吸收功率；本节重点：参考方向的判定，在电路分析过程中的作用十分重要，只有掌握了参考方向，才能正确计算出功率的吸收和发出的结果。1.2电路元件理想电路元件简称为电路元件。虽然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可以相当精确地表征出实体电路器件的主要电磁特性。1.2.1电阻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

6、上电压或电流数值变化，图形符号和伏安特性如下图所示图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，根据欧姆定律得到电阻元件的电压和电流的关系为式中电压的单位为伏（V），电流的单位为安（A），则电阻的单位为欧（）图1-2的图（b）为线性元件的伏安特性，它是处在ui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 ，则电流和电压的关系可表示为：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。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电阻R

7、、电导G是正实数，所以功率恒为正值，可见电阻元件是一个消耗电能的元件。1.2.2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下图所示在任何时刻电容正极板上的电荷q与其两端电压u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。常用的电容单位有mF（10-6F），pF（10-12F）等表示。从图1-3（b）中，可以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。采用关联参考方向下，电压变化时，电荷量也发生变化，则电流可以表示为同理，在非关联参考方向下，则有电流和电压的关系为若以积分形式进行表示，在t0的情况，电压和电流的关系可以表示为在任一时刻t，电容电压uc是此时刻以前的电流作用的结果，它“记载”了已往的全部历史，所以称电容为记忆元