电工学知识点

1、1. 电源与负载的判别电源：U和I的实际方向相反，电流从“+”端流出，发出功率；负载：U与I实际方向相同，电流从”+”端流入，取用功率。2. 额定值：各种电气设备的电压，电流及功率都有一个额定值。额定值是制造厂为了使产品能在给定的工作条件下正常运行而规定的正常容许值。使用时，电压，电流和功率的实际值不一定等于他们的额定值。3. 耗能元件：电路中的纯电阻电器称为耗能元件。转化遵循能量守恒定理。非耗能元件：4. 基尔霍夫电流定律：此定律是用来确定连接在同一结点上各支路电流间关系的。在任一瞬时，流入某一结点的电流之和应该等于由该结点流出的电流之和。 在任一瞬时，一个结点上电流的代数和恒等于零。基尔霍

2、夫电压定律：此定律是用来确定回路中各段电压间关系的。就是在任一瞬时，沿任一回路循行方向(顺时针方向或逆时针方向)，回路中各段电压的代数和恒等于零。戴维宁定理：等效电源的电动势E就是有源二端网络的开路电压U0，即将负载断开后a，b两端之间的电压。等效电源的内阻R0等于有源二端网络中所有电源均除去（将各个理想电压源短路，即其电动势为零；将各个理想电流源开路，即其电流为零）后所得到的无源网络a，b两端之间的等效电阻。电源等效：电压源的外特性和电流源的外特性是相同的。因此，两者相互间是等效的，可以等效变换。电压源与电流源的等效关系只是对外电路而言，至于对电源内部则是不等效的。等效条件E=RoIs E/

3、Ro=Is 理想电压源和理想电流源连着之间不存在等效变换的条件。叠加原理：对于线性电路，任何一条支路中的电流，都可以看成是由电路中各个电源分别作用时，在此支路中所产生的电流的代数和。换路定律：从t=0-到t=0+瞬间，电感元件中的电流和电容元件上的电压不能跃变，这称为换路定则。如果公式表示，则为 ，换路定则仅适用于换路瞬间，可根据它来确定t=0+时电路中电压和电流之值，即暂态过程的初始值。5. 正弦交流电路：一个正弦量可以由频率（或周期），幅值（或有效值）和初相位三个特征或称要素来确定 。 感抗：具有对交流电流起阻碍作用的物理性质称为感抗，用XL=L=2 Fl。电感线圈对高频电流阻碍作用很大，

4、而对直流可视作短路，即对直流讲，XL=0(注意，不是L=0，而是f=0)感抗只与电压与电流的幅值或有效值之比，而不是他们的瞬时值之比。在电感元件电路中，平均功率p= ,也可叫有功功率。无功功率Q=UI=XLI2-容抗：对电流起阻碍作用的物理性质，用XC代表。XC=I/C=1/2 fC。电容元件对高频电流所呈现的容抗很小，而对直流（f=0）所呈现的容抗XC ，可视作开路。电容元件有隔断直流的作用。 平均功率P= 无功功率Q=将电压与电流的有效值相乘则得视在功率S=UI= 6. 变压器：与电源相连的称为一次绕组，与负载相连的称为二次绕组。电压变换：一次二次绕组的电压之比为：U1/U20=E1/E2

5、=NI/N2=K 电流变换：电流之比：I1/I2=N2/N1=1/K 稳压二极管： 二极管的工作状态：稳压二极管是一种特殊的面接触型半导体硅二极管。由于它在电路中与适当的电阻配合后能起稳定电压的作用，故称为稳压二极管。稳压二极管的伏安特性曲线与普通二极管类似，其差异是稳压二极管的反向特性曲线比较陡。稳压二极管工作于反向击穿区。反向电压在一定范围内变化时，反向电流很小。当反向电流增高到击穿电压时，反向电流突然剧增，稳压二极管反向击穿。此后，电流虽然在很大范围内变化，但稳压二极管两端的电压变化很小。利用这一特性，稳压二极管在电路中能起稳压的作用。稳压二极管与一般二极管不一样，它的反向击穿是可逆的。

6、当去掉反向电压之后 ，稳压二极管又恢复正常。但是，如果反向电流超过允许范围，稳压二极管将会发生热击穿而损坏。主要参数：稳定电压，电压温度系数，动态电阻，稳定电流，最大允许耗散功率。 电压比较器：7. 反向比例远算：输出电压与输入电压是比例运算关系，或则说是比例反大关系。如果R1和RF的阻值足够精确，而且运算放大器的开环电压放大倍数很高，就可认为u0与u1间的关系只取决于R1和RF的比值而与运算放大器本身的参数无关。这就保证了比例运算的精度和稳定性。8. 触发器：基本RS触发器有两个与非门交叉连接而成。9. 可控RS触发器：与非门G1和G2,组成基本触发器，与非门G3和G4组成导引电路。JK触发

7、器：有两个可控RS触发器串联而成，还有一个非门将两个触发器联系起来。1.变压器铭牌上标出的额定容量是”千伏安”而不是“千瓦”，为什么？额定容量是指什么？解：变压器二次绕组额定电压与额定电流的乘积称为变压器的额定容量，即SN=U2NI2NU1NI1N（单相）变压器是按额定电压与额定电流设计的，而变压器所接负载的功率因数不同，则输出的有功功率不同，因此一般不标“千瓦”。2.用一只额定值为110V100W的白炽灯和一只额定值为110V40W的白炽灯串联后接到220V的电源上，当将开关闭合时，（40W的灯丝烧毁）3.在图中所示电路中，稳压二极管Dz1和DZ2的稳定电压分别为5V和7V，其正向压降可忽略

8、不计，则Uo为（5V）4.功率因数提高后，线路电流减小了，瓦时计会走得慢些（省电）吗？瓦时计是计量电能消耗的仪表，与电感性负载并联电容器后，有功率并未改变，因为电容器是不消耗电能的。从教材图的相量图也可以看出，并联电容器前后电路的有功功率P=UIcos=UI1cos1,并未改变，而电能和有功功率成正比，所以瓦时计不会走的慢些。5.在图1.4.7中，方框代表电源或负载，已知U=220V，I=-1A，试问哪些方框是电源，哪些是负载？(a)在图中，U的参考极性与实际极性相同，因为U=220V; I的参考方向与实际方向相反，因为I=-1A.U和I的实际方向相反。电流从“+”端流出，故为电源。（b）U和

9、I的实际方向相同，电流从“+”端流入，故为负载。（c）同（b），（d）同（a）6.在电阻，电感与电容元件串联的交流电路中，已知R=30,L=127mH,C=40f,电源电压u=2202sin(314t+20)V.(1)求电流i及各部分电压Ur,Ul,uC;作相量图；（3）求功率P和Q解：（1）Xl=l=31412710-3=40Xc=1C1(3144010-6) =80Z=R+j(Xl-Xc)=30+j(40-80) =(30-j40) =50-53 U=22020V于是得I=UZ=(22020)/(50-53)A=4,.47.3A i=4.42sin(314t+73)AUR=RI=304.4

10、73V=13273V uR=1322sin(314t+73)VUl=jXlI=j404.473V=176163V Ul=1762sin(314t+163)VUc=-jXcI=-j804.473V=352-17V Uc=3522sin(314-17)V(3)P=UIcos=2204.4cos(-53)W=2204.40.6W=580.8WQ=UIsin=2204.4sin(-53)var=2204.4(-0.8)var=-774.4var7.在上列，（1）L1相短路时，(2)L1相短路而中性线又断开时，试求各相负载上的电压解（1）此时L1相短路电流很大，将L1相中的熔断器熔断，而L2相和L3相未

11、受影响，其相电压仍为220V .(2)此时，负载中性点N即为L1，因此负载各项电压为U1=0 U1=0 U2=U21 U2=380V U3=U31 U3=380V 在这种情况下，L2相与L3相的点灯组上所加的电压都超过电灯的额定电压（220V），这是不容许的。8.在上列，（1）L1相断开时。（2）L1相断开而中性线也断开时，试求各相负载上的电压解:（1）L2相和L3相未受影响（2）这时电路已成为单相电路，即L2相的电灯组和L3相的电灯组串联，接在线电压U23=380V的电源上，两相电流相同，至于两相电压如何分配，决定于两相的电灯组电阻。如果L2组的电阻比L3相的电阻小，则其相电压低于电灯的额定

12、电压。这是不容许的9.在图9.2.4中，输入端电位VA=3V,VB=0V,求输出端电位VY.电阻R接负电源-12V解：因为VA高于VB,所以二极管DA优先导通。如果二极管的正向压降是0.3V，则VY=2.7V.当DA导通后，DB上加的是反向电压，因而截止。在这里，DA起钳位作用，把输出端的电位钳住在2.7V.10.在某电路中，i=100sin(6280t-/4)Ma,(1)试指出它的频率，周期，角频率，幅值，有效值及初相位各为多少？（2）画出波形图（3）如果i的参考方向选的相反，写出它的三角函数式，画出波形图，并问（1）中各项有无改变？解：f=/2=6280/(23.14)Hz=1000Hz

13、T=1/f=1/1000s=0.001s Im=100mAI=100/(2)mA=70.7mA =-4/rad=-45 (3)i=100sin(6280t-4/)mA=100sin(6280t3/4)mA(1)中各项除初相位外，其余均未改变，初相位为3/4rad简答题1. 中性线的作用：在于使星形联结的不对称负载的相电压对称。为了保证负载的相电压对称，就不应让中性线断开。因此，中性线内不接熔断器或闸刀开关。2. 日关灯为什么接地？这样是为了安全用电，接地保护线（PE）接到灯这外壳上，是当灯管漏电时，电流可以通过它回流到大地的，它走的路径和零线是一样的，都是直接接到灯上的。3. 共发射极放大电路

14、的组成：晶体管T,集电极电源电压Ucc,集电极负载电阻Rc,偏执电阻R-B,耦合电容C1和C24. 日常生活中，你的开关接在火线还是零线上？答：火线上，由于开关接在火线上，当拉开开关断开电路时，灯座或其它用电器就脱离了火线，这时人接触灯座或其它用电器时就不会触电。5. 填空题：1、电源和负载的本质区别是：电源是把 其它形式的 能量转换成 电 能的设备，负载是把 电 能转换成 其它形式 能量的设备。2、对电阻负载而言，当电压一定时，负载电阻越小，则负载 越大 ，通过负载的电流和负载上消耗的功率就 越大 ；反之，负载电阻越大，说明负载 越小 。3、实际电路中的元器件，其电特性往往 多元 而 复杂

15、，而理想电路元件的电特性则是 单一 和 确切 的。 5、常见的无源电路元件有 电阻元件 、 电感元件 和 电容元件 ；常见的有源电路元件是 电压源元件 和 电流源元件 。6、元件上电压和电流关系成正比变化的电路称为 线性 电路。此类电路中各支路上的 电压 和 电流 均具有叠加性，但电路中的 功率 不具有叠加性。8、电源向负载提供最大功率的条件是 电源内阻 与 负载电阻 的数值相等，这种情况称为电源与负载相 匹配 ，此时负载上获得的最大功率为 US2/4RS 。9、 电压 是产生电流的根本原因。电路中任意两点之间电位的差值等于这两点间 电压 。电路中某点到参考点间的 电压 称为该点的电位，电位具

16、有 相对 性。10、线性电阻元件上的电压、电流关系，任意瞬间都受 欧姆 定律的约束；电路中各支路电流任意时刻均遵循 KCL 定律；回路上各电压之间的关系则受 KVL 定律的约束。这三大定律是电路分析中应牢固掌握的 三大基本 规律。1、正弦交流电的三要素是 最大值 、 角频率 和 初相 。 有效 值可用来确切反映交流电的作功能力，其值等于与交流电 热效应 相同的直流电的数值。2、已知正弦交流电压，则它的最大值是 380 V，有效值是380 V，频率为50 Hz，周期是0.02 s，角频率是 314 rad/s，相位为 314t-60，初相是 60 度，合 /3 弧度。3、实际电气设备大多为 感

17、性设备，功率因数往往 较低 。若要提高感性电路的功率因数，常采用人工补偿法进行调整，即在 感性线路（或设备）两端并联适当电容 。4、电阻元件正弦电路的复阻抗是 R ；电感元件正弦电路的复阻抗是 jXL ；电容元件正弦电路的复阻抗是 jXC ；多参数串联电路的复阻抗是 R+j(XL-XC) 。伏安关系瞬时值表达式为 ，电容元件上伏安关系瞬时值表达式为 ，因此把它们称之为 动态 元件。7、能量转换过程不可逆的电路功率常称为 有功 功率；能量转换过程可逆的电路功率叫做 无功 功率；这两部分功率的总和称为 视在 功率。8、电网的功率因数越高，电源的利用率就越 越充分 ，无功功率就越 越小 。9、只有电

18、阻和电感元件相串联的电路，电路性质呈 感 性；只有电阻和电容元件相串联的电路，电路性质呈 容 性。1、对称三相交流电是指三个 最大值 相等、 角频率 相同、 相位 上互差的三个 单相正弦交流电 的组合。2、三相四线制供电系统中，负载可从电源获取 线电压 和 相电压 两种不同的电压值。其中 线电压 是 相电压 的倍，且相位上超前与其相对应的 相电压 。3、由发电机绕组首端引出的输电线称为 火线 ，由电源绕组尾端中性点引出的输电线称为 零线 。 火线 与 火线 之间的电压是线电压， 火线 与 零线 之间的电压是相电压。电源绕组作 Y 接时，其线电压是相电压的 倍；电源绕组作 接时，线电压是相电压的 1 倍。对称三相Y接电路中，中线电流通常为 零 。4、有一对称三相负载Y接，每相阻抗均为22，功率因数为0.8，测出负载中的电流是10A，那么