电工基础知识与习题

1、欧姆定律欧姆定律 部分电路IRU全电路)/(rREI全电路欧姆定律可写为：全电路欧姆定律可写为：E=IR+Ir，其中，其中，R为负载电阻，为负载电阻，r为电源内阻。为电源内阻。UR1R2LCR1UR2U为直流电压时为直流电压时,以上电路等效为以上电路等效为注意注意 L、C 在不同电路中的作用在不同电路中的作用 基尔霍夫定律基尔霍夫定律 （克希荷夫定律，克氏定律）（克希荷夫定律，克氏定律） 用来描述电路中各部分电压或各部分电流用来描述电路中各部分电压或各部分电流间的关系间的关系,其中包括其中包括克氏电流定律克氏电流定律和和克氏电压克氏电压定律定律两个定律。两个定律。名词注释：名词注释：节点：节点

2、：三个或三个以上支路的联结点三个或三个以上支路的联结点支路：支路：电路中每一个分支电路中每一个分支回路：回路：电路中任一闭合路径电路中任一闭合路径(一一) 克氏电流定律克氏电流定律 对任何节点，在任一瞬间，流入节点的电流之和对任何节点，在任一瞬间，流入节点的电流之和等于由节点流出的电流之和。或者说，在任一瞬间等于由节点流出的电流之和。或者说，在任一瞬间，一个节点上电流的代数和为，一个节点上电流的代数和为 0。 I1I2I3I44231IIII I =0即：即：例例或或：04231IIII流入为正流入为正流出为负流出为负电流定律还可以扩展到电路的任意封闭面。电流定律还可以扩展到电路的任意封闭面。

3、例例I1+I2=I3例例I=0克氏电流定律的扩展克氏电流定律的扩展I=?I1I2I3U2U3U1+_RR1R+_+_R广义节点广义节点(二二) 克氏电压定律克氏电压定律 对电路中的任一回路，沿任意循行方向转一周，其对电路中的任一回路，沿任意循行方向转一周，其电位降等于电位升。或，电压的代数和为电位降等于电位升。或，电压的代数和为 0。例如：例如： 回路回路#1 13311URIRI电位降电位降电位升电位升即：即：0U#1aI1I2U2+-R1R3R2+_I3bU1对对回路回路#2： #223322URIRI电位升电位升电位降电位降对对回路回路#3： 12211URIRIU2电位降电位降电位升电

4、位升#3电位降为正电位降为正电位升为负电位升为负正弦交流电路正弦交流电路 如果在电路中电动势的大小与方向均随时间按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。也是正弦的，这样的电路称为正弦交流电路。 正弦交流电路正弦交流电路titIim sint it mI： 电流幅值（最大值）电流幅值（最大值） ： 角频率（弧度角频率（弧度/秒）秒） ： 初相角初相角mI 特征量特征量: : 正弦量的特征量及表示方法正弦量的特征量及表示方法则有则有TdtiTI021（均方根值）（均方根

5、值）可得可得2mII 当当 时，时，tIim sindtRiT20交流交流直流直流RTI2热效应相当热效应相当有效值电量必须大写，如：有效值电量必须大写，如：U、I有效值概念有效值概念交流电流交流电流 i通过电阻通过电阻R在在一个周期一个周期T内产生的热量内产生的热量与一直流电流与一直流电流I通过同一通过同一电阻在同一时间电阻在同一时间T内产生内产生的热量相等，则称的热量相等，则称I的数的数值为值为i的有效值的有效值问题与讨论问题与讨论 电器电器 220V最高耐压最高耐压 =300V 若购得一台耐压为若购得一台耐压为 300V 的电器，是否可用于的电器，是否可用于 220V 的线路上的线路上?

6、 ? 该用电器最高耐压低于电源电压的最大值该用电器最高耐压低于电源电压的最大值，所，所以以不能用不能用。2有效值有效值 U = 220V 最大值最大值 Um = 220V = 311V 电源电压电源电压有效值有效值1. 描述正弦量的有向线段称为相量描述正弦量的有向线段称为相量 (phasor )。若。若其其 幅度用最大值表示幅度用最大值表示 ，则用符号：，则用符号：最大值最大值相量的书写方式相量的书写方式2. 在实际应用中，幅度更多采用有效值，则用符号：在实际应用中，幅度更多采用有效值，则用符号：mUmIUImUU或或符号说明瞬时值瞬时值 - 小写小写u、i有效值有效值 - 大写大写U、I复数

7、、相量复数、相量 - 大写大写 + “.”U最大值最大值 - 大写大写+ +下标下标mU一一. . 电阻电路电阻电路 uiR根据根据 欧姆定律欧姆定律 iRu RIU 相量图相量图UIP=UIU=IR=I2R=U2/R 平均功率（有功功率）平均功率（有功功率）P P：一个周期内的平均值一个周期内的平均值 二二. .电感电路电感电路dtdiLu 基本基本关系式关系式：iuLLXjIU 其中含有幅度和相位信息其中含有幅度和相位信息UI相量关系：相量关系： 有效值关系：有效值关系： 感抗感抗（）LXL定义：定义：LXIU 平均功率平均功率 P （有功功率）（有功功率）纯电感不消耗能量纯电感不消耗能量

8、，只和电源进行能量，只和电源进行能量交换（能量的吞吐）交换（能量的吞吐） 无功功率无功功率 QLLXUXIIUQ22Q 的单位：乏、千乏的单位：乏、千乏 (var (var、kvar) kvar) Q 的定义：电感瞬时功率所能达到的最大值。用的定义：电感瞬时功率所能达到的最大值。用 以衡量电感电路中能量交换的规模。以衡量电感电路中能量交换的规模。基本关系式基本关系式:dtduCi 三、电容电路三、电容电路uiC有效值：有效值：或或CUI ICU1 容抗容抗（）CXC1定义：定义：CXIU 则：则：CXUI 相量关系相量关系IUIjXUC平均功率平均功率 P =0瞬时功率达到的最大值（吞吐规模）

9、瞬时功率达到的最大值（吞吐规模） 无功功率无功功率 Q（电容性无功取负值）（电容性无功取负值）UIQ单位：单位：var，乏，乏 R-L串联电路串联电路uLiuRuRLUILURU相量图相量图 LRUUU UULUR |Z|XLR SQP电压三角形电压三角形阻抗三角形阻抗三角形功率三角形功率三角形22LRUUU22LXRZ22QPScoscosUISPcos 称为功率因数称为功率因数电压三角形、阻抗三角形电压三角形、阻抗三角形功率三角形功率三角形三相交流电路Ce（中线）（中线）（火线）（火线）（火线）（火线）（火线）（火线）ceBeAXYCBZNAe三相四线三相四线制供电制供电火线（相线）火线（

10、相线）:ABC中线（零线）：中线（零线）：N一、星形接法一、星形接法线电压线电压：火线间的电压。火线间的电压。ANCNCACNBNBCBNANABUUUUUUUUUABuBCuCAuCABCABuuuCABNANuBNuCNuBNUABU线电压和相电压的关系：线电压和相电压的关系：BNUANUCNU30 BNANBNANABUUUUU303ANABUUBNUANUCNUABUBCUCAU三个线电压也是对三个线电压也是对称的：大小相等，称的：大小相等，为相电压的为相电压的 倍，倍，相位领先对应的相相位领先对应的相电压电压30，互成，互成120相位差。相位差。330 3plUUlU pU -为电源

11、的相电压为电源的相电压 -为电源的线电压为电源的线电压plII CNCBNBANAIIIIIIACBNZZZNiAiCiBiANiCNiBNi电流特点电流特点相电流相电流=线电流线电流* CNBNANNIIIINI: 零线电流零线电流0CBANIIII)(ZZZZCBA负载对称时负载对称时问题及讨论问题及讨论零线是否零线是否可以取消？可以取消？答：答：Y形连接，三相完全对称时，零线可以形连接，三相完全对称时，零线可以取消。称为三相三线制。取消。称为三相三线制。ceACBZZZCeBeAe 二、三角形接法二、三角形接法ABiCAiBCiCiBiAiCAuABuBCuACBlpUU 负载特点特点：

12、负载的相电压负载的相电压=电源的线电压电源的线电压BiABiCAiBCiCiAiCAuABuBCuACBZ ZABABZ ZBCBCZ ZCACABCCACABBCBCAABAIIIIIIIII线电流线电流电流特点电流特点负载对称时三角形接法的特点负载对称时三角形接法的特点BiABiCAiBCiCiAiCAuABuBCuACB lpUU 负载 303plII负载对称三角负载对称三角形接法，负载形接法，负载两端的电压等两端的电压等于电源的线电于电源的线电压；线电流是压；线电流是相电流的相电流的 倍，倍，相位落后对应相位落后对应的相电流的相电流30。3负载对称时：负载对称时：cos3ppIUP 三

13、相电路的功率三相电路的功率CBAPPPP三相总有功功率：三相总有功功率： 由负载由负载性质决定性质决定 3plplIIUU星形接法时：星形接法时： 3 plplIIUU三角形接法时：三角形接法时：cos3llIUP UP、IP代表负载上的相电压和相电流代表负载上的相电压和相电流llllllIUSIUQIUP3sin3cos3有功功率：有功功率：无功功率：无功功率：视在功率：视在功率：在三相负载对称的条件下，三相电路的功率：在三相负载对称的条件下，三相电路的功率：复习一、填空题：一、填空题：1、欧姆定律一般可分为、欧姆定律一般可分为一段电路一段电路的欧姆定律和的欧姆定律和全电路全电路欧姆定律。欧

14、姆定律。2、导体电阻的单位是欧姆，用符号、导体电阻的单位是欧姆，用符号表示，电阻率的单位是欧姆表示，电阻率的单位是欧姆毫米毫米2米，用符号米，用符号表示。表示。3、当交流电路的负载采用星形接线时，线电压等于、当交流电路的负载采用星形接线时，线电压等于 倍的相电压。倍的相电压。而相电流等于而相电流等于线电流线电流。4、当交流电路负载接成三角形时，线电压等于、当交流电路负载接成三角形时，线电压等于 相电压相电压。而线电流。而线电流等于倍的相电流。等于倍的相电流。5、在三相交流的功率用功率三角形表示，斜边用符号、在三相交流的功率用功率三角形表示，斜边用符号 S ，对边用，对边用符号符号 Q表示，而邻

15、边用符号表示，而邻边用符号 P 表示。表示。6、在交流电路中白炽灯所消耗的功率是、在交流电路中白炽灯所消耗的功率是 有功有功 功率，单位功率，单位 KW ，而，而电容器的功率则是无功功率，单位电容器的功率则是无功功率，单位千乏千乏。9、一段电路的欧姆定律说明、一段电路的欧姆定律说明电压电压、电流电流和和电阻电阻三者之间的关系。三者之间的关系。10、三相交流电我国的相序用什么符号表示、三相交流电我国的相序用什么符号表示 A、B、C、N、PE ，线颜色线颜色A相为相为黄黄色，色，B相为相为绿绿色，色，C相为相为红红色，色，N线为淡兰色，线为淡兰色，PE线为线为黄绿双色黄绿双色。32、正弦交流电路中

16、功率三角形的对边用符号、正弦交流电路中功率三角形的对边用符号Q表示表示无功功率无功功率，邻，邻边用符号边用符号P表示表示有功功率有功功率，斜边用符号，斜边用符号S表示表示视在功率视在功率。35、电源电压、电源电压220伏，负载电压伏，负载电压200伏，回路电流伏，回路电流5A，则线路总电，则线路总电阻为阻为 4 欧姆。欧姆。35、全电路欧姆定律的回路电流与、全电路欧姆定律的回路电流与电动势电动势的代数和成正比，与回路的代数和成正比，与回路的的电源内阻电源内阻和和负载电阻负载电阻成反比。成反比。 选择题：选择题：1、导电材料已经确定，如果截面越小温度越高时，一定长度的导体电阻、导电材料已经确定，如果截面越小温度越高时，一定长度的导体电阻值是（值是（B）。）。A、不变、不变 B、越大、越大 C、越小、越小2、两个电阻并联接入电路，一个电阻为、两个电阻并联接入电路，一个电阻为6，另一个电阻为，另一个电阻为3，并联后的，并联后的总电阻为（总电阻为（C）。）。A、4.5 B、3 C、2 3、已知灯泡额定电压、已知灯泡额定电压220V，功率，功率 40瓦，则其电阻为（瓦，则其电阻为（A）。）。A、121