电工基础复习

第0章安全用电安全用电电力网的电压等级高压：1KV及以上的电压称为高压。有1,3,6,10,35,110,330,550KV等。低压：1KV及以下的电压称为低压。有220，380V。工频。安全电压：36V以下的电压称为低压。我国规定的安全电压等级有：12V、24V、36V等。1.人体电阻人体电阻因人而异，通常为104~105

，当角质外层破坏时，则降到800~1000。2.电流强度对人的伤害人体允许的安全工频电流:30mA工频危险电流:50mA电流频率在40Hz~60Hz对人体的伤害最大。实践证明，直流电对血液有分解作用，而高频电流不仅没有危害还可以用于医疗保健等。3.电流频率对人体的伤害4.电流持续时间与路径对人体的伤害电流通过人体的时间愈长，则伤害愈大。12.3.4接地和接零1.工作接地2.保护接地3.保护接零4.触电方式第1章电路的基本概念与基本定律1.1电路的作用与组成部分1.3电压和电流的参考方向1.4欧姆定律1.5电源有载工作、开路与短路1.6基尔霍夫定律1.7电路中电位的概念及计算1.1电路的作用与组成部分

(1)实现电能的传输、分配与转换(2)实现信号的传递与处理1.电路的作用2.电路的组成部分电源:提供电能的装置负载:取用电能的装置中间环节：传递、分配和控制电能的作用发电机升压变压器降压变压器电灯电动机电炉...输电线1.3电压和电流的参考方向物理中对基本物理量规定的方向1.电路基本物理量的实际方向物理量实际方向电流I正电荷运动的方向电动势E

(电位升高的方向)

电压U(电位降低的方向)高电位

低电位

单位kA、A、mA、μA低电位

高电位kV、V、mV、μVkV、V、mV、μV解：对图(a)有,U=E例1：对下图电路列出式子。对图(b)有,U=E–IRabc对图(c)有,U=E+IR1.5电源有载工作、开路与短路例2：若电源的开路电压为10V，短路电流为2A，则它外接3Ω电阻时的电流和端电压各为多少？U0=E=10VIR0R+

-EU+

-I开路时：短路时：外接3Ω电阻时：U=E–IR0=10-1.25×5=3.75V例3：支路：ab、bc、ca、…（共6条）回路：abda、abca、adbca…

（共7个）结点：a、b、c、d

(共4个）网孔：abd、abc、bcd（共3个）adbcE–+GR3R4R1R2I2I4IGI1I3I1.6基尔霍夫定律图中，Ｒ1＝Ｒ2＝Ｒ3＝1Ω，Ｉ1＝3Ａ，Ｉ2＝－2Ａ，求Ｕab和Ｕbc例4：Ｕab=I1×Ｒ1+I2×Ｒ2=1VＵbc=-I2×Ｒ2+I3×Ｒ3

=7VI3=I1-I2=5A电流定律可以推广应用于包围部分电路的任一假设的闭合面。I=?例:广义结点I=0IA+IB+IC=0ABCIAIBIC2+_+_I51156V12V例5：例6:图示电路，计算开关S断开和闭合时A点的电位VA解:(1)当开关S断开时(2)当开关闭合时,电路如图（b）电流I2=0，电位VA=0V。电流I1=I2=0，电位VA=6V。电流在闭合路径中流通2KA+I12kI2–6V(b)2k+6VA2kSI2I1(a)第2章电路的分析方法2.1电阻串并联连接的等效变换2.3电源的两种模型及其等效变换2.6叠加原理2.7戴维宁定理将Y形联接等效变换为形联结时若Ra=Rb=Rc=RY时，有Rab=Rbc=Rca=R=3RY；

将形联接等效变换为Y形联结时若Rab=Rbc=Rca=R时，有Ra=Rb=Rc=RY=R/32.2

电阻星形联结与三角形联结的等效变换等效变换acbRcaRbcRabIaIbIcIaIbIcbcRaRcRba例1：对图示电路求总电阻R12R1231232311由图：R12=3.2R12CD12111112R12113212123.22.3.3电压源与电流源的等效变换由图a：

U=E－IR0由图b：U=ISR0–IR0IRLR0+–EU+–电压源等效变换条件:E=ISR0RLR0UR0UISI+–电流源例2:试用电压源与电流源等效变换的方法计算2电阻中的电流。解:–8V+–22V+2I(d)2由图(d)可得6V3+–+–12V2A6112I(a)2A3122V+–I2A61(b)4A2222V+–I(c)例3：baI2I342V+–I11267A3试求各支路电流。解：①求结点电压Uab②应用欧姆定律求各电流例4:电路如图：已知：E1=50V、E2=30VIS1=7A、IS2=2AR1=2、R2=3、R3=5试求：各电源元件的功率。解：(1)求结点电压Uab注意：恒流源支路的电阻R3不应出现在分母中。b+–R1E1R2E2R3IS1IS2a+_I1I2+UI1–(2)应用欧姆定律求各电压源电流(3)求各电源元件的功率（因电流I1从E1的“+”端流出，所以发出功率）（发出功率）（发出功率）（因电流IS2从UI2的“–”端流出，所以取用功率）

PE1=E1

I1=5013W=650W

PE2=E2

I2=3018W=540W

PI1=UI1

IS1=Uab

IS1=247W=168W

PI2=UI2

IS2=(Uab–IS2R3)IS2=142W=28W+UI2–b+–R1E1R2E2R3IS1IS2a+_I1I2+UI1–例5：

电路如图，已知E=10V、IS=1A，R1=10

R2=R3=5，试用叠加原理求流过R2的电流I2和理想电流源IS两端的电压US。

(b)E单独作用将IS

断开(c)IS单独作用

将E短接解：由图(b)(a)+–ER3R2R1ISI2+–US+–ER3R2R1I2'+–US'R3R2R1ISI2+–US

例5：电路如图，已知E=10V、IS=1A，R1=10

R2=R3=5，试用叠加原理求流过R2的电流I2

和理想电流源IS两端的电压US。

(b)E单独作用(c)IS单独作用(a)+–ER3R2R1ISI2+–US+–ER3R2R1I2'+–US'R3R2R1ISI2+–US解：由图(c)例6：已知：US=1V、IS=1A时，Uo=0VUS=10V、IS=0A时，Uo=1V求：US=0V、IS=10A时，Uo=?解：电路中有两个电源作用，根据叠加原理可设

Uo=K1US+K2IS当US=10V、IS=0A时，当US=1V、IS=1A时，US线性无源网络UoIS+–+-得0

=K11+K21得1

=K110+K20联立两式解得：K1=0.1、K2=–0.1所以

Uo=K1US+K2IS

=0.10+(–0.1)10

=–1V解：(1)断开待求支路求等效电源的电动势E例1：电路如图，已知E1=40V，E2=20V，R1=R2=4，R3=13，试用戴维宁定理求电流I3。E1I1E2I2R2I3R3+–R1+–abR2E1IE2+–R1+–ab+U0–E也可用结点电压法、叠加原理等其它方法求。E=

U0=E2+I

R2=20V+2.54

V=30V或：E=

U0=E1–I

R1=40V–2.54

V

=30V解：(2)求等效电源的内阻R0

除去所有电源（理想电压源短路，理想电流源开路）例1：电路如图，已知E1=40V，E2=20V，R1=R2=4，R3=13，试用戴维宁定理求电流I3。E1I1E2I2R2I3R3+–R1+–abR2R1abR0从a、b两端看进去，R1和R2并联求内阻R0时，关键要弄清从a、b两端看进去时各电阻之间的串并联关系。例7：已知：R1=5、R2=5

R3=10、R4=5

E=12V、RG=10试用戴维宁定理求检流计中的电流IG。有源二端网络E–+GR3R4R1R2IGRGabE–+GR3R4R1R2IGRG解:(1)求开路电压U0EU0+–ab–+R3R4R1R2I1I2E'=

Uo=I1R2–I2R4=1.25V–0.85V

=2V或：E'=

Uo=I2R3–I1R1=0.810V–1.25V=2V(2)求等效电源的内阻R0R0abR3R4R1R2从a、b看进去，R1和R2并联，R3和R4并联，然后再串联。解：(3)画出等效电路求检流计中的电流IGE'R0+_RGabIGabE–+GR3R4R1R2IGRG第3章电路的暂态分析3.2储能元件和换路定则3.1电阻元件、电感元件与电容元件

电容元件我们常将理想电容器称为电容元件，简称为电容。电容元件的图形符号如图3-1所示。电容为：在国际单位制中，电容的单位为法拉，简称法，用符号F表示。

电感1.电感元件和电感电感元件的图形符号见图3-5。在国际单位制中，的单位为亨利，用符号H表示。

2.电感元件上电压与电流的关系：电感元件中电流不变化时，，电感元件两端电压，如同零电阻一样，此时电感元件如同一段线路。即对直流而言，电感线圈相当于短路。电容电路：注：换路定则仅用于换路瞬间来确定暂态过程中

uC、iL初始值。设：t=0—表示换路瞬间(定为计时起点)

t=0-—表示换路前的终了瞬间

t=0+—表示换路后的初始瞬间（初始值）换路定则电感电路：第4章正弦交流电路4.2正弦量的相量表示法4.4电阻、电感与电容元件串联交流电路4.1正弦电压与电流4.7交流电路的频率特性4.8功率因数的提高4.5阻抗的串联与并联4.3单一参数的交流电路4.1正弦电压与电流设正弦交流电流：角频率：决定正弦量变化快慢幅值：决定正弦量的大小幅值、角频率、初相角成为正弦量的三要素。初相角：决定正弦量起始位置Im2TiO4.3单一参数正弦交流电路的分析计算小结电路参数电路图(参考方向)阻抗电压、电流关系瞬时值有效值相量图相量式功率有功功率无功功率Riu设则u、i同相0LC设则则u领先i90°00基本关系+-iu+-iu+-设u落后i90°例1：已知:求:(1)电流的有效值I与瞬时值i;(2)各部分电压的有效值与瞬时值；(3)作相量图；(4)有功功率P、无功功率Q和视在功率S。在RLC串联交流电路中，解：(1)(2)方法1：方法1：通过计算可看出：而是(3)相量图(4)或(4)或呈容性方法2：复数运算解：同相由定义，谐振时：或：即谐振条件：谐振时的角频率串联谐振电路1.谐振条件4.7.2串联谐振RLC+_+_+_+_2.谐振频率或电路发生谐振的方法：(1)电源频率f一定，调参数L、C使fo=f；(2)电路参数LC一定，调电源频率f，使f=fo3.串联谐振特怔(1)

阻抗最小当电源电压一定时：(2)电流最大电路呈电阻性，能量全部被电阻消耗，和相互补偿。即电源与电路之间不发生能量互换。(3)同相(4)电压关系电阻电压：UR=IoR=U大小相等、相位相差180电容、电感电压：令：表征串联谐振电路的谐振质量品质因数，Q值越大，曲线越尖锐，选择性越好。所以串联谐振又称为电压谐振。注意谐振时:与相互抵消，但其本身不为零，而是电源电压的Q倍。相量图：如Q=100,U=220V,则在谐振时所以电力系统应避免发生串联谐振。结论感性负载并联电容C后：(2)

原感性支路的工作状态不变:(3)

电路总的有功功率不变因为电路中电阻没有变，所以消耗的功率也不变。(1)电路的总电流，电路总功率因数I电路总视在功率S不变感性支路的功率因数不变感性支路的电流1I4.8功率因数的提高第5章三相电路5.1三相电压5.2负载星形联结的三相电路5.3负载三角形联结的三相电路5.4三相功率相量图波形图e0u1u2u32120°240°360°相量表示U2U1..120°120°120°U3.三相电动势瞬时表示式对称三相电动势的瞬时值之和为0最大值相等频率相同相位互差120°称为对称三相电动势三个正弦交流电动势满足以下特征结论：负载Y联结时，线电流等于相电流。。°=30且落后相应的相电流(相电流),3Δ联接时线电流对称负载

:结论PIIl

例1：N+++–––NR1R2R3ACB若R1=R2=R3=5，求线电流及中性线电若R1=5,R2=10,R3=20,求线电流及一星形联结的三相电路，电源电压对称。设电