电工基础基础知识

直流电路1.直流电路基本概念：电流、电压、电位、功率【了解】电量单位：kW.h2.串联、并联电路的等值电阻【了解】3.欧姆定律、基尔霍夫第一、第二定律【熟悉】4.电路分析的基本方法【了解】4-1节点电位法4-2戴维南定律4-3支路电流法4-4回路电流法电流电流是由带电粒子（电子、离子等）的有秩序运行形成的。电流在量值上等于单位时间内通过导体横截面电荷量的大小。习惯上规定正电荷运行的方向作为电流的实际方向。电流的参考方向i实际方向参考方向i实际方向参考方向i>0i<0例10V10I110V10I1I1=1AI1

=-1A电压两点间的电压：电场力把单位正电荷从电路中的一点移到另一点所作的功。Uab代表a点与b点之间的电压,如果为正值，则Uab为自a到b的电压降落（简称压降）；若为负值,则Uab为电压升高（简称压升）。电压是产生电流的原因。电压的参考方向+实际方向实际方向+（参考方向）U+（参考方向）UU

>0U

<0+U1=10V10V10+U110V10+U1U1=10V例电位参考点：规定其电位为零，其它各点到参考点的电压，便是该点的电位。记为：“VX”（注意：电位为单下标）。

Va=+5V

a

点电位：ab15Aab15AVb=-5V

b

点电位：电压与电位的区别电位值是相对的，参考点选取的不同，电路中各点的电位也将随之改变；电路中两点间的电压值是固定的，不会因参考点的不同而变，即与零电位参考点的选取无关。功率单位时间内电场力所做的功。功率的单位名称：瓦（特）符号（W）千瓦（特）符号（kW）直流电路基本概念

串联电路的等值电阻串联电路的总电阻等于各串联导体的电阻之和。特点：串联电路的总电阻比任何一个导体的电阻大。若有n个电阻R1、R2、···、Rn串联：

R总＝R1＋R2+···＋Ｒn并联电路的等值电阻并联电路等值电阻的倒数等于各电阻的倒数之和。并联后总电阻小于每一个电阻。若有n个电阻R1、R2、···、Rn并联：

1/R总＝1/R1＋1/R2+···＋1/Ｒn欧姆定律导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。I=U/R例：如图所示的电路中，电源电压为6伏不变，R1=3Ω、R2=12Ω，当S断开时，电流表示数为多少？当S闭合时，电流表示数又为多少？AU=6VR1R2解：当S断开时，

I=U/R=6/3=2A

当S闭合时，

R=3*12/（3+12）=2.4V1/R=1/3+1/12I=U/R=6/2.4=2.5A

基尔霍夫定律基尔霍夫电流定律（KCL）：任何时刻，对任一节点，所有支路电流的代数和恒等于零。基尔霍夫电压定律（KVL）：任何时刻，沿任一回路的各支路电压的代数和恒等于零。基尔霍夫定律举例KCL见图1a：I1+I6=I4b：I2+I4=I5c：I3+I5=I6

R3图2I4I1I2E1R1R4R2E2I3图1I6abcI2I5I3I1I4KVL见图2E1-E2=I1R1+I2R2+I3R3-I4R4节点电位法以节点电压为未知变量列写电路方程分析电路的方法。解题时，先在电路中选定一个节点为参考点（零电位点），利用节点电位列出各支路电流的表达式，再根据KCL列出节点电位所满足的方程，并求出节点电位。例：计算图中的A点和B点的电位。C点为参考点。支路电流法以支路电流为求解对象，应用KCL及KVL，分别对结点和回路列出方程组，进行求解。具体步骤如下：（1）确定支路数，选择各个支路电流的参考方向。（2）确定结点数，列出独立的结点电流方程。（3）确定还需的方程数，列出独立的电压方程。支路电流法举例例如图上结点

I1+I2=I3+

I4左网孔：

E1=I1R1+I3R3中网孔：E1-E2=I1R1-I2R2右网孔：E2=I2R2+I4R4R4R3E1E2R1I1R2I2I4I3回路电流法以回路电流为未知量,根据KVL列出独立回路的电压方程,然后联立求解的方法。主要针对支路比较多的电路.具体步骤如下：（1）选取独立回路。（2）选取独立回路的绕行方向。（3）根据KVL列写回路电流方程，自阻上的压降恒为“+”，互阻上的压降可“+”可“-”，符号的选择取决于回路电流和绕行方向；方程右边为独立电压源的电压的代数和，当电压源的正方向与绕行方向相反时取“+”，反之取“-”。回路电流法举例已知右图电路结构，其中中电阻的单位为欧姆。求：R4中的电流I=？(2+4+6)I1-6I2=16-48+32-6I1+(6+3+8)I2-8I3=48-8I2+(8+5+3)I3=0解得：I=2.4A解：戴维南定理含独立电源的线性电阻单口网络N，可以等效为一个电压源和电阻串联的单口网络。电压源的电压等于单口网络在负载开路时的电压uoc；电阻Ro是单口网络内全部独立电源为零值时所得单口网络No的等效电阻。

图4－6戴维南定理举例求图所示单口网络的戴维宁等效电路。图4－8将单口网络内1V电压源用短路代替，2A电流源用开路代替，得到图(b)电路：图4－8根据uoc的参考方向，即可画出戴维宁等效电路，如图(c)所示。交流电路1.正弦交流电路基本概念：波形、表达式、正弦交流电的三要素【了解】2.正弦交流电的有效值、平均值、最大值、瞬时值的概念及其相互关系【了解】3.单相和三相交流电路中电流、电压、阻抗、功率的计算【熟悉】4.功率因素的提高及计算【熟悉】正弦交流电的基本概念波形：表达式：ψi正弦交流电的三要素三要素：幅值、频率、初相位。

：

电流幅值（最大值）：

角频率（弧度/秒）：

初相位特征量:有效值与最大值、瞬时值关系交流热效应相当直流可得当

时，平均值与最大值、有效值关系

Ip、Up是电流、电压的平均值

注意工程上说的正弦电压、电流一般指有效值，如设备铭牌额定值、电网的电压等级等。但绝缘水平、耐压值指的是最大值。因此，在考虑电器设备的耐压水平时应按最大值考虑。测量中，交流测量仪表指示的电压、电流读数一般为有效值。区分电压、电流的瞬时值、最大值、有效值的符号。单相交流电路电阻：电感：电容阻抗：单相交流电路功率视在功率（VA，kVA）有功功率（W，kW）无功功率（Var，乏尔）瞬时功率平均功率：瞬时功率在一个周期内的平均值。又称有功功率。功率因数：有功功率与视在功率的比值。

有功功率计算纯电阻电路纯电感或纯电容一般RLC

电路有一个负载，有功为8MW,功率因数为0.8，求其无功负荷为多少？每小时消耗的电量是多少？S2=P2+Q2功率因数=P/S=0.8S=10MVAQ=6MVar

三相交流电路一.概述三相交流电，位相依次间隔(120°)角，设其为AX，BY，CZ

。当转子（相当于一永磁铁）旋转一周(2π)时，可得三条曲线.eOt

三相交流电相邻绕组中电压（电流）的位相差也就是。三相绕组空间上沿圆周分布，相电压与