电工技术基础与技能知识点汇总

电工电子技术基础与技能知识点汇总1．电路：由电源、用电器、导线和开关等组成的闭合回路。电源：把其他形式的能转化为电能的装置。用电器：把电能转变成其他形式能量的装置。2．电路的状态：通路（闭路）、开路（断路）、短路（捷路）：短路时电流很大，会损坏电源和导线，应尽量避免。3．电流：电荷的定向移动形成电流。形成条件(1)要有自由电荷。(2)必须使导体两端保持一定的电压（电位差）。方向规定：正电荷定向移动的方向为电流的方向。4．电流的大小等于通过导体横截面的电荷量与通过这些电荷量所用时间的比值。I=tq5．电阻定律：在保持温度不变的条件下，导体的电阻跟导体的长度成正比，跟导体的横截面积成反比，并与导体的材料性质有关。RSl6．一般金属导体，温度升高，其电阻增大。少数合金电阻，几乎不受温度影响，用于制造标准电阻器。超导现象：在极低温（接近于热力学零度）状态下，有些金属（一些合金和金属的化合物）电阻突然变为零，这种现象叫超导现象。7．电能：电场力所做的功即电路所消耗的电能WUIt。．电流做功的过程实际上是电能转化为其他形式的能的过程。1度hkW13.6106J8．电功率：在一段时间内，电路产生或消耗的电能与时间的比值。PtW或PUI9．焦耳定律：电流通过导体产生的热量，跟电流的平方、导体的电阻和通电时间成正比。QI2Rt10、电源的电动势：等于电源没有接入电路时两极间的电压。用符号E表示。(1)电动势由电源本身决定，与外电路无关。(2）电动势方向：自负极通过电源内部到正极的方向。11、电动势与外电路电阻的变化无关，但电源端电压随负载变化，随着外电阻的增加端电压增加，随着外电阻的减少端电压减小。当外电路断开时，R趋向于无穷大。I0，UEIR0E；当外电路短路时，R趋近于零，I趋向于无穷大，U趋近于零。12、当RRO时，电源输出功率最大，但此时电源的效率仅为50%。Pmax024RE这时称负载与电源匹配。13、串联电路中电流处处相等；电路总电压等于各部分电路两端的电压之和；总电阻等于各个电阻之和；各电阻消耗的功率与它的阻值成正比。14、改装电压表：设电流表的满偏电流为Ig，内阻为Rg，要改装成量程为U的电压表，求串入的RRgIURgggIRIU15、并联电路中各支路两端的电压相等；电路中总电流等于各支路的电流之和；并联电路总电阻的倒数等于各个电阻的倒数之和；通过各个电阻的电流与它的阻值成反比；各个电阻消耗的功率与它的阻值成反比。16、改装电流表：RRRIUgggIIRI17、万用表：测量前观察表头指针是否处于零位；选择合适的量程：应使表头指针偏倒满刻度三分之二左右；无法估算测量值时可从最大量程当逐渐减少到合适量程；测量过程中不允许拨动转换开关选择量程；测电阻时不可带电测量；使用结束后，要置于最高交流电压挡或off挡。18、伏安法测电阻：待测电阻值比电压表内阻小得多时用电流表外接法；待测电阻阻值比电流表内阻大得多时用电流表内接法。19、惠斯通电桥测电阻：Rx12llR20、电位：电路中任一点与零电位点之间的电压就是该点的电位。电位的计算方法：1．确定零电位点。2．标出电路中的电流方向，确定电路中各元件两端电压的正、负极。3．从待求点通过一定的路径绕到零电位点，则该点的电位等于此路径上全部电压降的代数和。如果在绕行过程中从元件的正极到负极，此电压便为正的，反之，从元件的负极到正极，此电压则为负。注意：（1）电位与所选择的绕行路径无关。（2）选取不同的零电位点，各电位将发生变化，但电路中任意两点间的电压将保持不变。21、复杂直流电路常用名词：1.支路：电路中具有两个端钮且通过同一电流的无分支电路。2.节点：电路中三条或三条以上支路的联接点。3.回路：电路中任一闭合的路径。4.网孔：不含有分支的闭合回路。22、基尔霍夫电流定律(KCL节点电流定律)内容在任何时刻，电路中流入任一节点中的电流之和，恒等于从该节点流出的电流之和，即在任何时刻，电路中任一节点上的各支路电流代数和恒等于零。23、基夫尔霍电压定律(KVL回路电压定律)：在任何时刻，沿着电路中的任一回路绕行方向，回路中各段电压的代数和恒等于零。即对于电阻电路来说，任何时刻，在任一闭合回路中，各段电阻上的电压降代数和等于各电源电动势的代数和。24、支路电流法以各支路电流为未知量，应用基尔霍夫定律列出节点电流方程和回路电压方程，解出各支路电流，从而可确定各支路(或各元件)的电压及功率，这种解决电路问题的方法叫做支路电流法。对于具有b条支路、n个节点的电路，可列出(n1)个独立的电流方程和b(n1)个独立的电压方程。【例3-2】如图3-7所示电路，已知E1=42V，E2=21V，R1=12，R2=3，R3=6，试求：各支路电流I1、I2、I3。解：该电路支路数b=3、节点数n=2，所以应列出1个节点电流方程和2个回路电压方程，并按照RI=E列回路电压方程的方法：(1)I1=I2+I3(任一节点)(2)R1I1+R2I2=E1+E2(网孔1)(3)R3I3R2I2=E2(网孔2)代入已知数据，解得：I1=4A，I2=5A，I3=1A。电流I1与I2均为正数，表明它们的实际方向与图中所标定的参考方向相同，I3为负数，表明它们的实际方向与图中所标定的参考方向相反。25、叠加定理一、叠加定理的内容当线性电路中有几个电源共同作用时，各支路的电流(或电压)等于各个电源分别单独作用时在该支路产生的电流(或电压)的代数和(叠加)。在使用叠加定理分析计算电路应注意以下几点:(1)叠加定理只能用于计算线性电路(即电路中的元件均为线性元件)的支路电流或电压(不能直接进行功率的叠加计算)；图3-7例题3-2(2)电压源不作用时应视为短路，电流源不作用时应视为开路；(3)叠加时要注意电流或电压的参考方向，正确选取各分量的正负号。二、应用举例解：(1)当电源E1单独作用时，将E2视为短路，设R23=R2∥R3=0.83则A1A5A683.217132231323223111'IRRR'I'IRRR'IRRE'I(2)当电源E2单独作用时，将E1视为短路，设R13=R1∥R3=1.43则A2A5A743.217231132313113222''IRRR''I''IRRR''IRRE''I(3)当电源E1、E2共同作用时(叠加)，若各电流分量与原电路电流参考方向相同时，在电流分量前面选取“+”号，反之，则选取“”号：I1=I1′I1″=1A，I2=I2′+I2″=1A，I3=I3′+I3″=3A26、戴维宁定理一、二端网络的有关概念1.二端网络：具有两个引出端与外电路相联的网络。又叫做一端口网络。2.无源二端网络：内部不含有电源的二端网络。3.有源二端网络：内部含有电源的二端网络。二、戴维宁定理任何一个线性有源二端电阻网络，对外电路来说，总可以用一个电压源E0与一个电阻r0相串联的模型来替代。电压源的电动势E0等于该二端网络的开路电压，电阻r0等于该二端网络中所有电源不作用时(即令电压源短路、电流源开路)的等效电阻(叫做该二端网络的等效内阻)。该定理又叫做等效电压源定理。【例3-3】如图3-8(a)所示电路，已知E1=17V，E2=17V，R1=2，R2=1，R3=5，试应用叠加定理求各支路电流I1、I2、I3。图3-8例题3-3图3-9二端网络【例3-4】如图3-10所示电路，已知E1=7V，E2=6.2V，R1=R2=0.2，R=3.2，试应用戴维宁定理求电阻R中的电流I。图3-11求开路电压Uab图3-10例题3-4解：(1)将R所在支路开路去掉，如图3-11所示，求开路电压Uab：A24.08.021211RREEI，Uab=E2+R2I1=6.2+0.4=6.6V=E0(2)将电压源短路去掉，如图3-12所示，求等效电阻Rab：Rab=R1∥R2=0.1=r0(3)画出戴维宁等效电路，如图3-13所示，求电阻R中的电流I：A23.36.600RrEI解：(1)将R5所在支路开路去掉，如图3-15所示，求开路电压Uab：A1A143432121RREIIRREII，Uab=R2I2R4I4=54=1V=E0(2)将电压源短路去掉，如图3-16所示，求等效电阻Rab：Rab=(R1∥R2)+(R3∥R4)=1.875+2=3.875=r0(3)根据戴维宁定理画出等效电路，如图3-17所示，求电阻R5中的电流【例3-5】如图3-14所示的电路，已知E=8V，R1=3，R2=5，R3=R4=4，R5=0.125，试应用戴维宁定理求电阻R5中的电流I。图3-12求等效电阻Rab图3-13求电阻R中的电流I图3-14例题3-5图3-15求开路电压Uab图3-16求等效电阻Rab图3-17求电阻R中的电流IA25.0415005RrEI27、两种电源模型的等效变换一、电压源通常所说的电压源一般是指理想电压源，其基本特性是其电动势(或两端电压)保持固定不变E或是一定的时间函数e(t)，但电压源输出的电流却与外电路有关。实际电压源是含有一定内阻r0的电压源。二、电流源通常所说的电流源一般是指理想电流源，其基本特性是所发出的电流固定不变(Is)或是一定的时间函数is(t)，但电流源的两端电压却与外电路有关。实际电流源是含有一定内阻rS的电流源。三、两种实际电源模型之间的等效变换实际电源可用一个理想电压源E和一个电阻r0串联的电路模型表示，也可用一个理想电流源IS和一个电阻rS并联的电路模型表示，对外电路来说，二者是相互等效的，等效变换条件是r0=rS，E=rSIS或IS=E/r0解：(1)用电压源模型计算：A10RrEI，负载消耗的功率PL=I2R=5.8W，内阻的功率Pr=I2r0=0.2W图3-18电压源模型图3-19电流源模型【例3-6】如图3-18所示的电路，已知电源电动势E=6V，内阻r0=0.2，当接上R=5.8负载时，分别用电压源模型和电流源模型计算负载消耗的功率和内阻消耗的功率。图3-18例题3-6(2)用电流源模型计算：电流源的电流IS=E/r0=30A，内阻rS=r0=0.2负载中的电流A1SSSIRrrI，负载消耗的功率PL=I2R=5.8W，内阻中的电流A29SSIRrRIr，内阻的功率Pr=Ir2r0=168.2W两种计算方法对负载是等效的，对电源内部是不等效的。解：(1)先将两个电压源等效变换成两个电流源，如图3-20所示，两个电流源的电流分别为IS1=E1/R1=4A，IS2=E2/R2=1A(2)将两个电流源合并为一个电流源，得到最简等效电路，如图3-21所示。等效电流源的电流IS=IS1IS2=3A其等效内阻为R=R1∥R2=2(3)求出R3中的电流为A5.0S33IRRRI四、特点1．恒压源的特点：（1）它的电压恒定不变。（2）通过它的电流可以是任意的，且决定于与它连接的外电路负载的大小。2．恒流源的特点：（1）它提供的电流恒定不变，不随外电路而改变。（2）电源端电压是任意的，且决定于外电路。五、电源等效变换及化简注意点：两个并联的电流源可以直接合并成一个电流源；两个串联的电压源可以直接合并成一个电压源；与恒压源并联的电流源或电阻均可去除；与恒流源串联的电压源或电阻均可去除。28、．电容器——任何两个彼此绝缘而又互相靠近的导体都可以组成电容器。电容器所带电量与两极板间电压的比值为电容器的电容。C=Uq，平行板电容器的电容与介电常数成正比，与正对面积成正比，与极板的距离成反比。．CεdS29、串联电容器的总电容的倒数等于各电容器的电容倒数之和；q1=q2=q3=q，U=U1+U2+U3，串联的作用：增大耐压，但电容减小。并联电容器的总电容等于各电