电工学简明教程-第一章总结
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电工学简明教程复习资料电工学简明教程复习资料电工学是一门研究电流、电压和电磁场等电学现象的学科,广泛应用于电力系统、电子设备和通信领域。
对于学习电工学的学生来说,复习资料是非常重要的辅助工具。
本文将为大家提供一份电工学简明教程的复习资料,希望能够帮助大家加深对电工学知识的理解。
第一部分:基础概念1. 电荷和电流:电荷是电的基本单位,电流是电荷的流动。
电流的方向由正电荷的流动方向决定。
2. 电压和电势差:电压是电势差的单位,表示电荷在电场中的能量差异。
电压的单位是伏特(V)。
3. 电阻和电导:电阻是电流通过物体时遇到的阻碍,电导是电流通过物体时的导电能力。
电阻的单位是欧姆(Ω)。
第二部分:电路分析1. 基本电路元件:电路中常见的元件有电源、电阻、电容和电感。
电源提供电流,电阻阻碍电流,电容储存电荷,电感储存磁能。
2. 串联和并联:串联是指将电路元件依次连接,电流在各个元件之间相同;并联是指将电路元件同时连接,电压在各个元件之间相同。
3. 基尔霍夫定律:基尔霍夫定律包括电流定律和电压定律。
电流定律指出,电流在节点处守恒;电压定律指出,电压在回路中守恒。
第三部分:交流电路1. 直流和交流:直流电是电流方向不变的电流,交流电是电流方向周期性变化的电流。
交流电的频率用赫兹(Hz)表示。
2. 交流电路分析:交流电路中,电阻和电容的阻抗随频率的变化而变化,电感的阻抗与频率成正比。
通过计算阻抗可以分析交流电路中的电流和电压。
3. 三相电路:三相电路是指通过三条相位差120°的交流电源供电的电路。
三相电路具有功率大、传输距离远等优点,广泛应用于电力系统中。
第四部分:电机和发电机1. 直流电机:直流电机是将直流电能转换为机械能的装置。
直流电机根据励磁方式和结构形式可以分为不同类型。
2. 交流电机:交流电机是将交流电能转换为机械能的装置。
交流电机根据转子结构和工作原理可以分为感应电机和同步电机。
3. 发电机:发电机是将机械能转换为电能的装置。
电工学简明教程第1章电路及其分析方法1.1电路的作用与组成部分1)组成;电源.负载.中间环节2)作用;实现电能的传输和转换1.2电路模型1)电路模型简称电路1.3电压和电流的参考方向1)在分析与计算电路时,常可任意选定某一方向作为电流的参考方向.所选的电流的参考方向并不一定与电流的实际方向一致2)在参考方向选定之后,电流之值才有正负之分1.4电源有载工作.开路与短路1)额定电压=U N 额定电流=I N 额定功率=R N2)电压.电流和功率的实际值不一定等于它们的额定值1.6电阻的串联和并联1)两个串联电阻可以用一个等效电阻R来代替,等效的条件是在同一电压U的作用下电流I保持不变.2)等效电阻等于各个串联电阻之和.R=R1+R23)两个并联电阻也可用一个等效电阻R来代替4) 等效电阻的倒数等于各个并联电阻的倒数之和1/R=1/R1+1/R2第2章正弦交流电路2.1正弦电压与电流1)正弦量变化一次所需的时间(秒)称为周期T.每秒内变化的次数称为频率F,它的单位是赫[兹](HZ)2)正弦量在任一瞬间的值称为瞬时值;用小写字母来表示,如i,u及e分别表示电流,电压及电动势的瞬时值.瞬时值中最大的值称为幅值或最大值,用带下标m的大写字母来表示,如Im,Um及Em分别表示电流,电压及电动势的幅值.3)正弦电流,电压和电动势的大小往往不是用它们的幅值,是常用有效值(均方根值)来计量.4)t=0时的相位角称为初相位角或初相位5)两个同频率正弦量的相位角之差或初相位角之差,称为相位角差或相位差,用φ表示6)在电阻元件的交流电路中,电流和电压是同相的(相位差φ=0)7)在电感元件电路中,在相位上电流比电压滞后90°(相位差φ=+90°)8)在电容元件电路中,在相位上电流比电压超前90°(φ=-90°)9)在电阻元件电路中,电压的幅值(或有效值)与电流的幅值(或有效值)之比值,就是电阻R10)在电感元件电路中,电压的幅值(或有效值)与电流的幅值(或有效值)之比值为ωL它的单位为欧[姆]11)在电感元件电路中,电压的幅值(或有效值)与电流的幅值(或有效值)之比值为1/ωC它的单位为欧[姆]12)阻抗的实部为“阻”,虚部为“抗”13)对电感性电路(XL>XC),φ为正;对电容性电路(XL<XC),φ为负14)在交流电路中,平均功率一般不等于电压与电流的有效值的乘积,如将两者的有效值相乘,则得出所谓视在功率S,即S=UI=∣Z∣I²。
本章小结第一章、直流电路1、电流经过的路径称为电路。
电路由电源、负载、导线和控制电器(开关)三部分组成。
电路通常为通路、断路、短路三种状态。
2、电荷的定向移动称为电流。
正电荷移动的方向为电流的方向。
电流的大小用单位时间里通过导体横截面积的电荷量的多少来表示,即tQI =,其单位为A 。
3、电场力将单位正电荷在场中从a 点移动到b 点所做的功,叫做a 、b 两点间的电压。
电场力将单位正电荷从电场中的某点移动到参考点所作的功,叫做该点的电位,其单位为V 。
参考点的电位等于零。
两点间的电压等于两点的电位差,即b a ab U U U -=。
4、电源力把单位正电荷从电源负极移到正极所做的功,称为电源的电动势。
电动势的方向在电源内部由低电压指向高电位。
电动势的单位为V 。
5、电阻是反映导体对电流起阻碍作用大小的物理量。
导体电阻的大小与导体的几何尺寸和材料的关系为R=SL 。
电阻的倒数叫电导。
各种材料根据其导电性能可分为导体、绝缘体、半导体和超导体。
电阻的单位为。
电导的单位为S 。
6部分电路欧姆定律:流过导体的电流强度与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比,其表达式为RUI =。
全电路欧姆定律:在一个闭合回路中,电流强度与电源的电动势成正比,与电路中内电阻和外电阻之和成反比,其表达式为r+=R EI 。
7、电位、电压的分析与计算。
某点的电位等于从该点出发经过任意路径到参考点之间各段电路上的电压的代数和。
8、电功:电流通过负载时,电流要做功。
电流做的功叫电功,电功t t t 22RU UI R I A === 。
电功的单位为J 和k W ·h 。
9、电功率:单位时间内电流所做的功称为电功率。
电功率表示电流做功的快慢。
电阻的电功率RU R 22I UI P ===。
电功率的单位为 W 和kW 。
电源产生的电功率等于负载消耗的电功率和电源内电阻消耗电功率之和。
10、额定值就是保证电器设备能长期安全工作的最大电压、最大电流和最大功率,分别称为额定电压、额定电流和额定功率。
电工学简明教程知识点总结
电工学简明教程知识点总结如下:
1. 电流:电荷在单位时间内通过导体的数量,单位为安培(A)。
2. 电压:电场对单位电荷所做的功,也称为电势差或电势,单位为伏特(V)。
3. 电阻:导体对电流的阻碍程度,单位为欧姆(Ω)。
4. 欧姆定律:电流等于电压与电阻的比值,即I=V/R。
5. 电功率:单位时间内消耗或输出的电能,单位为瓦特(W)。
6. 短路:导体之间的电阻变为零,导致大电流流过的现象。
7. 并联电路:多个电器以各自独立的支路与电源相连。
8. 串联电路:多个电器以一个支路与电源相连。
9. 电路图符号:用图形符号表示电气元件和连接方式的图示。
10. 电源:供电设备,如电池、发电机等。
11. 安全电压范围:通常认为低于50伏特的电压相对较安全。
12. 电气事故:电击、火灾等与电有关的事故。
13. 绝缘体:对电流有很高阻抗的材料,用于包覆电线和电器部件以提供绝缘保护。
14. 简单电路:只包含一个电源、导线和一个负载的电路。
15. 电流方向:以正电荷流动方向为准则,从正极到负极。
16. 戴维南定理:电路中各电流的代数和等于零,即电子的输入等于输出。
17. 电阻的串并联:串联电阻等于其阻值之和,而并联电阻等于其倒数之和的倒数。
18. 阻抗:交流电路中对电流的阻碍程度,包括电感和电容的抗阻。
19. 电感:电流通过导线时所激发的磁场所产生的阻抗。
20. 电容:存储电荷的能力,由两个导体之间的绝缘材料组成。
以上是电工学简明教程的主要知识点总结,希望对您有所帮助。
R第一章习题答案A 选择题1.4.1 ( A ) 1.4.2 (C ) 1.4.3 (C ) 1.4.4 (B ) 1.5.1 (B ) 1.5.2 (B ) 1.6.1 ( B )1.6.2(B ) 1.8.1 (B )1.9.1 ( B )1.9.2 (B )1.9.3 (B )1.11.1(A) 1.12.1(B) 1.12.3 (B) 1.12.4 (B) 1.12.5 (B) B 基本题 1.4.5 ( 1)略 (2)元件 1 和 2 为电源 ,元件 3, 4 和 5 为负载(3)( -560-540+600+320+180)*w=0 平衡 1.4.6 380/(110 2/8+R)=8/110 ,所以 R ≈3.7K , W =(8/110 )2× 3.7K ≈ 20W1.4.7 电阻 R=U/I=6/50* 103=120,应选者( a )图.1.4.8 解: 220/ (R1+315)=0.35A ,得 R1≈ 314 .220/ (R2+315)=0.7A , 得 R2≈ 0 .1.4.9(1) 并联 R2 前, I1=E/(R 0 +2R e + R 1 )=220/ (0.2+0.2+10 )≈ 21.2A.并联 R2 后, I2=E/(R 0 +2R e + R 1 ∥R 2 ) ≈ 50A.(2) 并联 R2 前, U2=R1*I1=212V,U1=(2R e + R 1 )*I1=216V.并联 R2 后, U2=(R 1∥ R 2)*I1=200V,U1=2R e +R 1∥ R 2=210V.(3) 并联 R2 前, P=212*21.2=4.5KW.并联 R2 后, P=200*50=10KW.1.5.3 I3=I1+I2=0.31 uA ,I4=I5-I3=9.61-0.31=9.3u A , I6=I2+I4=9.6 uA.1.6.3 因为电桥平衡,所以不管 S 断开还是闭合 =200 .R ab = R 5 ∥(R 1 + R 3 )∥( R 2 + R 4 )1.6.4 解: U a =U 1 =16V,U b =< [(45+5) ≈5.5]+45 >× 16/ <[(45+5) ∥5.5] ∥5.5+45 > ≈ 1.6.U c =( 45+5) ∥ 5.5 × U b / R 总 ≈ U b /10=0.16V , 同理 R d ≈U c /10=0.016V.1.6.5 解:当滑动端位于上端时, U 2=(R1+RP ) U 1 / (R1+RP+R )2 ≈ 8.41V.当滑动端位于下端时, U 2 =R2*U 1 / (R1+RP+R )2 ≈ 5.64V.所以输出范围为 5.64-8.14. 1.6.611.7.1 解:等效电路支路电流方程: IL=I1+I2E2-RO2*I2+RO1*I1-E1=0 RL*IL+RO2*I2-E2=0带入数据得 I1=I2=20A,IL=40A1.8.2 解:先利用叠加定理计算 R1 上的电流分成两个分电路 ① U 1 单独作用:解I ' R 1 (R U 1 2 //R 3 ) R 4 1 2 A 1 1 1 5 2II2 R I 1 3② I S 单独作用:分流'' R 411* 2 4 SAR 4 R 1(R 2 // R 3 ) 1 1 0.55所以 I 1' '' 113 6 A , 5I 30.5 * I 1A 51.9.4解:根据 KCL 得则I 3I 2 - I 12 - 1 1AU 1 R 1I 320* 1 20V, U 2U 1 R 2 I 220 10 * 2 40V1A 电流源吸收的功率 : P 1U 1I 120 * 1 20WP 22A 电流源吸收的功率 :-U 2 I 2 -40 * 2 -80WR 1电阻吸收功率 : P R1220* 1220WR 2 电阻吸收功率 : P RR 2 210* 2240W1.9.5解:将电流源转换成电压源,如下图则I11 2 1 1 (1//1)3 ,I35A1.9.6 解:将两个电压源转换成电流源再合并为一个2I稩 II8 - 21A 2 1 1 21.9.7 解:设E单独作用u ab’ = E/4 = 1/4 ×12 = 3V则两个电流源作用时u ab ’’= u ab - u ab ’=10-3=7V1.10.1 解:设1Ω电阻中的电流为I (从上到下)U oc =4×10-10 = 30VR eq=4ΩI=30/(4+1)=6A1.10.2解:先利用电源等效变换得下图:AU OC R eq 2 8 6V 4则IU OC R eq 21A1.10.3解:先利用网孔电流法解出 I 1, I 220 I 1 10 I 1 U OC 10I 2 150 14I 2 I 1 I 25 A 5 20 10I 1 1204 I 250VR eq0 IU OC R eq 105 A1.10.4解:先用网孔法求出I1(R3 I2R4) I1I 2 AR4 I2 U I 28I12 A2 I210I7A1 4U OC REQ U R2IR2 410 8 2该R1的电流从下到上为I11.10.5解:设有两个二端口网络等效为则(a)图等效为有U1=E1=4V(b)图等效为有I 1=2E1/2R1=4/R1=1A =>R1=4ΩI=4/4+1=4/5A1.11.4 解:V AV B VAV AV C V B1.12.9解:1. 开关第一次动作uc(0+)=uc(0-)=10v从1-72 后, uc(--)=0, t 放=RC=10ms Uc(t)=10exp(-100t)V(0<=t<= )Uc(t)=10exp(-1)v=3.68v2. 开关第二次动作Uc(t+)=uc(t-)=3.68vUc(--)=10, t 充=10/3msUc(t)=10-6.32exp(-300(t-0.01))vUc(2*10E-2s)=10-6.32exp(-3)v=9.68v3. 开关第三次动作Uc(0.02+)=uc(0.02-)=9.68vuc(--)=0 t=10msuc(t)=9.68exp(-100(t-0.02))1.12.10 解:i(0+)=i(0-)=-6/5AI(--)=6/5AT=i/R=9/5sI(t)=6/5-12/5exp(-5/9t)A利用叠加法得:i(t)=9/5-8/5exp(-5/9t)A1.11.2 解:S断开时,UA243 3.9X 20 12205.8V S闭合时,UA1223.9X 20 12 2V1.11.3 解:利用叠加定理计算1.50v单独作用VA' R2 // R3 X 50 100R1 (R2 // R3) 72. 50v单独作用VA'' R2 // R3 X ( 50) 200R2 ( R2 // R3) 7VA VA' VA'' 100 / 71.12.6 解:(a)i(0+)=i(0-)=0,i( )=3A(b)i(0+)= i(0-)=0,i( )=1.5A(c)i(0+)= i(0-)=6A,i( )=0(d)i(0+)= i(0-)=1.5A,i( )=1A1.12.7 解: uc(0+)=uc(0-)=R3I=60VUc( )=0=RC=[(R2//R3)+R1]C=10mSUc(t)=60e-100ti1(t)=Uc(t)/(R1+(R2//R3))=12e-100t mA1.12.8 解: uc(0+)=uc(0-)=54VUc( )=18v=RC=4mSUc(t)=36e-250t+181.9.9解: (1) 利用叠加定理求 I U1 单独作用 :I ’=U1/(R1+R)=5A IS 单独作用 :I ’ =R1/(R1+R) IS=1A I=6A(2) KCL: IR1=IS-I=-4AIR3=U1/R3=2A IU1=IR3-IR1=6A UIS=RI+R2IS=10V(3) PU1=60W PIS=20WPR3=20W PR1=16W PR2=8W PR=36 PU1+PIS=PR1+PR2+PR3+PR=8功0W 率电工学简明教程第二版(秦曾煌主编)习题 A 选择题第 2.2.2 题B 基本题2.2.3U=220V, 错误!未找到引用源。
1.在电路中任选一点为参考点(称为零点或接地点),则某点到参考点的电压就叫做这一点的电位。
2.电路元件上的电流和电压通常采用关联的参考方向,即假定电流的方向是从高电位端流向低电位端。
在关联的参考方向下,若功率为正,表示该元件消耗功率,若功率为负,表示该元件提供功率。
3.电压源提供的电压与负载(电流)无关,电流源提供的电流与负载(电压)无关。
实际电源可以等效为一个电压源和一个电阻串联,也可以等效为一个电流源和一个电阻并联,这个电阻称为电源的内阻。
它们之间的相互关系是:US = IS·RS。
式中,US等于开路电压,IS等于短路电流,RS为电源内阻。
4.基尔霍夫电流定理:任一时刻,流进一个节点电流等于流出一个节点的电流,或者说流进一个节点的电流代数和等于零。
5.基尔霍夫电压定理:任一时刻,沿电路中的任何一个回路,所有支路的电压代数和恒等于零。
6.支路电流法:分析电路时,可以把各支路电流设为未知量,然后根据基尔霍夫定理列方程求解。
7.叠加定理:当线性电路中有几个独立电源共同作用(激励)时,各支路的响应(电流或电压)等于各个独立电源单独作用时在该支路产生的响应(电流或电压)的代数和(叠加)。
某电源单独作用时,其它电压源应短路(电压为零),电流源应开路(电流为零)。
8.戴维南定理:任何一个线性有源的二端网络,都可以看成是一个实际的电源,可以用一个电压源US和一个电阻RS相串联的电路模型来等效。
电压源的电压US等于该有源二端网络的开路电压,电阻RS等于该有源二端网络化为无源二端网络(将网络中的所有独立电源去掉,即电压源以短路代替,电流源以开路代替)后的等效电阻。
RS称为戴维南等效电阻。
1.正弦交流信号的表达式为)sin(i m t I i ψω+=,)sin(u m t U u ψω+=式中, Im(Um )、w 和u ψ (i ψ)称为正弦量的三要素,分别称为振幅(最大值)、角频率、初始相位(初相)。