《电器理论基础》复习提纲

电器理论基础概论§0－1 电器的定义和分类1定义：在动力电路中用以实现电路通断、转换、控制、计量、保护的器件。

2分类：按工作职能(功能)：(1)手动操作电器：刀开关、转换开关、按钮、隔离开关；(2)自动切换电器：高压断路器、低压断路器；(3)自动控制电器：交流接触器、控制继电器；(4)起动调速电器：电磁铁、星－三角起动器；(5)自动保护电器：熔断器、保护继电器、避雷器；(6)稳压与调压电器：自动调压器、自动稳压器；(7)测量放大与变换元件：传感器、磁放大器、互感器；(8)牵引与传动元件：牵引电磁铁、电磁离合器按结构工艺：(1)高压开关电器(2)低压开关电器(3)自动电磁元件(4)成套电器和自动化装置按用电系统：(1)电力网系统用电器(2)电力拖动自动控制系统用电器(3)自动化通信用电器按使用场合和工作条件：(1)一般工业用电器(2)特殊工业企业用电器(3)农用电器(4)热带用电器和高原电器(5)牵引、船舶、航空电器按执行技能和转换深度：(1)有触点电器(2)无触点电器(3)混合式电器第一篇电器的热平衡与电动电力第1章电器导体的发热计算§1－1 电器的允许温升1温升概念：温度、绝对温度、环境温度、温升2温升对电器的影响：导体、绝缘材料3电器的允许温升产品的绝缘等级由所选择的所有材料中耐热等级最低的决定§1－2 电器中的热源1电阻损耗：P=K f I2RK f—附加损耗系数R－由导体电阻和接触电阻组成K f－·集肤效应·邻近效应2铁磁损耗·涡流损耗·磁滞损耗3介质损耗p=2πfCU2tanδ式中f—电场交变频率C—介质的电容U—外加电压δ—介质损耗角·电场强度·频率§1－3 电器中的散热方式1热传导：物质基本质点的内能、质点间的相互作用与能量传递形成热传导q=-λgradθλ—热导率gradθ—温度梯度不同材料的热导率不同，电器主要利用热传导通过导线将热量传出。

电器学复习提纲电学基础1、强电和弱电强电。

起电能的传输和转换作用。

例，供电电路。

发电（机械能→电能），变压器升压，电能输送，变压器降压，负载如照明灯、电动机（电能→光能、机械能）。

弱电。

起信号的传递和处理作用。

2、电路物理量（1）电路，电路就是电流通过的路径，通常由电源、负载和中间环节组成。

（2）电荷的定向运动就形成电流。

（3）电动势等于电源力将单位正电荷从负极移动到正极所做的功。

（4）电压(电位差) 在数值上等于将单位正电荷从一点移动到另一点所做的功。

电压是衡量电场力做功能力的物理量。

电压是使电路中电荷定向移动形成电流的原因。

（5）电功率。

在某段时间内，电路中产生（或消耗）的电能与该时间的比值。

3、电阻、电感元件与电容元件导体中的电荷在定向移动时，常与其他原子或电子碰撞而受到阻碍，这种导体对电流的阻碍作用，称为电阻。

4、法拉第电磁感应定律不论任何原因使通过回路面积的磁通量发生变化时，回路中产生的感应电动势与磁通量对时间的变化率成正比5、磁场对通电直导体的作用磁场对通电直导线是有力的作用的，这种作用力叫电磁力。

电磁力也被称为安培力。

左手定则。

6、直流电机的工作原理及结构直流电机由定子和转子组成。

定子包括：主磁极、机座、电刷、端盖、轴承等，转子包括：电枢铁芯、绕组、换向器、转轴、风扇等。

定子磁极产生磁场，转子通电绕组在磁场中产生力矩，电刷-换向器的作用使电动机的转动持续。

7、交流电电压或电流的大小和方向均随时间变化时，称为交流电，最常见的交流电是随时间按正弦规律变化正弦电压和正弦电流。

)sin(i m t I i ψω+=8、三相异步交流电动机的工作原理及结构交流电动机由定子和转子组成，定子包括：铁芯、绕组和机座；转子包括：转子铁芯、转子绕组和转轴等。

三相异步电动机工作原理是基于旋转磁场和转子电流的相互作用。

定子绕组中接上三相交流电后产生旋转磁场，在转子绕组中产生感应电流，二者相互作用产生电磁转矩使转子转动。

一、集肤效应和临近效应的定义。

大电流情况下，交流导电部件内部电流线分布不均匀，使相邻的交流母线在各自导体上的电流线分布不均匀，这就是集肤效应与邻近效应。

二、电器中热源的主要来源是什么？1）电流通过导体产生的电阻损耗。

2）交流电磁铁内产生的涡流、磁滞损耗。

3）交流电器绝缘体内产生的介质损耗，还有摩擦和撞击损耗。

三、什么是电弧？它具有什么性质？电弧是在大气中断开电路时，如果被断开的电流超过0.25-1A，电路开断后加在触头上的电压超过12-20V，则在触头间隙中通常产生一团温度极高、发出强光和能够导电的近似圆柱形的气体。

电弧具有温度高和发强光的性质。

四、接触电阻有哪几种结构类型？1）固定接触两接触元件在工作时间内固定接触在一起，不做相互运动，也不相互分离。

2）滚动和滑动接触两接触元件能做相对滚动和滑动接触，但不能相互分离。

3）可分、合接触两接触元件可随时分离和闭合。

五、交流磁路的特点是什么？1）交流电磁系统的场是交变电场，虽然在50HZ乃至数百赫兹的范围内无需考虑电磁辐射的问题，但电磁感应现象绝不容忽视。

2）在稳态过程中，直流磁路激磁线圈电的一方对磁导体磁的一方的作用是单向的，即只有电的变化影响磁的变化，而磁的变化却对电没有反作用。

3）由于交流电磁系统的磁场是交变电磁场，所以其电磁吸力在一个周期内将两次经过零值，所以交流电磁系统必须设置分流环4）由于铁磁材料特性为非线性，对于并激电磁系统，若线圈电压为正弦的，线圈电流就是非正弦的。

六、交流电弧的熄灭条件是什么？交流电弧过零后，弧隙中的实际介质恢复强度特性总是高于加到弧隙上的实际恢复电压特性。

七、什么是电器的电磁系统？电器的电磁系统主要是借线圈激磁使系统磁化，产生电磁吸力吸引磁铁，使之运动做机械功，是电磁系统进行能量转换的一个方面；通过线圈输入电磁信号，并借衔铁的机械运动输出指令，是电磁系统进行控制的另一个方面。

八、磁路和电路的区别。

1）由于磁导体的相对磁导率通常并非常数，而是磁感应强度的常数，故在一般场合磁路是非线性的。

电气基础理论知识1. 涡流是怎样产生的? 有何利弊?答：置于变化磁场中的导电物体内部将产生感应电流，以反抗磁通的变化，这种电流以磁通的轴线为中心呈涡旋形态，故称涡流。

在电机中和变压器中，由于涡流存在，将使铁芯产生热损耗，同时，使磁场减弱，造成电气设备效率降低，容量不能充分利用，所以，多数交流电气设备的铁芯，都是用0.35或0.5毫米厚的硅钢片迭成，涡流在硅钢片间不能穿过，从而减少涡流的损耗。

涡流的热效应也有有利一面，如可以利用它制成感应炉冶炼金属，可制成磁电式、感应式电工仪表，还有电度表中的阻尼器，也是利用磁场对涡流的力效应制成的。

2. 什么是趋表效应? 趋表效应可否利用?答：当直流电流通过导线时，电流在导线截面分布是均匀的，导线通过交流电流时，电流在导线截面的分布是不均匀的，中心处电流密度小，而靠近表面电流密度大，这种交流电流通过导线时趋于表面的现象叫趋表效应，也叫集肤效应。

考虑到交流电的趋表效应，为了有效地节约有色金属和便于散热，发电厂的大电流母线常用空心的槽形或菱形截面母线。

高压输配电线路中，利用钢芯铝线代替铝绞线，这样既节约了铝导线，又增加了导线的机械强度。

趋表效应可以利用，如对金属进行表面淬火，对待处理的金属放在空心导线绕成的线圈中，线圈中通过高频电流，金属中就产生趋于表面的涡流，使金属表面温度急剧升高，达到表面淬火的目的。

3. 什么是正弦交流电? 为什么普遍采用正弦交流电?答：正弦交流电是指电路中的电流、电压及电势的大小都随着时间按正弦函数规律变化，这种大小和方向都随时间做周期性变化的电流称交变电流，简称交流。

交流电可以通过变压器变换电压，在远距离输电时，通过升高电压可以减少线路损耗。

而当使用时又可以通过降压变压器把高压变为低压，这既有利安全，又能降低对设备的绝缘要求。

此外，交流电动机与直流电动机比较，则具有构造简单，造价低廉，维护简便等优点。

在有些地方需要使用直流电，交流电又可通过整流设备将交流电变换为直流电，所以交流电目前获得了广泛地应用。

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《电器理论基础》复习提纲篇一第一章绪论1、什么是电器？答：指定信号和要求自动或手动接通和断开电路/断续或连续地改变电路参数的电气设备对电路或非电对象切换、控制、保护、检测、变换和调节2、电器的分类依据有哪些？答：1）耐压等级2）工作职能3）IEC 标准4）动作方式5）灭弧介质3、典型电器的宏观结构原理？答：1）系统角度2）控制角度4、典型电器的微观结构原理？答：1）断路器（开关柜、自由脱口机构结构）2）接触器（结构、吸反力配合）3) 继电器（返回系数与控制系数）5、电器中主要涉及的理论及其实际意义？答：1）电磁机构理论2）电弧理论3）电接触理论4）发热理论5）电动力理论6、电器技术的发展方向第二章电器的发热理论1、电器在工作时为什么会发热？答：内部能量损耗主要热源2、什么是趋肤效应和临近效应及其衡量标准？与什么有关？答：趋肤效应：感应电动势，涡流场邻近效应：相邻载流导体，电磁场从产生原因推理3、减小铁损的措施有哪些？答：磁通通过铁磁元件涡流80%①②③④⑤4、电器的散热方式？5、热阻如何计算？6、对流的方式? 及其形成原因？答：强制：外部施加作用自由：密度差7、什么是层流和紊流？什么是层流层、紊流层？传导方式如何？答：层流：持续稳定性紊流：紊动变化８、什么是波尔斯满定律？答：黑体发射与接收９、制定电器各部分极限允许温升的依据是什么？答：绝缘性能力学性能工作寿命10、热平衡关系的构成？牛顿公式的结构？答：热力学第一定律11、综合散热系数的主要影响因素？答：电器零部件：热对流、热传导电弧：热对流、热传导、热辐射12、典型电器（变截面导体）的温升分布情况是？答：求解过程分布规律13、温升方式有那些？答：1）升温初始温度变化过程2）冷却14、什么是热时间常数？与什么有关？答：热惯量比热容15、电器的工作制有哪些？温升情况如何？与热时间常数如何？答：1）1小时内的温度变化不超过1度2）未达稳定值周围介质温度3）未达稳定值不下降到周围环境温升16、由什么引出功率过载系数与电流过载系数？不同工作制下的P P 和P i ？什么是通电持续力TD%？答：热惯量热时间常数通电时间18、短路电流通过导体的发热的特点？答：1）通电时间短2）电阻率变化19、什么是电器的热稳定性？影响因数是？答：一定时间短路电流热损伤（与短路情况有关）20、P52-2.3答：短时间，大电流；根据公式，相同。

复习提纲第一章 直流电路一、基础知识点： 1、电路的组成及作用 2、电路的状态3、关联、非关联参考方向4、理想、实际电压源与理想、实际电流源5、基尔霍夫定律6、叠加定理、戴维南定理 二、直流电路的分析方法1、运用基尔霍夫定理分析，即支路电流法2、运用叠加定理分析3、运用戴维南定理分析 三、练习题1、已知Ω=Ω=Ω=K R K R K R 3,2,3321，用支路电流法求图中各支路的电流I 1、I2、I 3。

2、求解图中通过电阻R 的电流。

其中，E1=50V,E2=20V,R1=10Ω,R2=10Ω,R3=30Ω.3、电路如图所示，试用戴维南定理求R 从4Ω变至0时，电流I 如何变化？4、如图所示，求：IE2R2 RE1 R15、已知：R 1 = R 2 = 3 Ω，R 3 = R 4 = 6 Ω，U S = 9 V ，I S = 3 A 。

用叠加原理求U 。

U R R R R S1234I S....U+－+－第三章 交流电路一、基础知识点： 1、正弦交流电的三要素 2、相量表示法、相量图3、电阻、电容、电感两端的电压与电流之间的关系及其功率4、复数阻抗5、功率因数提高的意义及方法 二、电路分析1、RLC 串联电路分析2、阻抗的串联与并联电路分析3、功率的计算 三、练习题1、如下图所示电路中，已知R 40=Ω，L X 50=Ω，C X 20=Ω，电源电压U=220V ，频率为50Hz 。

1)、计算各元件上的电压。

2)、以电源电压为参考向量，画出C L R U U U 、、和U I 、的相量图。

2、 电路如图所示，电 流 有 效 值 I =5A ，I 23=A ，Ω=25R 。

CL RUIU RU LU C求：电 路 的 阻 抗 Z 。

3、电路如图所示，已知R ＝6Ω，当电压u=122sin （200t ＋30°）V 时，测得电感L 端电压的有效值U L ＝62V ，求电感L.4、有一无源二端网络，其输入端电压和电流分别为()V 20314t sin 2220u 0+=,()A 33314t sin 244i 0-=。