《电工基础》全书公式(周绍敏)
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第一章电路的基本概念和基本定律第一节电路1、电路的组成一一电源、用电器(负载)、导线、开关(控制装置)各部分作用一一2、电路的状态一一通路(闭路)、开路(断路)、短路(捷路)状态特点第二节电流1、电流的形成电荷的定向移动形成电流。
2、电流I / t正电荷定向移动的方向为电流方向。
第三节电阻电阻表示元件对电流呈现阻碍作用大小的物理量。
导体的电阻由它本身的物理条件决定。
R ='丄S第四节部分电路欧姆定律1、内容:导体中的电流与它两端的电压成正比,与它的电阻成反比。
I 二U或U = RIR各物理量单位—2、伏安特性曲线第五节电能和电功率1、电能W = Ult2、电功率P =23、焦耳定律Q = R| 2t第二章简单直流电路第一节电动势闭合电路的欧姆定律1、 电动势:电源没有接入电路时两极间的电压 符号:单位:方向:2、 闭合电路的欧姆定律电路图3、 端电压定义:电源加在外电路两端的电压。
端电压与外电阻之间的关系4、 电源向负载输出的功率第二节电阻的串联 1、 定义2、 特点3、 性质4、 电压表第三节电阻的并联1、 定义2、 特点3、 性质4电流表第四节电阻的混联等效电路图画法法一:利用电流的流向及电流的分、合画等效电路法二:利用等电位点第八节 电路中各点点位的计算零点位点解题步骤(1)(2)(3)第三章复杂直流电路、第一节基尔霍夫定律1、 支路、节点和回路 表达式: E= Rl R 0I 或 I 二 E R R o当R = R o 时, E 24R o定义2、基尔霍夫电流定律内容:电路中任意一个节点上,在任一时刻,流入节点的电流之和,等于流出节点的电流之和T。
?八G3、基尔霍夫电压定律内容:从一点出发饶回路一周回到该点时,各段电压的代数和等于零。
第二节支路电流法解题步骤一一第三节戴维宁定理1、二端网络2、戴维宁定理解题步骤。
第一章理论基础第一节电工原理公式一、基本公式I=U/R P=U×I求电压U:①U=I×R;②U2=P×R;③U = P/I;④U=U1+U2(串联电路)。
求电流I:①I=U/R;②I = P/ U;③I2=P/ R;④I = I 1+ I 2(并联电路)。
求电阻R:①R =U/ I;②R = U2/P;③R =P/ I2;对于串联电阻④R=R1+R2;对于并联电阻⑤R=R1×R2/(R1+R2)。
求功率P:①P=U×I ;②P=I2×R;③P=U2/R。
2求电量W:W=Pt ( P单位是kw ,。
t的单位是小时。
W的单位是千瓦时,符号kwh )千瓦时是国际标准单位,度是我国人的习惯叫法。
1千瓦时=1度其它单位和换算:1KA=1000A=1000000mA. 1kv=1000V=1000000mv1MΩ=1000KΩ=1000000Ω 1KW=1000W二、电容、电感对比380V的变频器内的大电容是2个串联,660V的变频器内的大电容是3个串联,1140V的变频器内的大电容是6或5个串联。
串联后容量减小了,所以变频器内电容还要并联,以增加容量。
二、串联、并联电阻特点串联电阻特点:阻值(1)总电阻等于各分电阻之和。
(2)越串越大。
(3)比其中最大的还大。
电压(4)总电压等于各分电压之和。
(5)大电阻分大电压,小电阻分小电压,开路的两端就是电源电压。
(6)电阻一样,所分电压也一样。
影响(7)增减小电阻,对总电阻影响小,增减大电阻,对总电阻影响大(减电阻就去短接电阻)。
(8)一个电阻开路,则总电阻无穷大,无电流,电路不工作。
(9)电流,各电阻中电流一样。
串联电阻特点的应用:(1)马路或井下的红绿灯,采用串联灯泡,就可实现互锁——红灯吹了,绿灯也不会亮,避免误导、堵塞、碰车。
符合特点(8)(2)判断不同种类的发光二极管的亮度,可以串联起来对比。
授课主要内容或板书设计课堂教学安排对外电路来说,二者是相互等效的,等效变换条件是 r 0 = r S , E = r S I S 或 I S = E /r 0一、习题: 选择:1.如图7,已知每个电源的电动势均为E ,电源内阻不计,每个电阻均为R ,则电压表的读数为( )A 0B EC 2E D4E2.如图8,正确的关系式为( )A I 1=2121R R E E +- B I 2=22R E C I 1=311R R Uab E +- D I 2=22R Uab E -3.由叠加定理可求得图9中Uab=0的Us 的值( )A 4VB -4VC -8VD 8V4.用戴维南定理将图10的(A )简化为(B )时,须满足的条件是( )A N 是线性的纯电阻的二端网络,N L 是无源的线性网络。
B N是线性的纯电阻的二端网络,N L不必是线性的或纯电阻性的。
C N和N L都是线性的纯电阻的二端网络。
D N和N L都不必是线性的纯电阻的二端网络。
5.如图11,电流I为()A -1AB 1AC 0 D2.5A二、计算:1.如图,已知电源电动势E1=4V,E2=8V,电源内阻r1=1Ω,r2=2Ω,电阻R1=3Ω,R2=2Ω,R3=8Ω,试用支路电流法求各支路中的电流。
2.如图,已知电源电动势E1=80V,E2=10V,E3=50V,电源内阻不计,电阻R1=10Ω,R2=R3=20Ω,试用回路电流法求各支路中的电流。
3.图,已知电源电动势E1=48V,E2=32V,电源内阻不计,电阻R1=4Ω,R2=6Ω,R3=16Ω,试用叠加原理求通过电阻R1、R2、R3的电流。
4.如图,已知电源电动势E1=10V,E2=E3=2V,E4=8V,电源内阻不计,电阻R1= R2=R7=2Ω,R3=3Ω,R4=R5=R6=4Ω,试用戴维南定理求电阻R7上所消耗的功率。
5.如图,已知电源电动势E1=8V,电流源电流I S1=4A,I S2=3A,电阻R1=4Ω,R2=4Ω,R3=3Ω,R4=5Ω,用电源的等效变换求通过电阻R4的电流。
《电工基础》公式复习一、直流电路1.电流的定义:tqI =,单位:A A AmA 63101101--==μ2.电阻定律:Alρ=R电阻温度系数:)(12112t t R R R --=α,)](1[1212t t R R -+=α3.部分电路欧姆定律:R U I =闭合电路欧姆定律:U U E ,R R E I O'+=+=外电压:O IR U IR U ='=:内电压4.电能(电功):UIt W =,单位:焦耳(J ),千瓦时(度)(KW ·h ) J h kw 6106.31⨯=⋅对于纯电阻电路:t RU Rt I UIt W 22=== 5.电功率:UI P =,单位:瓦特(W )、千瓦(KW ) 6.焦耳定律:Rt I Q 2=,单位:焦耳(J )对于纯电阻电路:Q W =7.负载与电源匹配条件:O R R =,最大输出功率:Om R E R E P 4422== 8.串联电路:n I I I I =⋯⋯===21 n U U U U +⋯⋯++=21n R R R R +⋯⋯++=21电压分配:n n R R R R U U U U :::::::321321⋯⋯=⋯⋯ 两个电阻的分压公式:U R R R U 2111+=;U R R R U 2122+=功率分配:n n R R R R P P P P :::::::321321⋯⋯=⋯⋯ 扩充电压表量程:R I R I U g g g +=ggg I R I U R -=9.并联电路:U U U U U n =⋯⋯===321 n I I I I I +⋯⋯+++=321nR R R R R11111321+⋯⋯+++=电流分配:nn R R R R I I I I 1::1:1:1:::321321⋯⋯=⋯⋯两个电阻的分流公式:I R R R I 2121+=,I R R R I 2112+=功率分配:nn R R R R P P P P 1::1:1:1::::321321⋯⋯=⋯⋯无论是串联还是并联:n P P P P P +⋯⋯+++=321 扩充电流表量程:R I I R I g g g )(-=ggg I I R I R -=10.电池组:o o nR R nEE ==串串nR R E E o o ==并并11.电桥平衡条件:4321R R R R=12.电压和电位的关系:B A AB V V U -=13.基尔霍夫电流定律(节点电流定律)(KCL ):0=∑I 基尔霍夫电压定律(回路电流定律)(KVL ):0=∑U 14.电压源和电流源:电压源→电流源:o s Os R R R E I ==电流源→电压源:s o s s R R R I E =⨯=二、电容和电感: 1.电容的定义:UqC =单位:pF F F 12610101==μ平行板电容:dAd AC o r εεε==,真空中的介电常数m F o /1086.812-⨯=ε 2.电容器的串联:电荷量相等:q q q q ===321 电压相加:321U U U U ++= 分压关系: 3213211:1:1::C C C U U U =(即两端电压与电容值成反比)总电容:3211111C C C C++=3.电容器的并联:电荷量相加:321q q q q ++=电压相等:321U U U U ===电荷量关系: 321221::::C C C q q q =(即所带电荷量与电容值成正比) 总电容:321C C C C ++= 4.电容器储存的电场能量:221CC CU W =5.磁感应强度的定义:IL F B =,单位:特斯拉(T ) lNI H B μμ== 安培力的公式:θsin BIL F =,电流方向和磁场方向的夹角为θ磁通的定义:BA =φ,单位:韦伯(Wb ) 磁场强度:r o B B H μμμ==,真空中的磁导率m H o /1047-⨯=πμ lNI H = 磁路欧姆定律:NI E Al R R E m m mm===磁动势磁阻μϕ6.电磁感应定律:tN E ∆∆=φ,导体切割磁感线时:θsin BLv E = 7.自感磁链:L L N φψ= 自感电动势:tI LE L ∆∆= 自感系数:IL Lψ=,单位:H mH H μ6310101== 电感储存的磁场能:221LI W L =8.互感系数:212121i i M ψ==ψ 21L L K M = 互感电动势:t i M E M ∆∆=21tiM E M ∆∆=12互感线圈串联:M L L L 221++=顺 M L L L 2-21+=反 4-反顺L L M =三、单相正弦交流电路1.解析式:)sin(o m t I i ϕω+= 2.周期和频率:fT Tf 11==,f πω2=3.有效值:m mI I I 707.02==4.相位差:0201ϕϕϕ-= ,注意:πϕ≤0>ϕ时,说1i 超前2i ,或者2i 滞后1i ; ϕ=0时,称两个交流电同相; o 180=ϕ时,称两个交流电反相; o 90=ϕ时,称两个交流电正交; 5.纯电阻电路:电流和电压相位相同 数量关系: RU I R UI R u i m m ===,, 有功功率(平均功率): RU R I UI P 22===6.纯电感电路:电压超前电流90° 感抗:L fL X L ωπ==2数量关系:L m m L L X U ,I X UI X u i ==≠, 无功功率:LLL X U X I UI Q 22===,单位:乏(var ) 7.纯电容电路:电压滞后电流90° 容抗:CfCX C ωπ121==数量关系:C m m C C X U ,I X UI X u i ==≠, 无功功率:CCC X U X I UI Q 22===,单位:乏(var ) 8.RLC 串联电路: 阻抗:2222)(X R X X R Z C L +=-+=电流:ZU I =电压:22)(C L R U U U U -+=端电压与电流相位差:RCLC L U U U R X X -=-=arctan arctanϕ 0>-=io uo ϕϕϕ,电路呈感性,称电感性电路; 0<-=io uo ϕϕϕ,电路呈容性,称电容性电路;0=-=io uo ϕϕϕ,电路呈电阻性,这种状态称为串联谐振。
谐振条件:C L X X =,谐振频率:LCf o π21=各元件上的电压:C C L L R IX U IX U IR U ===,,有功功率:ϕcos 22UI RU R I I U P RR ==== 无功功率:ϕsin )()(22UI XU U X I U U I Q C L C L =-==-=视在功率:ZU Z I UI S 22===关系:222Q P S +=功率因数:U U ZRS P R ====ϕλcos 9.RLC 串联电路的品质因数:CLR R X R X Q C L 1===谐振时各元件上的电压:QU U U U U C L R ===, 四、三相正弦交流电路1.线电压和相电压的关系:P L U U 3=,且线电压在相位上比各对应的相电压超前30°2.对称三相负载作星形连接: 相电压:3LP U U =相电流:ZU I PP =线电流:P L I I =3.对称三相负载作三角形连接: 相电压:L P U U = 相电流:ZU I PP =线电流:P L I I 3=4.三相电路的功率(星形或三角形)p L L p P P I U I U P ϕϕcos 3cos 3==ZR p =ϕcos 五、变压器与电动机 1.变换交流电压:K N NU U ==21212.变换交流电流:KN N I I 11221==3.变换交流阻抗:221K Z Z =或221Z K Z =4.变压器输入功率1111cos ϕI U P =输出功率2222cos ϕI U P =损耗功率:CuFe P P P P P +=-=215.变压器效率:%10012⨯=P P η6.三相异步电机旋转磁场转速:Pf n 600=7.三相异步电机转差率:%10000⨯-=n nn s8.三相异步电机转速:Pf s n s n 60)1()1(0-=-=。