电工技术总复习

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1、第1章 电路的基本概念与基本定律,1.1 电路的作用与组成部分,1.2 电路模型,1.3 电压和电流的参考方向,1.4 欧姆定律,1.5 电源有载工作、开路与短路,1.6 基尔霍夫定律,1.7 电路中电位的概念及计算,本章要求: 1.理解电压与电流参考方向的意义； 2. 理解电路的基本定律并能正确应用； 3. 了解电路的有载工作、开路与短路状态，理解电功率和额定值的意义； 4. 会计算电路中各点的电位。,第1章 电路的基本概念与基本定律,1.1 电路的作用与组成部分,(1) 实现电能的传输、分配与转换,(2)实现信号的传递与处理,1. 电路的作用,2. 电路的组成,电源、负载、中间环节,1.

2、2 电路模型,理想电路元件主要有电阻元件、电感元件、电容元件和电源元件等。,1.3 电压和电流的参考方向,(1) 参考方向,在分析与计算电路时，对电量任意假定的方向。,实际方向与参考方向一致，电流(或电压)值为正值； 实际方向与参考方向相反，电流(或电压)值为负值。,(2) 实际方向与参考方向的关系,1.4 欧姆定律,遵循欧姆定律的电阻称为线性电阻，它表示该段电路电压与电流的比值为常数。,U、I 参考方向相同时,U、I 参考方向相反时,U = I R,U = IR,1.5 电源有载工作、开路与短路,开关闭合, 接通电源与负载,1. 电压电流关系,1.5.1 电源有载工作,+,U,P = PE

3、P,负载 取用 功率,电源 产生 功率,内阻 消耗 功率,2. 功率与功率平衡,3. 电源与负载的判别,电源：U、I 实际方向相反，即电流从“+”端流出。,负载：U、I 实际方向相同，即电流从“-”端流出。,1.5.2 电源开路短路,1. 6 基尔霍夫定律,支路：电路中的每一个分支。一条支路流过一个电流，称为支路电流。,结点：三条或三条以上支路的联接点。,回路：由支路组成的闭合路径。,网孔：内部不含支路的回路。,1.6.1 基尔霍夫电流定律(KCL定律),1定律,即: 入= 出,在任一瞬间，流向任一结点的电流等于流出该结点的电流。,或: = 0,电流定律可以推广应用于包围部分电路的任一假设的闭

4、合面。,2推广,在任一瞬间，沿任一回路循行方向，回路中各段电压的代数和恒等于零。,1.6.2 基尔霍夫电压定律（KVL定律),1定律,即： U = 0,在任一瞬间，从回路中任一点出发，沿回路循行一周，则在这个方向上电位升之和等于电位降之和。,1.7 电路中电位的概念及计算,电位：电路中某点至参考点的电压，记为“VX” 。通常设参考点的电位为零。,1. 电位的概念,电位的计算步骤:(1) 任选电路中某一点为参考点，设其电位为零；(2) 标出各电流参考方向并计算；(3) 计算各点至参考点间的电压即为各点的电位。,第2章 电路的分析方法,2.1 电阻串并联联接的等效变换,2.2 电阻星型联结与三角型

5、联结的等效变换,2.3 电压源与电流源及其等效变换,2.4 支路电流法,2.5 结点电压法,2.6 叠加原理,2.7 戴维宁定理与诺顿定理,2.8 受控源电路的分析,2.9 非线性电阻电路的分析,13,2.1 电阻串并联联接的等效变换,2.1.1 电阻的串联,R =R1+R2,14,2.1.2 电阻的并联,2.3 电压源与电流源及其等效变换,2.4 支路电流法,支路电流法：以支路电流为未知量、应用基尔霍夫定律（KCL、KVL）列方程组求解。,1. 在图中标出各支路电流的参考方向，对选定的回路， 标出回路循行方向。,2. 应用 KCL 对结点列出 ( n1 )个独立的结点电流方程。,3. 应用

6、KVL 对回路列出 b( n1 ) 个独立的回路电压方程（通常可取网孔列出） 。,4. 联立求解 b 个方程，求出各支路电流。,支路数： b 结点数：n,2. 5 结点电压法,结点电压的概念：,任选电路中某一结点为零电位参考点(用 表示)，其他各结点对参考点的电压，称为结点电压。结点电压的参考方向从结点指向参考结点。,结点电压法适用于支路数较多，结点数较少的电路。,结点电压法：以结点电压为未知量，列方程求解。,在求出结点电压后，可应用基尔霍夫定律或欧姆定律求出各支路的电流或电压。,2.6 叠加原理,叠加原理：对于线性电路，任何一条支路的电流，都可以看成是由电路中各个电源（电压源或电流源）分别作

7、用时，在此支路中所产生的电流的代数和。,不作用电源的处理：E = 0，即将E 短路； Is=0，即将 Is 开路 。,齐性定理,只有一个电源作用的线性电路中，各支路的电压或电流和电源成正比。,电压源 （戴维宁定理）,电流源 （诺顿定理）,无源二端网络可化简为一个电阻,有源二端网络可化简为一个电源,20,2.7 戴维宁定理与诺顿定理,3.2 储能元件和换路定则,3.3 RC电路的响应全响应 =零输入响应 + 零状态响应,3.4 一阶线性电路暂态分析的三要素法,3.6 RL电路的响应,3.5 微分电路和积分电路,3.1 电阻元件、电感元件、电容元件,第3章 电路的暂态分析,3.1 电阻元件、电感元

8、件与电容元件,根据欧姆定律:,电阻的能量,根据基尔霍夫定律可得：,3.2 储能元件和换路定则,1. 产生暂态过程的必要条件：,(1) 电路中含有储能元件 (内因) (2) 电路发生换路 (外因),2.换路定则,注：换路定则仅用于换路瞬间来确定暂态过程中uC、 iL初始值。,3.3 RC电路的响应,2. 三要素法,1. 经典法: 根据激励(电源电压或电流)，通过求解 电路的微分方程得出电路的响应(电压和电流)。,3.3.3 一阶电路的全响应,1) 对于简单的一阶电路 ，R0=R ;,2) 对于较复杂的一阶电路， R0为换路后的电路 除去电源和储能元件后，在储能元件两端所求得的 无源二端网络的等效

9、电阻。,3.5 微分电路和积分电路,3.5.1 微分电路,(2) 输出电压从电阻R端取出,3.5.2 积分电路,(2) 从电容器两端输出。,第4章 正弦交流电路,4.2 正弦量的相量表示法,4.4 电阻、电感与电容元件串联交流电路,4.1 正弦电压与电流,4.3 单一参数的交流电路,4.5 阻抗的串联与并联,4.9 非正弦周期交压和电流,4.8 功率因数的提高,4.7 交流电路的频率特性,4.6 复杂正弦交流电路的分析与计算,26,第4章 正弦交流电路,1. 理解正弦量的特征及其各种表示方法； 2. 理解电路基本定律的相量形式及阻抗；熟练掌握计算正弦交流电路的相量分析法，会画相量图； 3. 掌

10、握有功功率和功率因数的计算,了解瞬时功率、无功功率和视在功率的概念； 4.了解正弦交流电路的频率特性，串、并联谐振的条件及特征； 5.了解提高功率因数的意义和方法。,本章要求,27,4.1 正弦电压与电流,幅值、角频率、初相角成为正弦量的三要素。,有效值：与交流热效应相等的直流定义为交流电的有效值。,4.2 正弦量的相量表示法,相量,4.3 单一参数的交流电路,根据欧姆定律:,4.3.1 电阻元件的交流电路,(1) 瞬时功率 p：瞬时电压与瞬时电流的乘积,(2) 平均功率(有功功率)P,4.3.2 电感元件的交流电路,设：,(1) 瞬时功率,(2) 平均功率,4.3.3 电容元件的交流电路,(

11、1) 瞬时功率,(2) 平均功率 ,则,Z 是一个复数，不是相量，上面不能加点。,复数形式的 欧姆定律,单一参数正弦交流电路的分析计算小结,电路 参数,电路图 (参考方向),阻抗,电压、电流关系,瞬时值,有效值,相量图,相量式,功 率,有功功率,无功功率,R,i,u,设,则,u、 i 同相,0,L,C,设,则,则,u领先 i 90,0,0,基本 关系,+,-,i,u,+,-,i,u,+,-,设,u落后 i 90,34,4.4 R、L、C串联的交流电路,阻抗 三角形,电压 三角形,一般正弦交流电路的解题步骤,1. 根据原电路图画出相量模型图(电路结构不变),2. 根据相量模型列出相量方程式或画相

12、量图,3. 用相量法或相量图求解,4. 将结果变换成要求的形式,36,第5章 三相电路,5.1 三相电压,5.2 负载星形联结的三相电路,5.3 负载三角形联结的三相电路,5.4 三相功率,第5章 三相电路,本章要求：1. 搞清对称三相负载Y和联结时相线电压、相线电流关系;2. 掌握三相四线制供电系统中单相及三相负载的正确联接方法，理解中线的作用;3. 掌握对称三相电路电压、电流及功率的计算。,相量表示,1. 三相电压瞬时表示式,2. 三相电源的星形联结,中性线(零线、地线),端线(相线、火线),3. 三相电源的三角形联结,4. 三相负载连接原则 (1) 电源提供的电压=负载的额定电压； (2) 单相负载尽量均衡地分配到三相电源上。,结论：负载 Y联 结时，线电 流等于相电 流。,Y 联结时：,1)负载端的线电压电源线电压 2)负载的相电压电源相电压,3)线电流相电流,4)中线电流,5.2 负载星形联结的三相电路,5.3 负载三角形联结的三相电路,(2) 相电流,(1) 负载相电压=电源线电压,(3) 线电流,5.4 三相功率,对称负载 联结时：,对称负载Y联结时：,当负载对称时：P = 3Up Ipcosp,