電工基礎(chǔ)知識點筆記

1、-【電工基礎(chǔ)知識點筆記】-第一章電路的基本概念和基本定律第一節(jié)電路與電路模型一、電路的組成1:電路：是 電流的通路，是由一些 電氣設(shè)備和元器件 為完成特定功能按一定方式 聯(lián)接而成的。電源：電路中提供電能、電信號的設(shè)備。負載：使用電能的設(shè)備。2 :原理電路圖：為了畫電路圖時方便，人們用一些圖形符號來代表各種電氣設(shè)備和元器件 ，并將其連接。二、電路模型1 :電磁特性：電阻：是一個 限流元件。電感：是能夠把電能轉(zhuǎn)化為磁能而存儲起來 的兀件。電容：是一種容納電荷的器件。2 :理想元件：在一定的條件下 突出其主要的電磁特性，忽略其次要特性的元件。理想電路元件：經(jīng) 理想化后，成為 只有某種單一電磁性能 的

2、元件，是實際元器件的 近似。尸、3 : N端元件：具有N個引出端鈕的元件。; II4 :電路模型：任何一個實際電路都可以用一些電路元件的組合 來表示，從而得到的電路。三、電路、網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)1:電路：有 理想元件組成 的電路模型。2 :網(wǎng)絡(luò)：較復(fù)雜的電路 呈現(xiàn)的網(wǎng)狀。3 :系統(tǒng)：由若干個電路單元 組成以實現(xiàn)某種功能 的有機整體。4 :信號：電路中 反應(yīng)信息特征 的電流，電壓。5 :激勵：電路的輸入信號。6 :響應(yīng)：電路的輸出信號。第二節(jié) 電路的基本物理量、電流1:電流形成：電荷的定向移動。2 :電流定義：單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電何里。3 :電流方向：正電荷移動的方向。（國際規(guī)定）4 :電流種類

3、：直流電流：大小和方向 都不隨時間變化的電流?！居?表示】 周期電流：大小和方向 均隨時間周期 變化的電流。交流電流：當周期電流 在一個周期內(nèi) 的平均值為零 的電流?！居胕表示】6 :安培定義:7 :參考方向:二.電壓1 :電壓定義:5 :電流公式：對于 直流，若在時間t內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量為 Q，則電流為對于交流'若在時間"dt* 內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量為二dq，則電流:瞬間值 為1s內(nèi)通過導(dǎo)體 橫截面 的電量為1C時，電流為 1A_。+ + =*! * + + » + +4 卜卡+ + PT + + + M F 申+ + 峠 + * +* + + 

4、1; + *+ 1»- + + »- * * + + B-4 卜卡+ + + + +* + + » + *為了分析和計算電路的需要，可任選其中一個方向作為電流的參考方向，并用箭頭標明。【當電流實際方向與參考方向一致時，則電流為正值；反之亦然?！侩娐分?ab兩點之間的電壓表明 單位正電荷 由a點轉(zhuǎn)移到b點時所獲得或失去 的能量。是衡量單位電荷在靜電場中由于電勢不同所產(chǎn)生的能量差的物理量2 :電壓公式:【電荷在電路中流動時，一定有能量交換發(fā)生?！俊救绻姾捎蒩轉(zhuǎn)移到b時獲得能量，則a點為低電位端。反之亦然?！? :電壓種類：直流電壓：電壓 大小和極性 都不隨時間變化

5、?！居肬表示】交流電壓：電壓大小和極性均隨時間周期性變化，且在一周期內(nèi)平均值為零?！居胾表示】4 :伏特定義：當 電場力將1C的電量 從一點轉(zhuǎn)移到另一點 所做的功為1J時，兩點間的 電壓為1V。5 :電壓方向：電壓的 實際方向為 正極指向負極，即電壓的正方向 為電位降低 的方向?！綰ab表示由a到b是電位降低的方向； Uab=-Uba】6 :參考方向：電流參考方向與電壓參考方向的選擇本是相互獨立 的。為了方便起見，對同一段電路，電流參考方向由電壓的“ +”極端志向“-”極端。關(guān)聯(lián)方向。7 :電動勢：在電源 內(nèi)部,電源力將單位正電荷由負極移動到正極所做的功。方向為負極指向正極。8 :理想電源：電

6、流流過電源 內(nèi)部沒有 能量損耗的電源?！纠硐腚娫吹亩穗妷河?Us表示，數(shù)值=電動勢E】第三節(jié)歐姆定律一. 電阻元件1 :電阻元件定義：具有 阻礙電流通過的作用。電流通過電阻時，必然轉(zhuǎn)換能量。2 :伏安特性：線性電阻:電壓U與電流I之間是線性關(guān)系的電阻?！菊鎸嵡闆r不存在】非線性 電阻：電壓U與電流I不成正比的電阻。二. 歐姆定律1:歐姆定律含義：電阻元件兩端的電壓與通過它的電流成正比。 _2 :歐姆含義：當電阻元件兩端的電壓是1V，通過它的 電流是1A時，該元件的 電阻就是1 Q。3 :電導(dǎo)：電阻的倒數(shù)?！居肎表示，單位S （西門子）】2 I三. 開路與短路1:開路：二端元件，通過它的 電流恒等

7、于零。2 :短路：二端元件，兩端 電壓恒等于零。【無特別說明，導(dǎo)線可看作是電阻不存在】3 :等效：只要伏安特性完全相同，則元件（電路、網(wǎng)絡(luò)）等效 。第四章 正弦交流電路的基本概念和基本定律第一節(jié)正弦量一. 概念綜述1:交流電：一般指 大小和方向隨時間 作周期性變化 的電壓或電流。它的最基本的形式是 正弦電流。正弦交流電路：指 電壓和電流 均按正弦規(guī)律變化 的電路?！臼澜绺鲊碾娏ο到y(tǒng)，都采用正弦交流電壓】2 :交流電方向：當i>0 （正半周）時，電流的 實際方向與/II參考方向相同；反之亦然。III3 :正弦量：正弦電壓、電流 等物理量的 統(tǒng)稱。II X正弦量的特征：表現(xiàn)為 變化的快慢（

8、頻率or周期）、取值的范圍（振幅或有效值）和起始值（相位或初相）三個方面?！纠ㄌ杻?nèi)的物理量統(tǒng)稱為其三要素】二. 頻率與周期1 :周期：正弦量完成一個循環(huán)所需要的時間?！居谩?T”表示，單位：秒（s）】 '2 :頻率：每秒內(nèi)經(jīng)歷的循環(huán)數(shù)?！居谩?f”表示，單位：赫茲（Hz ）】【我國基本采用 50Hz作為電力標準頻率，工程上稱之為“工頻”】Ij£角頻率：頻率的2 n倍。【用“ ”表示，單位：弧度每秒（rad/s ）】三. 幅值與有效值1 ：瞬時值：正弦量在 任意瞬間的值?！居眯懽帜副硎荆簎,i】2 :幅值：正弦量 瞬時值中最大的值?！居酶接邢聵?m的大寫字母表示：、】【由于

9、i，所以幅值 確定了正弦量i變化的范圍?！? :有效值一一在 相同的電阻上分別通以直流電流和交流電流，經(jīng)過一個交流周期的時間，如果它們在電阻上所消耗的電能相等的話，則把該直流電流（電壓）的大小作為交流電流（電壓）的有效值?！居么髮懽帜副硎尽俊窘涣麟娮龉Φ男?yīng)往往不用幅值而是用有效值來計量的?！俊局芷陔娏鞯挠行е?，即瞬時值的瓶放在一個周期內(nèi)平均后的平方根，故有效值又稱方均根值】【工程上常說交流電壓 220V等和電器設(shè)備銘牌上所示值均為有效值；交流電表的刻度也是由有效值確定】【計算電路中各元件耐壓值和絕緣的可靠性時，需用幅值】個人想法：其實有效值就是為了方便計算而取得交流電的“平均值”！四. 相位

10、與初相正弦量表達式:2 :相位角：角度（+）,簡稱相位。反映了正弦量變化的進程，對每一給定的時刻，都有相應(yīng)的相位。初相為,電流的起始值?！締挝唬夯《龋╮ad ）】【初相范圍：（-n, + n）】【初相的正負又其零點與計時起點在橫軸上的相對位置而定】3 :相位差：兩個同頻率正弦量的相位角之差?！居?表示】【對于兩個同頻率正弦量來說，相位差等于初相之差，為定值、與計時起點的選擇無關(guān)。 ' / 、I »I II I【從波形上看，即為相鄰兩個零點（峰值）之間所I II I間隔的相位角】【由左圖可知，U先于i到達零（峰）點即稱：相位上u比i超前 角=i比u滯后 角】【左圖中，和 具有相

11、同的初相，故相位差=0即稱： 和 同向或兩者變化步調(diào)一致。】【左圖中，和的相位差，即稱：和反向或兩者的變化過程元全相反?！恳?復(fù)數(shù)概論1:復(fù)數(shù):第二節(jié) 正弦量的相量表示法J為復(fù)數(shù)的代數(shù)形式【j=;虛數(shù)單位】復(fù)平面：每個復(fù)數(shù)在 復(fù)平面上都有一點A（，）與之對應(yīng)；或用復(fù)平面上的矢量表示?！酒溟L度a稱之為復(fù)數(shù)A的模；它與實軸正向之間的夾角稱之為幅角】.為復(fù)數(shù)的極坐標形式2 :坐標系轉(zhuǎn)換公式:3 :復(fù)數(shù)運算:即：復(fù)數(shù)相乘，其模相乘，幅角相加即：復(fù)數(shù)相除，其模相除，幅角相減1:相量：用復(fù)數(shù)的模代表正弦量的振幅或有效值，用幅角代表正弦量的初相 所得到的表示正限量的復(fù)數(shù)?！緸榱伺c一般的復(fù)數(shù)相區(qū)別，常在表示相

12、量的大寫字母上打“”2 :相量圖：把幾個 同頻率正弦量的相量展現(xiàn)在同一復(fù)平面 上，因而得到的圖形?！緢D中，電流相量分別與 、垂直，因此正弦電流分別與、相位正交?！俊緢D中，電流相量與 共線反向，因此正弦電流與反相?！俊咀⒁猓何淖址柕拇笮∫智?，瞬時值和相量不要混淆。雖然其都代表同一物理量，并有一定的對應(yīng)關(guān)系，但“對應(yīng)”并不是“相等”o第三節(jié)電阻元件及其交流電路一. 電壓與電流的相量關(guān)系1 :元件特性綜述：每個 元件的電壓和電流關(guān)系 應(yīng)從兩方面反映 兩者有效值之比: 兩者的相位之差：【還應(yīng)主意頻率對其的影響?！浚▓D中取 ）【由上可知： 電壓與電流是兩個同頻率正弦量。 電壓、電流的有效值（振幅）之

13、間的關(guān)系仍然符合歐姆定律。 在關(guān)聯(lián)參考方向下，電壓與電流同相位。：3 :電壓相量與電流相量之間的關(guān)系式:二. 平均功率1:瞬時功率：在 任一瞬間，電壓與電流的瞬時值 的乘積?！居眯懽帜竝表示】2 :瞬時功率相關(guān)性質(zhì)：在 電阻元件的交流電路中,u和i同相,其同時為正（負），步調(diào)一致故瞬時功率是非負值。即【瞬時功率為正，說明電阻元件總是接受能量而轉(zhuǎn)換為熱能。為不可逆的能量轉(zhuǎn)換過程】3 :平均功率：功率在一個周期內(nèi) 的平均值?！居么髮懽帜?P表示】【又稱有功功率】 【U和I是有效值，由于有效值是用直流值定義的。故其形式上與直流電路公式一樣?！俊就ǔ８鹘涣麟娖魃纤鶚说墓β剩鶠槠骄β省康谒墓?jié)電感元

14、件及其交流電路一. 電感元件1:電感：變化著的磁場，在線圈中將產(chǎn)生感應(yīng)電壓 的感應(yīng)現(xiàn)象。【儲存磁場能量】【單位為:亨利（烹）.，用.“.H”表示】 f2 :電感元件的感應(yīng)電壓：【儲能元件】【任一時刻，電感元件的電壓并不取決于這一時刻電流的大小，而是與這一時刻電流的變化率成正比】 【電感元件雖然有電流，如果電流不變（直流），其電壓為零，此時，電感元件相當于短路】【其電壓與電流的實際方向一致時，表面迪電感是從外部接受能量，并將能量儲存起來；反之亦然】3 :電感元件的磁場儲能： - -"*.【只要電感有電流，便會有磁場儲能。與達到i的過程以及電壓大小無關(guān)】【L 一定時，電流越大，磁場越強，

15、儲能越多】二. 電壓與電流的相量關(guān)系1 :電壓與電流的關(guān)系式：【由上可知： 電壓與電流是兩個同頻率的正弦量 電壓與電流有效值（振幅）之比為 在關(guān)聯(lián)參考方向下，電壓在相位上超前電流】2 :感抗：具有對交流電流進行阻礙作用的物理性質(zhì)?！締挝粸椤?”】【當電感一定時，頻率越高，感抗越大。故電感線圈對高頻電流的阻礙作用很大。反之亦然。3 :電壓相量與電流相量之間的關(guān)系式：/ - 一一 r三. 無功功率1:瞬時功率：u、i實際方向相同,【在第一個1/4周期內(nèi)，電流由零上升至峰值，這是磁場建立的過程，在此期間,瞬時功率為正，表明外電路向電感輸送能量，并轉(zhuǎn)化為磁能儲存于線圈磁場內(nèi)。第二個1/4周期則反之。第

16、三、第四同之，但電流和磁場方向相反。這是一種可逆的能量互換過程?！俊居捎诖艌瞿芰颗c電流平方成正比，故磁場儲能與電流和磁場方向無關(guān)?！科骄β?【電感元件中沒有能量消耗，只有電感與外電路之間的能量轉(zhuǎn)換?！? :無功功率：等于 電感瞬時功率的振幅?！締挝粸椤盁o功伏安”，簡稱乏（var）】【反映了電感與外電路之間能量轉(zhuǎn)換的規(guī)?！康谖骞?jié)電容元件及其交流電路一.電容元件電容：衡量電容元件 儲集電荷能力 的物理量?！居米帜窩表示】【單位為法拉（法），用“ F”表示】【若電容C是常量，則電容器為線性電容元件】2 :電容元件的電流：【儲能元件】關(guān)聯(lián)參考方向下，否則要加“-”【任一時刻，電容元件的電流并不取決于這一時刻電壓的大小，而是與這一時刻電壓的變化率成正比】【電容元件雖有電壓，如果大小不變（直流），則電流為0,這時，電容元件相當于開路】反之亦然】【其電流與電壓的實際方向一致時，表明電容元件從外部接受能量，并轉(zhuǎn)化為電場能量儲存;3 :電容元件的電場儲能：【只要電容有電壓，電容元件便有儲能，與到達u的過程以及電流大小無關(guān)】【一個充過電的電容元件脫離電源后仍能在較長時間里保持儲能。