电路知识总结
1.电流参考方向能够任意指定,分析时:若参考方向和实际方向一致,则i>0,反之i<0。
电压参考方向也能够任意指定,分析时:若参考方向和实际方向一致,则u>0反之u<0。
2．功率平衡
一个实际电路中,电源发出功率总是等于负载消耗功率。
3．全电路欧姆定律:U=E-RI
4．负载大小意义:
电路电流越大,负载越大。
电路电阻越大,负载越小。
5．电路断路和短路
电路断路处:I＝0,U≠0
电路短路处:U＝0,I≠0
二．基尔霍夫定律
1．多个概念:
支路:是电路一个分支。
结点:三条（或三条以上）支路联接点称为结点。
回路:由支路组成闭合路径称为回路。
网孔:电路中无其它支路穿过回路称为网孔。
2．基尔霍夫电流定律:
（1）定义:任一时刻,流入一个结点电流代数和为零。
或说:流入电流等于流出电流。
（2）表示式:i 进总和=0
或: i 进=i出
（3）能够推广到一个闭合面。
3．基尔霍夫电压定律
（1）定义:经过任何一个闭合路径,电压升等于电压降。
或说:在一个闭合回路中,电压代数和为零。
或说:在一个闭合回路中,电阻上电压降之和等于电源电动势之和。
（2）表示式:1
或: 2
或: 3
（3）基尔霍夫电压定律能够推广到一个非闭合回路三．电位概念
（1）定义:某点电位等于该点到电路参考点电压。
（2）要求参考点电位为零。 称为接地。
（3）电压用符号U表示,电位用符号V表示（4）两点间电压等于两点电位差 。
（5）注意电源简化画法。
四．理想电压源和理想电流源
1．理想电压源
（1）不管负载电阻大小,不管输出电流大小,理想电压源输出电压不
变。理想电压源输出功率可达无穷大。
（2）理想电压源不许可短路。
2．理想电流源
（1）不管负载电阻大小,不管输出电压大小,理想电流源输出电流不变。理想电流源输出功率可达无穷大。
（2）理想电流源不许可开路。
3．理想电压源和理想电流源串并联
（1）理想电压源和理想电流源串联时,电路中电流等于电流源电流,电流源起作用。
（2）理想电压源和理想电流源并联时,电源两端电压等于电压源电压,电压源起作用。
4．理想电源和电阻串并联
（1）理想电压源和电阻并联,可将电阻去掉（断开）,不影响对其它电路分析。
（2）理想电流源和电阻串联,可将电阻去掉（短路）,不影响对其它电路分析。
5．实际电压源可由一个理想电压源和一个内电阻串联来表示。实际电流源可由一个理想电流源和一个内电阻并联来表示。
五．支路电流法
1．意义:用支路电流作为未知量,列方程求解方法。
2．列方程方法:
（1）电路中有b条支路,共需列出b个方程。
（2）若电路中有n个结点,首先用基尔霍夫电流定律列出n-1个电流方程。
（3）然后选b-（n-1）个独立回路,用基尔霍夫电压定律列回路电压方程。
3．注意问题:
若电路中某条支路包含电流源,则该支路电流为已知,可少列一个方程（少列一个回路电压方程）。
六．叠加原理
1．意义:在线性电路中,各处电压和电流是由多个电源单独作用相叠加结果。
2．求解方法:考虑某一电源单独作用时,应将其它电源去掉,把其它电压源短路、电流源断开。
3．注意问题:最终叠加时,应考虑各电源单独作用产生电流和总电流方向问题。
叠加原理只适合于线性电路,不适合于非线性电路;只适合于电压和电流计算,不适合于功率计算。
七．戴维宁定理
1．意义:把一个复杂含源二端网络,用一个电阻和电压源来等效。
2．等效电源电压求法:
把负载电阻断开,求出电路开路电压UOC。等效电源电压UeS等于二端网络开路电压UOC。
3．等效电源内电阻求法:
（1）把负载电阻断开,把二端网络内电源去掉（电压源短路,电流源断路）,从负载两端看进去电阻,即等效电源内电阻R0。
（2）把负载电阻断开,求出电路开路电压UOC。然后,把负载电阻短路,求出电路短路电流ISC,则等效电源内电阻等于UOC/ISC。
八．诺顿定理
1．意义:
把一个复杂含源二端网络,用一个电阻和电流源并联电路来等效。
2．等效电流源电流IeS求法:
把负载电阻短路,求出电路短路电流ISC。则等效电流源电流IeS等于电路短路电流ISC。
3．等效电源内电阻求法:
同戴维宁定理中内电阻求法。
本章介绍了电路基础概念、基础定律和基础分析计算方法,必需很好地了解掌握。其中,戴维宁定理是必考内容,即使在本章题目中没有出现戴维宁定理内容,在第2章<<电路瞬态分析>>题目中也会用到。
第2章电路瞬态分析
一．换路定则:
1．换路标准是:
换路时:电容两端电压保持不变,Uc(o+) =Uc(o-)。
电感上电流保持不变, Ic(o+)= Ic(o-)。
原因是:电容储能和电容两端电压相关,电感储能和经过电流相关。
2．换路时,对电感和电容处理
（1） 换路前, 电容无储能时, Uc(o+)=0。
电压等于零, 能够把电容看作短路。
换路后,Uc(o-)=0, 电容两端
（2） 换路前, 电容有储能时, Uc(o+)=U。 换路后, Uc(o-)=U, 电容两端电压不变, 能够把电容看作是一个电压源。
（3） 换路前, 电感无储能时, IL(o-)=0。 换路后, IL(o+)=0, 电感上经过电流为零, 能够把电感看作开路。
（4） 换路前, 电感有储能时, IL(o-)=I。 换路后, IL(o+)=I, 电感上电流保持不变, 能够把电感看作是一个电流源。
3． 依据以上标准, 能够计算出换路后, 电路中各处电压和电流初始值。
二． RC 电路零输入响应
三． RC 电路零状态响应
2． 电压电流充电过程
四． RC 电路全响应
2． 电路全响应＝稳态响应＋暂态响应
稳态响应 暂态响应
3． 电路全响应＝零输入响应＋零状态响应
零输入响应 零状态响应
五． 一阶电路三要素法:
1． 用公式表示为:
其中: 为待求响应, 待求响应初始值, 为待求响应稳态值。
2．三要素法适合于分析电路零输入响应,零状态响应和全响应。必需掌握。
3．电感电途经渡过程分析,同电容电路分析。
电感电路时间常数是:
六．本章复习关键点
1．计算电路初始值
先求出换路前原始状态,利用换路定则,求出换路后电路初始值。
2．计算电路稳定值
计算电路稳压值时,把电感看作短路,把电容看作断路。
3．计算电路时间常数τ
当电路很复杂时,要把电感和电容以外部分用戴维宁定理来等效。求出等效电路电阻后,才能计算电路时间常数τ。
4．用三要素法写出待求响应表示式
不管给出什么样电路,全部能够用三要素法写出待求响应表示式。
第3章交流电路复习指导
一．正弦量基础概念
1．正弦量三要素
（1）表示大小量:有效值,最大值
（2）表示改变快慢量:周期T,频率f,角频率ω.（3）表示初始状态量:相位,初相位,相位差。
2．正弦量表示式:
3．了解有效值定义:
4．了解有效值和最大值关系:
5．了解周期,频率,角频率之间关系:
二．复数基础知识:
1．复数可用于表示有向线段,图:
复数A模是r, 辐角是Ψ
2．复数三种表示方法:
（1）代数式:
（2）三角式:
（3）指数式:
（4）极坐标式:
3．复数加减法运算用代数式进行。
复数乘除法运算用指数式或极坐标式进行。
4．复数虚数单位j意义:
任一向量乘以+j后,向前（逆时针方向）旋转了,乘以-j后,向后（顺时针方向）旋转了。
三．正弦量相量表示法:
1．相量意义:用复数模表示正弦量大小,用复数辐角来表示正弦量初相位。
相量就是用于表示正弦量复数。为和通常复数相区分,相量符号上加一个小园点。
2．最大值相量:用复数模表示正弦量最大值。
3．有效值相量:用复数模表示正弦量有效值。
4．例题1:把一个正弦量用相量表示。
解:最大值相量为:
有效值相量为:
5．注意问题:
正弦量有三个要素,而复数只有两个要素,所以相量中只表示出了正弦 相量不等于正弦量。量大小和初相位,没有表示出交流电周期或频率。
6．用相量表示正弦量意义:
用相量表示正弦后,正弦量加减,乘除,积分和微分运算全部能够变换为复数代数运算。
7．相量加减法也能够用作图法实现,方法同复数运算平行四边形法和三角形法。
四．电阻元件交流电路
1．电压和电流瞬时值之间关系:u=Ri式中,u 和i取关联参考方向
设: （式1）
则: （式2）
从上式中看到,u 和i同相位。
2．最大值形式欧姆定律(电压和电流最大值之间关系)从式2看到:
3．有效值形式欧姆定律(电压和电流有效值之间关系)从式2看到:
4．相量形式欧姆定律(电压相量和电流相量之间关系)由式1和式2得:
相位和相位 同相位。
5．瞬时功率:
6．平均功率:
五．电感元件交流电路
1．电压和电流瞬时值之间关系:
式中,u 和i取关联参考方向
设: （式1）
则: （式2）
从上式中看到,u 和i相位不一样,u 超前i
2．最大值形式欧姆定律(电压和电流最大值之间关系)从式2看到:
3．有效值形式欧姆定律(电压和电流有效值之间关系)
从式2看到:
4．电感感抗:
单位是:欧姆
5．相量形式欧姆定律(电压相量和电流相量之间关系)由式1和式2得:
相位比相位 相位超前 。
6．瞬时功率:
7．平均功率:
8．无功功率:用于表示电源和电感进行能量交换大小Q=UI=XL
单位是乏:Var
六．电容元件交流电路
1．电压和电流瞬时值之间关系:
式中,u 和i取关联参考方向
设: （式1）
则: （式2）
从上式中看到,u 和i不一样相位,u 落后i
2．最大值形式欧姆定律(电压和电流最大值之间关系)从式2看到:
3．有效值形式欧姆定律(电压和电流有效值之间关系)从式2看到:
4．电容容抗:
单位是:欧姆
5．相量形式欧姆定律(电压相量和电流相量之间关系)由式1和式2:
得:
相位比相位 相位落后 。
6．瞬时功率:
7．平均功率:
8．无功功率:用于表示电源和电容进行能量交换大小为了和电感无功功率相区分,电容无功功率要求为负。
Q=-UI=-XC
单位是乏:Var
七．R、L、C元件上电路和电流之间相量关系、有效值关系和相位关系以下表所表示:
元件
名称相量关系 有效值
关系相位关系 相量图
电阻R
电感L
电容C
表1电阻、电感和电容元件在交流电路中关键结论
八．RLC串联交流电路
RLC串联电路分析
RLC串联电路图所表示,各个元件上电压相加等于总电压:
1．相量形式欧姆定律
上式是计算交流电路关键公式
2．复数阻抗:
复阻抗Z单位是欧姆。
和表示正弦量复数（例:相量）不一样,Z 仅仅是一个复数。
3．阻抗模意义:
（1） 此式也称为有效值形式欧姆定律（2） 阻抗模和电路元件参数之间关系4．阻抗角意义:
（1） 阻抗角是由电路参数所确定。
（2） 阻抗角等于电路中总电压和电流相位差。
（3）当, 时,为感性负载,总电压超前电流 一个 角;
当, 时,为容性负载,总电压滞后电流 一个 角;
当,时,为阻性负载,总电压和电流 同相位;这时电路发生谐振现象。
5．电压三角形:在RLC串联电路中,电压相量组成一个三角形图所表示。 图中分别画出了 、 和三种情况下,电压相量和电流相量之间关系。
6．阻抗三角形:
了解R、XL、 和 角之间关系及计算公式。
九．阻抗串并联
1．阻抗串联
电路图:
（1）各个阻抗上电流相等:
（2）总电压等于各个阻抗上和电压之和:
（3）总阻抗等于各个阻抗之和:
（4）分压公式:
多个阻抗串联时,含有和两个阻抗串联相同性质。
2．阻抗并联
电路图:
（1）各个阻抗上电压相等:
（2）总电流等于各个阻抗上电流之和:（3）总阻抗计算公式: 或
（4）分流公式:
多个阻抗并联时,含有和两个阻抗并联相同性质。
3．复杂交流电路计算
在少课时电工学中通常不讲复杂交流电路计算,对于复杂交流电路,仍然能够用直流电路中学过计算方法,如:支路电流法、结点电压法、 叠加原理、 戴维宁定理等。
十．交流电路功率
1.瞬时功率:p=ui=UmIm sin(ωt+φ) sinωt=UIcosφ－UIcos(2ωt+φ)
2.平均功率:P= = =UIcosφ
平均功率又称为有功功率,其中cosφ称为功率因数。
电路中有功功率也就是电阻上所消耗功率:
3.无功功率:Q=ULI－UCI=I2(XL－XC)=UIsinφ
电路中无功功率也就是电感和电容和电源之间往返交换功率。
4.视在功率: S=UI
视在功率单位是伏安（VA）,常见于表示发电机和变压器等供电设备容量。
5．功率三角形:P、Q、S组成一个三角形,图所表示。其中φ为阻抗角。
它们之间关系以下:
十一。电路功率因数
1．功率因数意义
从功率三角形中能够看出,功率因数。 功率因数就是电路有功功率占
总视在功率百分比。功率因数高,则意味着电路中有功功率百分比大,无功功率百分比小。
2．功率因数低原因:
(1)生产和生活中大量使用是电感性负载
异步电动机,洗衣机、电风扇、 日光灯全部为感性负载。
(2)电动机轻载或空载运行（大马拉小车）
异步电动机空载时cosφ=0.2～0.3,额定负载时cosφ=0.7～0.9。
3．提升功率因数意义:
(1)提升发电设备和变压器利用率
发电机和变压器等供电设备全部有一定容量,称为视在功率,提升电路功率因数,可减小无功功率输出,提升有功功率输出,增大设备利用率。
(2)降低线路损耗
由公式,当线路传送功率一定,线路传输电压一定时,提升电路功率因数可减小线路电流,从而能够降低线路上功率损耗,
降低线路上电压降,提升供电质量,还能够使用较细导线,节省建设成本。
4．并联电容求法一,从电流相量图中导出:
在电感性负载两端并联电容能够赔偿电感消耗无功功率,提升电路功率因数。电路图:
计算公式以下:
5．并联电容求法二,从功率三角形图中导出:
图所表示, 和S1是电感性负载阻抗角和视在功率, 和S是加电容后电路总阻抗角和视在功率, QL 和QC分别是电感和电容无功功率,Q 是电路总无功功率。
计算公式以下:
十二。本章复习关键
1．概念题:相关正弦量表示式、相量表示式式、 感抗、 容抗、 阻抗等公式判定正误题目,如教材各节后面思索题。可能以填空题、 判定题形式出现。
2．用相量计算交流电路
用相量计算交流电路,是本章关键内容,必需掌握。但因为复数计算很费时间,所以本章不会出很复杂电路计算题。关键应掌握简单交流电路计算,比如:RLC串联电路、RL串联电路、RL串联后再并联电容等电路。
3．有些电路不用相量也能计算,甚至比用相量法计算电路要简单。只用阻抗、 相位角、 有功功率、 无功功率、视在功率等相差公式计算电路,比如作业题3.7.1、3.7.2等。
第4章供电和用电复习指导
一、 概念题:
1．星形联结法中线电压和相电压关系,线电流和相电流关系。三角形联结法中线电压和相电压关系,线电流和相电流关系。
基础要求是:已知一个线电压或相电压表示式(三角函数式或相量表示式),能写出其它线电压和相电压表示式。
2．三相负载故障情况(短路、断路)下,电路分析和简单计算。3．已知负载额定相电压,依据三相电源电压考虑采取何种联结方法(星形或三角形)。
二、 简单计算题:
考察三相电路基础知识,通常见于对称三相电路计算。
例1:有一电源和负载全部是星形联结对称三相电路,已知电源线电压为380V,负载每相阻抗模为10Ω,试求负载相电流和线电流。
解:负载相电压Up= 220 V
负载相电流Ip=22A
负载线电流IL= 22 A
三、 用相量进行计算题目
通常见于计算不对称三相电路。
例3:已知R1=22Ω,R2=38Ω, UL=380V, 求线电流大小。
解:用相量法求解。
设U相相电压为
四、 用功率相加方法计算电路
求总有功功率、无功功率和视在功率方法是:
总有功功率等于各个元件有功功率之和,等于各个支路有功功率之和,也等于各个部分电路有功功率之和。
总无功功率等于各个元件无功功率之和,等于各个支路无功功率之和,
也等于各个部分电路无功功率之和。
总视在功率按式计算。 注意:通常情况下,
用此法计算电路,有时比用相量法计算电路要简单部分,此方法也可用
于单相交流电路计算。
第6章电动机复习指导
一．本章关键计算公式及分类
本章公式很多,可归纳总结以下:
1．转速、转差率、 极对数、 频率之间关系
2．输出功率、转矩之间关系
3．输入功率、额定电压、 额定电流、 额定功率因数之间关系
4．输入功率、输出功率、 损耗和效率之间关系
5．Y一△起动时起动电流和起动转矩公式
6．自耦变压器降压起动时起动电流和起动转矩公式
7．其它公式
二．本章复习关键
（一）.概念题:
1．相关转速、转差率、 极对数、 频率之间关系题目。
例1．日本和美国工业标准频率为60Hz, 她们三相电动机在p= 1 和
p= 2 时转速怎样？答:分别为3600转/分和1800转/分。
例2．50HZ三相异步电动机,转速是1440 r/min 时,转差率是多少？
转子电流频率是多少？
答:S＝0.04,f2=Sf1=2HZ.
2．相关电动机联接方法（星形或三角形）及简单计算。
例1．额定电压为380V / 660 V, 星/角联结三相异步电动机,试问当电
源电压分别为380V 和660V 时各采取什么联结方法？它们额定电流是
否相同？额定相电流是否相同？额定线电流是否相同？若不一样,差多
少？
答:当电源电压为380V 时采取三角形联结方法,当电源电压为660V时
采取星形联结方法时它们额定相电流相同,额定线电流不一样。
例2:380 V 星形联结三相异步电动机,电源电压为何值时才能接成三角
形？380V 角形联结三相异步电动机,电源电压为何值时才能接成星
形？
答:220 V 和660V。
3．相关星形一三角形起动、 自耦变压器降压起动问题。
例1:星形-三角形减压起动是降低了定子线电压还是降低了定子线电
压？自偶减压起动呢？
答:前者是降低了定子相电压,没有降低线电压,后者是降低了定子线
电压,使得相电压也随之降低。
4．其它
（二）。计算题:最少会作以下2类题目。
1．相关电动机额定数据计算。
例1:一台4个磁极三相异步电动机,定子电压为380V,频率为50Hz,
三角形联结。在负载转矩 TL= 133 N? m 时,定子线电流为47.5A, 总损
耗为 5 kW, 转速为1 440r/min。
功率因数; （4）效率。
求:（1）同时转速;（2）转差率;（3）
解: （1）由题目知 p＝2 , 所以
（2）
（3）
（4）
2．相关能否采取直接起动、 星形一三角形起动、 自耦变压器降压起动题目。
例1: 某三相异步电动机, PN＝30 kW, UN＝380 V, 三角形联结, IN＝63 A, nN＝740 r/min, KS＝1.8, KI＝6, TL＝0.9 TN, 由 SN = 200 KV ?
三相变压器供电。 电动机起动时, 要求从变压器取用电流不得超出变A
压器额定电流。 试问: （1）能否直接起动？（2）能否星－三角起动？（3）能否选择 KA＝0.8 自耦变压器起动？
答: （1）
变压器额定电流为
即使 但因为 ,故不能够直接起动。
（2）
因为,故不能够采取星一三角起动。
（3）
从变压器取用电流为:
因为 , , 故能够选择KA＝0.8自耦变压器起动。第7章电气控制电路复习指导
一．复习内容:
1．熟悉电气控制电路中常见控制电器结构、 工作原理。包含刀开关、空气开关、 行程开关、 熔断器、 按钮、交流接触器、 中间继电器、时间继电器等。
必需了解、掌握并能默写（画）出异步电动机起停控制电路和正反2．
转控制电路,这是本章关键内容,也是能分析其它控制电路基础。3．了解电气控制电路中多种保护步骤。 包含短路保护、过载保护、失压保护、 零压保护、 互锁（联锁）保护等。
4．了解电气控制电路中其它控制功效。 例:点动控制、长动控制、自锁控制、 次序控制、 时间控制、 行程控制等。
二．考试例题:
1．画出异步电动机直接起动控制电路,要求含有短路保护、过载保护、失压保护、 零压保护功效。
过载保护、2．画出异步电动机直接起动控制电路,要求含有短路保护、
失压保护、零压保护功效。 并能进行点动控制和长动控制。
3．画出异步电动机正反转控制电路,要求含有短路保护、过载保护、失压保护、 零压保护、 联锁保护功效。
4．改错题。 要求熟悉电气控制电路功效和多种控制电器符号。5．能分析和设计简单次序控制电路。 如两台电动机按一定次序起动或停止控制电路。
6．能分析和设计简单行程控制电路。 如实现自动往返控制电路。因为本章课时极少（只有4课时）,讲内容不是很多,在整个电工学课程（共十几章,每章全部有题）中所占百分比不是很大,通常不会出难题和大题,前4个题应关键掌握。
第8章半导体器件复习指导
本章复习关键是概念题、作图题和判定题。
一．概念题
1．相关半导体材料性质
例1:半导体材料有哪些性质？答:光敏特征、热敏特征、 掺杂特征。例2:P 型半导体中,( )是多数载流子？()是少数载流子？答:空穴、自由电子。
例3:N 型半导体中,( )是多数载流子？()是少数载流子？答:自由电子、空穴。
2．相关相关PN结性质
例1:PN 结加正向电压时,P 区接电源()极,N 区接电源()极。答:正、负。
例2:PN 结加反向电压时,P 区接电源()极,N 区接电源()极。答:负、正。
3．相关二极管性质
例1:硅二极管导通电压是()伏,锗二极管导通电压是()伏？答:0.7V、0.3V。
例2:硅二极管死区电压是()伏,锗二极管死区电压是()伏？答:0.5V、0.2V。
例3:二极管最高反向工作电压是否等于反向击穿电压？答:不相等,约为1/2到2/3。
4．相关晶闸管性质
例1:晶闸管导通条件是什么？答:阳极和控制极全部加正向电压。
二．作图题和判定题
1．相关二极管题目,通常要用理想二极管来判定。
例1:输入电压是交流电压,画出输出电压和波形。
例2:上题中,输入电压改为直流电压,求输出电压大小。改变二极管和电阻位置、 改变二极管方向、 改变电源电压大小,上题可变成多个题目。
例3:A、B端电位不一样,求F电位。
2．相关稳压二极管题目
要了解稳压管多个工作状态
稳压管加反向电压,且反向电压大于稳压值,稳压管电压等于稳压值。稳压管加反向电压,且反向电压小于稳压值,稳压管不导通。
稳压管加正向电压,稳压管导通,导通电压很小,约0.6－0.7V。3．相关三极管三种工作状态。
放大状态:发射结正向偏置、集电结反向偏置。 公式 成立。 饱和状态:发射结正向偏置、集电结正向偏置。
UCE约为0.2一0.3V
集电极电流等于集电极饱和电流ICS,
截止状态:发射结反向偏置、集电结反向偏置。 UCE等于电源电压;集电极电流为零IC=0。
第11章直流稳压电源复习指导
一．了解并记住整流电路16个基础公式1．单相半波整流电路
(1)输出电压大小用平均值来表示
(2)输出电流平均值
(3)经过二极管电流平均值
(4)二极管承受反向电压最大值
2．单相桥式整流电路
(1)输出电压大小用平均值来表示
(2)输出电流平均值
(3)经过二极管电流平均值
(4)二极管承受反向电压最大值
3．单相半波可控整流电路
(1)输出电压大小用平均值来表示
(2)输出电流平均值
(3)经过晶闸管电流平均值
(4)晶闸管承受正反向电压最大值
4．单相桥式半控整流电路
(1)输出电压大小用平均值来表示
(2)输出电流平均值
(3)经过晶闸管和二极管电流平均值
(4)晶闸管承受正反向电压最大值
二．整流电路加电容滤波后计算公式
1．滤波电容选择公式
单相半波整流电路
单相桥式整流电路
2．输出电压U0值
三．单相桥式整流电路中二极管和电容故障分析1．某二极管断路:电路变为单相半波整流电路。2．某二极管短路:造成电源短路。
3．某二极管接反:造成电源短路。
4．滤波电容开路:
5．负载开路:
四．整流电路例题
五．其它概念
1．可控整流电路中控制角和导通角关系:α+θ=180°。2．滤波电容极性。