電工基礎(chǔ)與材料識(shí)別基礎(chǔ)知識(shí)復(fù)習(xí)

1、第一章第一章 電路電路的基本概念與定律的基本概念與定律1、電路的基本電量、電路的基本電量2、理想電路元件、理想電路元件3、基爾霍夫定律、基爾霍夫定律4、例題解析、例題解析基本電量基本電量 電流的實(shí)際方向電流的實(shí)際方向規(guī)定：正電荷移動(dòng)的方向規(guī)定：正電荷移動(dòng)的方向 電壓的實(shí)際方向電壓的實(shí)際方向規(guī)定：高電位指向低電位規(guī)定：高電位指向低電位 電位定義電位定義電路中某點(diǎn)到參考點(diǎn)的電壓電路中某點(diǎn)到參考點(diǎn)的電壓電壓與電位的關(guān)系電壓與電位的關(guān)系U UABAB=V=VA A-V-VB B 參考方向參考方向任意假定的方向任意假定的方向AB元件i參考方向?qū)嶋H方向iAB元件i參考方向?qū)嶋H方向i若計(jì)算結(jié)果為正，則實(shí)際方

2、向與參考方向一致；若計(jì)算結(jié)果為正，則實(shí)際方向與參考方向一致；若計(jì)算結(jié)果為負(fù)，則實(shí)際方向與參考方向相反；若計(jì)算結(jié)果為負(fù)，則實(shí)際方向與參考方向相反；若未標(biāo)參考方向，則結(jié)果的正、負(fù)無(wú)意義！若未標(biāo)參考方向，則結(jié)果的正、負(fù)無(wú)意義！AB元件u參考方向+-參考極性AB元件uAB 若求得的 u為正值，說(shuō)明電壓的實(shí)際極性與參考極性一致，否則說(shuō)明兩者相反。 關(guān)聯(lián)參考方向：電流與電壓的參考方向一致。AB元件uiN+- -ui關(guān)聯(lián)參考方向N+-ui非關(guān)聯(lián)參考方向非關(guān)聯(lián)參考方向若若 P 0，電路實(shí)際吸收功率，元件為負(fù)載；，電路實(shí)際吸收功率，元件為負(fù)載；若若 P 0 0 時(shí)時(shí), , 說(shuō)明說(shuō)明 U U，I I 實(shí)際方向一致

3、，電路消耗電功率，實(shí)際方向一致，電路消耗電功率，為為負(fù)載負(fù)載。當(dāng)當(dāng)P P 0 0 時(shí)時(shí), , 說(shuō)明說(shuō)明 U U、I I 實(shí)際方向相反，電路發(fā)出電功率，實(shí)際方向相反，電路發(fā)出電功率，為電源為電源。理想電路元件理想電路元件 電阻（耗能元件）電阻（耗能元件） 電容（儲(chǔ)能元件，儲(chǔ)存電場(chǎng)能量）電容（儲(chǔ)能元件，儲(chǔ)存電場(chǎng)能量）伏安特性伏安特性 電感（儲(chǔ)能元件，儲(chǔ)存磁場(chǎng)能量）電感（儲(chǔ)能元件，儲(chǔ)存磁場(chǎng)能量）伏安特性伏安特性tuCiddtiLudd 理想電壓源Us+-u0iUs理想電理想電壓源伏壓源伏安特性安特性特點(diǎn)特點(diǎn)：電流及電源的功率由外電路確定，輸出電：電流及電源的功率由外電路確定，輸出電 壓不隨外電路變化

4、。壓不隨外電路變化。v實(shí)際電壓源Us+-RSu0iUs理想理想電壓電壓源伏源伏安特安特性性實(shí)際電壓源實(shí)際電壓源伏安特性伏安特性SSSRUI U0 = US特點(diǎn)：特點(diǎn)：輸出電壓隨外電路變化。輸出電壓隨外電路變化。實(shí)際電壓源的兩種特殊情況實(shí)際電壓源的兩種特殊情況:開(kāi)路開(kāi)路: :Us+R sI+-Uoc實(shí)際電源不接負(fù)載時(shí)實(shí)際電源不接負(fù)載時(shí), ,端電壓端電壓等于等于U Us s, ,內(nèi)阻內(nèi)阻R Rs s不消耗功率不消耗功率, ,電電壓降為零壓降為零, ,稱為稱為開(kāi)路狀態(tài)開(kāi)路狀態(tài). .開(kāi)路時(shí)開(kāi)路時(shí), ,端電壓為端電壓為U Uoc oc =U=Us s( (可直可直接測(cè)得接測(cè)得),),電流電流I I= =

5、0.0. 短路短路:Us+RsIabIsc+-U 實(shí)際電源被短路時(shí)實(shí)際電源被短路時(shí), ,端電端電壓壓U=U=0 ,0 ,短路電流短路電流I Isc sc = U= Us s / / R Rs s.(.(R Rs s一般很小一般很小, ,所以短路電所以短路電流很大流很大, ,以至損壞電源以至損壞電源) .) . 理想電流源理想電流源+-UIsu0i理想電理想電流源伏流源伏安特性安特性Is特點(diǎn)：特點(diǎn)：電源的端電壓及電源的功率由外電路確定，電源的端電壓及電源的功率由外電路確定， 輸出電流不隨外電路變化。輸出電流不隨外電路變化。實(shí)際電流源實(shí)際電流源RSIsU+-u0i理想電理想電流源伏流源伏安特性安特

6、性IsSSORIU 實(shí)際電實(shí)際電流源伏流源伏安特性安特性特點(diǎn)：特點(diǎn)：輸出電流隨外電路變化。輸出電流隨外電路變化?；鶢柣舴蚨苫鶢柣舴蚨?幾個(gè)名詞幾個(gè)名詞支路、節(jié)點(diǎn)、回路、網(wǎng)孔支路、節(jié)點(diǎn)、回路、網(wǎng)孔網(wǎng)孔是回路，回路不一定是網(wǎng)孔網(wǎng)孔是回路，回路不一定是網(wǎng)孔 KCLKCL定律定律在任何時(shí)刻，在任何時(shí)刻，流入流入任一結(jié)點(diǎn)的支路電流恒任一結(jié)點(diǎn)的支路電流恒等于流出等于流出該該結(jié)點(diǎn)的支路電流。結(jié)點(diǎn)的支路電流。I入= I出在任一時(shí)刻，流出一封閉面的電流之在任一時(shí)刻，流出一封閉面的電流之和等于流入該封閉面的電流之和。和等于流入該封閉面的電流之和。電路電路1電路電路2i = 0Us1+-R1Us2+-R2isU

7、s3+-R3R4ii=?0 KVL定律 在任一瞬間，沿任一回路繞行方向，回路在任一瞬間，沿任一回路繞行方向，回路中各段電壓的代數(shù)和恒等于零。中各段電壓的代數(shù)和恒等于零。0UU1U2U3U4U1 -U3 -U2+ U4 =0注意注意：運(yùn)用：運(yùn)用KVLKVL時(shí)，需要任意指定一個(gè)回路的繞行時(shí)，需要任意指定一個(gè)回路的繞行方向，若元件電壓的參考方向與回路的繞行方向方向，若元件電壓的參考方向與回路的繞行方向一致，則該電壓前取一致，則該電壓前取“+”+”號(hào)，否則取號(hào)，否則取“-”-”號(hào)。號(hào)?？蓪⒃撾娐芳傧霝橐粋€(gè)回路列可將該電路假想為一個(gè)回路列KVL方程：方程：u= us+u1 電路中任意兩點(diǎn)電路中任意兩點(diǎn)間

8、的電壓等于這兩間的電壓等于這兩點(diǎn)間沿任意路徑各點(diǎn)間沿任意路徑各段電壓的代數(shù)和。段電壓的代數(shù)和。+-u+ +- -us+-ROu1根據(jù)根據(jù) U = 0UAB= UA UB UA UB UAB=0ABCUA+_UAB+_UB+_任意時(shí)刻電路中任意時(shí)刻電路中各支路電流服從各支路電流服從KCLKCL定律定律的約束；的約束；回路上各電壓關(guān)系則服從回路上各電壓關(guān)系則服從KVLKVL定律定律的約束。的約束。 基爾霍夫定律的應(yīng)用支路電流法支路電流法的解題步驟支路電流法的解題步驟:例題解析例題解析 一盞一盞“220V220V，100W”100W”的電燈正常發(fā)光的電燈正常發(fā)光5050小時(shí)消耗多小時(shí)消耗多少度電。少

9、度電。 圖示電路中的支路數(shù)、節(jié)點(diǎn)數(shù)、和網(wǎng)孔數(shù)分別為（圖示電路中的支路數(shù)、節(jié)點(diǎn)數(shù)、和網(wǎng)孔數(shù)分別為（ ）。）。 R4sU552sR +_U+_s12URR3R1 A A、5 5、3 3、3 3 B B、6 6、4 4、3 3 C C、7 7、5 5、3 3 D D、8 8、6 6 、6 6電路元件的電路電流方向如圖所示問(wèn)：元件是吸收還是釋放功率。如圖所示電路中電流如圖所示電路中電流I=I=（ ）。）。A A、0A B0A B、1A C1A C、1A D1A D、1/3A1/3A在圖中，電流在圖中，電流I I值為值為( )( )A A、-4A-4AB B、8A8AC C、4A4AD D、-8A-8A

10、已知電路中已知電路中A A點(diǎn)的對(duì)地電位是點(diǎn)的對(duì)地電位是65V65V，B B點(diǎn)的對(duì)地點(diǎn)的對(duì)地電位是電位是35V35V，則，則U UBABA= =（ ）V VA A、100 B100 B、30 C30 C、30 D30 D、3535圖中五個(gè)元件代表電源或負(fù)載。參考方向如圖所示。圖中五個(gè)元件代表電源或負(fù)載。參考方向如圖所示。已知：已知：I I1 1= =4A4A、I I2 2=6A=6A、U U1 1=140V=140V、U U2 2= =90V90V、U U3 3=60V=60V、U U4 4= =80V80V、U U5 5=30V=30V。14523UI（1 1）試標(biāo)出各電流和）試標(biāo)出各電流和電

11、壓的實(shí)際方向；電壓的實(shí)際方向；（2 2）判斷哪些元件是）判斷哪些元件是電源，哪些是負(fù)載；電源，哪些是負(fù)載；（3 3）計(jì)算各元件功率。）計(jì)算各元件功率。第二章第二章 直流電路分析方法直流電路分析方法 1 1、電阻的串、并聯(lián)、電阻的串、并聯(lián) 2 2、電位的計(jì)算、電位的計(jì)算 3 3、電壓與電流源的等效變換、電壓與電流源的等效變換 4 4、戴維南定理、戴維南定理 5 5、例題解析、例題解析電阻的串與并電阻的串與并1、等效電阻的求法、等效電阻的求法2、電阻串聯(lián)具有分壓的作用（電壓表擴(kuò)大量程）、電阻串聯(lián)具有分壓的作用（電壓表擴(kuò)大量程）3、電阻并聯(lián)具有分流的作用（電流表擴(kuò)大量程）、電阻并聯(lián)具有分流的作用（電

12、流表擴(kuò)大量程）+U R1R2RnR+U IRRRI2121 IRRRI2112 兩并聯(lián)電阻的分流：兩并聯(lián)電阻的分流：電位計(jì)算電位計(jì)算 對(duì)外電路對(duì)外電路而言而言，如果，如果將同一負(fù)載將同一負(fù)載R分別接在分別接在兩個(gè)電源上兩個(gè)電源上，R上得到上得到相同的電流相同的電流、電壓，則、電壓，則兩個(gè)電源對(duì)兩個(gè)電源對(duì)R而言是而言是等等效效的。的。IRUUs+-RSIR+-UIsRSIO電壓源與電流源的等效變換電壓源與電流源的等效變換Us+-RSSSSRIU SSS/RUI IsRS有源支路的簡(jiǎn)化有源支路的簡(jiǎn)化原則：原則：簡(jiǎn)化前后，端口的電壓電流關(guān)系不變。簡(jiǎn)化前后，端口的電壓電流關(guān)系不變。1. 電壓源串聯(lián)電壓

13、源串聯(lián)Ia b+ + Us1Rs1Us2Rs2+ U U = (Us1 + Us2 ) (Rs1+Rs2)I= Us - Rs IUs = Us1 + Us2Rs = Rs1 + Rs22. 電流源并聯(lián)電流源并聯(lián)abIs1IIs2Gs1Gs2GsabIsIs = Is1 + Is2Gs = Gs1 +Gs2a bRsUs+ U I+Rab+Usab+UsabIsRabIs4. 電流源與其它元件串聯(lián)電流源與其它元件串聯(lián)3. 電壓源與其它元件并聯(lián)電壓源與其它元件并聯(lián) 任何一個(gè)有源二端任何一個(gè)有源二端線性線性網(wǎng)絡(luò)都可以用一個(gè)電動(dòng)勢(shì)為網(wǎng)絡(luò)都可以用一個(gè)電動(dòng)勢(shì)為E E的理想電壓源和內(nèi)阻的理想電壓源和內(nèi)阻

14、R R0 0 串聯(lián)的電源來(lái)等效代替。串聯(lián)的電源來(lái)等效代替。 等效電源的內(nèi)阻等效電源的內(nèi)阻R0等于有源二端網(wǎng)絡(luò)中所有電源均除等于有源二端網(wǎng)絡(luò)中所有電源均除去（理想電壓源短路，理想電流源開(kāi)路）后所得到的無(wú)去（理想電壓源短路，理想電流源開(kāi)路）后所得到的無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)源二端網(wǎng)絡(luò) a 、b兩端之間的等效電阻。兩端之間的等效電阻。 等效電源的電動(dòng)勢(shì)等效電源的電動(dòng)勢(shì)E 就是有源二端網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)路電壓就是有源二端網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)路電壓U0，即將即將負(fù)載斷開(kāi)后負(fù)載斷開(kāi)后 a 、b兩端之間的電壓兩端之間的電壓。戴維南定理戴維南定理例題解析1 1、如圖所示電路，、如圖所示電路，R1 =R2=R3=20R1 =R2=R3=20，R

15、4=30R4=30，則，則RabRab等于（等于（ ）。A A、22 22 B B、90 90 C C、60 60 D D、5252RbRRaR41232 2、圖示電路中、圖示電路中A A點(diǎn)的電位為（點(diǎn)的電位為（ ）V V。電壓。電壓U UCACA=( )V=( )VB5VA 1A10 C 如圖所示電路中，電位如圖所示電路中，電位V VA A等于（等于（ ）。）。B610C4VA8V1.5A 若把電路中原來(lái)為若把電路中原來(lái)為-3V-3V的點(diǎn)改為電位的參考點(diǎn)，則其它的點(diǎn)改為電位的參考點(diǎn)，則其它各點(diǎn)的電位將（各點(diǎn)的電位將（ ）A A、變高、變高 B B、變低、變低 C C、不變、不變 D D、不能

16、確定、不能確定任何一個(gè)有源二端線性網(wǎng)絡(luò)的戴維南等效電路是任何一個(gè)有源二端線性網(wǎng)絡(luò)的戴維南等效電路是( )( )。A A、一個(gè)理想電流源和一個(gè)電阻的并聯(lián)電路、一個(gè)理想電流源和一個(gè)電阻的并聯(lián)電路B B、一個(gè)理想電流源和一個(gè)理想電壓源的并聯(lián)電路、一個(gè)理想電流源和一個(gè)理想電壓源的并聯(lián)電路C C、一個(gè)理想電壓源和一個(gè)理想電流源的串聯(lián)電路、一個(gè)理想電壓源和一個(gè)理想電流源的串聯(lián)電路D D、一個(gè)理想電壓源和一個(gè)電阻的串聯(lián)電路、一個(gè)理想電壓源和一個(gè)電阻的串聯(lián)電路理想電壓源和理想電流源間理想電壓源和理想電流源間( )( )。A A、有等效變換關(guān)系、有等效變換關(guān)系B B、沒(méi)有等效變換關(guān)系、沒(méi)有等效變換關(guān)系C C、有

17、條件下的等效變換關(guān)系、有條件下的等效變換關(guān)系圖示電路中，用一個(gè)等效電源代替，應(yīng)該是一個(gè)圖示電路中，用一個(gè)等效電源代替，應(yīng)該是一個(gè)( )( )。A A、2A2A的理想電流源的理想電流源B B、2V2V的理想電壓源的理想電壓源C C、不能代替，仍為原電路、不能代替，仍為原電路2A2A+ +2V2V- -(a) 電路(b) 求開(kāi)路電壓的電路3+ 24V663 I3+ 24V662A+UOC2A例：用戴維南定理求圖示電路的電流例：用戴維南定理求圖示電路的電流I。解：解：(1)斷開(kāi)待求支路，得有源二端網(wǎng)絡(luò)如圖斷開(kāi)待求支路，得有源二端網(wǎng)絡(luò)如圖(b)所示。由圖可求得開(kāi)路電壓所示。由圖可求得開(kāi)路電壓UOC為：

18、為：V181262466632OCU636Ro(c) 求串聯(lián)電阻的電路(2)將圖將圖(b)中的電壓源短路，電流源開(kāi)路，得到無(wú)源中的電壓源短路，電流源開(kāi)路，得到無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)如圖二端網(wǎng)絡(luò)如圖(c)所示，由圖可求得等效電阻所示，由圖可求得等效電阻Ro為：為：63366663oR(3)根據(jù)根據(jù)UOC和和Ro畫(huà)出戴維南等效電路并接上待求畫(huà)出戴維南等效電路并接上待求支路，如圖支路，如圖(d)所示，由圖可求得所示，由圖可求得I為：為： I 18V63(d) 圖(a)的等效電路 +UOC RoA23618I用電源等效變換方法求圖示電路中電流用電源等效變換方法求圖示電路中電流I3 。+_+_I90V140V20 5 6 20 7A5 I6 18A4 I6 11A解解A4 . 464411I4 圖示電路中，已知：圖示電路中，已知：U US1