電工基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)筆記

1、-【電工基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)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(hào)的設(shè)備。負(fù)載：使用電能的設(shè)備。2 :原理電路圖：為了畫電路圖時(shí)方便，人們用一些圖形符號(hào)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(gè) 限流元件。電感：是能夠把電能轉(zhuǎn)化為磁能而存儲(chǔ)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(shí)際元器件的 近似。尸、3 : N端元件：具有N個(gè)引出端鈕的元件。; II4 :電路模型：任何一個(gè)實(shí)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(gè)電路單元 組成以實(shí)現(xiàn)某種功能 的有機(jī)整體。4 :信號(hào)：電路中 反應(yīng)信息特征 的電流，電壓。5 :激勵(lì)：電路的輸入信號(hào)。6 :響應(yīng)：電路的輸出信號(hào)。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(dòng)。2 :電流定義：?jiǎn)挝粫r(shí)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(dòng)的方向。（國(guó)際規(guī)定）4 :電流種類

3、：直流電流：大小和方向 都不隨時(shí)間變化的電流?！居?表示】 周期電流：大小和方向 均隨時(shí)間周期 變化的電流。交流電流：當(dāng)周期電流 在一個(gè)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(duì)于 直流，若在時(shí)間t內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量為 Q，則電流為對(duì)于交流'若在時(shí)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(shí)，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(jì)算電路的需要，可任選其中一個(gè)方向作為電流的參考方向，并用箭頭標(biāo)明。【當(dāng)電流實(shí)際方向與參考方向一致時(shí)，則電流為正值；反之亦然。】電路中 ab兩點(diǎn)之間的電壓表明 單位正電荷 由a點(diǎn)轉(zhuǎn)移到b點(diǎn)時(shí)所獲得或失去 的能量。是衡量單位電荷在靜電場(chǎng)中由于電勢(shì)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(dòng)時(shí)，一定有能量交換發(fā)生?！俊救绻姾捎蒩轉(zhuǎn)移到b時(shí)獲得能量，則a點(diǎn)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(shí)間變化

5、?！居肬表示】交流電壓：電壓大小和極性均隨時(shí)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(dāng) 電場(chǎng)力將1C的電量 從一點(diǎn)轉(zhuǎn)移到另一點(diǎn) 所做的功為1J時(shí)，兩點(diǎn)間的 電壓為1V。5 :電壓方向：電壓的 實(shí)際方向?yàn)?正極指向負(fù)極，即電壓的正方向 為電位降低 的方向。【Uab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(dú)立 的。為了方便起見，對(duì)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(dòng)勢(shì)：在電源 內(nèi)部,電源力將單位正電荷由負(fù)極移動(dòng)到正極所做的功。方向?yàn)樨?fù)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(dòng)勢(shì)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(shí)，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?shí)情況不存在】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(dāng)電阻元件兩端的電壓是1V，通過它的 電流是1A時(shí)，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?！緹o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(shí)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?guó)的電力系統(tǒng)，都采用正弦交流電壓】2 :交流電方向：當(dāng)i>0 （正半周）時(shí)，電流的 實(shí)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(gè)方面?！纠ㄌ?hào)內(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(gè)循環(huán)所需要的時(shí)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(guó)基本采用 50Hz作為電力標(biāo)準(zhǔn)頻率，工程上稱之為“工頻”】Ij£角頻率：頻率的2 n倍?！居谩?”表示，單位：弧度每秒（rad/s ）】三. 幅值與有效值1 ：瞬時(shí)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(shí)值中最大的值?！居酶接邢聵?biāo) 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(gè)交流周期的時(shí)間，如果它們?cè)陔娮枭纤牡碾娔芟嗟鹊脑?，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(jì)量的?！俊局芷陔娏鞯挠行е?，即瞬時(shí)值的瓶放在一個(gè)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(jì)算電路中各元件耐壓值和絕緣的可靠性時(shí)，需用幅值】個(gè)人想法：其實(shí)有效值就是為了方便計(jì)算而取得交流電的“平均值”！四. 相位

10、與初相正弦量表達(dá)式:2 :相位角：角度（+）,簡(jiǎn)稱相位。反映了正弦量變化的進(jìn)程，對(duì)每一給定的時(shí)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(fù)又其零點(diǎn)與計(jì)時(shí)起點(diǎn)在橫軸上的相對(duì)位置而定】3 :相位差：兩個(gè)同頻率正弦量的相位角之差?！居?表示】【對(duì)于兩個(gè)同頻率正弦量來說，相位差等于初相之差，為定值、與計(jì)時(shí)起點(diǎn)的選擇無關(guān)。 ' / 、I »I II I【從波形上看，即為相鄰兩個(gè)零點(diǎn)（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(dá)零（峰）點(diǎn)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。】一.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(gè)復(fù)數(shù)在 復(fù)平面上都有一點(diǎn)A（，）與之對(duì)應(yīng)；或用復(fù)平面上的矢量表示?！酒溟L(zhǎng)度a稱之為復(fù)數(shù)A的模；它與實(shí)軸正向之間的夾角稱之為幅角】.為復(fù)數(shù)的極坐標(biāo)形式2 :坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換公式:3 :復(fù)數(shù)運(yùn)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)。【為了與一般的復(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(gè) 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?hào)的大小要分清，瞬時(shí)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(duì)應(yīng)關(guān)系，但“對(duì)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(gè) 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(duì)其的影響?！浚▓D中取 ）【由上可知： 電壓與電流是兩個(gè)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(shí)功率：在 任一瞬間，電壓與電流的瞬時(shí)值 的乘積。【用小寫字母p表示】2 :瞬時(shí)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(shí)為正（負(fù)），步調(diào)一致故瞬時(shí)功率是非負(fù)值。即【瞬時(shí)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(gè)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。】【通常各交流電器上所標(biāo)的功率，均為平均功率】第四節(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(chǎng)，在線圈中將產(chǎn)生感應(yīng)電壓 的感應(yīng)現(xiàn)象?！緝?chǔ)存磁場(chǎng)能量】【單位為:亨利（烹）.，用.“.H”表示】 f2 :電感元件的感應(yīng)電壓：【儲(chǔ)能元件】【任一時(shí)刻，電感元件的電壓并不取決于這一時(shí)刻電流的大小，而是與這一時(shí)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(shí)，電感元件相當(dāng)于短路】【其電壓與電流的實(shí)際方向一致時(shí)，表面迪電感是從外部接受能量，并將能量?jī)?chǔ)存起來；反之亦然】3 :電感元件的磁場(chǎng)儲(chǔ)能： - -"*.【只要電感有電流，便會(huì)有磁場(chǎng)儲(chǔ)能。與達(dá)到i的過程以及電壓大小無關(guān)】【L 一定時(shí)，電流越大，磁場(chǎng)越強(qiáng)，

15、儲(chǔ)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(gè)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(duì)交流電流進(jìn)行阻礙作用的物理性質(zhì)?！締挝粸椤?”】【當(dāng)電感一定時(shí)，頻率越高，感抗越大。故電感線圈對(duì)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(shí)功率：u、i實(shí)際方向相同,【在第一個(gè)1/4周期內(nèi)，電流由零上升至峰值，這是磁場(chǎng)建立的過程，在此期間,瞬時(shí)功率為正，表明外電路向電感輸送能量，并轉(zhuǎn)化為磁能儲(chǔ)存于線圈磁場(chǎng)內(nèi)。第二個(gè)1/4周期則反之。第

16、三、第四同之，但電流和磁場(chǎng)方向相反。這是一種可逆的能量互換過程?！俊居捎诖艌?chǎng)能量與電流平方成正比，故磁場(chǎng)儲(chǔ)能與電流和磁場(chǎng)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。】3 :無功功率：等于 電感瞬時(shí)功率的振幅。【單位為“無功伏安”，簡(jiǎn)稱乏（var）】【反映了電感與外電路之間能量轉(zhuǎn)換的規(guī)模】第五節(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(chǔ)集電荷能力 的物理量。【用字母C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(chǔ)能元件】關(guān)聯(lián)參考方向下，否則要加“-”【任一時(shí)刻，電容元件的電流并不取決于這一時(shí)刻電壓的大小，而是與這一時(shí)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(shí)，電容元件相當(dāng)于開路】反之亦然】【其電流與電壓的實(shí)際方向一致時(shí)，表明電容元件從外部接受能量，并轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能量?jī)?chǔ)存;3 :電容元件的電場(chǎng)儲(chǔ)能：【只要電容有電壓，電容元件便有儲(chǔ)能，與到達(dá)u的過程以及電流大小無關(guān)】【一個(gè)充過電的電容元件脫離電源后仍能在較長(zhǎng)時(shí)間里保持儲(chǔ)能。