電工學(xué)習(xí)題集

對(duì)任何節(jié)點(diǎn)，在任一瞬間，流入節(jié)點(diǎn)的電流等于由節(jié)點(diǎn)流出的電流?；蛘哒f，在任一瞬間，一個(gè)節(jié)點(diǎn)上電流的代數(shù)和為0。I1I2I3I4克氏電流定律的依據(jù)：電流的連續(xù)性。I=0即：例或：1-2基爾霍夫電流定律電流定律還可以擴(kuò)展到電路的任意封閉面。例I1+I2=I3例I=0基爾霍夫電流定律的擴(kuò)展I=?I1I2I3E2E3E1+_RR1R+_+_R

對(duì)電路中的任一回路，沿任意循行方向轉(zhuǎn)一周，其電位升等于電位降?；颍妷旱拇鷶?shù)和為0。例如：回路a-d-c-a電位升電位降即：或：I3E4E3_+R3R6+R4R5R1R2abcdI1I2I5I6I4-基爾霍夫電壓定律電位升電位降E+_RabUabI基爾霍夫電壓定律也適合開口電路。例應(yīng)用迭加定理要注意的問題1.迭加定理只適用于線性電路（電路參數(shù)不隨電壓、電流的變化而改變）。2.迭加時(shí)只將電源分別考慮，電路的結(jié)構(gòu)和參數(shù)不變。暫時(shí)不予考慮的恒壓源應(yīng)予以短路，即令E=0；暫時(shí)不予考慮的恒流源應(yīng)予以開路，即令I(lǐng)s=0。3.解題時(shí)要標(biāo)明各支路電流、電壓的正方向。原電路中各電壓、電流的最后結(jié)果是各分電壓、分電流的代數(shù)和。=+4.迭加原理只能用于電壓或電流的計(jì)算，不能用來求功率。如：5.運(yùn)用迭加定理時(shí)也可以把電源分組求解，每個(gè)分電路的電源個(gè)數(shù)可能不止一個(gè)。設(shè)：則：I3R3=+有源二端網(wǎng)絡(luò)REdRd+_R注意：“等效”是指對(duì)端口外等效。概念：有源二端網(wǎng)絡(luò)用電壓源模型等效。1-6戴維南定理等效電壓源的內(nèi)阻等于有源二端網(wǎng)絡(luò)相應(yīng)無源二端網(wǎng)絡(luò)的輸入電阻。（有源網(wǎng)絡(luò)變無源網(wǎng)絡(luò)的原則是：電壓源短路，電流源斷路）等效電壓源的電動(dòng)勢(shì)（Ed）等于有源二端網(wǎng)絡(luò)的開端電壓；有源二端網(wǎng)絡(luò)R有源二端網(wǎng)絡(luò)AB相應(yīng)的無源二端網(wǎng)絡(luò)ABABEdRd+_RAB單一參數(shù)正弦交流電路的分析計(jì)算小結(jié)電路參數(shù)電路圖（正方向）復(fù)數(shù)阻抗電壓、電流關(guān)系瞬時(shí)值有效值相量圖相量式功率有功功率無功功率Riu設(shè)則u、i同相0LiuCiu設(shè)則設(shè)則u領(lǐng)先i90°u落后i90°00基本關(guān)系電壓三角形SQP功率三角形R阻抗三角形RLC星形接法時(shí)：三角形接法時(shí)：變壓器功能：變電壓：電力系統(tǒng)變阻抗：電子電路中的阻抗匹配

變電流：電流互感器

變壓器K為變比阻抗匹配：信號(hào)源內(nèi)、外阻抗相等。二、異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理三相異步電動(dòng)機(jī)是依靠定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和轉(zhuǎn)子電流之間的相互作用而工作的。而且在正常工作時(shí)，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速與定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速必須保持固定的差異，故稱為異步電動(dòng)機(jī)。1.旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)U1V2W1V1W2U2

旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生W1W2V2V1U1U2合成磁場(chǎng)方向:向下U1U2V2W1V1W2AU1V2W1V1W2U2XBZAYC第6章電氣控制

常開(動(dòng)合)按鈕電路符號(hào)SB常閉(動(dòng)斷)按鈕電路符號(hào)SB復(fù)合按鈕SB電路符號(hào)常見電器的符號(hào)接觸器有關(guān)符號(hào)：接觸器主觸頭－－用于主電路

（流過的電流大，需加滅弧裝置）常開常閉接觸器輔助觸頭－－用于控制電路

（流過的電流小，無需加滅弧裝置）接觸器線圈KMABCM3~SB2SB1KMKM1KM2FUQSFR1FR常見的控制電路PN結(jié)在正向偏置時(shí)有正向電流，稱為導(dǎo)通，在反向偏置時(shí)有極小的反向電流，稱為截止。這種特性，稱為單向?qū)щ娦?。?章半導(dǎo)體器件二極管的整流作用判斷二極管是否導(dǎo)通的方法：假設(shè)二極管斷開，分別計(jì)算該二極管的陽極和陰極的電位，比較其大小。若陽極電位高于陰極電位，則二極管導(dǎo)通，否則截止。限幅電路輸出電壓平均值（Uo）二極管上的平均電流

負(fù)載上的電壓和電流

整流二極管的選擇二極管截止時(shí)所承受的最高反向電壓UDM就是u2的最大值tu2tuotuDtiD半波整流tuD1、uD3

tuD2、uD4tu2tuOiDiOtiD1、iD3iD2、iD4(1)輸出電壓平均值(3)二極管上的平均電流(2)負(fù)載上流過的電流(4)二極管截止時(shí)所承受的最高反向電壓整流二極管

的選擇橋式整流一個(gè)晶體管接在放大電路中，看不出型號(hào)，也沒有其他標(biāo)記，但可用萬用表測(cè)得它的3個(gè)電極A,B,C對(duì)地電位分別為UA=-9V,UB=-6V,UC=-6.2V.判斷晶體管的類型和A,B,C各對(duì)應(yīng)三極管的什么極？硅管或鍺管的判斷依據(jù)：發(fā)射結(jié)正向壓降是0.7V還是0.2V。EBCNPN（放大區(qū)）EBCPNPPNP管或NPN管的判斷依據(jù)：處于放大狀態(tài)的NPN管中其集電極電位為最高，而PNP管中其集電極電位為最低。PNP鍺管，A對(duì)應(yīng)集電極，B對(duì)應(yīng)發(fā)射極，C對(duì)應(yīng)基極。例題+VCCRcRb+-直流通路UBEQUCEQ+-IBQICQ固定偏置直流通路1.靜態(tài)工作點(diǎn)分壓偏置電路直流通路RB+UCCRE直流通道射極輸出器固定偏置直流通路兩種組態(tài)的比較（交流）電壓增益：輸入電阻：輸出電阻：三、橋式可控整流電路1.電路及工作原理

u2>0的導(dǎo)通路徑：u2

(A)T1RLD2u2

(B)T1、T2--晶閘管D1、D2--晶體管T1T2D1D2RLuLu2AB+-T2RLD1u2(A)u2(B)

u2<0的導(dǎo)通路徑：T1、T2--晶閘管D1、D2--晶體管T1T2D1D2RLuLu2AB+-2.工作波形tu2tuGtuLtuT1T1T2D1D2RLuLu2AB+-3.輸出電壓及電流的平均值10－3理想運(yùn)算放大器一、理想化條件分析依據(jù)－＋＋u－u+uo理想運(yùn)放符號(hào)

虛短

虛斷一、反相輸入方式uo_++RfR1R2uii1ifi-+－+－u＋i+二、同相輸入方式_++RfR1R2uiuoifi1＋-＋-u＋u-_++uiuo電壓跟隨器一、加法電路R2ui2R1_++Rfui1uoRPai2ifi1虛地二、減法電路_++RfR1R2ui2uoR3ui1利用差動(dòng)輸入形式實(shí)現(xiàn)減法運(yùn)算利用反相求和電路實(shí)現(xiàn)減法運(yùn)算_++Rf1R1ui2uo1R2ui1_++Rf2R3uoR2R3電路如下圖所示，已知：

(1)畫出直流通路；(2)計(jì)算靜態(tài)值；(3)畫出微變等效電路；

(4)求已知如下電路及參數(shù)，，求對(duì)于第一級(jí)：對(duì)于第二級(jí)：++-+-E3E1E2-R1RRRI1I2I3I4I5I6例1：用什么方法求解以下電路中的各支路電流最方便？分析：直接用克氏定律比較方便。I4

,I5,

I1

,I6

I2

，

I3

++-+-E3E1E2-R1RRRI1I2I3I4I5I6例2：試計(jì)算左圖中A、B、C、D四個(gè)點(diǎn)的電位。I1I2I3分析：由于沒有回路，電流I1=0I2=I3

VA,VB,VC,VD+_410V++__ABCD528V

6V3+_410V++__ABCD528V6V3I1I2I3支路數(shù)b=4，但恒流源支路的電流已知，則未知電流只有3個(gè)，能否只列3個(gè)方程？例3：試求各支路電流。baI2I342V+–I11267A3cd12支路中含有恒流源?？梢?。注意：(1)當(dāng)支路中含有恒流源時(shí)，若在列KVL方程時(shí)，所選回路中不包含恒流源支路，這時(shí)，電路中有幾條支路含有恒流源，則可少列幾個(gè)KVL方程。(2)若所選回路中包含恒流源支路，則因恒流源兩端的電壓未知，所以，有一個(gè)恒流源就出現(xiàn)一個(gè)未知電壓，因此，在此種情況下不可少列KVL方程。(1)應(yīng)用KCL列結(jié)點(diǎn)電流方程支路數(shù)b=4，但恒流源支路的電流已知，則未知電流只有3個(gè)，所以可只列3個(gè)方程。(2)應(yīng)用KVL列回路電壓方程(3)聯(lián)立解得：I1=2A，

I2=–3A，

I3=6A

例3：試求各支路電流。對(duì)結(jié)點(diǎn)a：I1+I2–I3=–7對(duì)回路1：12I1–6I2=42對(duì)回路2：6I2+3I3=0baI2I342V+–I11267A3cd當(dāng)不需求a、c和b、d間的電流時(shí)，(a、c)(

b、d)可分別看成一個(gè)結(jié)點(diǎn)。支路中含有恒流源。12因所選回路不包含恒流源支路，所以，3個(gè)網(wǎng)孔列2個(gè)KVL方程即可。戴維南定理應(yīng)用舉例（之二）求：U=?4450533AB1ARL+_8V_+10VCDEU第一步：求開端電壓Ux。_+4450AB+_8V10VCDEUx1A5此值是所求結(jié)果嗎？第二步：求輸入電阻Rd。Rd44505AB1A+_8V_+10VCDEUx44505+_EdRd579V33Ｕ等效電路4450533AB1ARL+_8V+10VCDEU第三步：求解未知電壓Ｕ。+_EdRd579V33Ｕ例1：已知電源電壓和電路參數(shù)，電路結(jié)構(gòu)為串并聯(lián)。求電流的瞬時(shí)值表達(dá)式。一般用相量式計(jì)算:分析題目：已知:求:+-解：用相量式計(jì)算+-同理：+-例2：下圖電路中已知：I1=10A、UAB=100V，求：總電壓表和總電流表

的讀數(shù)。解題方法有兩種：(1)用相量(復(fù)數(shù))計(jì)算(2)利用相量圖分析求解分析：已知電容支路的電流、電壓和部分參數(shù)求總電流和電壓AB

C1VA求：A、V的讀數(shù)已知：I1=10A、

UAB=100V，解法1:

用相量計(jì)算所以A讀數(shù)為10安AB

C1VA即：為參考相量，設(shè)：則：V讀數(shù)為141V求：A、V的讀數(shù)已知：I1=10A、

UAB=100V，AB

C1VA解法2:利用相量圖分析求解畫相量圖如下：設(shè)為參考相量,由相量圖可求得：I=10A求：A、V的讀數(shù)已知：I1=10A、

UAB=100V，超前1045°AB

C1VAUL=IXL

=100VV

=141V由相量圖可求得：求：A、V的讀數(shù)已知：I1=10A、

UAB=100V，設(shè)為參考相量,1001045°10045°AB

C1VA1-6+_1020V+_a202050VIb10cd10V16V615104Uab+-30VR+-+-+-+-9VabcdI1I21-9I1-12I2I1I31010590V+-I1030V+-1010105I’1030V+-101-151010590V+-I’’101010A20V1034183A+-cdUcd1-1720V1028+-cdUcd+-30V+-20VI10V6462+-I230V+-12V+-662RO21-1810V662+-230V+-12V+-Uso+-I1I2下圖中，已知I=1A，用戴維南定理求電阻R。移去待求支路，造一個(gè)二端網(wǎng)絡(luò)。1有源二端網(wǎng)絡(luò)解：求出USO。2cc求出RO。3移回待求支路，畫出戴維南等效電路。4求出待求量。52-32-72-16-j2Ω2Ω2+j2Ωab2-18-jXCRjXL1Ωab45°I=10A,XC=8,R=4,XL=4-jXCRjXL2Ωab3-13-5Z=30+j404-35-1P=1SB1SB2KMKMFRSB3畫出既能點(diǎn)動(dòng)又能連續(xù)運(yùn)行的異步電動(dòng)機(jī)繼電接觸控制電路。SB2：連續(xù)運(yùn)行按鈕SB3：點(diǎn)動(dòng)按鈕6-1主電路ABCKM1FUQSFRM3~NSB1SB2KMKM2FR1KM3KM4控制電路6-2D15V3kΩ10VAO+_UAOD導(dǎo)通，UAO=15V(a)D15V3kΩ10VAO+_UAOD截止，UAO=10V(b)7-1ui=12sinωtVD

6VRuoui++––（a）Ui>6V時(shí)，二極管截止，uo=ui；Ui<6V時(shí)，二極管導(dǎo)通，uo=6V；uiE7-2ui/V126Oui=12sinωtVD

6VRuoui++––（b）uo/V126Oui<6V時(shí)，二極管截止，uo=ui；Ui>6V時(shí)，二極管導(dǎo)通，uo=6V；7-3BECIBIEICNPN型三極管硅管鍺管BECIBIEICNPN型三極管BECIBIEICPNP型三極管硅管鍺管BECIBIEICPNP型三極管8-1+VCCRcRb+-直流通路UBEQUCEQ+-IBQICQ（1）（2）（3）（4）ICQ=βIBQ=2.1(mA)UCEQ≈VCC－ICQ(Rc+Re)=5.7(V)

①+VCCRcRb1Rb2Re20kΩ2kΩ2kΩ10kΩ直流通路8-6IiIbIcUorbeUiRb1Rb2RcRLRiRoβIb微變等效電路+__+Rsiiri+-usui+-（4）（5）8-7RB+UCCRE直流通道（1）rbeusRERLRB微變等效電路Rs+-已知求Uo_++RfR1UiUoU＋U-R2R3解：由虛短、虛斷有推導(dǎo)uo與ui1和ui2的關(guān)系_++kR3R3uoR2ui2_++R3/kR3ui1uo1R1解：_++kR3R3uoR2ui2_++R3/kR3ui1uo1R110-6SB1SB2KMKMFRSB3畫出既能點(diǎn)動(dòng)又能連續(xù)運(yùn)行的異步電動(dòng)機(jī)繼電接觸控制電路。SB2：連續(xù)運(yùn)行按鈕SB3：點(diǎn)動(dòng)按鈕