熱工基礎知識

/第二章:熱工基礎知識第一節(jié)：電工學基礎知識為什么一般絕緣材料的絕緣電阻隨著溫度的升高而減小，而金屬導體的電阻卻隨著溫度升高而增加？答：一般絕緣材料可認為是一個電阻系數(shù)很大的導電體,其導電性質是離子性的,而金屬導體的導電性質是自由電子性的。在離子性導電中，代表電流流動的電荷是附在分子上的，它不能脫離分子而移動.當絕緣材料中存在一部分從結晶晶格中分離出來的原子離子時,則絕緣材料具有一定的導電能力。當溫度升高時，材料中原子、分子的活動增加，產(chǎn)生離子的數(shù)量也增加，所以導電能力增強，絕緣電阻就降低了。而在自由電子性導電的金屬導體中，其所具有的自由電子數(shù)量是固定不變的,而且不受溫度的影響。當溫度升高時，材料中的原子、分子活動力增強，自由電子移動時與分子的碰撞的可能性增加，因此所受的阻力很大，所以，金屬導體當溫度升高時電阻增加。什么叫靜電感應?答：一個不帶電的物體，如果靠近帶電物體，雖然沒有接觸，但不帶電物體上也會出現(xiàn)電荷。這是什么原因呢?我們知道,所有物質所帶的正電荷與負電荷數(shù)量剛好相等，這樣正負電荷恰好中和,所以就不呈現(xiàn)電性。當一個不帶電物體靠近帶電物體時，如果帶電物體所帶的是負電荷，它和正電荷是相吸的,而和負電荷是相斥的,這時靠近帶電物體的一面帶正電，而另外一面就帶負電.如果把帶電物體取走，不帶電物體的正負電荷又中和了,仍不帶電，這種現(xiàn)象稱靜電感應。什么叫靜電屏蔽？答：導體在外界電場的作用下，會產(chǎn)生靜電感應現(xiàn)象,如果用一個金屬罩把導體罩住，則導體便不會產(chǎn)生靜電感應現(xiàn)象。這種隔斷靜電感應的作用,叫做靜電屏蔽。利用靜電屏蔽，可使某些電子儀器免受外電場的干擾。另外，利用靜電屏蔽的原理制成的均壓服，能夠使人在超高壓的電場中安全地進行帶電作業(yè)。尖端放電的工作原理是什么？答：如把導體放到電場中,由于靜電感應的結果,在導體中會出現(xiàn)感應電荷。感應電荷在導體表面的分布情況決定于導體表面的形狀，導體表面彎曲（凸出面)程度愈大的地方,所聚集的電荷就愈多；比較平坦的地方電荷聚集的就少.在導體尖端的地方由于電荷密集,電場很強,在一定的條件下就可導致空氣擊穿而發(fā)生“尖端放電"現(xiàn)象。如變電所和高大建筑物所安裝的避雷針，就是利用尖端放電的原理而設置的.什么是熱電效應？答:將兩根不同金屬導線的兩端分別連接起來，組成一閉合回路，一端加熱,另一端冷卻,導線中將產(chǎn)生電流.另外，在一段均勻導線上如果有溫度差存在時,也會有電動勢產(chǎn)生，這些現(xiàn)象稱為熱電效應.熱電效應是可逆的，單位時間內(nèi)的發(fā)熱量Q與電流強度成正比,并且與兩端金屬的性質有關.工業(yè)上用來測量高溫的熱電偶,就是利用熱電效應原理制成的。什么是光電效應?答:光照射在某些物體上，使它釋放出電子的作用稱光電效應。從晶體和半導體中釋放出的電子,使其導電性增大，稱內(nèi)光電效應;所放出的電子脫離了物體,稱外光電效應，而用電子沖擊物質使它發(fā)光的現(xiàn)象，稱為反光電效應。太陽能電池、光電管、光敏電阻等，就是利用光電效應而制成的。什么是電流的熱效應？它有何利弊？答：當電流通過電阻時，要消耗能量而產(chǎn)生熱量,這種現(xiàn)象稱電流的熱效應。如常用的電爐、白織燈、電烙鐵、電烘箱等都是沿用電流的熱效應而制成的電器。但電流的熱效應也帶來了很大的麻煩,在電機、變壓器、電力線路等設備中，電流通過繞組或導線所產(chǎn)生的熱量限制了設備的利用率。同時對系統(tǒng)的安全運行，也是一種不利因素。為什么直流不能通過電容器而交流電能通過電容器？答:因為電容器的電流與電容器兩端電壓的變化率成正比。直流電路中，當電路充電過程結束后，電容兩端的電壓與電源的直流電壓相等,不再變化,即電壓的變化率為零,則電流也為零.交流電路中，由于電壓的變化率不為零，則電流也不為零。所以說電容器能隔直通交。什么是“左手定則”？什么是“右手定則”？分別說明它們的用途。答:“左手定則”又叫電動機定則,用它來確定載流導體在磁場中的受力方向。左手定則規(guī)定:伸平左手使姆指與四指垂直，手心向著磁場的N極，四指的方向與導體中電流的方向一致,姆指所指的方向即為導體在磁場中受力的方向?！坝沂侄▌t”又叫發(fā)電機定則，用它來確定在磁場中運動的導體感應電動勢的方向.右手定則規(guī)定：伸平右手使姆指與四指垂直，手心向著磁場的Ｎ極，姆指的方向與導體運動的方向一致，四指所指的方向即為導體中感應電流的方向（感應電動勢的方向與感應電流的方向相同)。在生產(chǎn)實踐中，左、右手定則的應用是較為廣泛的.例如，發(fā)電機的感應電動勢方向是用右手定則確定的；電動機的旋轉方向是用左手定則來確定的;我們還用這些定則來分析一些電路中的電磁感應現(xiàn)象。什么叫自感現(xiàn)象、自感電動勢和自感?什么叫互感現(xiàn)象、互感電動勢和互感？答：由于通過閉合回路（或線圈）自身的電流變化，引起穿過它本身的磁通量跟著發(fā)生變化,而產(chǎn)生感應電動勢的現(xiàn)象，叫做自感現(xiàn)象。相應的感應電動勢稱為自感電動勢.穿過閉合回路(或線圈)的磁通與產(chǎn)生此磁通的電流之間的比值,叫做回路（或線圈）的自感系數(shù)，簡稱自感，通常以字母L來表示，單位為亨利，或簡稱亨。當兩個閉合回路(或線圈)相互靠近,其中一個回路(或線圈）中的電流變化,引起穿過另一個回路（或線圈)所包圍的磁通量跟著變化，剛在該另一回路(或線圈）中產(chǎn)生感應電動勢的現(xiàn)象,叫做互感現(xiàn)象。相應的感應電動勢稱為互感電動勢.由第一個回路(或線圈）的電流所產(chǎn)生而與第二個回路(或線圈）相鏈的磁通，同該電流的比值，叫做第一個回路〔或線圈）對第二個回路（或線圈）的互感系數(shù)，簡稱互感，通常以字母M表示，單位為亨利,或簡稱亨。什么叫集膚效應？答：當交流電通過導線時,導線截面上各處電流分布不均勻，中心處電流密度小,而越靠近表面電流密度越大，這種電流分布不均勻的現(xiàn)象稱為集膚效應(也稱趨膚效應）.什么叫渦流？渦流的產(chǎn)生有哪些危害？答：當交流電流通過導線時，在導線周圍會產(chǎn)生交變的磁場.交變磁場中的整塊導體的內(nèi)部會產(chǎn)生感應電流,由于這種感應電流在整塊導體內(nèi)部自成閉合回路,很象水的旋渦,所以稱做渦流。渦流不但會白白損耗電能，使用電設備效率降低,而且會造成用電器（如變壓器鐵芯）發(fā)熱，嚴重時將影響設備正常運行。常用的電阻器阻值標示方法有哪些？各是怎樣表示的？答：常用的電阻器阻值標示方法有:⑴直標法:用數(shù)字和單位符號在電阻器表面標出阻值，其允許誤差直接用百分數(shù)表示,若電阻上未注偏差，則均為±20％。⑵文字符號法:用阿拉伯數(shù)字和文字符號兩者有規(guī)律的組合來表示標稱阻值,其允許偏差也用文字符號表示。符號前面的數(shù)字表示整數(shù)阻值，后面的數(shù)字依次表示第一位小數(shù)阻值和第二位小數(shù)阻值。表示允許誤差的文字符號對應如下:文字符號—－允許偏差：D-—±0.5％、F—-±1%、G——±２%、J——±5％、K－—±1０％、M——±20％⑶、數(shù)碼法:在電阻器上用三位數(shù)碼表示標稱值的標志方法.數(shù)碼從左到右,第一、二位為有效值,第三位為指數(shù),即零的個數(shù),單位為歐.偏差通常采用文字符號表示.⑷、色標法：用不同顏色的帶或點在電阻器表面標出標稱阻值和允許偏差.國外電阻大部分采用色標法。黑——0、棕--1、紅--2、橙-—3、黃——４、綠—-5、藍——6、紫--7、灰—－８、白——9、金—-±5%、銀－-±１0％、無色－-±20％當電阻為四環(huán)時，最后一環(huán)必為金色或銀色，前兩位為有效數(shù)字,第三位為乘方數(shù)，第四位為偏差。當電阻為五環(huán)時,最后一環(huán)與前面四環(huán)距離較大。前三位為有效數(shù)字，第四位為乘方數(shù)，第五位為偏差。常用的電容器容量標示方法有哪些？答：常用的電容器容量標示方法有：⑴直標法用數(shù)字和單位符號直接標出。如01uF表示0。0１微法,有些電容用“R”表示小數(shù)點，如R5６表示0。56微法。⑵文字符號法用數(shù)字和文字符號有規(guī)律的組合來表示容量.如ｐ10表示0.１ｐF，１p0表示１pF,6P8表示6.８pＦ,2u2表示2。2ｕF。⑶色標法用色環(huán)或色點表示電容器的主要參數(shù).電容器的色標法與電阻相同.電容器偏差標志符號:＋１00％－0-－H、＋100%－１0％－—R、＋50%－10％--T、+3０%-10%——Q、+５0％—20％—－S、+８0％-20%—-Z.電路的基本物理量有哪些?答：(1)電流:電荷有規(guī)則的定向運動形成電流。電流強度是在電場的作用下單位時間內(nèi)通過某一導體截面的電量。⑵電壓：電場中任意兩點的電位差，就是這兩點之間的電壓。在數(shù)值上等于電場力把單位正電荷從某點移到另一點所做的功.⑶電位：電位在物理學中稱為電勢，是表示電場中某點的性質的物理量，表明正電荷位于該點時，所具有電位能的大小。⑷電動勢:電動勢表示電源性質的物理量電動勢在數(shù)值上等于非電場力(局外力）把單位正電荷從電源的低電位端經(jīng)電源內(nèi)部移到高電位端所做的功.什么是電路的有載工作狀態(tài)、開路與短路?答:⑴電路的有載工作狀態(tài)：電源和負載接通，電路中有電流,有能量的轉換。⑵開路〔空載狀態(tài)〕：電源沒有和外電路接通，電源的輸出電流等于零,沒有能量輸出。⑶短路：電源兩端直接短接,電能全部被電源內(nèi)阻消耗。電路各狀態(tài)的特征見表2—1：表２—1電路狀態(tài)特征表負載電壓U負載電流I輸出功率P備注有載工作狀態(tài)U＝ＩR=E-IR0P＝UI＝PE—Ｉ2R0電源電壓E、功率PE、內(nèi)阻Ｒ０、電流IＳ；負載電阻Ｒ、電壓U、電流I、功率P。開路U=EI=0ＰE=０短路U＝0PE=ＩＳ2R０短路的原因是什么？有什么危害？生產(chǎn)中能否利用短路？答：短路的原因:⑴接線錯誤;⑵絕緣損壞；⑶操作錯誤；⑷機械損傷所致。短路的危害:由于短路時電流不經(jīng)過負載，只在電源內(nèi)部流動，內(nèi)部電阻很小，因而電流很大,強大的電流會產(chǎn)生很大的熱效應和機械效應，使電源或電路受到損壞，或引起火災.短路的利用:電焊機利用短路產(chǎn)生大電流在焊條與工件間引弧進行焊接；電動機起動時電流很大，可將并聯(lián)在電流表上的開關關上，將電表短路，電動機起動電流不通過電流表,對電表起保護作用,起動完畢將該開關斷開。如何理解額定值與實際值的關系？答：各種電氣設備的電壓、電流及功率等都有一個限額，這些限額分別稱為電氣設備的額定電壓、額定電流和額定功率.額定值是制造廠對產(chǎn)品的使用規(guī)定：按照額定值來使用是最經(jīng)濟合理和完全可靠的，并且能保證電氣設備有一定的使用壽命。長期超過額定值工作,即實際使用值長期高于額定值,將使設備損壞。相反，實際使用值長期低于額定值工作，則使設備不能充分利用。所以為了完全充分發(fā)揮設備能力，又保證設備安全運行，一般應在設備額定值下工作.由于設備的額定值不一定等于實際值，只有當設備工作在額定狀態(tài)下，它才有額定功率.什么叫交流電？什么是正弦交流電？正弦量的三要素是什么？答:交流電：大小和方向會隨時間作周期性變化的電流稱為交流電。正弦交流電:電流大小和方向隨時間按正弦波作周期性往復變化稱為正弦交流電。正弦量的三要素是最大值、角頻率(或頻率）和初相位表示。什么是交流電的最大值、瞬時值和有效值？答:幅值反映了正弦量在整個變化過程中所能達到的最大值，用大寫字母并際有下標m（例如，Ｉm，Um,Ｅm)表示。瞬時值就是任一時刻的正弦量的值,用小寫字母i、u、ε表示。交流電的有效值就是與它熱效應相等的直流電的值。用大寫宇母Ｉ、U、E表示。什么是周期、頻率和角頻率?答：周期、頻率、角頻率都是反映正弦量對時間變化快慢的物理量周期T：正弦量變化一次所需的時間。單位為秒。頻率?：每秒內(nèi)變化的次數(shù)，單位為周/秒,或稱赫茲，簡稱赫。它是周期的倒數(shù)，即角頻率ω：相角在每秒中變化的角度以弧度數(shù)來表示時，單位是弧度／秒。正弦量也可以用角頻率表示,因為一周期經(jīng)歷了２π弧度,所以角頻率為：什么是相位(ωt+φ)、初相位φ、相位差Δφ?答：相位（ωt+φ）稱為正弦量的相位，它反映了正弦量在交變過程中瞬時值的大小和正負。初相位:t=0時的相位稱為初相位,它反映了正弦量在計算時起點的相位,它和計時起點的選擇有關,即同一正弦量,計時起點不同,其相位也不同.兩個同頻率正弦量的相位差就等于它們的初相位差。Δφ＝（ωt+φ１）－（ωt+φ2）=φ1-φ2Δφ=φ1－φ2＝0°兩正弦量為同相；Δφ=φ1－φ2=180°兩正弦量相位相反。在電路中，根據(jù)兩個同頻率正弦量的相位差不同，常用超前、滯后、同相、反相等名詞加以說明。正弦有哪幾種表示方法？答:⑴正弦函數(shù)表示法：ｕ=Umsｉn(ωt+φ１）ｉ＝Imsiｎ（ωt+φ2)⑵正弦波形圖表示法:如圖2—2所示。⑶相量圖表示相量的長短等于正弦量的幅值（或有效值)，相量和橫軸正方向的夾角等于正弦量的初相位，如圖2—3所示。⑷相量的復數(shù)式表示復數(shù)的模等于正弦量的幅值（或者有效值）,復數(shù)的幅角等于正弦量的初相位。圖2-2正弦波形圖φφ1φ1UI+1圖２—３相量圖什么叫感抗、容抗和阻抗?答：感抗:當交流電流通過有電感的電路時，電感具有阻礙電流通過的作用，這種作用即為感抗（ＸL)。單位為歐姆(Ω）．容抗：當交流電流通過具有電容的電路時，電容具有阻礙交流電流通過的作用稱為容抗（XC）。其單位為歐姆(Ω).阻抗：當交流電流通過具有電阻、電感和電容的電路時，它們所共同產(chǎn)生的阻礙交流電通過的作用稱為阻抗(Z），單位為歐姆(Ω）.什么是視在功率、有功功率、無功功率？答：⑴視在功率;具有電阻及電抗的電路,其電壓與電流有效值的乘積，稱為視在功率。以字母Ｓ表示,單位為伏安。S＝ＵI（伏安）式中:U--－—電壓有效值(伏）；I-—--電流有效值（安）.⑵有功功率：交流電路功率在一個周期內(nèi)的平均值．稱為平均功率，或稱有功功率,以P表示,單位為瓦。對于正弦交流電路，P=UＩｃｏsφ（瓦）式中:Ｕ－--－電壓有效值(伏),I－電流有效值（安）；cosφ--－—功率因數(shù)。⑶無功功率:在具有電感或電容的電路中,電感或電容在半個周期的時間里把電源送來的能量儲存起來．而在另半個周期里又把能量送還電源,這樣周而復始，只是與電源交換能量，并不真正消耗能量,為了電工計算上的需要,將這個與電源交換能量的速率的振幅值,稱為無功功率,并用字母Q表示,單位為乏。什么是電壓三角形、阻抗三角形和功率三角形？L+CLRCXLXCZRj（XL－XC）jL+CLRL+CLRCXLXCZRj（XL－XC）jL+CLRC圖２—4電壓三角形圖２—5阻抗三角形⑴電壓三角形：從相量圖上，和R、Ｌ+C構成一個電壓三角形,如圖2—4所示?？傠妷旱挠行е耽谱杩谷切?總阻抗構成與電壓三角形相似的阻抗三角形.如圖2-5所示。當φ＞0時，電路呈電感性；φ〈０時，電路呈電容性;φ＝0時，電路呈電阻性；⑶電功率三角形：視在功率、有功功率和無功功率構成與電阻、電壓相似的功率三角形。如圖2—６所示。PSQPSQL－QCφ圖2—6功率三角形什么是諧振、串聯(lián)諧振、并聯(lián)諧振?答：諧振是交流電路的一種特殊工作狀態(tài),在含有R、L、Ｃ的電路中，當總電流與電壓同相時（電路呈電阻性）電路發(fā)生諧振。諧振根據(jù)不同的電路形式,可分為串聯(lián)諧振和并聯(lián)兩類。⑴串聯(lián)諧振在Ｒ、L、C串聯(lián)電路中，當電路中XL＝XC時,電路的復阻抗Ｚ＝R+j（XL—ＸC)=R為純電阻、稱為串聯(lián)諧振，諧振頻率為:２)并聯(lián)諧振在電感性負載與電容并聯(lián)的電路中，當電路總電流和電源電壓同相位時，電路呈電阻性，稱為并聯(lián)諧振。并聯(lián)諧振的頻率：當R〈〈2π?０L時串聯(lián)諧振有什么特點？答:串聯(lián)諧振的特點如下:⑴串聯(lián)諧振時，電路中的電壓和電流同相。⑵R、L、C串聯(lián)諧振時其阻抗為最小值,電流為最大值，⑶電感元件上的電壓L和電容元件上的電壓Ｃ,其大小相等，相位相反，相互抵消,電阻元件上的電壓即為電路的總電壓，＝Ｒ.⑷當XL-XC〉＞Ｒ時，則電感元件和電容元件上的電壓大大高于電源電壓,串聯(lián)諧振為電壓諧振。諧振電路的品質因數(shù)為：⑸電感和電容的無功功率相互補償，電路的無功功率為零，即：Ｑ＝U·Isｉnφ=0電源只供給電阻消耗能量,不與電感、電容交換能量。并聯(lián)諧振有什么特點?答：并聯(lián)諧振的特點如下：⑴并聯(lián)諧振時的總阻抗為最大值.因此當電壓一定時,電路電流將最小.⑵電壓ｕ和電流i同相（φ=0),電路呈純電阻性，諧振時電路的阻抗Z0相當于一個電阻。⑶并聯(lián)諧振時,電容支路的容抗和電感支路的阻抗遠小于等效電阻時，則,說明在電容中和電感線圈中的電流將大大超過總電流，出現(xiàn)過電流。共并聯(lián)諧振的品質因數(shù)為：⑷并聯(lián)諧振時，電路的無功功率等于零。在電容和電感之間進行能量相互交換，電源只供給電阻消耗的能量。什么叫功率因數(shù)（ｃosφ）?怎樣提高功率因數(shù)?答:功率因數(shù):有功功率與視在功率的比值，稱為功率因數(shù),通常以cosφ表示。φ角稱為功率因數(shù)角。由于有功功率是小于或等于視在功率的,所以功率因數(shù)（cｏｓφ）的數(shù)值在0～１之間。在感性負載上并聯(lián)一個適當?shù)碾娙菘商岣哒麄€電路的功率因數(shù).由于并聯(lián)電容Ｃ,而使電路的總電流I減小，和之間的相位差減小，整個電路的功率因數(shù)提高。這樣提高電源設備的利用率，減少線路電能的損失，但必須注意，這里所講的提高功率因數(shù),是指提高電源或電網(wǎng)的功率因數(shù),而不是指提高某個電感性負載的功率因數(shù)。負載電流I不變，電路的平均功率P不變,負載的功率因數(shù)不變,即負載的阻抗角φ1不變。功率因數(shù)由ｃosφ1,提高到cｏsφ所需的電容C值可由下式?jīng)Q定：其中C為所需的電容值，P為負載的額定功率,ω為電源的角頻率，U為負載的額定電壓。φ1是負載的阻抗角，由coｓφ1確定。φ是整個電路的阻抗角,電壓和總電流的相位差,由cｏsφ確定。什么是三相電路？采用三相電路的原因是什么？答：三相電路是目前電力系統(tǒng)主要的供電方式,它是由三組相位不同的電源和三組負載共同組成的電路系統(tǒng).采用三相電路的原因主要有：（1)三相發(fā)電機和輸電線比單相同容量的發(fā)電機和輸電線省材料；（2)三相電動機比單相同容量的電動機省材料、性能好、工作可靠，是生產(chǎn)機械的主要動力。什么叫端線、中點、中線線電壓、相電壓、相電流、線電流?答：⑴端線：連接電源和負載各相端點的導線;⑵中點：三相電源中三個繞組末端或前端的連接點稱為三相電源中點。三相負載星形聯(lián)結點稱為負載的中點。⑶中線:連接電源中點和負載中點的導線。⑷線電壓：三相電源中，任意兩根相線間的電壓稱為線電壓。⑸相電壓：在三相電源中，任意一根相線與零線之間的電壓稱為相電壓。⑹相電流:在三相負載之中，每相負載中通過的電流稱為相電流。⑺線電流：三相電源線各相線中流過的電流，稱做線電流.三相功率如何計算?答:不論負載是星形連接或是三角形連接，總的有功功率必等于各相功率之和。當負載對稱時的三相總功率為：式中、φ角是相電壓Up與相電流Ip之間的相位差。當負載不對稱時總有功功率為各相功率之和,即P=PA+PＢ+PC式中ＰA、ＰB、PC分別為A、B、C各相的有功功率。什么是換路與換路定律？答：⑴換路：在分析含有動態(tài)元件（Ｌ、C）的動態(tài)網(wǎng)絡問題時，對接通、斷開、電路接線的改變或是電路參數(shù)、電源的突然變化等都稱為“換路”。⑵電路在換路瞬間(t=0)，電感元件中的電流和電容元件兩端的電壓都應保持原值而不能突變，這稱為換路定律。即設t＝0時刻換路，則有iL（0＋)=iＬ（0－)uC（０+）＝ｕC（０－)式中，t＝0－換路前的終了瞬間；t＝0+換路后的初始瞬間。換路定律的實質是能量不能躍變，能量的積累或衰減都要有一個過程。因為磁場能量表示換路瞬間電感中電流ｉL不能突變,電容兩端電壓ｕC不能突變。利用換路定律可以確定換路后電流初始值ｉL（０+）和電壓初始值uＣ(０+)什么是微分電路與積分電路?它們有什么不同？答：微分電路和積分電路都是由電阻R、電容C組成的脈沖電路。它們輸出的電壓波形與輸入電壓近似微分或積分關系,因此稱為微分電路或積分電路。積分電路和微分電路輸入電壓的波形雖為周期性的矩形脈沖波,但要注意它們有兩點不同。微分電路:⑴輸出信號u。取自電阻R兩端；⑵電路的時間常數(shù)很小τ＝RC〈＜tｐ，tp是輸入信號的脈沖寬度,很快。如圖２—7（ａ)積分電路:⑴輸出信號u.取自電容Ｃ兩端;⑵時間常數(shù)很大，τ=ＲC〉〉tｐ，所以充、放電過程很緩慢。如圖2-7（b)圖2—７（a）圖2-7（b)什么叫磁路？答：磁路:將磁通量約束在其中的區(qū)域.在電工設備中,為了得到較強的磁場，廣泛地采用鐵磁性材料做成各種形式的鐵心。一方面鐵心磁化可以大大加強原有的磁場;另—方面,可以人為地造成磁通的通路.這種主要由鐵心所規(guī)定的磁通的路徑就叫做磁路。變壓器為什么不能使直流電變壓?答：變壓器能夠改變電壓的條件是，原邊施以交流電勢產(chǎn)生交變磁通，交變磁通將在副邊產(chǎn)生感應電勢，感應電勢的大小與磁通的變化率成正比.當變壓器以直流電通入時，因電流大小和方向均不變，鐵芯中無交變磁通,即磁通恒定,磁通變化率為零,故感應電勢也為零.這時，全部直流電壓加在具有很小電阻的繞組內(nèi)，使電流非常之大，造成近似短路的現(xiàn)象.而交流電是交替變化的,當初級繞組通入交流電時，鐵芯內(nèi)產(chǎn)生的磁通也隨著變化，于是次級圈數(shù)大于初級時，就能升高電壓；反之,次級圈數(shù)小于初級時就能降壓。因直流電的大小和方向不隨時間變化，所以恒定直流電通入初級繞組,其鐵芯內(nèi)產(chǎn)生的磁通也是恒定不變的，就不能在次級繞組內(nèi)感應出電勢,所以不起變壓作用。三相異步電動機的工作原理是怎樣的？答:把對稱三相交流電流通入定子三相繞組后，三相定子繞組所產(chǎn)生的旋轉磁場與轉子之間有相對運動，旋轉磁場切割轉子導體時便在其中感應出電動勢和電流,轉子電流與旋轉磁場相互作用產(chǎn)生電磁力，在電磁轉矩的作用下驅使轉子隨磁場而旋轉。轉子和旋轉磁場之間存在著轉速差，是異步電動機轉動的必要條件.何為轉差率？怎樣改變異步電動機的轉速？答：⑴轉子轉速n恒小于旋轉磁場的轉速n0,表征轉子轉速比同步轉速落后程度的物理量，稱為轉差率。轉差率是表明異步電動機運行速度的一個重要參數(shù).也是分析異步電功機特性的—個重要數(shù)據(jù)，它的大小為：S=（n0—n）／ｎ０×100%其中n0=6０?/P?為電源頻率;P為磁極對數(shù).-般三相異步電動機的額定轉差率ＳN在２％到６％之間⑵由上式可得:n=（１-S）·ｎ０=（1—Ｓ）·60·?/P故可通過以下方法改變異步電動機的轉速：①改變旋轉磁場的極對數(shù)；②改變轉差率;③改變電源頻率。異步電動機起動時應滿足什么條件？答：⑴起動時的電壓降。經(jīng)常起動的電動機不大于10％,起動過程中不影響其他用電設備正常運行時,電動機起動壓降可容許２0％或更大。⑵起動力矩應大于傳動機械所要求的力矩。⑶起動容量應不超過供電設備的過負荷能力.⑷應保證電動機和起動設備的動態(tài)穩(wěn)定和熱態(tài)穩(wěn)定要求，即應符合制造廠規(guī)定的起動條件。異步電動機銘牌上標有哪些數(shù)據(jù)？各表示什么意義？答：交流異步電動機銘牌上主要標記以下數(shù)據(jù)，并解釋其意義如下:⑴額定功率（P）：是電動機軸上的輸出功率。⑵額定電壓：指繞組上所加線電壓。⑶額定電流：定子繞組線電流。⑷額定轉數(shù)（r/min）：額定負載下的轉數(shù)。⑸溫升：指絕緣等級所耐受超過環(huán)境溫度的溫升值。⑹工作定額：即電動機允許的工作運行方式。⑺繞組的接法：Δ或Y聯(lián)結,與額定電壓相對應。單相異步電動機采用分相電容的意義是什么？答：在單相電動機的定子繞組中通入單相交流電時,產(chǎn)生交變脈動磁場。脈動磁場可以分解為兩個大小相等、方向相反的旋轉磁場它們在轉子上產(chǎn)生的電磁轉矩大小相等、方向相反,故起動轉矩為零。因此單相異步電動機的固有特性是不能自行起動的,但一經(jīng)起動即可連續(xù)地運轉.利用電容器移相的作用，產(chǎn)生兩相旋轉磁場，從而獲得起動轉矩，使電動機起動。同步電機與異步電機主要區(qū)別是什么？同步電機有哪些分類？答：同步電動機與異步電動機的主要區(qū)別是:同步電動機在穩(wěn)態(tài)和電網(wǎng)頻率ｆ為常數(shù)的條件下，其平均轉速ｎ恒為同步轉速而與負載大小無關。同步電機按運行方式、頻率和結構型式分類如下:（1)按運行方式和功率轉換方向分為:發(fā)電機、電動機和補償機三類。(2）按結構分為：旋轉電樞式和旋轉磁極式兩種。在旋轉磁極式中，按磁極的形狀、又可分為凸極式和隱極式兩種第二節(jié)：電子學基礎知識半導體導電特性主要有哪些?答：純凈的半導體材料在絕對零度(－27３℃)時，其內(nèi)部沒有載流子可供導電，此時的半導體與絕緣體非常相似.但是，隨著外加條件的改變（如環(huán)境溫度、光照增強、摻雜等）,半導體中就會出現(xiàn)載流子，從而具有一定的導電能力。其導電特性如下：⑴熱敏特性：隨著環(huán)境溫度的升高，半導體的電阻率下降,導電能力增強；⑵光敏特性：有些半導體材料（硫化鎘）受到光照時,電阻率明顯下降,導電能力變的很強；無光照時，又變的像絕緣體一樣不導電，利用這一特性可制成各種光敏器件;⑶摻雜特性：在純凈的半導體中摻入某種合適的微量雜質元素，就能增加半導體中載流子的濃度,從而可以增強半導體的導電能力；⑷其他敏感特性：有些半導體材料具有壓敏、磁敏、濕敏、嗅敏、氣敏等特性，還有些半導體材料，它們的上述某些特性還能逆轉。什么是PN結？為什么有時又稱為耗盡層和阻擋層?答：在P型半導體和N型半導體結合后，由于在它們交界處電子和空穴的濃度的差別，電子和空穴都由濃度高的地方向濃度低的地方擴散，留下了不能移動的正負離子,這些不能移動的帶電粒子稱為空間電荷，它們集中在P區(qū)和N區(qū)交界面附近，形成了一個很薄的空間電荷區(qū)，這也就是我們所說的PN結。由于在空間電荷區(qū)內(nèi)，多數(shù)載流子已擴散到對方并被復合掉了,或可以說消耗盡了，因此空間電荷區(qū)有時又稱耗盡層.同時空間電荷區(qū)形成的電場的方向與載流子的擴散運動的方向相反，對多數(shù)載流子的擴散有阻擋作用，故而空間電荷區(qū)有時又可稱阻擋層.半導體二極管是怎樣分類的？答：按材料劃分二極管，常用的有硅二極管和鍺二極管兩種；按管芯結構特點不同，可分為點接觸型二極管和面接觸型二極管；按照用途劃分，則有許多種，下面介紹幾種常用的二極管。（1)普通二極管:這種二極管可以用來整流、鉗位、開關等。（2)穩(wěn)壓二極管:這種二極管具有穩(wěn)壓特性,故常用在需要輸出穩(wěn)定直流電壓的電源電路中。(3)發(fā)光二極管：這種二極管在導通時能發(fā)出光，根據(jù)所用材料的不同，其發(fā)光顏色有紅色、黃色、綠色、藍色等。什么是二極管的伏安特性？答:二極管的伏－－—－安特性直觀的表現(xiàn)了單向導電性能,二極管的伏——--安特性是非線性的，正反向導電性能有很大差別。二極管是非線性元件。而且當正向電壓小于“門坎電壓”時電流幾乎為零、大于“門坎電壓"后、電流增長很快。反向飽和電流很小且隨溫度變化，反向電壓過大會產(chǎn)生反向擊穿。圖２—8二極管的伏--—-安特性什么叫穩(wěn)壓管？穩(wěn)壓管有哪些主要參數(shù)?答:⑴穩(wěn)壓管是—種特殊的面接觸型二極管，它是利用PＮ結的擊穿特性而制成的,工作在反向擊穿區(qū)。由于它在電路中與適當數(shù)值的電阻配合后能起到穩(wěn)定電壓的作用，故稱為穩(wěn)壓管。穩(wěn)壓管特性及符號如下圖2-９，通過穩(wěn)壓管的電流變化很大,而管子兩端電壓變化很小,故而能起到穩(wěn)定電壓的作用.⑵穩(wěn)壓管主要參數(shù)是:①穩(wěn)定電壓Uz：是指穩(wěn)壓管工作在反向擊穿狀態(tài)時管子兩端所保持的穩(wěn)定電壓。②穩(wěn)定電流Iz：是穩(wěn)壓管的電壓等于穩(wěn)定電壓時的工作電流.③動態(tài)電阻ｒｚ：是穩(wěn)壓管端電壓的變化量與相應的電流變化量的比值.ｒz=△Uz／△Izrｚ越小，穩(wěn)壓性能越好。④最大允許耗散功率PzM:管子不致發(fā)生熱擊穿的最大功率損耗PzM=Uz·Izmａx圖２—9穩(wěn)壓管特性及符號穩(wěn)壓管和普通二極管相比有什么特點？答:穩(wěn)壓管和普通二極管相比有以下特點：⑴穩(wěn)壓管的擊穿電壓較低且擊穿特性陡峻，即當流過它的反向電流在Ｉzｍin～IZmax之間變化時,其兩端所加反向電壓基本不變.⑵普通二極管反向擊穿時，增大的反向電流往往集中在PN結的某一薄弱點，故而引起局部發(fā)熱以致燒壞；穩(wěn)壓管則因采用了特殊工藝，當它工作在反向擊穿狀態(tài)時，較大的反向電流通過PN結整個結面,故不產(chǎn)生局部發(fā)熱，只要反向電流不超過允許值,穩(wěn)壓管就不會損壞。正因為如此,穩(wěn)壓管在電路中通常工作在反向擊穿狀態(tài)，利用它擊穿時的恒壓特性實現(xiàn)穩(wěn)壓.穩(wěn)壓管的使用中應注意哪些問題？答:⑴穩(wěn)壓管只有工作在反向擊穿狀態(tài)下，才能進行正常穩(wěn)壓。⑵使用時不能超過最大耗散功率。⑶使用時必須串聯(lián)一限流電阻，以保證流過它的反向電流不超過Ｉzｍａx.⑷穩(wěn)壓管不能并聯(lián)使用.由于穩(wěn)壓管穩(wěn)壓值的離散性，并聯(lián)后造成電流分配不均，分流大的管子容易過電流損壞。可以串聯(lián)使用,此時穩(wěn)壓值為各管穩(wěn)壓值之和。晶體管(也稱半導體三極管）有什么結構特點？答:⑴基區(qū)很薄（一般僅有幾個微米至十幾個微米)，且攙雜濃度低.⑵發(fā)射區(qū)攙雜濃度遠比基區(qū)和集電區(qū)高。對于ＰNＰ型管,發(fā)射區(qū)是P型區(qū),含有大量空穴;對于NPN型管，發(fā)射區(qū)是N型區(qū)，含有大量自由電子。這對發(fā)射載流子是有利的.⑶集電結面積比發(fā)射結面積大，這便于收集從發(fā)射區(qū)發(fā)射來的載流子。如何用萬用表判別晶體管的管型和極性?鍺管和硅管又如何通過實驗區(qū)別出來？答：⑴確定管型和：將萬用表置于“Ｒ×1０0”或“R×１k”檔，然后任意假定一個電極是，并用黑表筆與假定的“基極”相接，用紅表筆分別與另外兩個極相接.如兩次測的電阻值都很，則為PＮ結正向電阻，該管為NPN管;如兩次測的電阻值都很大，則為PＮ結反向電阻,該管為PNＰ管;如測的電阻值一大一小，則表明這個極不是真正的基極，需重新假定，然后再測。⑵判別發(fā)射極和集電極:確定管型和基極后，若為ＮPN型管，可將萬用表的黑、紅表筆隨意搭接在其余兩極上，然后用濕潤的手指捏住黑表筆和基極(兩者不要相碰），記下,然后對調(diào)黑、紅表筆，按上述方法重測一次,比較讀數(shù),小的那次黑表筆所接為集電極。若為PNP型管，上述方法中將黑、紅表筆互換即可.⑶鍺管或硅管的判斷：主要是通過測其放大狀態(tài)時的Uｂe電壓來判斷。若放大狀態(tài)時Ｕbe=0.１~0.2Ｖ則為鍺管。若放大狀態(tài)時Ｕbe=0。6～0.7V則為硅管。什么是靜態(tài)？什么是動態(tài)？什么是靜態(tài)工作點?什么是直流通路和交流通路？答：放大電路在無交流信號輸入時，就只有直流電源為電路提供穩(wěn)定的直流電壓，這種工作狀態(tài)稱為靜態(tài)。放大電路在有交流信號輸入時，電路中既有直流分量,又有交流分量，這種工作狀態(tài)稱為動態(tài)。在靜態(tài)工作情況下，三極管各電極的直流電壓和直流電流的數(shù)值，將在管子的特性曲線上確定一點，這點稱為靜態(tài)工作點。直流通路表示直流量傳遞的路徑,由它所決定的直流電壓和電流就是靜態(tài)下三極管的電壓和電流。交流通路是用來表示交流量傳遞的路徑的至于交流的電流ｉｂ和ic能夠通過三極管的發(fā)射結和集電結仍是由于電路預先設置了一定的靜態(tài)電流IB和IC的緣故。三極管的三個工作狀態(tài)和工作區(qū)域分別是什么？答：半導體三極管的基本特點是通過電流控制實現(xiàn)放大作用,但是這種放大作用并不是在任何情況下都能實現(xiàn)的。如果Q點過高,三極管就會從放大轉為飽和，而Q點過低時，三極管又會從放大轉化為截止，根據(jù)三極管的工作性質也就起了變化。飽和、放大、截止稱為三極管的三種工作狀態(tài)，而對應這三種工作狀態(tài)，可把三極管的輸出特性分成三個區(qū)域，即：飽和區(qū)、放大區(qū)和截止區(qū),如圖２—10所示。圖2—１0三極管的三個工作區(qū)域飽和區(qū):輸出特性直線上升和彎曲部分；放大區(qū)：三極管輸出特性的平坦部分接近于恒流特性，符合IC=βIＢ規(guī)律的部分;截止區(qū)：輸出特性IB=０曲線以下部分。什么是放大電路的輸出波形失真？避免波形失真的措施有哪些？答：波形失真是指放大電路輸出波形不能復現(xiàn)輸入波形,即波形走了樣.放大電路產(chǎn)生波形失真的原因很多，例如，靜態(tài)工作點選擇不當、環(huán)境溫度改變、晶體管老化、電源電壓不穩(wěn)等均會引起輸出波形失真。為避免放大電路輸出波形出現(xiàn)失真，除選取合適的靜態(tài)工作點外,還要采取措施穩(wěn)定靜態(tài)工作點，因此通常選用工作點穩(wěn)定的負反饋偏置電路.對于因電源電壓不穩(wěn)、管子老化等原因引起的放大電路輸出波形出現(xiàn)失真，可采取穩(wěn)壓措施或更換晶體管等辦法來解決。場效應管的分類有哪些？答:場效應晶體管的分類如下：N溝道結型Ｐ溝道場效應晶體管增強型N溝道耗盡型絕緣柵型P溝道增強型耗盡型場效應晶體管與晶體管有何不同？答:⑴晶體管是電流控制器件，場效應晶體管是電壓控制器件。⑵晶體管是雙極型器件,場效應晶體管是單極型器件.由于晶體管是依靠兩種載流子導電的，故稱為雙極型器件。而場效應晶體管僅利用多數(shù)載流子導電，故稱為單極型器件。⑶晶體管熱穩(wěn)定性差,而場效應晶體管的特性比較穩(wěn)定。⑷晶體管的發(fā)射極和集電極不可互換使用，而場效應晶體管的漏、源極可以互換.耗盡型ＭOＳ管的柵壓還可正可負，場效應晶體管比晶體管使用靈活.⑸場效應晶體管可以在很小電流和很低電壓下正常工作.何為零點漂移？采用什么方法可以有效的抑制零點漂移？答:零點漂移是指放大電路在沒有輸入時，由于某種原因引起輸出電壓偏離原來的靜態(tài)值而上下漂動、緩慢變化的現(xiàn)象。這種不穩(wěn)定現(xiàn)象,主要是由于晶體管參數(shù)隨溫度變化而引起的。抑制零點漂移的方法如下：⑴選用溫度性能好的元器件：為了抑制零點漂移可選用溫度特性較好的硅管和溫度特性較好的金屬膜電阻，或選用熱穩(wěn)定性好的場效應晶體管作為放大電路輸入級的放大管。⑵采用溫度補償電路：就是在電路中接入熱敏元件,利用它來抵消溫度對晶體管的影響，達到抑制零點漂移的目的.⑶采用差分放大電路：由于電路的對稱性和恒流源偏置，能夠使輸出漂移電壓大為減少，該電路使用成倍的元器件來抑制零點漂移.為什么說克服零點漂移是直流放大器的一個重要問題?答:直流放大器采用的是直接耦合，因此,前一級的直流工作點的漂移，會直接加到后一級去，從而使這種漂移電壓和有用信號電壓混在一起后被逐級放大，若有用信號微弱，就會被漂移電壓淹沒,以致放大器輸出電壓中有用信號電壓和漂移電壓混在一起，難以分辨，造成失真，致使放大器不能工作正常。差動放大器的輸入和輸出的關系是怎樣的?其共模和差模輸入各等于什么？答：差動式放大器就其功能來說，是放大兩個輸入信號之差。在電路完全對稱的理想情況下，輸出信號電壓可表示為：線性放大器UoUs1Us2圖2—11差動放大器的輸入和輸出的關系Ｕo＝線性放大器UoUs1Us2圖2—11差動放大器的輸入和輸出的關系式中AvＤ是差動式放大器的差模放大倍數(shù)。差動式放大器的輸入端輸入兩個大小相等、極性相同的信號稱為共模輸入。差動式放大器的輸入端輸入兩個大小相等、對地極性相反的信號稱為差模輸入。以圖２—11所示輸入信號Ｕs1和Ｕs2可得其共模輸入Ｕsc和差模輸入Uｓｄ如下。Usc＝（Ｕs1＋Us2)/２Ｕsd=Ｕs1—Uｓ２什么是功率放大器?它和電壓放大器有何異同？答：在實踐中,常常要求放大器的末級能帶一定負載.如推動電機旋轉；使繼電器或記錄儀表動作；使揚聲器的音圈振動發(fā)聲等，這就要求放大器能輸出一定的信號功率。通常將多級放大器的末級稱為功率放大器。多級放大器中,一般包括電壓放大級和功率放大級。從能量控制的觀點來看，放大電路實質上都是能量轉換電路,因此功率放大器和電壓放大器沒有本質的區(qū)別.針對完成的任務,二者是有區(qū)別的:對電壓放大器的主要要求是使負載得到不失真的電壓信號，討論的主要指標是電壓放大倍數(shù)、輸入和輸出阻抗等,輸出功率并不一定大。而功率放大器則不同，它主要要求獲得一定的不失真（或失真較小）的輸出功率，通常在大信號狀態(tài)下工作，因而存在電壓放大器中沒有出現(xiàn)過的特殊問題：⑴要求輸出功率盡可能大；⑵效率要高；⑶非線性失真要小；⑷半導體三極管的散熱問題。反饋放大器是怎樣分類的?常用的負反饋放大器有哪些？答:⑴反饋放大器的分類:①按反饋極性分：負反饋:反饋信號削弱原來的的輸入信號，多用于改善放大器的性能.正反饋:反饋信號加強原來的的輸入信號,多用于振蕩器.②按交、直流性質分：交流反饋：只反映直流分量變化的反饋，應用于穩(wěn)定工作點。直流反饋：只反映交流分量變化的反饋稱為交流反饋，應用于改善動態(tài)特性.③按取樣對象分：電壓反饋和電流反饋。判別電壓還是電流反饋的簡易方法是：將輸出端短路；即令Uｏ,如果這時反饋信號也為零、就是電壓反饋；如果反饋繼續(xù)存在，則是電流反饋。④按輸入端連接方式分：串聯(lián)反饋和并聯(lián)反鎖。簡易判別法：各信號源內(nèi)阻為零時，反饋信號被短路,則為并聯(lián)反饋；反之為串聯(lián)反饋。⑵常用的負反饋放大器有電壓串聯(lián)負反饋、電流并聯(lián)負反饋、電壓并聯(lián)負反饋、電流串聯(lián)負反饋。負反饋對放大器的性能有什么影響？答：采用負反饋雖然使放大器的電壓放大倍數(shù)下降，但可從許多方面大大改善放大器的性能:⑴提高了放大器的穩(wěn)定性;⑵可變換輸入電阻，輸出電阻；⑶減少了放大器的非線性失真；⑷擴展了放大器的通頻帶。什么是集成電路？集成電路是怎樣分類的?答：在半導體制造工藝的基礎上,把整個電路中的元器件制作在一塊半導體基片上或絕緣基片上,然后進行封裝，構成特定功能的電子電路,稱為集成電路。集成電路的分類見表2—2：表2—2集成電路的分類劃分方法類型特點按功能和用途不同模擬集成電路電路中的晶體管工作在放大狀態(tài)數(shù)字集成電路電路中的晶體管工作在開關狀態(tài)按制造工藝不同膜集成電路電路中的電阻、電容元件數(shù)值范圍大，精度高穩(wěn)定性好，元件間絕緣性良好半導體集成電路成本低,可靠性高，適合大批量生產(chǎn),但難以制作高阻值、高精度的電阻和大容量的電容、電感元件混合集成電路可制作高阻值、高精度和溫度性能良好的電阻和電容元件按集成度不同小規(guī)模所含元器件數(shù)少于10０個或有10個以下的門電路中規(guī)模所含元器件數(shù)在１00~10０0個之間或有含1０~1０0個門電路大規(guī)模所含元器件數(shù)在10０0個以上或有含1０0個以上門電路超大規(guī)模所含元器件數(shù)在１0萬個以上或有含１００0０個以上門電路什么叫運算放大器？理想運算放大器應具有哪些理想?yún)?shù)？答:運算放大器是一種具有高增益（放大倍數(shù)），并帶深度負反饋的直接耦合放大器。它通過線性或非線性元件組成的輸入網(wǎng)絡和反饋網(wǎng)絡，可以對輸入信號進行多種數(shù)字運算和處理。理想運算放大器應具有的理想?yún)?shù)如下:⑴開環(huán)電壓增益Aｖｏ=∞;⑵輸入電阻ri=∞；⑶輸出電阻ｒo＝0;⑷開環(huán)帶寬BW＝∞;⑸當同相端的電壓UP和反相端的電壓UN相等時,即UＰ=UN，Ｕｏ=0；⑹沒有溫度漂移；什么是運算放大器的“虛地"?答:如圖2—12所示,運算放大器開環(huán)放大倍數(shù)很高，輸入電阻很大，在負反饋的情況下，由于放大器輸出為有限值,根據(jù)Uａ－Ub=-Ｕo/A必然為極小值,也就是說a點和b點的電位非常接近。而b點是接近零電位的，即Ｕｂ=0。那么必然Uａ也接近零電位，這種由于引入負反饋作用迫使ａ點電位接近零電位的情況,稱a點為“虛地”。UUoUiR1R2RiabI2I1I3圖2—12運算放大器分別說明下列各運放電路實現(xiàn)什么運算？并寫出其公式。圖2-1UoUs2RUoUs2R12RfabIfIs2Ii運放Us1R11Is1Us3R13Is3Req\o\ac(○,＋)eq\o\ac(○,－)圖2—13（b）UUoUs1R1RfabIfIs1Ii運放Us2R2Is2Req\o\ac(○,＋)eq\o\ac(○,－)UUoUs1C1RfabIfIs1Ii運放Req\o\ac(○,－)eq\o\ac(○,＋)圖2—１3(ｃ）UUoUs1R1CfabIfIs1Ii運放Req\o\ac(○,＋)eq\o\ac(○,－)圖2—１3(ｄ）答:（ａ)加法電路：根據(jù)虛地概念：Ｕi=０，Ii＝0，則U＋=U-≈0，Is１＋Is2＋Is3＝If，得若R1１=R12＝R１３=R1，則(b）減法電路:根據(jù)虛地概念:Ui=0,Iｉ=0，則U+=U－，由得若，（ｃ）積分電路：根據(jù)虛地概念:Uｉ=0,Ii=0，則U+＝U-≈０，I1=If,得（d）微分電路:根據(jù)虛地概念:Ui＝0,Ｉi=0,則U＋=U-≈0,Ｉ1=Iｆ,得什么是振蕩電路？振蕩器由哪些部分組成?正弦波振蕩器有哪幾類？答：振蕩電路是一種可以在沒有外界輸入信號的條件下，把直流電能轉換為具有所需幅度、所需頻率的交流信號輸出的電子電路。振蕩器由下述四部分組成：①放大器；②反饋網(wǎng)絡；③選頻網(wǎng)絡；④穩(wěn)幅環(huán)節(jié)(它常由非線性的有源器件兼任）。根據(jù)組成選頻電路的不同。正弦波振蕩器可分為LC振蕩器、RC振蕩器和石英晶體振蕩器。什么是自激振蕩?自激振蕩的條件是什么?答：一個放大電路通常在輸入端接上信號源的情況下才有信號輸出。如果在它的輸入端不外接信號的情況下,在輸出端仍有一定頻率和幅度的信號輸出,這種現(xiàn)象就是放大電路的自激振蕩自激振蕩的條件：①相位條件:反饋必須是正反饋；（ΦA+φF=±2ｎπn＝０、1、２……)②振幅平衡條件：AＦ=1,即正反饋量要足夠大，才能輸出等幅振蕩。直流穩(wěn)壓電源由哪些組成？答：直流穩(wěn)壓電源主要由電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路組成,典型的直流穩(wěn)壓電源的原理方框圖如圖２—14所示。各環(huán)節(jié)的功能如下：圖2—１４直流穩(wěn)壓電源的原理方框圖⑴電源變壓器：將交流電源電壓變換為符合整流需要的電壓.⑵整流電路：將交流電壓變換為單向脈動電壓。它是利用整流元件的單向導電的性能進行整流的.⑶濾波電路：它的作用是利用電容、電感等儲能元件來盡量將單向脈動電壓中的脈動成份濾掉,使輸出電壓成為較平滑的直流電壓。⑷穩(wěn)壓電路:其作用是在交流電源電壓波動或負載變動等變化時,能自動維持直流輸出電壓基本穩(wěn)定。在單相橋式整流電路中，如果有一個二級管短路、斷路或反接，會出現(xiàn)什么現(xiàn)象?答：在單相橋式整流電路中,如果有一個二極管短路,將變成半波整流,另半波電源短路;如果有一個二極管斷路，就會形成半波整流；如果有一個二極管反接，則電路不起整流作用，負載中無電流流過。自動控制系統(tǒng)中，運算放大器在信號處理方面的應用常見有哪些?答：在自動控制系統(tǒng)中，在信號處理方面常見到的有:信號濾波器、信號采樣保持及信號比較等，簡介如下。⑴有源濾波器：濾波器就是選頻電路。它能選出有用的信號，而抑制無用的信號,使一定頻率范圍內(nèi)的信號能順利通過，衰減很小，而在此頻率范圍以外的信號不易通過，衰減很大。按頻率范圍不同，濾波器可分為低通、高通、帶通及帶阻等濾波器。由RC電路再接到運放的同相輸入端,構成有源濾波器。⑵采樣保持電路：采樣保持電路常用于輸入信號變化較快：或具有多路輸入信號的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，也可用于其它一切要求對信號進行瞬時采樣和存儲的場合,在兩次采樣之間保持上-次采樣結束時的狀態(tài).⑶電壓比較器:電壓比較器的作用是用來將輸入電壓（如模擬信號）與參考電壓相比較。在兩者幅度相等的附近輸出電壓將產(chǎn)生躍變。常用于越限報警、?！珨?shù)轉換和波形變換等場合.什么是有源濾波器,它與普通濾波器相比有哪些優(yōu)缺點？答:一般濾波器是利用R、L、C中的Ｌ、C阻抗隨頻率變化的關系，XＬ＝ωL、ＸC=1／ωC使有用的信號通過，無用的信號被抑制，低頻時要L很大，體積很大。有源濾波器是用RC網(wǎng)絡加上放大器或電壓跟隨器,使需要的頻率信號能通過，甚至放大的電路。優(yōu)點：⑴不用電抗器，體積小、重量輕、不要電磁屏蔽；⑵放大器可以作到ri很大ro很小，使輸入輸出信號隔離；⑶可以對輸入信號放大。缺點:⑴帶寬較窄，不宜用于高頻;⑵需要外電源;⑶可靠性差;⑷不適宜高電壓、大電流.什么叫可控硅？其有何優(yōu)點？答:可控硅是一種新型的大功率整流元件，它與一般的硅整流元件的區(qū)別就在于整流電壓可以控制,當供給整流電路的交流電壓一定時，輸出電壓能夠均勻調(diào)節(jié).可控硅是可控整流器、逆變換流器、無觸點交流開關的主要器件，具有調(diào)節(jié)方便、開斷迅速、無電火花等優(yōu)點.晶閘管（可控硅)在什么條件下才會導通?導通后怎樣使它關斷?答：當晶閘管的陽極為正電壓，陰極為負電壓，同時控制極有高于陰極一定的電壓（對中小型管子約1-4伏）時晶閘管會導通。晶閘管導通后,控制極就不起作用，要讓晶閘管截止,可以：⑴把陽極電壓降低到等于陰極電壓或比陰極電壓更負;⑵把流過晶閘管的電流減到小于該管的維持電流In.以上任何一種方法都可以使晶閘管關斷.脈沖整形電路一般可分為哪幾類?答：⑴線性無源電路:由R、L、C元件組成.⑵非線性無源電路:二極管限幅器和鉗位器。⑶有源電路：使用晶體管開關，例如施密特觸發(fā)器和單穩(wěn)電路。什么是數(shù)字電路？數(shù)字電路的主要特點有哪些？答：數(shù)字電路就是把脈沖信號的“有”與“無"用“１,和“0”兩種狀態(tài)表示，而把這個二進制的數(shù)字信號進行傳輸、處理、變換、控制、運算、測量和顯示等的電路統(tǒng)稱為數(shù)字電路.數(shù)字電路與處理模擬量的模擬電路不同,它的特點和選用二進制有密切的聯(lián)系。主要特點是：1.數(shù)字電路基本單元比較簡單，對于二進制的每一位來講，只要區(qū)別開1和０即可，可允許電路元件和電源有較大的誤差。2．利用晶體三極管的截止和飽和這兩種截然不同的狀態(tài)，可以將晶體管作成數(shù)字電路的基本單元，可用其截止時輸出的高電平表示l狀態(tài),而把導通時輸出的低電乎表示0狀態(tài)。3。數(shù)字電路簡單，允許元器件有較大的分立性,便于集成,同時成品率較高.４．數(shù)字電路的分析方法不同，重點研究基本單元狀態(tài)及其轉變，因此有一套新的分析方法。什么叫邏輯？什么是邏輯電路？什么叫邏輯代數(shù)？答：邏輯是指事物的原因（條件)與結果的關系，即因果關系.在數(shù)字電路中，能夠實現(xiàn)邏輯功能的電路,就是利用電路的輸入信號來反映條件，而用輸出信號反映結果，從而使電路的輸出與輸入之間代表了一定的邏輯關系。這種電路稱為邏輯電路。邏輯代數(shù)是研究邏輯電路的一種數(shù)學工具，由于邏輯代數(shù)是英國數(shù)學家喬治·布爾在總結了人類思維規(guī)律的基礎上建立和發(fā)展起來的，并且由于它首先在開關電路中獲得了廣泛應用,故又稱布爾代數(shù)和開關代數(shù)。最基本的邏輯關系有哪幾種?寫出各自的邏輯運算表達式。答：最基本的邏輯關系有三種⑴“與”邏輯關系:可以表述為:“當有關條件A、B、Ｃ都具備時，事件F才能發(fā)生?！薄芭c”邏輯可用“邏輯乘法"表示,寫作：F＝A·B·C⑵“或”邏輯關系：可以表述為:“當有關條件A、B、C中只要有一個或一個以上具備時，事件Ｆ就能發(fā)生.”“或”邏輯可用“邏輯加法”表示,寫作:F=Ａ+B＋Ｃ⑶“非"邏輯關系:可以表述為：“當有關條件Ａ成立時，事件F就不發(fā)生;A不成立時，F(xiàn)就發(fā)生。"“非”可用“邏揖求反”或“非運算”表示，寫作:Ｆ=基本的布爾代數(shù)運算規(guī)律？答:基本的布爾代數(shù)運算規(guī)律如下：與或非根據(jù)０·0＝01·0=00·1＝01·１=10＋0=01+0=10+1=11+1=１推出A·0＝0A·1＝ＡA·A＝ＡＡ+0=AA＋1=1Ａ+Ａ＝Ａ簡述邏輯函數(shù)的卡諾圖化簡法？答：在一個由小方塊組成的方塊圖上，對應于邏輯函數(shù)輸入,以循環(huán)碼順序排列(即相鄰兩個代碼之間只有一位狀態(tài)不同)，其輸出函數(shù)值填入相應的小方塊中，即為卡諾圖化簡法。小方塊中幾何相鄰(緊挨著、行或列兩頭相對、對折起來位置重合)的同值項可以合并，消去不同的因子,只包含公共因子。如果是２n個小方塊合并,則可消去n個變量。數(shù)字電路中廣泛采用二進制數(shù)的主要原因有哪些？答：⑴二進制數(shù)容易表示，可以節(jié)省電路元器件，從而使數(shù)字電路大為簡化;二進制數(shù)只有兩個數(shù)碼0和1，所以凡具有兩個不同工作狀態(tài)的元器件，都可以用來表示一位二進制數(shù)，而要得到兩個不同的工作狀態(tài)是很容易的。⑵二進制數(shù)的基本運算規(guī)則簡單，運算操作簡便。數(shù)字電路可分為哪兩大類？它們的基本單元和常用電路分別有哪些?答：數(shù)字電路分為兩大類：電路在任何時刻的輸出狀態(tài)僅決定于同一時刻各輸入狀態(tài)的組合，而與先前的狀態(tài)無關的邏輯電路叫做組合邏輯電路;電路在某個時間的輸出狀態(tài)不僅決定于當時的各輸入狀態(tài)，而且還和電路以前的狀態(tài)有關的叫做時序邏輯電路。組合邏輯電路是由各種邏輯門組成的,邏輯門電路是實現(xiàn)邏輯運算的單元電路，有“與”門、“或”門和“非門”三種基本門電路，還有“與非”門、“或非”門、“異或”門、“與或非"門等復合門電路。常用的組合邏輯電路有編碼器、譯碼器、多路選擇器、多路分配器、可編程邏輯陣列。時序邏輯電路中有能夠“記億”電路原有狀態(tài)的邏輯單元—--—觸發(fā)器,觸發(fā)器有兩種穩(wěn)定狀態(tài)（０或1)，可以在輸入信號作用下進行變換，有基本RＳ觸發(fā)器、同步RS觸發(fā)器、JK觸發(fā)器，D觸發(fā)器和T觸發(fā)器。常用的時序邏輯電路有計數(shù)器、寄存器、脈沖順序分配器等。什么是門電路？門電路是數(shù)字電路中的基本單元電路,是一種開關電路,它可以具有多個輸入端,只有一個輸出端。當各個輸入端的數(shù)字信號滿足某種關系時，輸出端就會產(chǎn)生相應的1或０的數(shù)字信號。這里要指出的是輸入和輸出信號它們之間存在著一定的因果關系即邏輯關系,故門電路就是一種邏輯電路。什么叫編碼器?答：編碼器：能將每一根輸入線上的信號轉換成輸出端上的一個對應代碼，即實現(xiàn)輸入信號編碼功能的組合邏輯電路。廣泛用于邏輯電路中。什么叫譯碼器?答:譯碼器：將每一個輸入代碼轉換為另一個對應的輸出代碼，即完成翻譯代碼工作的組合邏輯電路.常用在數(shù)字顯示電路中.什么叫多路選擇器?答：多路選擇器：根據(jù)輸入控制信號的不同狀態(tài)，從—組輸入信號中選出其中一個并將其送至輸出端的邏輯電路，又稱數(shù)據(jù)選擇器或多路調(diào)制器。什么叫多路分配器?答：多路分配器：根據(jù)輸入控制信號的不同狀態(tài),將需要傳送的信號送到選定的輸出端去的組合邏輯電路。這里控制信號又稱地址信號。廣泛用于計算機及控制電路.什么叫可編程邏輯陣列？答：可編程邏輯陣列:一種包含可編程的“與”邏輯陣列和“或"邏輯陣列的大規(guī)模集成電路,簡稱PLＡ。主要用于產(chǎn)生一組多輸出的邏輯函數(shù)。什么是觸發(fā)器？它和門電路的關系如何?答:在數(shù)字電路中，有一種基本的邏輯單元電路,它有一個或兩個穩(wěn)定狀態(tài)，在一定條件可以從一種穩(wěn)定狀態(tài)迅速地轉換到另—種狀態(tài)，這種轉換及狀態(tài)的確定，不僅取決于產(chǎn)生轉換時的條件,還與轉換之前的狀態(tài)有關，它稱之為觸發(fā)電路，即觸發(fā)器。觸發(fā)器的兩個穩(wěn)定狀態(tài)，我們分別稱它們?yōu)椤?"狀態(tài)和“l(fā)”狀態(tài),利用它，可以保存一位二進制的信息.觸發(fā)器與普通門電路的不同點是：門電路的狀態(tài)只由輸入狀態(tài)決定而觸發(fā)器在觸發(fā)信號作用后，電路的狀態(tài)仍然保留，即有記憶功能。二者之間的關系是：門電路是基礎,而觸發(fā)器則是由若干個門電路組成的.什么叫移位寄存器?答：移位寄存器：同時具有數(shù)碼的寄存和移位兩種功能的時序邏輯部件.什么叫異步計數(shù)器？答:異步計數(shù)器：能累計輸入脈沖個數(shù)且計數(shù)單元的各觸發(fā)器不在同一時刻發(fā)生狀態(tài)更新的時序邏輯電路。結構簡單,應用廣泛，除具有計數(shù)功能外,還可組成運算器、分頻器和時間分配器等.什么叫同步計數(shù)器?答：同步計數(shù)器:能累計或寄存輸入脈沖個數(shù)且電路中各觸發(fā)器狀態(tài)更新是同步進行的一種時序邏輯電路.什么叫脈沖順序分配器？答：按時間先后順序周期地產(chǎn)生系列脈沖的時序邏輯電路，又稱順序或節(jié)拍脈沖發(fā)生器。用于需要按規(guī)定順序操作的場合，如工業(yè)生產(chǎn)流程線的順序動作控制信號。什么叫模數(shù)轉換器？答：模數(shù)轉換器(aｎalｏｇtodiｇｉtalcoｎｖerｔer）是能將模擬量轉換成數(shù)字量的器件，簡稱ＡDC或A/Ｄ。模數(shù)轉換器是利用數(shù)字系統(tǒng)分析、處理、控制模擬信號的橋梁。被分析處理的對象-般多為物理量，如溫度、壓力、位移、速度等。因此,它在需要應用數(shù)字技術和計算機技術對模擬信息進行分析、處理和控制的各個領域中得到廣泛應用。什么叫數(shù)模轉換器?答:數(shù)模轉換器(digitａｌtｏanalogｃonverｔｅr)能將數(shù)字量轉換成模擬量的器件，簡稱DAＣ或D/Ａ。數(shù)模轉換是模數(shù)轉換的逆過程，即從數(shù)字式編碼信號變換為對應的模擬式信號，它在通信、計算機、遠動技術及測量儀器等領域中得到廣泛應用。第三節(jié):熱力學及傳熱學基礎知識什么叫工質?火力發(fā)電廠采用什么作為工質？答：工質是熱機中熱能轉變?yōu)闄C械能的一種媒介物質（如燃氣、蒸汽等），依靠它在熱機中的狀態(tài)變化（如膨脹）才能獲得功。為了在工質膨脹中獲得較多的功,工質應具有良好的膨脹性。在熱機的不斷工作中,為了方便工質流入與排出，還要求工質具有良好的流動性.因此，在物質的固、液、汽三態(tài)中，汽態(tài)物質是較為理想的工質.目前火力發(fā)電廠主要以水蒸汽作為工質.什么是工質的狀態(tài)參數(shù)？常用的狀態(tài)參數(shù)有幾個？基本狀態(tài)參數(shù)有幾個？答：描述工質狀態(tài)特性的物理量稱為狀態(tài)參數(shù)，常用的工質狀態(tài)參數(shù)有溫度、壓力、比容、焓熵、內(nèi)能等,基本狀態(tài)參數(shù)有溫度、壓力、比容。什么是絕對壓力、表壓力?答：容器內(nèi)工質本身的實際壓力稱為絕對壓力用符號Pａ表示。工質的絕對壓力與大氣壓的差值為表壓力，用符號Pg表示.因此，表壓力就是我們用表計測量所得的壓力，大氣壓力用符號Patｍ表示。絕對壓力與表壓力之間的關系為:Pa=Pｇ＋Ｐatm或Ｐg=Pa－Patｍ什么是真空和真空度?答：當容器中的壓力低于大氣壓力時,把低于大氣壓力的部分叫真空。用符號“Pv”表示其關系式為:Pv=Paｔｍ—Ｐa發(fā)電廠有時用百分數(shù)表示真空值的大小，稱為真空度.真空度是真空值和大氣壓力比值的百分數(shù)，即：完全真空時真空度為100%,若工質的絕對壓力與大氣壓力相等時,真空度為零。例如:凝汽器水銀真空表的讀數(shù)為710mmHg，大氣壓力計讀數(shù)為7５0mmHｇ，求凝汽器內(nèi)絕對壓力和真空度各為多少?Pｖ＝Ｐaｔm-Pa==７50－7１0=40mmＨg=0．０051MPa什么是比容和密度?它們之間有什么關系?答：單位質量的物質所占有的容積稱為比容.用小寫的字母ν表示，即；式中m-—--物質的質量，kg；V--—－物質所占有的容積,ｍ3.比容的倒數(shù),即單位容積的物質所具有的質量，稱為密度,用符號“ρ”表示,單位為kｇ／m３。比容與密度的關系為ρｖ=l，顯然比容和密度互為倒數(shù)、即比容和密度不是相互獨立的兩個參數(shù),而是同一個參數(shù)的兩種不同的表示方法。什么是平衡狀態(tài)？答:在無外界影響的條件下，氣體的狀態(tài)不隨時間而變化的狀態(tài)叫做平衡狀態(tài)。只有當工質的狀態(tài)是平衡狀態(tài)時，才能用確定的狀態(tài)參數(shù)值去描述.只有當工質內(nèi)部及工質與外界間達到熱的平衡（無溫差存在）及力的平衡（無壓差存在）時,才能出現(xiàn)平衡狀態(tài)。什么是標準狀態(tài)？答:絕對壓力為1.０13２5×１05Ｐａ(1個標準大氣壓），溫度為0℃(273。15Ｋ)時的狀態(tài)稱為標準狀態(tài)。什么是參數(shù)坐標圖？答:以狀態(tài)參數(shù)為直角坐標表示工質狀態(tài)及其變化的圖稱參數(shù)坐標圖。參數(shù)坐標圖上的點表示工質的平衡狀態(tài)，由許多點相連而組成的線表示工質的熱力過程，如果工質在熱力過程中所經(jīng)過的每一個狀態(tài)都是平衡狀態(tài)，則此熱力過程為平衡過程，只有平衡狀態(tài)及平衡過程才能用參數(shù)坐標圖上的點及線來表示。什么是熱能？它與哪些因素有關？答：物體內(nèi)部大量分子不規(guī)則的運動稱為熱運動。這種熱運動所具有的能量叫做熱能,它是物體的內(nèi)能。熱能與物體的溫度有關，溫度越高,分子運動的速度越快，具有的熱能就越大。什么是熱量？答：高溫物體把一部分熱能傳遞給低溫物體，其能量傳遞的多少用熱量來度量。因此物體吸收或放出的熱能稱為熱量。熱量傳遞的多少和熱力過程有關，只有在能量傳遞的熱力過程中才有功和熱量的存在，沒有能量傳遞的熱力狀態(tài)是根本不存在什么熱量的，所以熱量不是狀態(tài)參數(shù).什么是熱機?答：把熱能轉變?yōu)闄C械能的設備稱熱機。如汽輪機、內(nèi)燃機、蒸汽機、燃氣輪機等。什么是比熱容?影響比熱容的主要因素有哪些？答:單位數(shù)量(質量或容積）的物質溫度升高（或降低）1℃所吸收(或放出)的熱量,稱為氣體的單位熱容量，簡稱為氣體的比熱容.比熱容表示單位數(shù)量的物質容納或貯存熱量的能力,物質的質量比熱容符號為c，單位為KJ/（Kg·℃）.影響比熱容的主要因素有溫度和加熱條件，一般說來，隨著溫度的升高，物質比熱容的數(shù)值也增大;定壓加熱的比熱容大于定容加熱的比熱容.此外,還有分子中原子數(shù)目、物質性質、氣體的壓力等因素也會對比熱容產(chǎn)生影響。什么是熱容量?它與比熱有何不同？答:質量為m的物質，溫度升高(或降低）l℃所吸收(或放出)的熱量稱為該物質的熱容。熱容Q＝mc，熱容的大小等于物體質量與比熱的乘積，熱容與質量有關,比熱容與質量無關，對于相同質量的物體比熱容大的熱容大，對于同一物質,質量大的熱容大。什么是氣體內(nèi)能?答：氣體內(nèi)部分子運動所形成的內(nèi)動能和由于分子相互之間的吸引力所形成的內(nèi)位能的總和稱為內(nèi)能。u表示1kg氣體的內(nèi)能,Ｕ表示mｋg氣體的內(nèi)能。則Ｕ=mu什么是焓?答：在某一狀態(tài)下單位質量工質比容為v，所受壓力為ｐ，為反抗此壓力，該工質必須具備ｐv的壓力位能。單位質量工質內(nèi)能和壓力位能之和稱為比焓。比焓的符號為h單位ＫJ/kg。其定義式為：h＝u十pvＫJ/kg對m千克工質，內(nèi)能和壓力位能之和稱為焓，單位kJ，即Ｈ＝mh＝Ｕ＋ｐV由h=u+pv可看出，工質的狀態(tài)一定,則內(nèi)能U及PV一定，焓也一定，即焓僅為狀態(tài)所決定．所以焓也是狀態(tài)參數(shù)。什么是熵?答:在沒有摩擦的平衡過程中，單位質量的工質吸收的熱量dq與工質吸熱時的絕對溫度T的比值叫熵的增加量。其表達式為：△Ｓ=dq/T其中△Ｓ=S２—S1是熵的變化量.熵的單位是（KJ／（ｋg·K)）若某過程中氣體的熵增加，即△S〉0，則表示氣體是吸熱過程。若某過程中氣體的熵減少，即△S＜0，則表示氣體是放熱過程.若某過程中氣體的熵不變。即△Ｓ=0,則表示氣體是絕熱過程。什么是理想氣體？什么是實際氣體?答：氣體分子間不存在引力，分子本身不占有體積的氣體叫理想氣體。反之，氣體分子間存在著引力，分子本身占有體積的氣體叫實際氣體。火電廠中什么氣體可看作理想氣體?什么氣體可看作實際氣體？答:在火力發(fā)電廠中，空氣、燃氣、煙氣可以作為理想氣體看待,因為它們遠離液態(tài)，與理想氣體的性質很接近。在蒸汽動力設備中，作為工質的水蒸汽,因其壓力高,比容小，即氣體分子間的距離比較小,分子間的吸引力也相當大.離液態(tài)接近，所以水蒸汽應作為實際氣體看待。什么是理想氣體的狀態(tài)方程式？答：當理想氣體處于平衡狀態(tài)時,在確定的狀態(tài)參數(shù)p、Ｖ、T之間存在著一定的關系,這種關系表達式pV=RT即為1ｋg質量理想氣體狀態(tài)方程式。如果氣體質量為m千克，則氣體狀態(tài)方程式為:pV=mＲＴ式中p－——氣體的絕對壓力，N/m２；T--－氣體的絕對溫度,K;R——-氣體常數(shù)，J／(kg·K）；V—－—氣體的體積，m3.氣體常數(shù)R與狀態(tài)無關,但對不同的氣體卻有不同的氣體常數(shù).例如空氣的Ｒ＝287J(kg·K)，氧氣的R＝25９。８Ｊ／(kg·Ｋ）。理想氣體的基本定律有哪些?其內(nèi)容是什么?答：理想氣體的三個基本定律是：(1)波義耳－—馬略特定律；（２)查理定律;(3)蓋呂薩克定律。其具體內(nèi)容:波義耳—－馬略特定律：當氣體溫度不變時,壓力與比容成反比變化.用公式表示:ｐ1v１=p2ｖ2氣體質量為m時:p１Ｖ1=ｐ2V2(其中V=mv）。（2）查理定律：氣體比容不變時，壓力與溫度成正比變化.用公式表示為：p１/T１=ｐ2/T2(３)蓋呂薩克定律:氣體壓力不變時，比容與溫度成正比變化，對于質量為m的氣體，壓力不變時，體積與溫度成正比變化。用公式表示:v1/Ｔ１=v2/T2或Ｖ1/T1=V2／T2什么是不可逆過程？答:存在摩擦，渦流等能量損失而使過程只能單方向進行,不可逆轉的過程叫做不可逆過程.實際的過程都是不可逆過程。什么是等容過程？等容過程中吸收的熱量和所做的功如何計算?答：容積（或比容）保持不變的情況下進行的過程叫等容過程.由理想氣體狀態(tài)方程pv=RT得ｐ/T=R/v=常數(shù)，即等容過程中壓力與溫度成正比。因△v＝0、所以容積變化功ｗ=0，則q=△ｕ十w＝△u＝u2-u１,也即等容過程中,所有加入的熱量全部用于增加氣體的內(nèi)能。什么是等溫過程?等溫過程中工質吸收的熱量如何計算?答：溫度不變的情況下進行的熱力過程叫做等溫過程.由理想氣體狀態(tài)方程pｖ＝RT對一定的工質則pv＝RＴ=常數(shù)，即等溫過程中壓力與比容成反比。其吸收熱量：q＝△u十wq=T（s２-ｓ１）什么是等壓過程？等壓過程的功及熱量如何計算？答：工質的壓力保持不變的過程稱為等壓過程,如鍋爐中水的汽化過程，乏汽在凝汽器中的凝結過程，空氣預熱器中空氣的吸熱過程都是在壓力不變時進行的過程。由理想氣體狀態(tài)方程pｖ=RT，Ｔ/ｖ＝ｐ/Ｒ=常數(shù),即等壓過程中溫度與比容成正比.等壓過程做的功:ｗ=p(v2-ｖ1)等壓過程工質吸收的熱量：:q=△u十ｗ＝ｕ2-ｕ１+p（v2－ｖ1）=（u2+p2ｖ2)-（u1＋p１ｖ１）=h2-h1什么是絕熱過程？絕熱過程的功和內(nèi)能如何計算?答:在與外界沒有熱量交換情況下所進行的過程稱為絕熱過程.如汽輪機為了減少散熱損失,汽缸外側包有絕熱材料，而工質所進行的膨脹過程極快，在極短時間內(nèi)來不及散熱,其熱量損失很小,可忽略不計，故常把工質在這些熱機中的過程作為絕熱過程處理。因絕熱過程q=0，則ｑ=△ｕ十wｗ=—△u即絕熱過程中膨脹功來自內(nèi)能的減少，而壓縮功使內(nèi)能增加.w＝（p１v1—p２v２)/（k－1)ｋ為絕熱指數(shù)，與工質的原子個數(shù)有關.單原子氣體k=１.6７，雙原子氣體k=1．４，三原子氣體ｋ＝1。2８。什么是等熵過程？答：熵不變的熱力過程稱為等熵過程.可逆的絕熱過程，即沒有能量損失的絕熱過程為等熵過程。在有能量損耗的不可逆過程中,雖然外界沒有加入熱量但工質要吸收由于摩擦、擾動等損耗而轉變成的熱量，這部分熱量使工質的熵是增加的,這時絕熱過程不為等熵過程。汽輪機工質膨脹過程是個不可逆的絕熱過程。簡述熱力學第二定律?答:熱力學第二定律說明了能量傳遞和轉化的方向、條件、程度。它有兩種敘述方法:從能量傳遞角度來講:熱不可能自發(fā)地不付代價地，從低溫物體傳到高溫物體；從能量轉換角度來講：不可能制造出從單一熱源吸熱，使之全部轉化成為功而不留下任何其它變化的熱力發(fā)動機.什么是熱力循環(huán)？答：工質從某—狀態(tài)點開始，經(jīng)過一系列的狀態(tài)變化又回到原來這一狀態(tài)點的封閉變化過程叫做熱力循環(huán),簡稱循環(huán)。什么叫是循環(huán)的熱效率？答:工質每完成—個循環(huán)所做的凈功w和工質在循環(huán)中從高溫熱源吸收的熱量ｑ的比值叫做循環(huán)的熱效率，即η＝w/q循環(huán)的熱效率說明了循環(huán)中熱轉變?yōu)楣Φ某潭?，η越高，說明工質從熱源吸收的熱量中轉變?yōu)楣Φ牟糠志驮蕉?反之轉變?yōu)楣Φ牟糠衷缴??？ㄖZ循環(huán)是由哪些過程組成的？其熱效率如何計算？答:卡諾循環(huán)是由兩個可逆的定溫過程和兩個可逆的絕熱過程所組成。因而，整個卡諾循環(huán)是個可逆過程,見附圖:圖中１-2過程為可逆的定溫膨脹過程；2-3過程為可逆的絕熱膨脹做功過程;3—4過程為可逆的定溫壓縮過程；４—l過程為可逆的絕熱壓縮過程.q1＝Ｔ1(s２-s1）=T1△s(為工質從熱源吸收的熱量）ｑ２＝T2(s2-ｓ1）=T２△s(為工質向冷源放出的熱量)（ａ）卡諾循環(huán)在p－—ｖ圖上的表示(b）卡諾循環(huán)在T－-s圖上的表示；圖２—１5卡諾循環(huán)圖卡諾循環(huán)熱效率計算式為:η＝w／q=(q1－q2）/ｑ1=1-q2/ｑ１=（1-T2△s）/(1—T1△ｓ)＝1—T2／T1卡諾循環(huán)能連續(xù)輸出的凈功是個T－-s圖上的面積１23４1即凈功w=q1-q2從卡諾循環(huán)的熱效率能得出哪些結論?答：從η＝1—Ｔ2／Ｔ1中可以得出以下幾點結論:卡諾循環(huán)的熱效率決定于熱源溫度T1和冷源溫度T2,而與工質性質無關,提高Tl降低T2，可以提高循環(huán)熱效率.卡諾循環(huán)熱效率只能小于１,而不能等于1,因為要使使Tl=∞(無窮大）或T２=０(絕對零度)都是不可能的.也就是說,q２損失只能減少而無法避免。當Tl=Ｔ2時，卡諾循環(huán)的熱效率為零.也就是說，在沒有溫差的體系中,無法實現(xiàn)熱能轉變?yōu)闄C械能的熱力循環(huán)，或者說，只有一個熱源裝置而無冷卻裝置的熱機是無法實現(xiàn)的。什么是動態(tài)平衡？什么是飽和狀態(tài)、飽和溫度、飽和壓力、飽和水、飽和蒸汽？答：一定壓力下汽水共存的密封容器內(nèi)，液體和蒸汽的分子在不停地運動，有的跑出液面、有的返回液面,當從水中飛出的分子數(shù)目等于因相互碰撞而返回水中的分子數(shù)時，這種狀態(tài)稱為動態(tài)平衡.處于動態(tài)平衡的汽、液共存