1、【電工基礎(chǔ)知識點筆記】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 的設備。負載：使用電能的設備。2:原理電路圖：為了畫電路圖時方便，人們用一些圖形符號來代表各種電氣設備和元器件， 并將其連接。二、電路模型1:電磁特性：電阻：是一個 限流元件。電感：是能夠把電能轉(zhuǎn)化為磁能而存儲起來的元件。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 的元件,是實際元器

2、件的 近似。嚴=-=、3： N端元件：具有N個引出端鈕的元件。|II4:電路模型：任何一個實際電路都可以用 一些電路元件的組合 來表示，從而得到的電路。三、電路、網(wǎng)絡和系統(tǒng)1:電路：有理想元件組成 的電路模型。2:網(wǎng)絡：較復雜的電路 呈現(xiàn)的網(wǎng)狀。3:系統(tǒng)：由若干個電路單元 組成以實現(xiàn)某種功能的有機整體。4：信號：電路中 反應信息特征 的電流，電壓。5:激勵：電路的輸入信號。6:響應：電路的輸出信號。第二節(jié)電路的基本物理量一、電流1:電流形成：電荷的定向移動。2:電流定義：單位時間內(nèi)通過導體 橫截面的電荷量。3:電流方向：正電荷移動的方向。（國際規(guī)定）4:電流種類：直流電流:大小和方向都不隨時間

3、變化的電流。【用I表示】周期電流:大小和方向均隨時間周期變化的電流。交流電流：當周期電流 在一個周期內(nèi) 的平均值為零 的電流?！居胕表示】6:安培定義:7:參考方向:用箭頭標明。二.電壓1:電壓定義: 去的能量。2:電壓公式:3:電壓種類:【用u表示】5:電流公式：對于 直流，若在時間t內(nèi)通過導體橫截面的電荷量為 Q,則電流為對于交流，若在時間dt內(nèi)通過導體橫截面的電荷量為dq,則電流瞬間值為B«1s內(nèi)通過導體橫截面的電量為1C時，電流為1A為了分析和計算電路的需要，可 任選其中一個方向作為電流的參考方向，并【當電流實際方向與參考方向一致時，貝皿流為正值；反之亦然?！侩娐分?ab兩點

4、之間的電壓表明 單位正電荷 由a點轉(zhuǎn)移到b點時所獲得或失 是衡量單位電荷在靜電場中由于電勢不同所產(chǎn)生的能量差的物理量?！倦姾稍陔娐分辛鲃訒r，一定有能量交換發(fā)生?！俊救绻姾捎蒩轉(zhuǎn)移到b時獲得能量，則a點為低電位端。反之亦然?！恐绷麟妷海弘妷捍笮『蜆O性 都不隨時間變化。【用U表示】交流電壓:電壓大小和極性 均隨時間周期性變化.且在一周期內(nèi)平均值為零4:伏特定義：當電場力將1C的電量從一點轉(zhuǎn)移到另一點 所做的功為1J時，兩點間的電壓 為IV。5:電壓方向：電壓的 實際方向為正極指向負極，即電壓的正方向為電位降低的方向?！綰ab表示由a到b是電位降低的方向；Uab=-Ubd】6:參考方向：電流參考

5、方向與電壓參考方向的選擇 本是相互獨立 的。為了方便起見，對同一段電路， 電流參考方向由電壓的“ +” 極端志向“-”極端。關(guān)聯(lián)方向。7:電動勢：在電源 內(nèi)部，電源力將單位正電荷由負極移動到正極所做的功。 方向為負極指向正極。&理想電源：電流流過電源 內(nèi)部沒有能量損耗的電源?！纠硐腚娫吹亩穗妷河肬s表示，數(shù)值=電動勢曰第三節(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，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。【真實情況不存在】 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

6、壓與通過它的電流成正比。2:歐姆含義：當電阻元件兩端的 電壓是1V,通過它的電流是1A時，該元件的電阻就是13:電導：電阻的倒數(shù)?！居肎表示，單位S （西門子）】 三開路與短路 1:開路：二端元件，通過它的電流恒等于零。2:短路：二端元件，兩端電壓恒等于零。【無特別說明，導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）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.概念綜述1:交流電：一般指大小和方向隨時間 作周期性變化的電壓或電流。它的最基本的形式是 正正弦交流電路：指 電壓和電流均按正弦規(guī)律變化 的電路?！臼澜绺鲊碾娏ο到y(tǒng)，都采用正弦交流電壓】2：交

7、流電方向：當i>0 （正半周）時，電流的實際方向與iII 參考方向相同； 反之亦然。；|I3:正弦量：正弦電壓、電流 等物理量的統(tǒng)稱。' 一正弦量的特征：表現(xiàn)為 變化的快慢（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）三個方面?！纠ㄌ杻?nèi)的物理量統(tǒng)稱為其三要素】二. 頻率與周期1:周期：正弦量完成一個循環(huán) 所需要的時間?！居谩癟”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）】【我國基本采用50Hz作為電力標準頻率，工程上稱之為“工頻”】角頻率：頻率的2n倍?！居谩?”表示，單位：弧度每秒（rad/s ）】三. 幅值與

8、有效值1:瞬時值：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 瞬時值中最大的值?！居酶接邢聵薽的大寫字母表示：、】【由于 i，所以幅值 確定了正弦量i變化的范圍?！?:有效值在 相同的電阻上分別通以直流電流和交流電流，經(jīng)過一個交流周期 的時間,如果它們在電阻上所消耗的電能相等 的話，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挥梅刀怯糜行е祦碛嬃康?gt; >>>>【周期電流的有效值，即瞬時值的瓶放在一個周期內(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

9、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】【計算電路中各元件耐壓值和絕緣的可靠性時，需用幅值】 V個人想法：其實有效值就是為了方便計算而取得交流電的“平均值”！四相位與初相1:正弦量表達式:IIIjI II: I2:相位角：角度（十-）簡稱相位。反映了-正弦量變化的進程-，對每一給定的時刻緒禺有相應的相位。初相為,電流的起始值?！締挝唬夯《龋╮ad ）】【初相范圍：（-n, + n）】【初相的正負又其零點與計時起點在橫軸上的相對位置而定】3:相位差：兩個同頻率正弦量的相位角之差?！居?表示】【對于兩個同頻率正弦量來說，相位差等于初相之差，為定值、與計時起點的選擇無關(guān)?！俊緩牟?/p>

10、形上看，即為相鄰兩個零點（峰值）之間所間隔的相位角】【由左圖可知，u先于i至U達零（峰）占八、即稱：相位上u比i超前角=i比u滯后角】【左圖中， 和 具有相同的初相，故相位差=0即稱：和 同向或兩者變化步調(diào)一致?！俊咀髨D中，和的相位差 ，即稱：和反向或兩者的變化過程完全相反?！康诙?jié)正弦量的相量表示法一. 復數(shù)概論I嚴-= = h- 曲1:復數(shù)：J為復數(shù)的代數(shù)形式 ;*II【j=;虛數(shù)單位】”復平面：每個復數(shù)在 復平面上都有一點A （，）與之對應；或用復平面上的矢量表示?！酒溟L度a稱之為復數(shù)A的模；它與實軸正向之間的夾角稱之為幅角】J為復數(shù)的極坐標形式f 2:坐標系轉(zhuǎn)換公式：I«3:

11、復數(shù)運算：即：復數(shù)相乘，其模相乘，幅角相加 即：復數(shù)相除，其模相除，幅角相減二相量1:相量：用復數(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 正限量的復數(shù)?！緸榱伺c一般的復數(shù)相區(qū)別，常在表示相量的大寫字母上打“”2:相量圖：把幾個 同頻率正弦量的相量展現(xiàn)在同一復平面上，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。】【注意：文字符號的大小要分清，瞬時值和相量不要混淆。雖然其都代表同一物理量，并有一定的對應關(guān)系，但“對應”并不是“相等”第三節(jié)電阻元件及其交流電路電壓與電流的相量關(guān)系1:

12、元件特性綜述：每個 兀件的電壓和電流關(guān)系 應從兩方面反映 兩者有效值之比： 兩者的相位之差：【還應主意頻率對其的影響?！?:電壓與電流的關(guān)系式:V（圖中取【由上可知: 電壓與電流是兩個同頻率正弦量。 電壓、電流的有效值（振幅）之間的關(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：平均功率 1:瞬時功率：在 任一瞬間，電壓與電流的瞬時值 的乘積。【用小寫字母p表示】 2：瞬時功率相關(guān)性質(zhì)：在 電阻元件 的交流電路中，u和i同相:其同時為正（負）：步調(diào)故瞬時功率是非負值。即【瞬時功率為正，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

13、過程】3:平均功率：功率在一個周期內(nèi)的平均值?！居么髮懽帜窹表示】【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?！俊就ǔ８鹘涣麟娖魃纤鶚说墓β?，均為平均功率】第四節(jié) 電感元件及其交流電路一電感元件1:電感：變化著的磁場，在線圈中將產(chǎn)生感應電壓的感應現(xiàn)象?！緝Υ娲艌瞿芰俊?- /彳、戶 T （亨） T -用-f H H f】 L - T- T 1- T fi.:-，j:2:電感元件的感應電壓：【儲能元件】'=j X！ n n m a n u anna m n ana i a n u ta n : ib n t anna anna ib a

14、n ib m a u n ib : n "【任一時刻，電感元件的電壓并不取決于這一時刻電流的大小，而是與這一時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，電感元件相 當于短路】【其電壓與電流的實際方向一致時， 表面迪電感是從外部接受能量，并將能量儲存 起來；反之亦然】3:電感兀件的磁場儲能： :【只要電感有電流，便會有磁場儲能。與達到 i的過程以及電壓大小無關(guān)】【L 一定時，電流越大，磁場越強，儲能越多】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

15、下，電壓在相位上超前電流】2:感抗：具有對 交流電流進行阻礙作用的物理性質(zhì)?！締挝粸椤?”【當電感一定時，頻率越咼，感抗越大。故電感線圈對咼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:三. 無功功率 1:瞬時功率:u、【在第一個1/4周期內(nèi)，電流由零上升至峰值，這是磁場建立的過程，在此期間, i實際方向相同，；丨:Hi<瞬時功率為正，表明外電路向電感輸送能量，并轉(zhuǎn)化為磁能儲存于線圈磁場內(nèi)。第二個1/4周期則反之。第三、第四同之，但電流和磁場方向相反。這是一種可逆的能量互換過程?！俊居捎诖艌瞿芰颗c電流平方成正比，故磁場儲能與電流和磁場方向無關(guān)?！?：平均功率：【電

16、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?！? :無功功率:等.于.電感瞬時功率的振幅.二。.【單位為“無功伏安”，簡稱乏（.var）.!j"【反映了電感與外電路之間能量轉(zhuǎn)換的規(guī)?！康谖骞?jié)電容元件及其交流電路一電容元件1:電容：衡量電容元件 儲集電荷能力的物理量?！居米帜窩表示】【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：【儲能元件】i:iJJ關(guān)聯(lián)參考方向下，否則要加“-”【任一時刻，電容元件的電流并不取決于這一時刻電壓的大小，而是與這一時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），貝U電流為0，這時，電容元件相當于開路】【其電流與電壓的實際方向一致時， 表明電容元件從外部接受能量，并轉(zhuǎn)化為電場能量儲存；反之亦然】3:電容元件的電場儲能：【只要電容有電壓，電容元件便有儲能，與到達 u的過程以及電流大小無關(guān)】【一個充過電的電容元件脫離電源后仍能在較長時間里保持儲能。】電壓與電流的相量關(guān)系 1:電壓與電