電工技術(shù)知識要點(diǎn)摘要及習(xí)題答案

1、1第一章電路的基本概念與基本定律一、內(nèi)容提要直流電路的基本概念和基本定理是分析和計算電路的基礎(chǔ)和基本方法。這些基礎(chǔ)和方法雖然在直流電路中提出，但原則上也適用于正弦交流電路及其它各種線性電路。并且，這些方法也是以后分析電子線路的基礎(chǔ)。本章重點(diǎn)講述電路中幾個基本物理量、參考方向、電路的工作狀態(tài)及基本定律。二、基本要求1.了解電路模型及理想電路元件的意義；2.能正確應(yīng)用電路的基本定律；3.正確理解電壓、電流正方向的意義；4.了解電路的有載工作

2、、開路與短路狀態(tài)，并能理解電功率和額定值的意義；5.熟練掌握分析與計算簡單直流電路和電路中各點(diǎn)電位的方法。三、學(xué)習(xí)指導(dǎo)本章重點(diǎn)講述了三個問題：電壓、電流和參考方向。同時，對基爾霍夫定律和電路中電位的概念及計算進(jìn)行了詳細(xì)的分析推導(dǎo)和計算。雖然這些問題都比較簡單，但由于它們貫穿電工學(xué)課程始終，所以讀者應(yīng)通過較多的例題和習(xí)題逐步建立并加深這些概念，使之達(dá)到概念清晰，運(yùn)用自如靈活，能解決實(shí)際問題的目的。1.電路的組成及作用在學(xué)習(xí)本課程中，首先應(yīng)

3、掌握電路的兩大作用（即強(qiáng)電電路中電的傳輸、分配和轉(zhuǎn)換；弱電電路中是否準(zhǔn)確地傳遞和處理信息），及其三大組成部分（即電源、中間環(huán)節(jié)、負(fù)載）。要特別注意信號源與一般電源的概念與區(qū)別：信號源輸出的電壓與電流的變化規(guī)律取決于所加的信息；電源輸出的功率和電流決定于負(fù)載的大小。2.電路模型由理想電路元件組成的電路；其中理想電路元件包括電阻元件、電感元件、電容元件和電源元件等。電源的電壓或電流稱為激勵，激勵在各部分產(chǎn)生的電壓和電流稱為響應(yīng)。3.電路的幾

4、個基本物理量若要正確地分析電路，必須先弄清楚電路中的幾個基本物理量。因為電流、電壓和電動勢這些物理量已在物理課中講過，所以本章主要討論它們的參考方向（正方向）和參考極性。在本章學(xué)習(xí)的過程中應(yīng)注意兩點(diǎn)：第一，在分析任何一個電路中列關(guān)系式時，必須首先在電路圖上標(biāo)明電壓、電動勢和電流的參考方向和參考極性；第二，考慮電壓和電流本身給定的正負(fù)，即要注意兩套正負(fù)符號。因為在任何一個電路中只有參考方向和參考極性確定之后，電路中的電壓和電流值才有正負(fù)之

5、分。對于電流來說，按標(biāo)定的參考方向，當(dāng)計算結(jié)果為正（I0）時，說明電流的實(shí)際方向與其參考方向相同。對于電壓和電源電動勢，一般規(guī)定：參考極性高電位端為正，低電位端為負(fù)。它們的實(shí)際極性同樣由計算結(jié)果的符號（、–）來判斷。SS0RIPP==，電源內(nèi)部發(fā)熱而損壞，要用熔斷器保護(hù)電源。(3)有載工作∞L0R負(fù)載電流L0SLRRUI=負(fù)載電壓0LSLLLRIURIU?==功率平衡公式LS0PPP?=，即LL02LLIURIIUS=。（4）電源與負(fù)載

6、的區(qū)別：電源：U和I的實(shí)際方向相反，發(fā)出（輸出、提供）功率為正；消耗（獲得、吸收）功率為負(fù)。3負(fù)載：U和I的實(shí)際方向相同，發(fā)出（輸出、提供）功率為負(fù)；消耗（獲得、吸收）功率為正。6.基爾霍夫定律(1)基爾霍夫電流定律（KCL）：ΣΙ=0，其實(shí)質(zhì)是電流連續(xù)性原理，即對包圍電路任何點(diǎn)（包括節(jié)點(diǎn)在內(nèi)）閉合面來說，單位時間流入的電荷必須等于單位時間流出的電荷，在節(jié)點(diǎn)上不能堆積電荷。它是能量守恒原理在電路中的一種表述，它反映了匯合到電路中任一節(jié)點(diǎn)

7、的各支路電流間的相互制約關(guān)系。KCL定律可以應(yīng)用于任何一個節(jié)點(diǎn)，而且還可以推廣應(yīng)用于“廣義節(jié)點(diǎn)”，即包圍部分電路在內(nèi)的任一假設(shè)的閉合面。(2)基爾霍夫電壓定律（KVL）：ΣU=0，其實(shí)質(zhì)是電位單值性原理，即在任意瞬間時，從回路中任何一點(diǎn)出發(fā)，沿回路繞行一周又回到出發(fā)點(diǎn)時，整個回路各部分的電位差（即電壓）之代數(shù)和等于零，該點(diǎn)的電位是不會發(fā)生變化的。它反映了一個回路中各段電壓間相互制約關(guān)系。KVL定律可以推廣應(yīng)用于“廣義回路”，即可以將其推

8、廣應(yīng)用于“開口電路”。注意：應(yīng)用基爾霍夫電壓定律時，必須注意式中各項的意義和符號。凡是電動勢都代表電位升，寫在等號的同一方向；當(dāng)電動勢E的方向與環(huán)行方向相同時為正值，如相反則為負(fù)值。另外，KCL和KVL具有普遍適用性，即適用于任一瞬時、任何變化的電壓和電流以及由各種不同元件所構(gòu)成的電路。7.電路中的電位及計算(1)電位是一個相對值，隨參考點(diǎn)的改變而改變；但電位差是一個絕對值，電路中任意兩點(diǎn)間的電位差與參考點(diǎn)的選擇無關(guān)。在一個電路中，如果