电工学(少学时)期末复习总结

1电工学复习2第1章直流电路3了解:①电路的作用和组成;②电路的通路、开路和短路状态③电路模型的概念掌握:①电位的计算。②用支路电流法、叠加定理和等效电源定理分析电路的方法。理解:①额定值、负载大小和电功率平衡的概念;②参考方向和关联参考方向的意义③理想电阻元件的耗能特性、理想电压源的恒压特性和理想电流源的恒流特性。④电路的基尔霍夫定律。基本要求41.6基尔霍夫定律(KCL)I＝0(KVL)U＝0E＝（IR）1.7支路电流法支路电流法的解题步骤:1.确定支路数，在图中标出各支路电流的参考方向，对选定的回路标出回路循行方向。2.应用KCL对结点列出(n－1)个独立的结点电流方程。3.应用KVL对回路列出b－(n－1)个独立的回路电压方程（通常可取网孔列出）。4.联立求解b个方程，求出各支路电流。5试求各支路电流。baI2I342V+–I11267A3cd支路中含有恒流源。注意：(1)当支路中含有恒流源时，若在列KVL方程时，所选回路中不包含恒流源支路，这时，电路中有几条支路含有恒流源，则可少列几个KVL方程。(2)若所选回路中包含恒流源支路，则因恒流源两端的电压未知，所以，有一个恒流源就出现一个未知电压，因此，在此种情况下不可少列KVL方程。例题1.7.3+UX–61.叠加定理只适用于线性电路（电路参数不随电压、电流的变化而改变）。2.叠加时只将电源分别考虑，电路的结构和参数不变。3.解题时要标明各支路电流、电压的正方向。原电路中各电压、电流的最后结果是各分电压、分电流的代数和。=+1.8叠加定理“恒压源不起作用”，就是将此恒压源用短路代替“恒流源不起作用”，就是将此恒流源用开路代替7解:'''8IIIA恒压源单独作用''345SUIARRR2I’’R1US+_R3R41.8.2用叠加原理求图示电路中的电流I。IS35V27AR2IR1US+_1R33R44恒流源单独作用'3343SRIIARRR2I’R1ISR3R48(一)戴维宁定理UeSRo+_R1.9等效电源定理等效电压源的电压（UeS）等于有源二端网络的开路电压（UOC）OCeSUU等效电压源的内阻等于有源二端网络相应无源二端网络的输入电阻。（有源网络变无源网络的原则是：电压源短路，电流源断路）SCOCoIUR9(二)诺顿定理ABIeSRo等效电流源IeS为有源二端网络输出端的短路电流Isc等效电阻仍为相应无源二端网络的输入电阻Ro10解:1.9.2用戴维宁定理求图示电路中理想电流源两端的电压。R3ISR1US1+_R2R46V22113A将待求支路提出，剩下一有源二端网络，其开路电压UOC为R3R1US+_R2R4UOC+_有源二端网络的除源等效电阻RO为R3R1R2R4用等效电压源代替有源二端网络，UI为R0UeS+_ISUI+_VRRRRRRRRRUUSOC1)()//(443224321667.0)//(//1234RRRRROVURIUeSOSI111第三章交流电路12(1-12)3.1正弦交流电的基本概念3.2正弦交流电的相量表示法3.3单一参数交流电路3.4串联交流电路3.5并联交流电路3.6交流电路的功率3.7电路的功率因数第3章交流电路3.8电路中的谐振3.9非正弦周期信号电路13掌握:①正弦交流电的相量表示法及其运算②串并联电路中复阻抗、阻抗、阻抗角的计算③串联、并联和简单混联电路的计算方法④功率P、Q、S的定义及其计算方法理解:①正弦交流电的三要素和各种表示方法;②元件RLC在交流电路中的作用③功率因数提高的意义及方法④串并联谐振的条件和特征基本要求14电压的幅值相量相量的模=正弦量的最大值相量辐角=正弦量的初相角ψUeUUψmjmm或：)(sinmψtωUu设正弦量:电压的有效值相量相量表示:相量的模=正弦量的有效值相量辐角=正弦量的初相角ψUUeUψj15注意：1.只有正弦量才能用相量表示，非正弦量不可以。2.只有同频率的正弦量才能画在一张相量图上，不同频率不行。3.相量只是表示正弦量，而不等于正弦量。)(sinmψtωIiψIeIψmjm？=相量的复数运算1.加、减运算222111jbaUjbaU设：jUebbjaaUUU)()(2121212.乘法运算)(jeUUUUU2121213.除法运算212121jeUUUU旋转因子:+j逆时针转90°-j顺时针转90°16电路参数电路图(参考方向)阻抗电压、电流关系瞬时值有效值相量图相量式功率有功功率无功功率RiuiRuR设则tωU2usintωI2isinIRURIUUIu、i同相0LtiLuddCtuCiddLXjCXj设则)90tsin(2LIωu则LXIXULLcXIXUCC/1u领先i90°UIUILXIUjCXIUj00LXIUI2基本关系+-iu+-iu+-tωI2isin设RIUI2UICXI2-tωI2isin)90sin(2tCIωuu落后i90°单一参数正弦交流电路的分析计算小结17电路参数与电路性质的关系：当XLXC时，0，u超前i呈感性当XLXC时，0，u滞后i呈容性当XL=XC时，=0，u.i同相呈电阻性由电路参数决定。RXXψψCLiuarctan阻抗角：RCLω/1arctanCLRω18(补充)正弦交流电路的解题步骤1、根据原电路图画出相量模型图(电路结构不变)Ee、Ii、UuXC、XL、RRCLjj相量形式的基尔霍夫定律0KCLI0KVLU相量（复数）形式的欧姆定律电阻电路RIU)(jLXIU纯电感电路)j(CXIU纯电容电路一般电路UIZ2、根据相量模型列出相量方程式或画相量图3、用相量法或相量图求解4、将结果变换成要求的形式19阻抗三角形、电压三角形、功率三角形SQP22)(CLXXRZsincosZXZR2)(CL2RUUUUsincosUUUUXR22QPSsincosSQSPRUUCLUU将电压三角形的有效值同除I得到阻抗三角形将电压三角形的有效值同乘I得到功率三角形RCLXXZ20所以提高可使发电设备的容量得以充分利用cos所以提高可减小线路和发电机绕组的损耗。cos必须保证原负载的工作状态不变。即：加至负载上的电压和负载的有功功率不变。在感性负载两端并电容(1)提高功率因数的原则：(2)提高功率因数的措施:)tan(tan12UωPC213.8电路中的谐振谐振：在同时含有L和C的交流电路中，若调节电路的参数或电源的频率，使电压和电流同相，电路呈电阻性，称电路处于谐振状态。此时电路与电源之间不再有能量的交换。串联谐振：L与C串联时u、i同相并联谐振：L与C并联时u、i同相=0，Q=QL+QC=022U.I.RI.I.LCjjXX12+－例：如图所示的正弦交流电路中，已知I1=I2=10A，U=100V，且同相。求R，XL，XC及I。IU与0012100,1090IAIA解：设则01210245IIIA010045UIUV又因为与同相则ZXRXRXCLLjjjRXRXRXRXXUILLLLC22222252j()&&22252(1)LLRXRX2220(2)LCLRXXRX23(1-23)(3)LRX因为将(3)代入(1)(2)得XC52707.RXL141.24上一页下一页返回25上一页下一页返回26上一页下一页返回3.6.227上一页下一页返回28上一页下一页返回3.8.229上一页下一页返回30上一页下一页返回31上一页下一页返回32第四章供电与用电33掌握:①三相电源和三相负载的联结方式②对称三相电路中电压、电流和功率的计算理解:①三相电路相序、对称性等基本概念②三相四线制供电系统中中线的作用③不对称三相电路的分析方法和基本结论基本要求34三相交流电源的连接（一）星形接法303plUUPlII线电流等于相电流，相位相同（二）三角形接法plUU中线的作用：保证星形联结三相不对称负载的相电压对称。35三相电路计算负载形接法PlPlUUII303对称负载下：各相电压、电流单独计算。负载不对称时：负载对称时：电压对称、电流对称，只需计算一相。求电表读数时，可只算有效值，不算相位。三相电路的计算要特别注意相位问题。负载Y形接法303PlPlUUII电源对称时：361E3E2E2Z3Z1ZNI1IY:三相三线制Y0：三相四线制1U+–2U+–+3U–2lI3lI1lINN'负载星形接法时的一般计算方法解题思路：一般线电压为已知，然后根据电压和负载求电流。lupliilupu303plUUplII37三相功率计算321PPPP三相总功率：负载对称时：cos3ppIUPcos3llIUP和接法无关384.1.1某三相同步发电机,三相绕组联结成星形时的线电压为10.5kV,若将它联结成三角形,则线电压是多少?若联结成星形时,L2相绕组的首末端接反了,则三个线电压的有效值U12,U23和U31各是多少?星形联结时UlY=10.5kVUlY√3∴UpY==10.53√kV=6.06kV三角形联结时相电压不变,UlD=UpY=6.06kV解:391U1L2L3LN3U2U31U23U12UU1·U2·U3·U3·-U2··=U23·=-U2-U3··U12·=U1+U2··U31·=U3-U1·L2首末端接反电路图和相量图如图所示:U12=6.06kVU23=6.06kVU31=10.5kV404.2.4有一三相四线制照明电路,相电压为220V,已知三个相的照明灯组分别由34、45、56只白织灯并联组成，每只白织灯的功率都是100W,求三个线电流和中线电流的有效值。I1==A=15.45AUpP134×100220I2==A=20.45AUpP245×100220I3==A=25.45AUpP356×100220由于白织灯为电阻性负载，电压和电流的相位相同IN=I1+I2+I3····A00012045.2512045.20045.15A015067.8解:414.2.5在如图所示三相电路中,R=XC=XL=25Ω,接于线电压为220V的对称三相电源上,求各相线中的电流.L1L2L3Il1Il2Il3R-jXCjXL····I1·I2·I3解:负载为不对称三相负载I1===Z1U1U12R···0022025A008.8··I2===Z2U2U23-jXC·0120220-j25A0308.842I3===Z3U3U31jXL·0120220j25A0308.8··IL1=I1-I3···IL3=I3-I2···IL2=I2-I1···AA0007556.4)388.808.8(AA00010556.4)08.8308.8(AA000908.8)308.8308.8(各线电流如下:434.3.2某三相负载,额定相电压为220V,每相负载的电阻为4Ω,感抗为3Ω,接于线电压为380V的对称三相电源上,试问该负载应采用什么联结方式?负载的有功功率、无功功率和视在功率?解:星形联结5342222LXRZIp==A=44AZUp2205sin===0.6XLZ53cos===0.8RZ54S=3UPIP=3×220×44V·A=29040V·AQ=3UPIPsin=3×220