電工學基礎知識大全

2022-11-27 07:45:07 字數 4624 閱讀 9993

電工基礎知識點

1. 電路的狀態:通路;斷路;短路。

2. 電流:電荷的定向移動形成電流。習慣上規定:正電荷定向移動的方向是電流的正方向,

實際的電流方向與規定的相反。

公式: ()

直流電:電流方向和強弱都不隨時間而改變的電流。

交流電:大小和方向都隨時間做週期性變化,並且在乙個週期內平均值為零的電流。

3. 電阻:表示物體對自由電子定向移動的阻礙作用的物理量。

公式: ()

導體的電阻是由本身決定的,由它本身的電阻率和尺寸大小決定,還與溫度有關。對溫度而言,存在正溫度係數和負溫度係數變化。

4. 部分電路的歐姆定律:導體中的電流與兩端的電壓成正比,與它的電阻成反比。

公式: (導體的電阻是恆定的,變化的是電流和電壓)

5. 電阻的福安特性曲線:如果以電壓為橫座標,電流為縱座標,可畫出電阻的u-i關係曲線。

電阻元件的福安特性曲線是過原點的直線時,叫做線性電阻。如果不是直線,則叫做非線性電阻。(圖:p8)

6. 電能: () 實際中常以,簡稱度。

7. 電功率:在一段時間內,電路產生或消耗的電能與時間的比值,用p表示。

公式: (適用於純電阻電路)

可見,一段電路上的電功率,跟這段電路兩端的電壓和電路中的電流成正比。用電器上通常標明它的電功率和電壓,叫做用電器的額定功率和額定電壓。

8. 焦耳定律(電流熱效應的規律):電流通過導體產生的熱量,跟電流的平方,導體的電阻和通電的時間成正比。

公式: ()

閱讀p12,13頁的『閱讀與應用』的三和四

9. 電動勢:表徵電源做工能力的物理量,用e表示。電源的電動勢等於電源沒有接入電路時兩極間的電壓。它是乙個標量,但規定自負極通過電源內部到正極的方向為電動勢的方向。

10. 閉合電路的歐姆定律:閉合電路內的電流,跟電源的電動勢成正比,跟整個電路的電阻成反比。

公式:閉合電路由兩部分組成:一部分是電源外部的電路,叫做外電路,包括用電器和導線等;另一部分是電源內部電路,叫做內電路,如發電機的線圈,電池內的溶液等。外電路的電阻通常叫做外電阻,內電路也有電阻,通常叫做電源的內電阻,簡稱內阻。

:電源的電動勢等於內,外電路電壓降之和。

對端電壓的分析:

a.b. (外電路短路)

cd.11.電源向負載輸出的功率: 當電源給定而負載可變,外電路的電阻等於電源的內阻時(),電源的輸出功率最大,這時叫做負載與電源的匹配。

12.電池組的基本接法:串聯,併聯和混聯。

串聯: 適用於:當用電器的額定電壓高於單個電池的電動勢時,並用電器的額定電流必須小於單個電池允許通過的最大電流。

併聯: 適用於:當用電器的額定電流比單個電池允許同過的最大電流大時,並用電器的額定電壓必須低於單個電池的電動勢。

混聯:當電池的電動勢和允許通過的最大電流都小於用電器的額定電壓和額定電流時,可以先組成幾個串聯電池組,使用電器得到需要的額定電壓,在把這幾個串聯的電池組併聯起來,使每個電池實際通過的電流小於允許通過的最大電流。

13.電阻的串聯與併聯:

串聯:把兩個或兩個以上的電阻依次連線,組成一條無分支電路,這樣的連線方式叫做電阻的串聯。

a 特點:(1)串聯電路中流過每個電阻的電流都相等,即:

(2)串聯電路中的總電壓等於各電阻兩端的分電壓之和;即

b 性質:(1)串聯電路的等效電阻(即總電阻)等於各串聯電阻之和。即

(2)串聯電路的分壓性質:在串聯電路中,各電阻上分配的電壓與電阻值成正比,即阻值越大的電阻分配到的電壓越大;反之電壓越小

(3)串聯電路中的功率分配: 在串聯電路,各電阻上分配的功率與阻值成正比

c 應用:(1)用幾個電阻串聯以獲得較大的電阻。

(2)採用幾個電阻串聯構成分壓器,使同一電源能供給幾種不同數值的電壓,如下圖所示。

(3)當負載的額定電壓低於電源電壓時,可用串聯電阻的方法將負載接入電源。

(4)限制和調節電路中電流的大小。

(5)擴大電壓表量程。(公式:)

併聯:把幾個電阻並列的連線起來,就組成併聯電路。

a 特點:(1) 電路中各支路兩端的電壓相等。

2)電路中的總電流等於各支路的電流之和。

b 性質:(1)總電阻的倒數等於各支路電阻的倒數之和。即

2)各支路的電流與其電阻成反比。

(以兩電阻的併聯為例)

(3)各支路電阻所消耗的功率與其電阻成反比。

c 應用:(1)凡是額定工作電壓相同的負載都採用併聯的工作方式。這樣每個負載都是乙個可獨立控制的迴路,任一負載的正常啟動或關斷都不影響其它負載使用。

(2)獲得較小電阻。

(3)擴大電流錶的量程。(公式:)

14.電阻的混聯:在實際電路中,既有電阻的串聯,又有電阻的併聯,叫做電阻的混聯。

方法:電流法與等電位法。(p27)

15.萬用表的基本原理和使用(p28)

16.電阻的測量:

a 伏安法:(1)電流錶外接法:適用於待測電阻的阻值比電壓表的內阻小得多時,測出的電阻值比實際值小些。(p32。圖2-25。a)

2)電流錶內接法:適用於待測電阻的阻值比電流的內阻大得多時,測出的電阻值比實際值大些。(p32。圖2-25。b)

b 惠斯通電橋法:電橋平衡的條件:中間的靈敏電流錶讀數為零。電橋鄰臂的電阻之比相等,電橋對臂的電阻乘積相等。

公式:17.電位:電路中零電位的點規定之後,電路中任一點與零電位點之間的電壓(電位差),就是該點的電位。

零電位:講電位也要先指定乙個計算電位的起點。

注:零電位的選擇可以是任意的,習慣上規定大地的電位為零。

計算:電路中各點電位,只要從這一點通過一定的路徑繞到零電位的點,該點的電位即等於此路徑上全部電壓降的代數和。

公式: 電源:

電阻:18.支路:由乙個或幾個元件首尾相接構成的無分支電路。

節點:三條或三條以上支路匯聚的點。

迴路:電路中任一閉合路徑。網孔:指電路迴路中不含有支路的迴路。

基爾霍夫電流定律(節點電流定律/kcl):電路中任意乙個節點上,在任一時刻,流入節點的電流之和,等於流出節點的電流之和。即,在任一電路中任一節點是,電流的代數和永遠等於零。

基爾霍夫電壓定律(迴路電壓定律/kvl):對於任意乙個集中引數電路中的任意乙個迴路,在任何時刻,沿該迴路的所有支路電壓代數和等於零。

19.支路電流法的分析步驟:a 假定各支路電流的方向和迴路方向,迴路方向可以任意假設,對於具有兩個以上電動勢的迴路,通常取值較大的電動勢的方向為迴路方向,電流方向也可參考此法來假設。b 用基爾霍夫電流定律列出節點電流方程式。

c 用基爾霍夫電壓定律列出迴路電壓方程式。d 代入已知數,解聯立方程序,求出各支路的電流。 e 確定各支路的電流方向(注意題上已知)。

(請把例題多看幾次)

20.疊加定理:由線性電阻和多個電源組成的線性電路中,任何乙個支路中的電流(或電壓)等於各個電源單獨作用時,在此支路中所產生的電流(或電壓)的代數和。疊加定理只能用來求電路中的電壓或電流,而不能用來求功率。

步驟:a 分別作出由乙個電源單獨作用的分圖,而其餘電源只保留其內阻。(電壓源不作用時,當成一根導線;電流源不作用時,當成斷開的) b 分別計算分圖中每一支路電流的大小和方向。

c 求出各電動勢在各個支路中產生的電流的代數和,這些電流就是各電動勢共同作用時,在各支路中產生的電流。(注意例題)

21.二端網路:電路也叫電網路或網路。如果網路具有兩個引出端與外電路相連,不管其內部結構如何,這樣的網路就叫二端網路。分為有源和無源二端網路。

戴維寧定理:對外電路來說,乙個含源二端網路可以用乙個電源來代替,該電源的電動勢等於二端網路的開路電壓,其內阻等於含源二端網路內所有電動勢為零,僅保留其內阻時,網路兩端的等效電阻(輸入電阻)。

步驟:a 把電路分為待求支路和含源二端網路兩部分。 b 把待求支路移開,求出含源二端網路的開路電壓。 c 把網路內各電源除去,僅保留電源內阻,求出網路兩端的等效電阻。

d 畫出含源二端網路的等效電路,把待求支路移入,進行求解。(注意等效電源的正負極和題上待求支路的參考方向)

22.電容器:如何兩個彼此絕緣而又互相靠近的導體,都可以看成乙個電容器,這兩個導體就是電容器的兩個極。使電容器帶電的過程叫做充電,這時總是使它的乙個導體帶正電荷,另乙個導體帶負電荷。

充電後的電容器失去電荷的過程叫做放電。

電容:電容器所帶的電荷量與它的兩極板間的電壓比值,表徵了電容器的特性,這個比值叫做電容器的電容。

公式: 單位:

平行板電容器的電容:跟電介質的介電常數成正比,跟正對面積成正比,跟極板的距離成反比。

公式電介質的介電常數由介質的性質決定。

23.電容器的連線:a串聯:1每個電容器所帶電荷量相等;2 串聯電容器的總電容的倒數等於各個電容的倒數之和;3 每個電容器所帶電壓與電容成反比。

b併聯:1每個電容器所帶電壓相等;2 併聯電容器的總電容等於各個電容器的電容之和;3 每個電容器所帶電荷量與電容成正比。(注意例題,這時串並聯時安全電壓的求法)

24.電容器充電:電流由大變小,直到為零;電壓由小變大。

電容器放電:電流由大變小,直到為零;電壓由大變小,直到為零。

25.電容器中的電場能量:與電容器的電容成正比,與電容器兩極板之間的電壓平方成正比。

公式:電容器是儲能原件。加在電容器兩極板上的電壓不能超過某一限度,一旦超過這個限度,電介質將被擊穿,電容器損壞。這個極限電壓叫做擊穿電壓,電容器的安全工作電壓應低於擊穿電壓。

一般電容器均標有電容量,允許誤差和額定電壓(即耐壓)。

26.磁場跟電場一樣,是一種物質,因而具有力和能的性質。同名磁極互相排斥,異名磁極互相吸引。

電工學基礎知識綱要

1.電路的組成 負載,電源,中間環節 導線,開關 2.電路按功能分為 a 電力電路 實現電能的傳輸,分配和轉換 b 訊號電路 實現訊號的傳遞和處理 3.電路的基本物理量 a 電流 單位時間內通過導線橫截面的電荷量。i q t,電位,安培 a 方向 正電荷 負電荷 b 電壓 電場力把單位正電荷從電場中...

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