电工课程考证理论复习.docx

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电工课程考证理论复习

电工课程考证复习大纲

电路基本概念和基本定律。

一、电路的组成及其功能：

了解电路的组成和功能；掌握电路的有载运行、开路、短路三种基本状态；掌握常用电路元件的图形和文字符号。

电路的组成：

电路由电源、负载、连接导线、和辅助元件等四部分组成。

电源：

为电路提供电能的装置称作电源。

电源的作用是为用电器具提供符合要求的电压和工作需要的电能。

负载：

将电能转换成其他形式能的用电设备或用电器具称作负载。

负载的作用是使用电能，为科学研究、生产、工作和生活服务。

导线：

连接电源、负载和辅助元件的导体，称作导线，导线的作用是连接设备，提供电流流通的路径。

辅助元件：

用于监测、保护和控制电路工作状态的器件称作辅助元件。

辅助元件的作用是测量电路中的物理量，控制电路的工作状态，保护电源和负载的安全。

电路的作用：

一类是传输和分配电能，另一类是传递和处理信号。

电路的三种基本状态：

有载运行（闭路或者通路）、断路（开路）、短路。

断路又叫开路，指电路中有一处或者多处断开，使电流没有流通路径的情形。

闭路又称通路，指电路没有断开的地方，能够形成电流通路的情形。

短路是指导线直接连接在电路中的某两点之间的情形。

常用电路元件的图形和文字符号：

二、电流：

理解电流强度的定义；掌握电流强度的计算公式和电流方向。

电流强度：

单位时间内通过电路中某一横截面积的定向运动电荷电量的多少称作电流强度。

电流强度的计算公式：

式中：

电量q的单位为C（库仑）；时间t的单位为s（秒），电流强度的单位为A（安培）

电流方向：

通常把带正电荷的载流子定向运动的方向规定为电流的方向。

三、电压、电位：

了解电压、电位的物理意义；掌握电压与电位的关系；掌握电压实际方向的三个表示方法；掌握电压与电位的计算。

电压：

电场力移动电荷所做的功与电荷量的比值称作电压。

电压的方向为正电荷在电场力作用下的移动方向。

式中：

功W的单位为J（焦耳）；电量q的单位为C（库仑）；电压的单位为V（伏特）。

电位：

电场力把正电荷从电场中的某一点移到参考点所做的功W与正电荷q的比值，称作该点的电位。

电压和电位的定义式相同，它们都用V（伏特）作单位。

电压与电位的关系：

1、电路中两点之间的电压等于这两点电位之差。

2、电器中某一点的电位，等于该点与参考点之间的电压。

电压的三种表示方法：

1、电压的符号U加双下标表示。

2、在电路中的两点或者元件的两端标注极性来表示。

3、用箭头表示。

四、电阻器与电阻定律：

掌握电阻和电阻率的概念；掌握金属导体电阻的计算；了解导体电阻率与温度的关系；了解电阻器的作用和分类。

电阻：

电荷定向运动受到的阻碍称作电阻，电阻用符号R表示，用Ω（欧姆）作单位。

电阻率：

某种物质所制成的原件（常温下20。

C）的电阻与横截面积的乘积与长度的比值叫做这种物质的电阻率。

由导体的材料决定。

金属导体电阻的计算：

导体的电阻率随温度的变化而变化。

电阻器对电流有阻碍作用，通常分成固定电阻器、可变电阻器、特种电阻器三大类。

五、欧姆定律：

掌握部分电路欧姆定律的公式及应用；理解线性电阻的伏安特性曲线。

部分电路欧姆定律的公式及应用：

导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。

线性电阻的伏安特性曲线：

欧姆定律成立

时，以导体两端电压为纵坐标，导体中的

电流I为横坐标，所做出的曲线，称为伏

安特性曲线。

这是一条通过坐标原点的直

线。

具有这种性质的电器元件叫线性元件，其电阻叫线性电阻或欧姆电阻。

六、电源及其电动势：

理解电动势的概念，电动势的大小和方向；掌握电动势与电源电压的关系，一般电路电位降的规律。

电源和电动势：

电源是将其他形式能转换为电能的装置，描述电源的主要参数有电源的电动势和内电阻。

非电场力移动电荷所做的功与移动电荷量的比值，称作电源的电动势。

在电源的内部，电动势的方向由电源的负极（低电位）指向正极（高电位）。

电动势用符号E表示，则

非电场力做的功W用J（焦耳）作单位，电量q用C（库仑）做单位，则电源电动势E的单位V（伏特）。

电源电动势和电压单位相同。

非电场力移动电荷时，也要受到阻碍。

在电源内部，电荷定向运动受到的阻碍称为电源的内阻，用符号Ri表示，内电阻Ri的单位为Ω。

电动势与电压的关系：

电源两端的电压称作电源的端电压，外电路两端的电压称为路端电压。

电源的端电压和路端电压是相等的，用符号U表示。

U=IR或者U=E-IR。

电源的端电压U为电源电动势E与内电压IRi之差，电源的端电压U随电路的电流I的增大而下降。

当外电路断开，I=0时，电源的端电压与电源的电动势相等，即U=E，当电源短路，电源的端电压为“0”，即U=0。

电路电位降得规律：

在外部电路中，电压沿电流方向下降。

七、全电路欧姆定律：

掌握全电路欧姆定律的公式及应用；理解电源的外特性曲线。

全电路欧姆定律的公式及应用：

闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比。

电源的外特性曲线：

电源两

端的电压（端电压）随输出

电流的变化而变化的规律，

称作电源的外特性。

当电源

开路时，电源端电压就是电

源的电动势；当电源短路时，

电源的端电压为“0”。

电源

伏安特性曲线与电压轴交点

对应的电压值，为电源的电

动势；电源伏安特性曲线与

电压轴交点对应的电压值

和曲线与电流轴交点对应

的电流值之比，为电源的内电阻。

八、电功和电功率：

了解电路中能量的转换；理解电功和电功率的定义；掌握电源和负载的功率计算；掌握额定电流、额定电压、额定功率的概念。

电路中的能量转换：

电能转化为其他形式的能。

电功：

电场力对电荷所做的功即电流所做的功，简称电功。

W=UIt

电流做的功等于电路中的电压与电路中的电流和通电时间的乘积。

电路中的电流做了多少功就有多少电流转化为其他形式的能。

电功率：

电流在单位时间（1s）内所做的功称为电功率。

电功率为电路电压与电流的乘积。

电源和负载的功率计算：

外电路负载消耗电能的功率P外为电源端电压U与电流I的乘积，即P外=UI

若外电路只有电阻，则

电源内部发热消耗电能的功率是P内=I2Ri

电源做工的功率，即非电场力将其他形式的能转换为电能的功率P源为电源电动势E与电流I的乘积，即P源=EI

根据能量守恒定律，则EI=I2R+UI。

通常把外电路消耗电能的功率称作电源的输出功率。

额定电流、额定电压、额定功率的概念：

为使在电路中的负载正常工作，常规定负载的电流、电压和功率大小。

负载正常工作的电流称作额定电流，用符号IN表示；负载正常工作的电压称作额定电压，用符号UN表示；负载正常工作的电功率称作额定功率，用符号PN表示，PN=UNIN。

若负载在电路中的实际电流I>IN,或实际电压U>UN,或实际电功率P>PN,负载可能损坏；若负载在电路中的实际电流I

九、负载获得最大功率的条件：

了解负载获得最大功率的条件；理解负载获得最大功率的计算公式。

当外电路的电阻与电源的内电阻相等时，电源输出的功率最大。

或者说；当负载的电阻与电源的内电阻相等时，负载获得最大功率。

因此，负载获得最大功率的条件是：

负载的电阻与电源的内电阻相等。

直流电路分析

一、电阻的串联和并联：

理解串、并联电路中电流、电压和功率分配规律；掌握电阻串联、并联和混联时有关等效电阻、电压及电流的计算；了解电阻串联电路和并联电路的应用；了解电池串联和并联时，等效电动势及等效内阻的计算。

1、串联电路：

串联电路中的电流处处相等。

I=I1=I2=...=In

串联电路中的每个电阻两端的电压与电阻的大小成正比，电路的总电压为每个电阻两端的电压之和。

U=U1+U2+...+Un，串联电路具有分压作用。

电阻串联时，功率的分配与电阻成正比，电阻越大，功率越大。

电阻串联的等效电阻：

R=R1+R2+...+Rn

电阻串联时的电流计算：

电阻串联时的电压计算：

U1=IR1、U2=IR2、Un=IRn

2、并联电路：

并联电路中的电流等于各个支路的电流之和。

I=I1+I2+...+In

并联电路具有分流作用，每个电阻的电流都可以根据欧姆定律进行计算：

并联电路电流的分配与电阻的大小成反比，电阻越小，电阻中的电流越大。

并联电路中的每个电阻两端的电压相等，电路的总电压与每个电阻两端的电压相等。

U=U1=U2=...=Un

电阻并联时，功率的分配与电阻成反比，电阻越小，功率越大，电阻越大，功率越小。

并联电路等效电阻的倒数之和等于各支路电阻的倒数之和。

3、混联电路：

既有电阻串联，又有电阻并联，这样的连接方式称为混联。

分析混联电路，应先计算串联或并联支路的等效电阻，再计算整个电路的等效电阻，把电路简化成只有一个电阻的简单电路。

4、电池串联时，等效电动势等于各个电池的电动势之和，等效内阻等于各电池内阻之和。

电池（电池相同）并联时，等效电动势与单个电池的电动势相同，等效内阻的倒数等于各个电池内阻的倒数之和。

二、电压源、电流源：

理解理想电压源、理想电流源的定义、特性及其应用。

若电源的端电压与通过它的电流无关，这样的电源称作理想电压源，通过理想电压源的电流由接在它边上的电阻的大小来决定。

若电流源的电流与端电压无关，这样的电源称作理想电流源。

理想电流源的端电压由它所连接的电阻大小决定。

三、基尔霍夫定律：

了解节点、支路、回路和网孔的定义，并能正确识别；理解基尔霍夫电流定律（KCL）和电压定律（KVL）的文字表述和数学公式。

节点：

三个或者三个以上支路的连接点称作节点。

支路：

在电路中至少要有一个元件，且通过这些元件的电流为同一电流的分支称作支路。

回路：

在电路中，由支路构成的闭合路径称作回路。

网孔：

在电路中，内部不含有支路的回路称作网孔。

基尔霍夫电流定律（KCL）：

在任一时刻，流入任一节点的电流之和等于流出该节点的电流之和。

基尔霍夫电流定律也可以说成：

根据电流参考方向，规定流入节点的电流取“+”号，流出节点的电流取“-”号，在任一时刻，连接在电路中任一节点上的各支路电流的代数和等于“0”。

基尔霍夫电流定律的一般表达式可写成

基尔霍夫电流定律对于任一闭合面同样也适用。

基尔霍夫电压定律：

在任一时刻，沿电路中的任一回路，电阻两端电压代数和等于电源电动势的代数和，即

电阻中电流的方向与回路绕行的方向相同，电阻两端的电压IR取“+”，相反则取“-”；电源的电动势方向（要注意：

电动势的方向是由负极指向正极）与回路绕行的方向相同，电源电动势E取“+”，相反则取“-”。

四、基尔霍夫定律在电路分析中的应用：

会应用基尔霍夫电流定律和电压定律列写电路方程；掌握应用支路电流法求解2个网孔电路的方法。

运用基尔霍夫定律求解电路中各支路电流的基本方法和步骤是：

先指定各支路的电流参考方向和回路的绕行方向，然后运用KCL和KVL列出等式，最后求解由这些等式组成的方程组，即可得到电路中各支路的电流。

第一步：

指定电路中的电流方向。

第二步：

对电路中的节点，根据KCL列出等式（方程式）。

第三步：

先选定回路和回路的绕行方向，确定回路中个电阻两端电压和各电源电动势是“+”还是“-”，再根据KVL列出方程式。

第四步：

用数学中解多元一次方程组的方法，求出方程式中的未知量。

五、掌握电桥平衡的条件及实际应用。

电桥电路的平衡条件是：

电桥相邻臂电阻的比值相等或相对臂电阻的乘积相等。

电桥平衡时，电桥支路的电流为“0”，电桥支路两端的电压为“0”，连接电桥支路的两个节点的电位相等。

电桥常用于测量电阻，电桥测量电阻的电路如上图所示，连接被测电阻Rx的桥臂称作测量臂，连接电阻箱Rp的桥臂称作比较臂，其余的两个桥臂则称作比率臂，比率臂上电阻R1和R2的电阻值准确度很高。

根据电桥平衡的条件：

，

电容器

一、电容器的基础知识：

了解电容器的结构、电容量和工作电压；理