电工与电子技术知识点.docx
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电工与电子技术知识点
《电工与电子技术基础》教材复习知识要点
第一章:
直流电路及其分析方法复习要点
基本概念:
电路的组成和作用;理解和掌握电路中电流、电压和电动势、电功率和电能的物理意义;理解电压和电动势、电流参考方向的意义;理解和掌握基本电路元件电阻、电感、电容的伏-安特性,以及电压源(包括恒压源)、电流源(包括恒流源)的外特性;理解电路(电源)的三种工作状态和特点;理解电器设备(元件)额定值的概念和三种工作状态;理解电位的概念,理解电位与电压的关系。
基本定律和定理:
熟练掌握基尔霍夫电流、电压定律和欧姆定理及其应用,特别强调ΣI=0和ΣU=0时两套正负号的意义,以及欧姆定理中正负号的意义。
分析依据和方法:
理解电阻的串、并联,掌握混联电阻电路等效电阻的求解方法,以及分流、分压公式的熟练应用;掌握电路中电路元件的负载、电源的判断方法,掌握电路的功率平衡分析;掌握用支路电流法、叠加原理、戴维宁定理和电源等效变换等方法分析、计算电路;掌握电路中各点的电位的计算。
基本公式:
欧姆定理和全欧姆定理
电阻的串、并联等效电阻
KCL、KVL定律
分流、分压公式
一段电路的电功率
电阻上的电功率
电能
难点:
一段电路电压的计算和负载开路(空载)电压计算,注意两者的区别。
常用填空题类型:
1.电路的基本组成有电源、负载、中间环节三个部分。
2.20Ω的电阻与80Ω电阻相串联时的等效电阻为100Ω,相并联时的等效电阻
为16Ω。
3.戴维南定理指出:
任何一个有源二端线性网络都可以用一个等效的电压源来表示。
4.一个实际的电源可以用电压源来表示,也可用电流源来表示。
5.电感元件不消耗能量,它是储存磁场能量的元件。
6.电容元件不消耗能量,它是储存电场能量的元件。
7.通常所说负载的增加是指负载的功率增加。
8.电源就是将其它形式的能量转换成电能的装置。
9.如果电流的大小和方向均不随时间变化,就称为直流。
10.负载就是所有用电设备,即是把电能转换成其它形式能量的设备。
11.电路就是电流流过的闭合路径。
12.把单位时间内通过某一导体横截面的电荷量定义为电流强度(简称电流),用I来表示。
13.电压源,其等效电压源的电动势就是有源二端网络的开路电压。
14.叠加原理只适用于线性电路,而不适用于非线性电路。
15.某点的电位就是该点到参考点的电压。
16.任意两点间的电压就是这两点的电位差。
17.电气设备工作时高于额定电压称为过载。
18.电气设备工作时低于额定电压称为欠载。
19.电气设备工作时等于额定电压称为满载。
20.为防止电源出现短路故障,通常在电路中安装熔断器。
21.电源开路时,电源两端的电压就等于电源的电动势。
第2章:
正弦交流电路-复习要点
基本概念:
理解正弦交流电的三要素:
幅值、频率和初相位;理解有效值和相位差的概念;掌握正弦量的相量表示法,掌握正弦量与相量之间的转换方法;理解正弦交流电路的瞬时功率、无功功率、视在功率的概念,掌握有功功率、功率因数的概念;理解阻抗的概念;掌握复数的计算方法,掌握相量图的画法。
基本定律和定理:
理解电路基本定律的相量形式,以及欧姆定理的相量形式。
分析依据和方法:
熟练掌握单一参数交流电路中电压与电流相量关系,即大小关系和相位关系;理解阻抗的串、并联,掌握混联电路等效阻抗的求解方法,以及分流、分压公式相量式的熟练应用;掌握电路(负载)性质的判断;掌握用相量法、相量图,以及大小关系和相位关系计算简单正弦电路的方法;掌握有功功率、无功功率和视在功率的计算方法,理解感性负载提高功率因数的方法。
基本公式:
复数
,
(注意几种取值)
相量(复数)的计算
欧姆定理的相量式
阻抗的串、并联等效电阻
KCL、KVL定律相量式
分流、分压公式相量式
有功电功率
无功电功率
视在功率
功率三角形
难点:
利用相量图分析电路,多参混联电路的分析计算。
常用填空题类型:
1.纯电容交流电路中通过的电流有效值,等于加在电容器两端的电压除以它的容抗。
2.在RLC串联电路中,发生串联谐振的条件是感抗等于容抗。
3.把最大值、角频率、初相角称为正弦量的三要素。
4.纯电感交流电路中通过的电流有效值,等于加在电感两端的电压除以它的感抗。
5.纯电阻交流电路中通过的电流有效值,等于加在电阻两端的电压或电压有效值除以它的电阻值。
6.在RL串联交流电路中,通过它的电流有效值,等于电压有效值除以它的阻抗的模。
7.在感性负载的两端适当并联电容器可以使功率因数提高,电路的总电流减小。
8.任何一个正弦交流电都可以用有效值相量和最大值相量来表示。
9.已知正弦交流电压
,则它的有效值是380V,角频率是314rad/s。
10.实际电气设备大多为感性设备,功率因数往往较低。
若要提高感性电路的功率因数,常采用人工补偿法进行调整,即在感性线路(或设备)两端并联适当的电容器。
11.电阻元件在正弦交流电路中的复阻抗是R。
12.在正弦交流电路中,由于各串联元件上电流相同,因此画串联电路相量图时,通常选择电流作为参考相量。
13.电阻元件上的伏安关系瞬时值表达式为i=u/R;电感元件上伏安关系瞬时值表达式为
,电容元件上伏安关系瞬时值表达式为
。
14.在正弦交流电路中,有功功率的基本单位是瓦,无功功率的基本单位是泛,视在功率的基本单位是伏安。
15.负载的功率因数越高,电源的利用率就越高,无功功率就越小。
16.只有电阻和电感元件相串联的电路,电路性质呈电感性;只有电阻和电容元件相串联的电路,电路性质呈电容性。
17当RLC串联电路发生谐振时,电路中阻抗最小且等于电阻R;电路中电压一定时电流最大,且与电路总电压同相。
18.已知正弦交流电压
,则它的频率为50Hz,初相角是-60º。
20在纯电阻元件的正弦交流电路中,已知电压相量的初相角为40º,则电流相量的初相角为40º。
21.在纯电感元件的正弦交流电路中,已知电压相量的初相角为40º,则电流相量的初相角为-50º。
22.在纯电容元件的正弦交流电路中,已知电压相量的初相角为40º,则电流相量的初相角为130º。
23.在纯电阻元件的正弦交流电路中,已知电流相量的初相角为20º,则电压相量的初相角为20º。
24.在纯电感元件的正弦交流电路中,已知电流相量的初相角为20º,则电压相量的初相角为110º。
25.在纯电容元件的正弦交流电路中,已知电流相量的初相角为20º,则电压相量的初相角为-70º。
26.在纯电感元件的正弦交流电路中,呈现的复阻抗是jXL。
27.在纯电容元件的正弦交流电路中,呈现的复阻抗是-jXC。
28.在RLC串联电路的正弦交流电路中,呈现的复阻抗是R+j(XL-XC)。
29.在正弦交流电路中,由于并联各元件上电压相同,所以画并联电路相量图时,一般选择电压作为参考相量。
第3章:
三相交流电路-复习要点
基本概念:
理解对称三相电压概念,理解相电压、相电流和线电压和线电流的概念,理解三相负载对称和不对称的概念,理解三相负电路中电压、电流的对称性概念,掌握三相负载的联接方法,理解三相四线制供电电路中中线的作用,理解三相电路有功功率、视在功率和无功功率的概念。
分析依据和方法:
熟练掌握三相对称负载Y联接和△联接时,线电压与相电压和线电流与相电流的大小及相位关系,以及线、相电压电流的计算;掌握三相不对称负载Y联接且有中线时,线电流和中线电流的计算;掌握三相电路有功功率、视在功率和无功功率计算。
基本公式:
对称三相电压正相序线、相电压关系
三相不对称负载Y联接有中线或三相对称负载无中线时,线、相电压关系
;
(有中线时)
三相对称负载△联接时,线、相电流关系
;
三相负对称载时三相功率
三相不对称负载时三相功率
常用填空题类型:
1.三相对称电压就是三个频率相同、幅值相等、相位互差 120°的三相交流电压。
2.三相电源的相序有正序和反序之分。
3.三相电源相线与中性线之间的电压称为相电压。
4.三相电源相线与相线之间的电压称为线电压。
5.有中线的三相供电方式称为三相四线制。
6.无中线的三相供电方式称为三相三线制。
7.我国在三相四线制(低压供电系统)的照明电路中,相电压是220V,线电压是380V。
8.在三相四线制电源中,线电压等于相电压的
倍,其相位比相电压超前30o。
9.三相四线制负载作星形联接的供电线路中,线电流与相电流相等。
10.三相对称负载三角形联接的电路中,线电压与相电压相等。
11.三相对称负载三角形联接的电路中,线电流大小为相电流大小的
倍、其线电流相位比对应的相电流滞后30o。
12.在三相负载作星形联接时,三相负载越接近对称,中线电流就越接近于0。
13.在三相对称负载三角形联接的电路中,线电压为220V,每相电阻均为110Ω,则相电流IP=_____2A_____,线电流IL=___2
A_______。
14.对称三相电路Y形联接,若相电压为
V,则线电压
V。
15.在对称三相交流电路中,已知电源线电压有效值为380V,若负载作星形联接,负载相电压为_____220V______;若负载作三角形联接,负载相电压为____380V____。
16.对称三相交流电路的有功功率
,其中φ角为相电压与相电流的夹角。
17.三相负载的联接方法有星形连接和三角形连接两种。
18.在不对称三相负载作星形联接的电路中,有中线就能使负载的相电压对称。
19.在三相四线制供电线路中,中线上不允许接熔断器和开关。
20.△三相不对称负载星形连接,各相负载均为电阻性,测得IA=2A,IB=4A,IC=4A,则中线上的电流为2A。
21.在三相正序电源中,若A相电压uA初相角为45º,则线电压uAB的初相角为75º。
22.在三相正序电源中,若B相电压uB初相角为-90º,则线电压uAB的初相角为60º。
23.在三相正序电源中,若C相电压uC初相角为90º,则线电压uAB的初相角为0º。
24.在三相正序电源中,若线电压uAB初相角为45º,则相电压uA的初相角为15º。
25.在三相正序电源中,若线电压uAB初相角为45º,则相电压uB的初相角为-105º。
26.三相对称电动势的特点是最大值相同、频率相同、相位上互差120°。
27.当三相对称负载的额定电压等于三相电源的线电压时,则应将负载接成三角形。
28.当三相对称负载的额定电压等于三相电源的相电压时,则应将负载接成星形。
29.三相电源的线电压超前对应相电压30°,且线电压等于相电压的
倍。
30.三相对称负载作三角形连接时,线电流滞后对应相电流30°,且线电流等于相电流的
倍。
31.在三相交流电路中,三相不对称负载作星形连接,中线能保证负载的相电压等于电源的相电压。
32.三相交流电路中,只要负载对称,无论作何联接,其有功功率均为
。
第4章:
常用半导体器件-复习要点
基本概念:
了解半导体基本知识和PN结的形成及其单向导电性;掌握二极管的伏安特性以及单向导电性特点,理解二极管的主要参数及意义,掌握二极管电路符号;理解硅稳压管的结构和主要参数,掌握稳压管的电路符号;了解三极管的基本结构和电流放大作用,理解三极管的特性曲线及工作在放大区、饱和区和截止区特点,理解三极管的主要参数,掌握NPN型和PNP型三极管的电路符号。
分析依据和方法:
二极管承受正向电压(正偏)二极管导通,承受反向电压(反偏)二极管截止。
稳压管在限流电阻作用下承受反向击穿电流时,稳压管两端电压稳定不变(施加反向电压大于稳定电压,否者,稳压管反向截止);若稳压管承受正向电压,稳压管导通(与二极管相同)。
理想二极管和理想稳压管:
作理想化处理即正向导通电压为零,反向截止电阻无穷大。
三极管工作在放大区:
发射结承受正偏电压;集电结承受反偏电压;
三极管工作在饱和区:
发射结承受正偏电压;集电结承受正偏电压;
三极管工作在截止区:
发射结承受反偏电压;集电结承受反偏电压;
难点:
含二极管和稳压管电路分析,三极管三种工作状态判断以及三极管类型、极性和材料的判断。
常用填空题类型:
1.本征半导体中价电子挣脱共价键的束缚成为自由电子,留下一个空位称为空穴,它们分别带负电和正电,称为载流子。
2.在本征半导体中掺微量的五价元素,就称为N型半导体,其多数载流子是自由电子,少数载流子是空穴,它主要依靠多数载流子导电。
3.在本征半导体中掺微量的三价元素,就称为P型半导体,其多数载流子是空穴,少数载流子是自由电子,它主要依靠多数载流子导电。
4.PN结加正向电压时,有较大的电流通过,其电阻较小,加反向电压时处于截止状态,这就是PN结的单向导电性。
5.在半导体二极管中,与P区相连的电极称为正极或阳极,与N区相连的电极称为负极或阴极。
6.晶体管工作在截止区的条件是:
发射结反向偏置,集电结反向偏置。
7.晶体管工作在放大区的条件是:
发射结正向偏置,集电结反向偏置。
8.晶体管工作在饱和区的条件是:
发射结正向偏置,集电结正向偏置。
9.三极管IB、IC、IE之间的关系式是(IE=IB+IC),IC/IB的比值叫直流电流放大系数,△IC/△IB的比值叫交流电流放大系数。
10.在电子技术中三极管的主要作用是:
具有电流放大作用和开关作用。
11.若给三极管发射结施加反向电压,可使三极管处于可靠的截止状态。
12.已知某PNP型三极管处于放大状态,测得其三个电极的电位分别为-9V、-6V和-6.2V,则三个电极分别为集电极、发射极和基极。
13.已知某NPN型三极管处于放大状态,测得其三个电极的电位分别为9V、6.2V和6V,则三个电极分别为集电极、基极和发射极。
14.N型半导体中自由电子是多数载流子,空穴是少数载流子。
15.P型半导体中空穴是多数载流子,自由电子是少数载流子。
16.给半导体PN结加正向电压时,电源的正极应接半导体的P区,电源的负极通过电阻接半导体的N区。
17.给半导体PN结加反向电压时,电源的正极应接半导体的N区,电源的负极通过电阻接半导体的P区。
18.半导体三极管具有放大作用的外部条件是发射结正向偏置,集电结反向偏置。
19.二极管的反向漏电流越小,二极管的单向导电性能就越好。
20.半导体三极管是具有二个PN结即发射结和集电结。
21.三极管的偏置情况为发射结正向偏置、集电结正向偏置时,三极管处于饱和状态。
第5章:
基本放大电路-复习要点
基本概念:
理解共发射极放大电路的组成及各部分的作用,理解放大的工作原理,理解放大电路静态和动态,理解静态工作点的作用;理解放大电路中的交流参数:
输入电阻、输出电阻和放大倍数的意义。
分析依据和方法:
掌握直流通路和交流通路的画法;掌握静态分析方法:
估算法和图解法;掌握直流负载线画法;掌握动态分析方法:
小信号微变等效电路法计算交流参数,会图解法作定性分析;理解稳定静态工作点的过程和原理;理解射极输出器的基本特点和用途。
重点内容:
固定偏置电路、分压式放大电路、射极输出器三个电路的静态工作点和微变等效电路。
会画直流通路和交流通路。
具体内容如下表:
名称
固定偏置电路
分压偏置电路
射极输出电路
电路
静态工作点计算
IC=βIB
UCE=UCC-RCIC
微变等效电路
电压放大倍数
,
,
输入电阻
输出电阻
常用填空题类型:
1.射极输出器的特点是电压放大倍数小于而接近于1,输入电阻高、输出电阻低。
2.射极输出器可以用作多级放大器的输入级,是因为射极输出器的输入电阻高。
3.射极输出器可以用作多级放大器的输出级,是因为射极输出器的输出电阻低。
4.为稳定静态工作点,常采用的放大电路为分压式偏置放大路。
5.为使电压放大电路中的三极管能正常工作,必须选择合适的静态工作点。
6.三极管放大电路静态分析就是要计算静态工作点,即计算IB、IC、UCE三个值。
7.共集放大电路(射极输出器)的集电极是输入、输出回路公共端。
8.共集放大电路(射极输出器)是因为信号从发射极输出而得名。
9.射极输出器又称为电压跟随器,是因为其电压放大倍数接近于1。
10.画放大电路的直流通路时,电路中的电容应断开。
11.画放大电路的交流通路时,电路中的电容应短路。
12.若放大电路的静态工作点选得过高,容易产生饱和失真。
13.若放大电路的静态工作点选得过低,容易产生截止失真。
14.放大电路中有交流信号输入时的状态称为动态。
15.当输入信号为零时,放大电路的工作状态称为静态。
16.当输入信号不为零时,放大电路的工作状态称为动态。
17.放大电路的静态分析方法有估算法、图解法。
18.放大电路的动态分析方法有微变等效电路法、图解法。
19.放大电路输出信号的能量来自直流电源。
第6章集成运算放大器-复习要点
基本概念:
集成运算放大器的图形符号及管脚用途;放大电路中的负反馈及深度负反馈;理想集成运算放大器的条件和基本性能;三种基本运放电路的分析方法;集成运算放大器的基本应用电路(即:
加法,减法,积分和微分电路);运算放大器的组成、主要参数;理想集成运算放大器的模型条件;比例运算电路,集成运算放大器的应用。
分析方法:
集成运算放大器的基本应用电路(即:
加法,减法,积分和微分电路);比例运算电路。
重点:
集成运算放大器的线性应用
难点:
集成运算放大器的性非线性应用
电路名称
电路
关系式
反相比例运算
同相比例运算
加法运算
减法运算
积分运算
微分运算
常用填空题类型:
1.运算放大器工作在线性区的分析依据是u+=u-和i+=i-≈0。
2.运算放大器工作在饱和区的分析依据是u+>u-,uo=Uo(sat)和u+<u-,uo=-Uo(sat)。
3.运算放大器工作在线性区的条件引入深度负反馈。
4.运算放大器工作在非线性区的条件开环或引入正反馈。
5.“虚短”是指运算放大器工作在线性区时u+=u-。
6.“虚断”是指运算放大器工作在线性区时i+=i-≈0。
7.反相比例运算电路中,由于u+=u-≈0,所以反相输入端又称为“虚地”点。
8.运算放大器的输出端与同相输入端的相位关系是同相。
9.运算放大器的输出端与反相输入端的相位关系是反相。
10反相比例运算电路的反馈类型是并联电压负反馈。
11.同相比例运算电路的反馈类型是串联电压负反馈。
12.集成运算放大器Auo=105,用分贝表示100dBdB。
第7章:
直流稳压电源-复习要点
基本概念:
理解直流稳压电源四个环节及作用:
变压、整流、滤波和稳压;理解单相半波、桥式整流原理;了解滤波电路、稳压电路的原理。
了解集成稳压器的应用
分析依据和方法:
掌握半波、桥式整流电路负载平均电压、电流的计算,以及整流二极管的平均电流和最高反向电压的计算。
会画半波、桥式整流波形,以及负载上整流输出电流、电压极性。
基本公式:
半波整流
桥式整流
常用填空题类型:
1.桥式整流和单相半波整流电路相比,在变压器副边电压相同的条件下,桥式整流 电路的输出电压平均值高了一倍;若输出电流相同,就每一整流二极管而言,则桥式整流电路的整流平均电流大了一倍,采用桥式整流 电路,脉动系数可以下降很多。
2.在电容滤波和电感滤波中, 电感 滤波适用于大电流负载, 电容 滤波的直流输出电压高。
3.电容滤波的特点是电路简单,输出电压较高,脉动较小,但是外特性较差,有电流冲击。
4.电容滤波的特点是电路简单,输出电压较高,脉动较小,但是外特性较差,有电流冲击。
5.电容滤波的特点是电路简单,输出电压较高,脉动较小,但是外特性较差,有电流冲击。
6.电容滤波的特点是电路简单,输出电压较高,脉动较小,但是外特性较差,有电流冲击。
7.对于LC滤波器,频率越高,电感越大,滤波效果越好。
8.对于LC滤波器,频率越高,电感越大,滤波效果越好。
9.对于LC滤波器,频率越高,电感越大,滤波效果越好,但其体积大,而受到限制。
10.集成稳压器W7812输出的是正电压,其值为12伏。
11.集成稳压器W7912输出的是负电压,其值为12伏。
12.单相半波整流的缺点是只利用了电源的半个周期,同时整流电压的脉动较大。
为了克服这些缺点一般采用桥式整流电路。
13.单相半波整流的缺点是只利用了电源的半个周期,同时整流电压的脉动较大。
为了克服这些缺点一般采用桥式整流电路。
14.单相半波整流的缺点是只利用了电源的半个周期,同时整流电压的脉动较大。
为了克服这些缺点一般采用桥式整流电路。
15.稳压二极管需要串入限流电阻才能进行正常工作。
16.单相桥式整流电路中,负载电阻为100Ω,输出电压平均值为200V,则流过每个整流二极管的平均电流为_1___A。
17.由理想二极管组成的单相桥式整流电路(无滤波电路),其输出电压的平均值为9V,则输入正弦电压有效值应为10V。
18.单相桥式整流、电容滤波电路如图所示。
已知RL=100
,U2=12V,估算U0为14.4V。
19.单相桥式整流电路(无滤波电路)输出电压的平均值为27V,则变压器副边的电压有效值为30V。
20.单相桥式整流电路中,流过每只整流二极管的平均电流是负载平均电流的___一半___。
21.将交流电变为直流电的电路称为整流电路。
22.单相桥式整流电路变压器次级(付边)电压为10V(有效值),则每个整流二极管所承受的最大反向电压为14.14V。
23.整流滤波电路如题图所示,变压器次级(付边)电压的有效值U2=20V,滤波电容C足够大。
则负载上的平均电压UL约为24V。
上题图
下题图
24.图示为含有理想二极管组成的电路,当输入电压u的有效值为10V时,输出电压U0平均值为9V。
第11章:
三相异步电动机-复习要点
基本概念:
了解三相异步电动机的基本结构,工作原理,理解转差率的概念;理解机械特性及铭牌数据的含义,正确理解额定转距、最大转距和起动转距,以及过载系数和启动能力;掌握三相异步电动机起动和反转的方法。
分析依据和方法:
掌握转速、转差率和同步转速三者之间关系,以及同步转速与磁极对数和电源频率之间的