全国注册电气工程师考试辅导教材-电工电子技术.ppt
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1、电工电子技术,2010年7月,内容及要求: 电场与磁场 电路分析方法 电机及拖动基础 电子技术,参考书:电工学上、下册(第五版 或:第六版) 秦曾煌编 高等教育出版社,第一节 、电场与磁场 -(物理学中基本电磁规律) 库仑定律 电磁感应定律 安培定律 电磁感应定律 ,第一节 、电场与磁场 -(物理学基础) 库仑定律 两个静止的点电荷在真空或空气中 相互作用的规律。,电场强度 反映电场“力”的性质的物理量。,第一节 、电场与磁场 -(物理学基础) 安培力 磁场中载流导体受到磁场力的作用规律。长直导线在匀强磁场中的受力为:,电磁感应定律 变化的磁场作用于导体时,在导体中产生的感应电动势,(2005
2、、99)以点电荷 q 所在点为球心,距点电荷 q的距离为 r 处的电场强度 E 等于: (A),(B),(C),(D),第二节 电路的基本概念和基本定律,基本元件: 有源源件 无源元件 基本定律: 欧姆定律 基尔霍夫定律 基本定理: 叠加原理 戴维南定理,一、电路的作用和基本物理量 、电路的作用 1、功能: A 传输能量 B 分配信息 2、结构: A 电源 B 负载 C 中间环节,(二) 电路的基本物理量 电流 i, 电压与电位差 Uab=Ua-Ub 电功率 p,(1) 在解题前先设定一个正方向,作为参考方向;,(3) 根据计算结果确定实际方向: 若计算结果为正,则实际方向与假设方向一致; 若
3、计算结果为负,则实际方向与假设方向相反。,(2) 根据电路的定律、定理,列出方程;并进行计算。,两点注意:1、正方向,2、电功率,功率的概念: 设电路中任意两点间的电压为 U ,流入此部分电路的电流为 I, 则这部分电路消耗的功率为:,在 U、 I 正方向选择一致的前提下:,“吸收功率”(负载),“发出功率”(电源),若 P = UI 0,若 P = UI 0,P(吸收)= P(发出),例8-1,二、基本电路元件 、电源元件 1、电压源: 2、电流源: 3、两种电源的等效变换 、负载元件(略),特点:(1)输出电压不变,其值恒等于电动势。 即 Uab E;,(2)电源中的电流由外电路决定。,理
4、想电压源 (恒压源): Ro= 0 时的电压源.,恒压源中的电流由外电路决定,设: E = 10V,当R1 、R2 同时接入时: I=10A,例,2. 电流源,b,Is,电流源模型,恒流源两端电压由外电路决定,设: IS=1 A,R=10 时, U =10 V,R=1 时, U =1 V,则:,注意:电流源的正方向与电动势的正方向一致。,例题,3、两种电源的等效变换,三、电路的工作状态 开路 短路 有载,四、电路的基本定律 1、电流定律 KCL 2、电压定律 KVL 3、欧姆定律,2005、100.图示电路U=12V、UE = 10V , R=0.4k.则电流I等于多少?,(A) 0.055
5、A (B) 0.03 A (C) 0.025 A (D) 0.005A,例: 图示电路, S断开后,A点电位VAo; S闭合后,A点电位Uas分别是 (a)-4v, 3.6v (b)6v,0v (c)4v, -2.4v (d)-4v, 2.4v,第三节 直流电路的解题方法 、叠加原理 、戴维南定理 注意:应用于线性电路。 独立电源和线性元件构成的电路,一 迭加定理,在多个电源同时作用的线性电路(电路参数不随电压、电流的变化而改变)中,任何支路的电流或任意两点间的电压,都是各个电源单独作用时所得结果的代数和。,+,例8:,”,”,”(”),(二) 戴维南定理,注意:“等效”是指对端口外等效,例9
6、:,2005、101.叠加原理只适用于分析下列哪项的电压、电流问题? (A)无源电路 (B)线性电路 (C)非线性电路 (D)不含也惑、电容元件的电路,第四节 正弦交流电路的解题方法 一、 正弦交流电路的三要素表示法 、 正弦交流电的三要素 、 正弦量的表示法 二、 单相交流电路 纯R、L、C电路 RLC串联电路分析,幅度:,已知:,频率:,初相位:,波形图,瞬时值,相量图,复数 符号法,小结:正弦波的四种表示法,单一参数正弦交流电路的分析计算小结,电路 参数,电路图 (正方向),复数 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,R,L,C,基本 关系,R-
7、L-C串联交流电路,关于复数阻抗 Z 的讨论,结论:的模为电路总电压和总电流有效值之比, 而的幅角则为总电压和总电流的相位差。,2005、102.图示电路,正弦电流i2的有效值I2=lA.电流i3的有效值I3 =2A,因此电流I1的有效值I1.等于多少?,(A).,(B).1+2=3A (C) .2-l=lA (D).不能确定,2005、103. 图示电路,u=141sin (314t - 30)V, i=14.lsin (314t -60)A, 这个电路的有功功率P等于多少?,(A). 500w (B). 866W (C). l000W (D). 1988W,三、三相交流电路,-为相电压 -
8、为线电压,在日常生活与工农业生产中,多数用户的电压等级为,、三相电源:,负载形接法,对称负载下:,负载Y形接法,、三相负载:,负载星形接法时的一般计算方法,第五节 电路的暂态过程 、电路的响应 、换路定则 、求解一阶电路的三要素法,l04.图示电路,换路前Uc(0-)=0.2U1, UR(0-)=0v, 求:电路换路后Uc(0+)和UR (0+) 分别为:,(A) .Uc(0+)=0.2U1, UR (0+)=0 (B). Uc(0+)=0.2U1, UR (0+)=0.2U1 (C). Uc(0+)=0.2U1, UR (0+)=0.8U1 (D). Uc(0+)=0.2U1, UR (0+
9、)=U1,2005、104. 图示电路,u=141sin (314t - 30)V, i=14.lsin (314t -60)A, 这个电路的有功功率P等于多少?,(A). 500w (B). 866W (C). l000W (D). 1988W,第六节 变压器、电动机及继电接触控制电路,一、磁路基础知识 二、变压器 三、电动机 四、继电接触控制电路,一、磁路基础知识,励磁电流:在磁路中用来产生磁通的电流,1、直流磁路分析,直流磁路的特点:,直流磁路和电路中的恒压源类似,一定,(线圈中没有反电动势),(R 为线圈的电阻),电路方程:,一般情况下 很小,2、交流磁路的分析,假设,则,最大值,有效
10、值,交流磁路的特点:,交流磁路和电路中的恒流源类似,固定,F随 变化,IS固定,U 随 R 变化,磁路特点,结论:改变匝数比,就能改变输出电压。,K为变比,1、原、副边电压关系,时,二、变压器,结论:原、副边电流与匝数成反比,空载励磁电流 很小,可忽略 。即:,2、原、副边电流关系,(变阻抗),3、原、副边阻抗关系,从原边等效:,结论:变压器原边的等效负载,为副边所带负载乘以 变比的平方。,2005-105.图示变压器,一次额定电压U1N=220V, 一次额定电流I1N=llA, 二次额定电压U2N=600V.该变压器二次额定电流I2N约为多少? (A). lA (B). 4A (C). 7A
11、 (D). 11A,3、三相异步机的起动方法:,三、电动机,1、三相异步机的运行原理:,2、三相异步机的运行特性:,1、三相异步机的运行原理:,三相异步电动机的同步转速(旋转磁场转速) “no”,极对数,每个电流周期 磁场转过的空间角度,同步转速,电动机转速和旋转磁场转速的关系,电动机转速:,转差率 (s)的概念:,异步电机运行中:,转差率 S 的大小反映了旋转磁场的转速和电动机转速差与旋转磁场的转速的相对关系。即:,一般情况: 0 S 1,电磁转矩 T:转子中各载流导体在旋转磁场的作用下, 受到电磁力所形成的转距。,2、三相异步机的运行特性:,用电参数表示的转矩公式,三相电动机的机械特性,根
12、据转矩公式,得特性曲线:,三个重要转矩,n0,T,n,(牛顿米),如果 电机将会 因带不动负载而停转。,求解,Tmax与S无关!,n0,T,n,(1) 直接起动。二三十千瓦以下的异步电动机一般 采用直接起动。,(3)转子串电阻起动。,3、三相异步机的起动方法:,Y 起动:,转子串电阻起动,线绕式转子,起动时将适当的R串入转子绕组中,起动后将R短路。,四、继电接触控制电路,2005-106.三相交流异步电动机可带负载启动,也可空载启动。比较两种情况下,电动机启动电流Ist的大小: (A)有载空载 (B).有载空载 (C)两种情况下启功电流值相同 (D)不好确定,1、电动机连续运行,KM,SB1,
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