电气专业基础知识 第一部分 专业基础知识 一、电路与电磁场 （一）电路模型和基本定律 1、掌握电阻、电容、电感、独立电压源、独立电流源、受控电压源、受控电流源元件的定义、性质。 什么是电阻：我们把物质对电流产生的阻碍作用叫电阻； 什么是电容：我们把在给定电位差下的电荷储藏量称作电容。（一般来说，电荷在电场中会受力而移动， 当导体之间有了介质，则阻碍了电荷移动而使得电荷累积在导体上；造成电荷的累积储存，最常见的例子 就是两片平行金属板。） 什么是电感：我们把线圈通电后，在线圈中形成磁场感应，感应磁场又会产生感应电流来抵制通过线 圈中的电流。我们把这种电流与线圈的相互作用关系称其为电的感抗，也就是电感； 什么是独立电压源：我们把可用一个与电路中所有电流和电压无关的理想电压源与一个无源元件相串 联来表示的有源元件； 什么是独立电流源：输出电流恒定不变的电源称为电流源，当内阻相对于外阻很大很大的时候，就可 以把一个电源看做电流源，根据全电路欧姆定律 I=E/(r+R).内阻 r 超级大的时候，外阻 R 改变对 I 的影 响不大；什么是受控电压源：我们把受电路中另一部分电压或电流控制的电压源称作受控电压源； 什么是受控电流源：我们把受电路中另一部分电压或电流控制的电流源称作受控电流源； 2、掌握电流、电压参考方向的概念 电压的参考方向：在电路理论中，电压的方向规定为电压降的方向； 电流的参考方向：在电路理论中，电流的方向规定为电荷移动的方向； 3、掌握功率的概念 什么是功率：功率就是单位时间内所做的功，或单位时间内转移或转换的能量； 4、掌握基尔霍夫电流定律 什么是基尔霍夫电流定律：对于任意一个集中参数电路中的任意一个结点或闭合面，在任何时刻，通 过该结点或闭合面的所有支路电流代数和等于零； （二）电路的分析方法 1、掌握常用的电源等效变换方法 电源对于负载来说，可以看成是电压的提供者，也可以成是电流的提供者。如果一个实际电压源与一 个实际电流源对负载等效变换的话，只要它们满足在任意负载上提供的电压相等或通过任意负载上电流相 等即可相互等效。根据这一条件推导如下：①实际电压源可以看成是一个理想电压源 E 与一个内阻 Ro 串 联组合，其输出电压为 U＝E－IRo 或 I＝E／Ro－U／Ro，②实际电流源可以看成是一个理想电流源 Is 与 一个内阻 Rs 并联组合，其输出电流为 I＝Is－U／Rs； 2、掌握节点电压法求解电路方程 以节点电压为对象列写电路方程分析电路的方法。步骤：①任意选择一个节点作为参考节点；② 计算其它节点与参考节点之间的电压，节点电压方向为从独立节点指向参考节点；③参考节点经过独 立节点再回到参考节点的电压为零。 3、熟悉回路电流法求解电路方程 什么是回路（网孔）电流法：在电路中确定出全部独立回路，以回路电流为未知数，根据基尔霍夫电 压定律列出含有回路电流的回路电压方程，然后求解出各回路电流，而各支路电流等于该支路内所通过的 回路电流的代数和； 4、掌握叠加定理、戴维南定理和诺顿定理 什么是叠加定理：在线性电路中，任一支路的电流(或电压)可以看成是电路中每一个独立电源单独作用于 电路时，在该支路产生的电流(或电压)的代数和。当线性电路中有几个电源共同作用时，各支路的电流(或 电压)等于各个电源分别单独作用时在该支路产生的电流(或电压)的代数和(叠加)； 什么是戴维南定理：对于任意含独立源,线性电阻和线性受控源的单口网络(二端网络),都可以用一个电 压源与电阻相串联的单口网络(二端网络)来等效.这个电压源的电压,就是此单口网络(二端网络)的开路电压, 这个串联电阻就是从此单口网络(二端网络)两端看进去,当网络内部所有独立源均置零以后的等效电阻； 什么是诺顿定理：一个含独立电源、线性电阻和受控源的二端电路，对两个端子来说都可等效为一个 理想电流源并联内阻的模型。 其理想电流源的数值为有源二端电路的两个端子短路时其上的电流，并联 的内阻等于内部所有独立源为零时电路两端子间的等效电阻。电路的这种特性，我们称之为诺顿定理； （三）正弦交流电路 1、掌握正弦交流电路的三要素和有效值 正弦交流电路的三要素是：频率、峰值和相位。（正弦交流电路是电压或电流的大小和方向随时间作 周期性变化的电路。） 交流电的有效值：若某一交流电与另一直流电在相同时间内通过同一电阻产生相等的热量，则这一直 流电的电压或电流的数值分别等于该交流电的电压或电流的有效值。I=Im/√2 2、掌握正弦交流电路的阻抗、导纳、电流、电压、有功功率、无功功率、视在功率和功率因数的概念 什么是阻抗： 在具有电阻、电感和电容的电路里，对交流电所起的阻碍作用叫做阻抗； 什么是导纳：导纳是电导和电纳的统称。在电力电子学中导纳定义为阻抗的倒数，符号 Y，单位是西 门子； 什么是电流：电荷在媒质中的运动。电流方向规定为与电子运动方向相反、与电荷运动方向相同的方 向。大小等于流过导体给定截面的电量除以相应时间求得； 什么是电压：电压也称作电势差或电位差，是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差。 其大小等于单位正电荷因受电场力作用从 A 点移动到 B 点所作的功，电压的方向规定为从高电位指向低电 位的方向； 什么是有功功率：有功功率就是电能用于做功被消耗的功率，这些功率转化为热能、光能、机械能或 化学能而被利用的功率，称为有功功率；又叫平 均 功 率 。功率在一个周期内的平均值叫做有功功率，它是 指在电路中电阻部分所消耗的功率，以字母 P 表示，单位瓦特； 什么是无功功率：交流电力系统需要电源供给两部分能量，一部分将用于作功而被消耗掉，这部分电 能将转换为机械能、光能、热能或化学能，我们称为“有功功率”，在电力系统的负载中，只有电阻才消耗 有功功率。另一部分能量是用来建立磁场，用于交换能量使用的，对于外部电路它并没有作功，由电能转 换为磁能，再由磁能转换为电能，周而复始，并没有消耗，主要是建立磁场用，这部分能量我们称为“无 功功率”，无功是相对于
