《电工与电器设备》辅导答疑

《电工与电器设备》 辅导答疑辅导老师：盛青云

　　本课程包括电路分析部分，变压器、电机部分和安全用电部分。我们重点介绍了电路分析和变压器、电机部分。基中电路分析部分是本课程的主体和重点，是学习变压器、电机的理论基础，其他部分是理论联系实际的部分。　　本课程包括电路分析部分，变压器、电机部分和安全用电部分。我们重点介绍了电路分析和变压器、电机部分。基中电路分析部分是本课程的主体和重点，是学习变压器、电机的理论基础，其他部分是理论联系实际的部分。　　本课程与其他学科相比，显著特点是教材中所有的电压、电流、电动势等物理量都用参考方向或参考极性表示，所有定理定律都按参考方向来列写，参考方向贯穿课程的始终，所以一定要掌握参考方向的意义和表式方法。　　考试要求、重点及解题方法详见“串讲”，这里只强调一下最主要的东西。

一、掌握基本电路元件的伏安关系、相位关系、能量关系等。一、掌握基本电路元件的伏安关系、相位关系、能量关系等。　　课程中介绍了七种基本元件：电阻元件、电感元件、电容元件、电压源、电流源、理想受控电压源和理想受控电流源。例如：电容元件（参见图（一）） A.一般关系：　（1）伏安关系：　（2）相位上：电流　　超前于电压u角度为　（3）电容元件只是储存电场能量的理想元件，不消耗电能,它只与电源或以外图（一）

的电路进行能量交换。这种互相交换的能量称为无功功率。的电路进行能量交换。这种互相交换的能量称为无功功率。电容无功率为　　　　在正弦电路中，我们很少用上述伏安关系来直接进行计算，而是采用“相量法” B.相量关系：注意先将图（一）变换为图（二）的相量模型（1）伏安关系：图（二）

　　其中“　　　 ”称为复数容抗，它可通过　　与　　之比求得复容抗的大小称为“容抗”即：当C不变时，　　频率f成反比（2）相位上：　超前于　　　　　（见图（三））图（三）

（3）功率：有功功率P＝0（不消耗电能）；无功功率：（3）功率：有功功率P＝0（不消耗电能）；无功功率： 2、电压源、电流源它们是实际电源的两种类型，一般是电路中的电源。 ①理想电压源、电流原定义、性质注意：电压原由理想电压源与内阻、串联组成，它是小内阻实际电源的模型。　　电流原由理想电流源与内阻并联组成，它是高内阻实际电源的模型，两种模型在一定条件下可以进行等效互换。

②掌握等效变换的条件，变换后参考方向如何标定？②掌握等效变换的条件，变换后参考方向如何标定？ 3、受控源定义、性质、特点二、直流电路的分析与计算 1、掌握基本霍夫定律，能正确地运用支路电流法解题。　　因为KCL和KVL不但适用于线性电路也适用于非线性电路，应用很广，是必须掌握的内容。 2、利用电压源、电流源等效变换化简电路解题。 3、运用叠加原理、戴维南定量和诺顿定理解题（必须掌握）

例一、电路如图（四）所示，试用叠加原理求电流I例一、电路如图（四）所示，试用叠加原理求电流I 图（四）（一）原电路可分解为如下三个电路（见图五）

图（五） 对于图（五）a：　　　　　　　　　

对于图（五）b： 对于图（五）c：例二、试用戴维南定量求图（六）所示电路各的电压U

图（六） 图（七）解：1、断开所求2　电阻，将剩下的有源二端网络化简为戴维南等效电路。首先，求开路电压　　（见图（七））由图（七）可知：

2、求有源二端网络的等效电阻　　为此将a、b两点直2、求有源二端网络的等效电阻　　为此将a、b两点直接短路（见图（八） a ）因为a、b两点短路，所以电压U＝0　　受控电压源为零（见图（八） b ）可将它等效变换为图（八）c所示形式，由图（ c）可求得所以

图（八）

3、求电流I 画出戴维南等效电路如图（九）所示，并将2　电阻接于a、b两端：由图（ c）可求得：图（九）特别注意：电压、电流参考方向一旦选定，解题过程中不得改变，否则会出现错误。

三、单相正弦电路的分析与计算 1、正弦量有效值（或最大值）、角频率、初相的物理意义是什么？什么是相位差、同相、反相、超前滞后等概念？ 2、正弦量的相量表示法什么叫相量？为什么要引进相量？（必须复习复数的运算方法）。相量是为解决正弦交流电路繁琐的三角函数运算而引进的概念。相量法是正弦交流电路解题的工具，不掌握“相量”这个概念就不懂得正弦交流电路的分析与计算，

它会影响后读课程的学习，所以相量法求解简单电路是它会影响后读课程的学习，所以相量法求解简单电路是必须掌握的内容，不可回避。 3、什么是复阻抗？为何采用复阻抗？运算法则是什么？　　在直流电路中，因为频率F＝0，感抗　　　　　，容抗　　　　，电感、电容的性质体现不出来，所以电路只用电阻一个参数描述，而在正弦交流电路中，因为一般频率　　　　　　　　　　所以要用电阻、电感和电容三个参数来描述，

这是正弦交流电路引进“复阻抗”的根本原因。这是正弦交流电路引进“复阻抗”的根本原因。复阻抗定义：对于一个元件：对于无原二端网络　　 4、单相正弦电路的功率： 5、单相正弦电路物解题方法： 1）相量运算法：将电路中的电压、电流用相量表示　R、 L、C电路参数用复阻抗表示。即把原电路变换为相量模型，在这种情况下，前面直流电路所有方法都可运用到正弦电路中来，只是所有定理定律、公

式等都要用相量形式表示。 例三，RLC并联电路如图（十） a所示，已知R＝40 L=4MH,C=5 F,电源电压求　并画出相量图

解：根据图（十）b得：

根据KCL：

相量图如图（十一）所示： （2）相量图解法　　根据题意定性地通出电路的相量图，再按几何关系，求正弦量的大小和初相。

例四，电路如图（十二）所示，求图中电流　　和电压例四，电路如图（十二）所示，求图中电流　　和电压表读数。图（十二）

解：设电流表内阻为零，电压表内阻为无穷大，则图解：设电流表内阻为零，电压表内阻为无穷大，则图（十二）a可化简为图（十二）b的形式。对于图b,以　　参考相量，即令　　　　　　，画在水平位置。电流　电容支路的电流，它超前于电压　角度　，画出垂直　的方位（见图十三）并联部分的另一支路电流设为　　，则

　　应画在滞后于　　角度为　　的方向，大小　　　A　　应画在滞后于　　角度为　　的方向，大小　　　A 根据KCL：　　　　　　　　　

在图上用平行四边形法则求出总电流　　，由图在图上用平行四边形法则求出总电流　　，由图可见　　　　即　　的读数为10A 对于图（十二）b，A、B两点间的电容电流　　应超前于端电压　　角度　　故电压　　应画在滞　于　　　　的方位，根据已知数据再根据　　　　　　在图上作出　　，显然即　　的读数为四、三相电路的分析与计算

　　三相电路由三个单相电路按特定方式联接而成。对　　三相电路由三个单相电路按特定方式联接而成。对于每一相而言，都是一个单相正弦电路，完全可以运用前述方法求解电路，但具体计算时有它的特点，复习时应抓住这些特点。 1、什么是对称电压、对称电流、对称电源、对称电动势？怎么写出一组对称电压、对称电流？ 2、什么是对称负载？ 3、三相电源的　接有什么特点？　联接呢？三相负载星形联接、特点？三相负载的三角形联接、特点？

4、在什么情况下　　　　　　　　　？ 5、三相电路的功率五、一阶动态电路的三要素解法 1、什么是换路定律？ 2、动态电路的三要素是指什么？如何计算？特别注意：换路定律只能用来计算，除些以外的所有各量必须用“　等效电路”来求。 “　等效电路”怎么画？ 3、记住三要素公式

初始值、稳态值和时间常数“C”的计算详见串讲内容。初始值、稳态值和时间常数“C”的计算详见串讲内容。六、磁路与变压器重点在变压器变换电压、变换电流和变换阻抗的作用及同极性端的定义和判别方法七、电动机这一章： 1、掌握三相异步电动机的转动原理，（1）旋转磁场产生的条件是什么？（旋转磁场实际上是定子电流、转子电流产生的两旋转磁场的合成磁场）（2）旋转磁场的转向由什么决定？（3）旋转磁场的转速

其中旋转磁场的极对数P与三相定子绕组的安排、布置有关。其中旋转磁场的极对数P与三相定子绕组的安排、布置有关。 2、掌握转差率S的物理意义与计算方法 3、三相异步电动电动机的机械特性当　和　　不变时，的关系曲线称为机械特性。根据公式　　　　　，对应每一个转速n,便可求得一个S,对应每一个S在转矩公式中可求得电磁转矩T，中可求得电磁转矩T，因而可作出上述的机械特性曲线。

在机械特性上要搞清三个重要转矩的含义与计算：在机械特性上要搞清三个重要转矩的含义与计算： 1）额定转矩记住三相异步电动机等速运行（即稳定运行）时，电磁转矩（驱动转矩）必须与阻力转矩相平衡，即其中　　（机械负载转矩）　　（空载损耗转矩，由于　　很小，可忽略）。式中　　用“瓦特”表示

式中　　用“千瓦”表示。 　　在机械特性的a、b段，负载转距变化时，引起转速发生变化，这时电磁转矩总能调节到与负载转矩相适应的状态，称为稳定运行区，而b、c段则没有这种作用，故称为不稳定区。（2）最大转矩它决定电动机的过载能力，过载系数：当　　超过　　时，电动机就带不动负载了，如不及及时改变，会发生闷车现象，致使电动机电流立即升

高6-7倍，电动机严重过热，以致烧坏。 （3）起动转矩 ,与哪些因素有关，如何计算？（4）三相异步电动机的起动、反转、调速和制动，重点在起动和反转。 5）了解三相异步电动机铭牌数据的含义，如额定功率，额定电压、电流、额定效率等。 4、单相异步电动机的结构，为什么不能自行起动？它是如何解决起动问题的？

5、直流电动机的结构特点和工作原理。它励和并5、直流电动机的结构特点和工作原理。它励和并励直流电动机调速性能所依据的公式：即：

谢谢！祝同学们考试顺利！

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