电工与电子技术重点内容及习题解析

电工与电子技术重点内容及习题解析

上册 电工技术部分共8章

第１章 电路的基本概念与基本定律 第2章 电路的分析方法 第3章 电路的暂态分析 第4章 正弦交流电路 第5章 三相电路

第6章 磁路与铁心线圈电路 第7章 交流电动机

第10章 继电接触器控制系统 下册 电子技术部分共6章

第14章 半导体二极管和三极管 第15章 基本放大电路 第16章 集成运算放大器 第18章 直流稳压电源

第20章 门电路和组合逻辑电路 第21章 触发器和时序逻辑电路

各章节基本要求和重点内容：

第1章 电路的基本概念与基本定律

基本要求：

1.了解电路模型及理想电路元件的意义；

2.理解电路变量（电压、电流及电动势）参考方向（及参考极性）的意义 ； 3.理解电路的基本定律（“Ω”、KCL及KVL）并能正确地应用； 4.了解电源的不同工作状态（有载、开路 及短路）及其特征； 5.理解电气设备（或元件）额定值的意义；

6.能分析计算简单的直流电路及电路中各点的电位。 重点内容：

? 电路变量参考方向（及参考极性） ? 基本定律（“Ω”、KCL及KVL）的正确应用。

“Ω”：U??RI

KCL：?I?0， 或 ?I入??I出

KVL：

?U?0或?U升??U降

【例1.1】在 图 示 电 路 中 ，US ，IS 均 为 正 值，其 工 作 状 态 是 ( (a) 电 压 源 发 出 功 率 (b) 电 流 源 发 出 功 率 (c) 电 压 源 和 电 流 源 都 不 发 出 功 率

)。

+USIS

【解】功率和负载的判断。用电流、电压的实际方向判别。如果二者方向相反，电流从

“+”端流出，为电源发出功率；反之则是负载吸收功率。所以答案为(a) 电 压 源 发 出 功 率。

第2章 电路的分析方法

基本要求

1、 掌握用支路电流法、叠加原理和戴维南定理分析电路的方法； 2、 理解实际电源的两种模型及其等效变换。 重点内容：

? 叠加原理和戴维南定理

【例2.1】应用戴维宁定理计算图中2?电阻中的电流I。

【解】（1）将2?电阻断开。求开路电压Uab0，

（2）将二端网络ab除源，得无源二端网络，如图所示。求等效电阻R0

Uab0?Uac?Ucd?Udb??2?1?0?12?6?2?6V3

R0?1?1?

3?6?4?3?6

（3）画出戴维宁等效电路。

I?Uabo6??1AR0?24?2

【注意】戴维宁定理的解题步骤。

【例2.2】试用支路电流法求所示电路中的各支路电流。0.8Ω和0.4Ω分别为两个电压源的内阻。

【解】用基耳霍夫电流定律列独立结点电流方程，取a点为

I?I1?I2?10

用基耳霍夫电压定律列独立回路电压方程， 120?0.8I1?0.4I

116?0.4I2?4I

I1?9.38A,I2?8.75A,I?28.1A

第三章 电路的暂态分析

基本要求

1.理解电路的暂态与稳态，以及电路时间常数的物理意义；

2.掌握一阶线性电路的零输入响应及在阶跃激励下的零状态响应和全响应的分析方法。 重点内容：RC电路的响应

要点：换路定则与电路电压、电流初始值的确定 （1）换路定则 uC(0?)?uC(0?)

il(0?)?iL(0?)

(2) 应用换路定则确定电流、电压初始值的方法

首先求出换路前稳态电路中储存元件电感中的电流iL(0?)和电容两端的电压uC(0?)；

对换路后的电路，应用换路定律，将电感元件用理想电流源iL(0?)代替，将电容元件用理想电压源uC(0?)代替，然后计算各支路的电流和元件端的电压，即为所求初始值。 （3）“三要素法” f(t)?f(?)?[f(0?)?f(?)]e?t?

【例3.1】电路如下图所示，开关S长期合在a上，如在t?0时把它合到位置b后，试求uC。

S(t?0)a5Vb3V1k?2k?3?FuC【解】 uC(0?)?210?5?V 1?2310V 3uC(0?)?uC(0?)?uC(?)?2?3?2V 1?2??RC?(1//2)k?3??2ms

uC?uC(?)?[uC(0?)?uC(?)]tt --104???2?（-2）e?2?eV33第4章 正弦交流电路

基本要求：

1.理解正弦量的三要素，特别是有效值和相位差；

2.熟悉正弦量的各种表示方法以及相互间的关系； 3.掌握单一参数的电压、电流之间的关系，并掌握用相量法计算简单的交流电路的方法； 4.掌握有功功率和功率因数的计算，了解瞬时功率、无功功率、视在功率的概念和提高功率因数的经济意义。

本章重点：

? 单一参数的电压、电流之间关系的相量表示； ? 交流电路的分析计算方法：相量图和相量式。

要点：单一元件交流电路特性

基本关系列表如下：设i?2Isin?t?Imsin?t。

电路参数 R L C uR?Ri?RImsin?t 瞬时值 电压电流关系 uL?Ldi1uC??idt dtC?XLImsin(?t?90?)?XCImsin(?t?90?)UL?I?L?IXL ??jI?X ULL 有效值 相量式 相量图 相位差 UR?IR ??I?R UR UC?I1?IXC ?C???jI?X UCC uR和i同相 uL超前i90?角 0 uC滞后i90?角 0 有功功率 U2PR?UI?IR? R2QL?ULI无功功率 0 2UL ?IXL?XL2QC??UCI2UC ??IXC??XC2

【例4.1】RLC串联电路如下图所示，已知：u?2202sin314tV，R?30?，L?127mH，C?40μF。试求：(1) 电流i的瞬时值表达式；(2)电压uLR的有效值ULR. ?uiC?LuLRR--

【解】(1) XL??L?314?127m?40?

XC?11??80? ?C314?40?Z?R2?(XL?XC)2302?(40?80)2?50?

I?U220??4.4A 50Z???u??i?arctan40?80??53.1? 30?i??u???0?(?53.1?)?53.1?

i?2Isin(314t??i)?4.42sin(314t?53.1?)A