电工电子技术基础期末复习

一：进行能量的转换、传输和分配。

二：实现信号的传递、存储和处理。

2、什么是关联方向？电流的实际方向与电流的参考方向的区别？下图中电流应该是大于零还是小于零？

所确定采用的电流参考方向和电压参考方向一致的那个方向称为关联方向。

电流的实际方向规定为正电荷移动的方向，由高电势流向低电势；而电流的参考方向则是人为任意假定的，不一定正确。

参考方向与实际方向相反，电流i<0。

3、电动势与电压的定义式都是功（焦耳）/电量（库伦），那么电压与电动势有什么区别？

电动势是描述电源本身特征的专用物理量，不随外电路的变化而改变，用来描述电源将其他形式的能转化为电能本领的大小，在数值上等于非静电力克服电场力将单位正电荷从负极搬运到正极所做的功。电动势的实际方向与电压实际方向相反，规定为由负极指向正极。

电压，即电势差，是电路中两点间的电势之差，电路中a、b两点间的电势差等于单位正电荷由a点移至b点电场力所做的功。电压的实际方向规定为由高电势指向低电势。

4、我们生活中会有成千上万种类的电器元件，为什么在研究电路理论时我们只是研究电阻、电感、电容三种元件？

电阻、电感、电容三种基本的无源元件是从实际的电器元件中抽象简化而来的理想物理模型，为了忽略那些对研究问题没有直接关系的因素同时控制好主要的变量便于研究，其他的元件都可以直接或间接地看作是由这三种元件组成的，但这三种元件不能被分解为其它元件。

5、我们研究的有源元件有电压源和电流源。从伏安关系说明电压源的特点；我们生活中使用的220V交流电源是否是这里所说的电压源？为什么？

电压源的伏安关系特点：u=us，两端的电压是由电源本身确定且不变的值，与外电路、流过电流的大小、方向无关，电流的大小由电源及外电路共同决定。

我们普通用户在生活中使用的220V交流电源可以近似地看作理想电压源，发电机本身产生的220V电压或许更接近：发电厂到我们使用插座处之间的导线有一定的电阻，尤其在用电高峰期，因为输出功率增大的缘故，电流变大，导线分得的电压也略有增大，但是电网的输入电压是不变的，我们插座获得的就会随之减小，但并不明显罢了。

6、什么是受控源，其分类及表示方法是什么？

电压或电流受电路中其它部分的电压或电流控制的电压源或电流源，称为受控源。分四类：电压控制电压源（VCVS），电压控制电流源（VCCS），电流控制电压源（CCVS），电流控制电流源（CCCS）。

7、对下图应用支路电流法列出基尔霍夫电流方程和电压方程。

设：电流参考方向如图。

A:i5=i3+i4 ①

B:i1=i2+i5 ② C:i1=i3+i6 ③

D:i6=i2+i4 ④可由①+②-③得到 采用关联参考方向，回路绕行方向如图。

i6R6+i1R1+i2R2-USE=0 i1R1+i5R5+i3R3=0 -i2R2+i5R5+i4R4=0

8、什么是等效电路？什么是等效变换？

具有相同电压电流关系（即伏安关系VAR）的不同电路称为等效电路。

将某一电路用与其等效的电路替换的过程称为等效变换。“对外等效,，对内不等效”

9、用戴维南定理求图示电路的电流I。

10、什么是过渡过程？产生过渡过程的原因是什么？换路定理的内容是什么？

过渡过程：电路从一个稳定状态过渡到另一个稳定状态，电压、电流等物理量经历一个随时间变化的过程。

产生原因：能量不能跃变。

换路定理：在换路前后电容电流和电感电压为有限值的条件下，电容电压u（C）及电感电流

i（L）在换路前后瞬间的值是相等的，即：uC(0+)=uC(0-);iL(0+)=iL(0-)

11、交流电是指大小和方向都随时间变化的电流或电压，为什么我们只研究按照正弦变化的交流电？

正弦交流电在工农业生产、科学研究及日常生活中应用广泛且在电力系统和电子技术领域占有十分重要的地位。本身具有有利于保护电器绝缘性能、减少能量损耗的优点。正弦函数是周期函数，其加减、求导、积分后仍是同频率的正余弦函数；正弦信号容易产生、传送与使用。另外各种非正弦交流电都可由不同频率的正弦交流电叠加而成，因此可用正弦交流电的分析方法来分析非正弦交流电。

12、写出一个正弦交流电压的数学表达式，指出其三要素，并说明三要素的意义。

u=uMsin(ωt+φ) 三要素是振幅uM、角频率ω和初相角（初相）φ。

其中振幅是正弦交流电的最大值，反映其变化幅度的大小。角频率是正弦量单位时间内变化的弧度数，反映其变化速度的快慢。初相是t=0时的相位角度，体现计时起点。

13、为什么要用相量表示正弦量？

电路各部分与电源频率相同，所以可以隐含ω。相量和正弦量二者并非相等，只是借助相量工具运用复数有效避免正弦量计算时三角函数运算的繁琐，画相量图还能使问题的解决更加方便直观。

14、RLC串联电路。已知R=5kΩ，L=6mH，C=0.001μF，U=5sin106tV。(1) 求电流i和各元件上的电压，画出相量图；(2)当角频率变为2×105rad/s时，电路的性质有无改变。

15、什么是有功功率？什么是无功功率？什么是视在功率？它们之间是什么关系？

有功功率又叫平均功率，是电路（电阻部分）实际对外做功消耗的功率，是交流电在一个周期内瞬时功率的平均值，用P表示，单位为“瓦”(W)，P=UIcosφ。

无功功率(绝非无用功率)，表示二端网络与外电路进行能量交换的幅度。不对外做功，没有真正消耗能量，用Q表示，单位为“乏”(Var)，Q=UIsinφ。

视在功率表示用电设备的容量大小，用S表示。单位为“伏安”(VA)，S=UI。

三者关系用功率（直角）三角形表示，为：S2=P2+Q2。

16、功率因数提高有什么意义？一般采用什么方法？

提高功率因数的意义：

①提高发、配电设备电能的有效利用率；

②减少输电线路的电压降和功率损失，提高效率；

③省电，降低成本，有利于安全生产。

方法：在感性负载上并联适当的电容器，避免长时间空载运行，选择恰当的设备容量。

17、什么样的电源是三相电源？我国在企业实际应用的三相电的线电压是多少，相电压又是多少？相电压与线电压是什么关系？

由3个频率相同、振幅相同、相位互差120°的正弦电压源所构成的电源称为三相电源。

线电压（任意两根相线之间的电压）是380伏；相电压（任一相线即火线与零线之间的电压）是220伏；线电压是相电压的3倍。 18、请画出二极管的正向特性和反向特性？画出二极管图形符号，并说明二极管的特点？

二极管具有单向导电的特点：1.正向特性：正向电压很小时，处于截止状态，超过一定数值后才导通；2.反向特性：外加反向电压，电流很小；3.击穿特性：当反向电压超过击穿电压，电流急剧增大；4.频率特性：当交变频率超过最高工作频率，会失去单向导电性。

19、请画出NPN型三极管的图形符号；示意性画出三极管的输出特性曲线;并指出三个区；说明分别处在三个区的工作条件。

饱和区：发射结正向偏置，集电结正向偏置。

放大区：发射结正向偏置，集电结反向偏置。

截止区：发射结反向偏置，集电结反向偏置。

20、下图是一个共射级基本放大电路，请说明所给原件的作用?

①晶体管V：放大元件，用基极电流iB控制集电极电流iC。

②电源UCC和UBB:使发射结正偏，集电结

AB &晶体管的

F反偏，晶

C1Rs+us－+ui－RB+－+RC+VC2++RLuo－UCC－体管处在放大状态，同时也是放大电路的能量来源，提供电流iB和iC。

③偏置电阻RB：用来调节基极偏置电流iB。

UBB④集电极负载电阻RC:将集电极电流iC的变化转换为电压的变化。

⑤电容C1、C2：用来传递交流信号，起到耦合的作用。同时，又使放大电路和信号源及负载间直流相隔离，起隔直作用。

21、利用三极管的输入特性曲线和输出特性曲线，采用图解法分析共射级放大电路的电压放大过程。

22、说明放大电路微变等效电路法的基本思想，并画出三极管的微变等效电路。

把非线性元件晶体管所组成的放大电路等效成一个线性电路，就是放大电路的微变等效电路，然后用线性电路的分析方法来分析，在静态工作点附近的小范围内，用直线段近似地代替晶体管的特性曲线。

23、画出由二极管组成的与门电路，画出逻辑符号，写出逻辑代数表达

F=AB

24、证明分配率：A+BA=(A+B)(A+C)

(A+B)(A+C)=AA+AB+AC+BC

=A+AB+AC+BC

=A(1+B+C)+BC

=A+BC

25、用与非门设计一个交通报警控制电路。交通信号灯有红、绿、黄3种，3种灯分别单独工作或黄、绿灯同时工作时属正常情况，其他情况均属故障，出现故障时输出报警信号。

26、用与非门设计一个举重裁判表决电路。设举重比赛有3个裁判，一个主裁判和两个副裁判。杠铃完全举上的裁决由每一个裁判按一下自己面前的按钮来确定。只有当两个或两个以上裁判判明成功，并且其中有一个为主裁判时，表明成功的灯才亮。

27、写出如下逻辑图的最简逻辑表达式。