(完整版)电气自动化专业知识

电气自动化专业知识

第一部分电工学基础知识

一、电路基础

1、电路：电流流过的全部通路称为电路。它是由一些电的

设备或器件组成的总体。

2、电源：电路中提供电能或电讯号的器件。

3、负载：在电路中吸收电能或输出讯号的器件称为负载。

4、激励：电源的电流或电压称为激励函数或激励。

5、响应：负载上的电流或电压称为响应。

6、电路元件：电路器件的理想化模型称为电路元件。

7、电容元件：具有储存或释放电场能量的性质，即电场效

应。

8、电感元件：具有储存或释放磁场能量的性质，即磁场效

应。

9、电压：电路中两点电位之差称为电位差，或电压。

10、基尔霍夫定律包括电流定律(KCL)和电压定律(KVL)。

11、基尔霍夫（第一定律）电流定律（KCL）：对于任一电

路中的任一节点，在任一瞬时，流出该节点的所有支路

电流的代数和为零。

12、基尔霍夫（第二定律）电压定律（KVL）：对于任一电

路中的任一闭合回路，在任一瞬时，流出该闭合回路的

所有支路电压的代数和为零。

13、交流电路：电流、电压的大小或方向随时间变化的电路

称为交流电路。

14、正弦交流电路：电流或电压按照正弦规律变化的电路称

为正弦交流电路。

15、最大值（振幅）：正弦电流或电压瞬时值的大小和方向

随时间而变化，幅值变化的最大范围称为最大值或振

幅。

16、周期：正弦函数是一个周期函数，重复变化一次需要的

时间称为周期。周期用T表示，单位为秒（s）。

17、频率：周期的倒数称为频率。频率用f表示，单位为赫

芝，简称赫（Hz）。

18、角频率：正弦电流变化一个周期，幅角变化为2π弧度，

单位时间幅角变化的弧度数2π/T,叫做角频率。用ω表

示，单位为弧度/秒。ω=2πf=2π/T。

19、相位：正弦电流的幅角（ωt+ψi），叫做正弦量的相位。

相位是时间的函数，表示正弦量变化的进程。t=0时的

相位ψi叫做正弦量的初相。

20、正弦量的三要素：正弦量的振幅，角频率（或频率）和

初相，是决定正弦量的三个基本参数，也是进行比较和

区分各个正弦量的依据，称为正弦量的三要素。

21、两正弦量相位之差称为相位差。同频率正弦量的相位差

等于初相之差，它与ω及t无关。即相位差是一个常数。

22、正弦电流、电压或电动势，它们的瞬时值是随时间变化

的，只在某些特定时刻才等于最大值。为了衡量正弦量做功的能力，通常不是用最大值或是瞬时值，而是有效

值。以正弦电流的有效值为例：I=，正弦电流的有效值I的运算值，先将电流瞬时值i平方，再在一个周期内取平均值，最后取其平方根，因此有效值又有方均根值之称。由此可知，有效值的意义为，周期性电流与在数值上等于有效值的直流电流的做功能力是相同的。结论如下：

正弦电流有效值

m ，

m

I为电流振幅

正弦电压有效值

m ，

m

U为电压振幅

正弦电动势有效值

m ，

m

E为电动势振幅

23、三相电动势：三相正弦电动势，其频率相同，幅值相等，

而初相位依次相差120度，称为对称三相电动势。24、相序：三相电动势达到最大值或零值的次序，或者说从

超前相到滞后相的次序称为相序。

25、三相电路的联接方式：通常在三相电路中，无论是电源

或负载，均可接成星形（Y）或三角形（∆）。

26、在星形联接的三相四线制电路中，把各相端线与中线点

之间的电压称为相电压，端线与端线之间的电压称为线

电压。而线

电压的相位则超前于相应的相电压30度。

27、 在星形联接的三相四线制电路中，把电源或负载各相中流过的电流称为相电流，各端线中流过的电流称为线电流。且相电流等于线电流。

28、 在三角形联接的电路中：线电压等于相电压；当相电流对称时，线电流也是对称的。并且线电流有效值为相电

而线电流的相位则滞后相电流30度。

29、 对称三相电路的功率计算方法：

有功功率：cos L L P I θ=

无功功率：sin L L Q I θ=

视在功率：L L S I =

功率因数：cos θ=

二、 电子技术基础知识：

㈠模拟电子技术：

1、 PN 结：在一块完整的硅片上，用不同的掺杂工艺使其一

边形成N 型半导体，另一边形成P 型半导体，那么在两种半导体的交界面附近就形成了PN 结。PN 结是构成各种半导体器件的基础。

2、 PN 结的单向导电性：PN 结加正向电压时，形成较大的

正向电流；而在加反向电压时，反向电流很小，这种特性称为单向导电性。

3、 半导体二极管：是由PN 结加上引出线和管壳构成的。

4、半导体二极管的特性：

①正向特性：正向电压超过某一数值后，产生明显的正向电流。

②反向特性：在给二极管加反向电压时，反向电流很小。

③反向击穿：当加反向电压超过二极管的耐受值时，反向电流会

变得很大，二极管击穿。

5、晶体三极管：又称双极型晶体管。有两个PN结，有三个

区，分别称为发射区、基区、集电区。发射区与基区间的

PN结称为发射结，集电区与基区间的PN结称为集电结。

6、晶体三极管具有放大作用，即在输入端（基极）用一个小

的变化量去控制使输出端（集电极）产生一个大的，与输

入变化相对应的变化量。

㈡数字电子技术：

7、数字量：在自然界中，有一类物理量的变化在时间上和数

量上都是离散的。也就是说，它们的变化在时间上是不连

续的，总是发生在一系列离散的瞬间。同时，它们数值大

小和每次的增减变化都是某一个最小数量单位的整数倍。

我们把这一类物理量叫做数字量，把表示数字量的信号叫

做数字信号，并且把工作在数字信号下的电子电路叫做数

字电路。

8、数制：我们把多位数码中每一位的构成方法以及从低位到

高位的进位规则称为数制。常用的数制有：十进制，二进