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1 电路与电磁场1

考试大纲1

复习内容2

1.1 电路的基本概念和基本定律2

1.1.1 理想电路元件2

1.1.2 电流、电压的参考方向8

1.1.3 基尔霍夫定律8

1.2 电路的分析方法9

1.2.1 常用的电路等效变换方法9

1.2.2 节点方程的列写方法及其求解电路12

1.2.3 回路方程的列写方法14

1.2.4 叠加定理、戴维南定理和诺顿定理14

1.3 正弦电流电路22

1.3.1 正弦量的三要素和有效值22

1.3.2 电感、电容元件电流、电压关系的相量形式及基尔霍夫定律的相量形式23

1.3.3 阻抗、导纳、有功功率、无功功率、视在功率和功率因数24

1.3.4 正弦电流电路分析的相量方法28

1.3.5 频率特性概念31

1.3.6 三相电路中电源和负载的连接方式及相电压、相电流、线电压、线电流、三相功率的概念和关系32

1.3.7 对称三相电路分析的相量方法34

1.3.8 不对称三相电路的概念37

1.4 非正弦周期电流电路39

1.4.1 非正弦周期量的傅里叶级数分解方法39

1.4.2 非正弦周期量的有效值、平均值和平均功率的定义和计算方法41

1.4.3 非正弦周期电路的分析方法42

1.5 简单动态电路的时域分析45

1.5.1 换路定则和电压、电流初始值的确定45

1.5.2 一阶动态电路分析的基本方法46

1.5.3 二阶电路分析的基本方法53

1.6 静电场55

1.6.1 电场强度、电位55

1.6.2 用高斯定律计算具有对称性分布的静电场问题62

1.6.3 静电场边值问题的镜像法和电轴法68

1.6.4 电场力及其计算76

1.6.5 电容和部分电容，简单形状电极结构电容的计算78

1.7 恒定电场82

1.7.1 恒定电流、恒定电场和电流密度82

1.7.2 欧姆定律和焦耳定律的微分形式，恒定电场的基本方程和分界面上的衔接条件83

1.7.3 电导和接地电阻87

1.8 恒定磁场93

1.8.1 磁感应强度、磁场强度及磁化强度93

1.8.2 恒定磁场的基本方程和分界面上的衔接条件96

1.8.3 自感与互感102

1.8.4 磁场能量和磁场力107

1.9 均匀传输线110

1.9.1 均匀传输线的基本方程和正弦稳态分析方法110

1.9.2 均匀传输线的特性阻抗和阻抗匹配116

仿真习题118

习题答案133

参考书目134

2 模拟电子技术135

考试大纲135

复习内容136

2.1 半导体及二极管136

2.1.1 PN结的形成及单向导电性136

2.1.2 二极管和稳压管特性、参数137

2.2 放大电路基础140

2.2.1 基本放大电路140

2.2.2 放大电路的基本分析方法141

2.2.3 放大电路的频率特性149

2.2.4 反馈的概念、类型及极性；电压串联负反馈的分析计算151

2.2.5 正负反馈的特点，不同反馈类型对性能的影响154

2.2.6 自激的原因及条件，消除自激的方法，去耦电路154

2.3 线性集成运算放大器和运算电路155

2.3.1 差动放大电路155

2.3.2 集成运放的特点及组成，复合管的正确接法及等效参数的计算，恒流源作有源负载和偏置电路159

2.3.3 多级放大电路的耦合方式及频率响应162

2.3.4 基本运算电路162

2.3.5 实际运算放大器运算电路的分析167

2.3.6 对数和指数运算电路工作原理，输入输出关系169

2.3.7 乘法器的应用（平方、均方根、除法）169

2.4 信号处理电路171

2.4.1 滤波器171

2.4.2 比较器174

2.4.3 检波器和采样保持电路的工作原理175

2.5 信号发生电路176

2.5.1 产生正弦波自激振荡的条件176

2.5.2 RC文氏电桥正弦波振荡电路177

2.5.3 LC正弦波振荡器178

2.5.4 石英晶体振荡电路178

2.5.5 各种正弦波振荡器的使用场合180

2.5.6 方波、三角波、锯齿波发生电路180

2.5.7 压控振荡器182

2.6 功率放大电路182

2.6.1 功率放大电路的特点及互补推挽功率放大电路182

2.6.2 集成功率放大电路的内部组成185

2.6.3 自举电路及功率放大管186

2.7 直流稳压电源188

2.7.1 桥式整流及滤波电路188

2.7.2 串联型稳压电路189

2.7.3 三端集成稳压器190

2.7.4 硅稳压管稳压电路中限流电阻的计算及倍压整流电路工作原理192

仿真习题194

习题答案201

参考书目201

3 数字电子技术202

考试大纲202

复习内容203

3.1 数字电路基础知识203

3.1.1 数字电路的基本概念203

3.1.2 数制和码制203

3.1.3 半导体器件的开关特性207

3.1.4 三种基本逻辑关系及其表达方式209

3.2 集成逻辑门电路211

3.2.1 TTL集成逻辑门电路211

3.2.2 MOS集成逻辑门电路215

3.3 逻辑代数及逻辑函数化简221

3.3.1 逻辑代数的基本运算221

3.3.2 逻辑代数的基本定律和基本定理221

3.3.3 逻辑函数的建立和表达方法223

3.3.4 逻辑函数的标准表达形式224

3.3.5 逻辑函数的化简225

3.4 集成组合逻辑电路228

3.4.1 组合逻辑电路概述228

3.4.2 组合逻辑电路的分析和设计228

3.4.3 编码器230

3.4.4 译码器和显示器232

3.4.5 加法器234

3.4.6 数码比较器235

3.4.7 数据选择器237

3.4.8 数据分配器238

3.4.9 半导体存储器238

3.4.10 可编程逻辑阵列240

3.5 触发器242

3.5.1 RS触发器242

3.5.2 D触发器246

3.5.3 主从JK触发器248

3.5.4 T触发器249

3.5.5 触发器时钟脉冲的触发方式250

3.5.6 触发器逻辑功能的转换251

3.5.7 CMOS触发器251

3.6 时序逻辑电路253

3.6.1 时序逻辑电路的特点及组成253

3.6.2 时序逻辑电路的分析方法253

3.6.3 计数器256

3.6.4 寄存器258

3.6.5 序列信号发生器260

3.7 脉冲波形的产生263

3.7.1 多谐振荡器263

3.7.2 单稳态触发器264

3.7.3 施密特触发器267

3.8 数模（D/A）和模数（A/D）转换269

3.8.1 数模转换器（D/A转换器）269

3.8.2 模数转换器（A/D转换器）270

3.8.3 典型集成数模和模数转换器273

3.8.4 采样保持电路274

仿真习题275

习题答案282

参考书目283

4 电气工程基础284

考试大纲284

复习内容287

4.1 电力系统基本知识287

4.1.1 电力系统运行特点和基本要求287

4.1.2 电能质量各项指标287

4.1.3 电力系统中各种接线方式及特点287

4.1.4 我国电力系统的额定电压287

4.1.5 电力网络中性点运行方式及对应的电压等级290

4.2 电力线路、变压器的参数与等值电路290

4.2.1 输电线路的参数计算及其等值电路290

4.2.2 双绕组变压器的等值电路及其参数计算294

4.2.3 三绕组变压器的等值电路及其参数计算295

4.2.4 电网等值电路及其标幺值参数计算298

4.3 简单电网的潮流计算300

4.3.1 电压降落、电压损耗和功率损耗300

4.3.2 简单电网的潮流计算301

4.3.3 输电线路中功率的流向与电压相角和幅值的关系306

4.3.4 输电线路的空载与负荷运行特性307

4.4 无功功率平衡和电压调整308

4.4.1 无功功率平衡的概念及无功功率平衡的基本要求308

4.4.2 系统中各类无功电源的调节特性309

4.4.3 利用电容器进行补偿调压的原理与方法311

4.4.4 改变变压器变比调压314

4.5 短路电流计算317

4.5.1 实用短路电流计算的近似条件317

4.5.2 简单系统三相短路电流的实用计算方法319

4.5.3 短路容量的概念326

4.5.4 冲击电流、最大有效值电流的定义和关系326

4.5.5 同步发电机、变压器、输电线的正、负、零序等值电路328

4.5.6 简单电网的正、负、零序网络的制定方法333

4.5.7 不对称短路的故障边界条件和相应的复合序网337

4.5.8 不对称短路的电流、电压计算341

4.5.9 电流、电压对称分量经过Y/△-11变压器后的相位变换342

4.6 变压器343

4.6.1 三相组式变压器及三相芯式变压器结构特点343

4.6.2 变压器的额定值343

4.6.3 变压器的变比和参数的测定方法344

4.6.4 变压器的工作原理348

4.6.5 变压器的电势平衡方程式及各量含义348

4.6.6 变压器的电压调整率351

4.6.7 变压器的空载合闸电流352

4.6.8 变压器的效率354

4.6.9 三相变压器连接组和铁芯结构对谐波电流、谐波磁通的影响355

4.6.10 三相变压器连接组别的判断方法356

4.6.11 变压器的绝缘系统、冷却方式及允许温升357

4.7 感应电动机358

4.7.1 感应电动机的种类及主要结构358

4.7.2 三相感应电动机的额定值、转差率概念、基本方程式、等值电路及转矩360

4.7.3 感应电动机的三种运行状态及其判断方法367

4.7.4 感应电动机的工作特性368

4.7.5 感应电动机的启动特性370

4.7.6 感应电动机常用的启动方法370

4.7.7 感应电动机常用的调速方法372

4.7.8 转子电阻对感应电动机转动性能的影响373

4.7.9 电机的发热过程、绝缘系统、允许温升及其确定和冷却方式379

4.7.10 感应电动机拖动的形式及各自的特点382

4.7.11 感应电动机的运行及维护工作要点383

4.8 同步电机384

4.8.1 同步电机的额定值384

4.8.2 同步电机的电枢反应385

4.8.3 同步电机的电枢反应电抗和同步电抗386

4.8.4 同步发电机并入电网的条件和方法390

4.8.5 同步发电机的有功功率及无功功率的调节方法391

4.8.6 同步电动机的运行特性394

4.8.7 同步发电机的绝缘系统、温升要求和冷却方式397

4.8.8 同步发电机的励磁系统398

4.8.9 同步发电机的运行和维护工作要点400

4.9 过电压及绝缘配合401

4.9.1 电力系统过电压的种类401

4.9.2 雷电过电压特性402

4.9.3 接地和接地电阻、接触电压和跨步电压的基本概念403

4.9.4 氧化锌避雷器的基本特性404

4.9.5 避雷针、避雷线的保护范围405

4.10 断路器408

4.10.1 断路器的作用、功能、分类408

4.10.2 断路器的主要性能与参数的含义411

4.10.3 断路器常用的熄弧方法412

4.10.4 断路器的运行和维护工作要点415

4.11 互感器419

4.11.1 电流、电压互感器的工作原理、接线形式及负载要求419

4.11.2 电流、电压互感器在电网中的配置原则与接线形式422

4.11.3 各种形式互感器的构造及性能特点423

4.12 直流电机425

4.12.1 直流电机的分类425

4.12.2 直流电机的励磁方式426

4.12.3 直流电动机及直流发电机的工作原理427

4.12.4 并励直流发电机建立稳定电压的条件433

4.12.5 直流电动机的机械特性434

4.12.6 直流电动机稳定运行的条件436

4.12.7 直流电动机的启动、调速及制动方法438

4.13 电气主接线444

4.13.1 电气主接线的主要形式及对电气主接线的基本要求444

4.13.2 各种主接线中主要电气设备的作用和配置原则447

4.13.3 各电压等级电气主接线限制短路电流的方法448

4.14 电气设备选择448

4.14.1 电气设备选择和校验的基本原则和方法448

4.14.2 硬母线的选择和校验449

仿真习题452

习题答案475

参考书目476

模拟试题及参考答案478

模拟试题（一）478

模拟试题（二）487

模拟试题（三）496

模拟试题（一）参考答案504

模拟试题（二）参考答案508

模拟试题（三）参考答案512