电场基本概念（预习案）
【预习目标】（B）
1. 知道物质的电结构、电荷守恒
2. 能够对相关静电现象做出解释及理解“点电荷”模型
3. 知道电场、电场强度、电场力、电场线的概念
【预习任务】（B）
一.精读教材第一章1—3节及《优化方案》相关内容及例题
二. 基础知识回顾体验
1.物体带电的实质是。
2. 使物体带的方式有、和，试分别举例说明
3.电量平分规律：
4. 电荷守恒定律
5. 什么是点电荷？
6. 什么是元电荷？
7. 库仑定律
定律的适用条件是
定律表达式，静电力常量的值为
8. 电场：带电体周围存在的一种，是客观存在的。它的最基本的性质是
9. 电场强度：
①物理意义：
②定义：放入电场中某点的电荷所受跟它的的比值。定义式，
单位或。
③方向：是量，规定电场中某的场强方向跟在该点所受电场力方向相同，
负电荷在电场中某所受的电场力的方向跟该点的的方向相反。
10. 电场线
①为了直观形象地描述电场中各占为的强弱及方向，在电场中画出一系列曲线，曲线上各点的方向表示该点的场强方向，电场线的表示强弱。
②电场线的基本特点及各种典型电场的电场线分布。
基础知识掌握情况的反馈
(C)1. 关于库仑定律，下列说法正确的是（ ）
A. 库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积很小的球体
B. 根据2
21F r q
q k ＝，当两电荷的距离趋近于零时，静电力将趋向无穷大
C. 若点电荷q 1的电荷量大于q 2的电荷量，则q 1对q 2的静电力大于q 2对q 1的静电力
D. 库仑定律和万有引力定律的表达式相似，都是平方反比定律
2. 如图是表示在一个电场中a 、b 、c 、d 四点分别引入检验电荷时，测得的检验电荷的电荷量跟它所受电场力的函数关系图像，下列正确的是（ ） A. 这个电场是匀强电场
B. a 、b 、c 、d 四点的的电场强度大小关系是E d ＞E a ＞E b ＞E c
C. a 、b 、c 、d 四点的的电场强度大小关系是E a ＞E b ＞E d ＞E c
D. 无法确定这四个点的电场强度大小关系 (B)3. 两个相同的带电金属小球相距r 时，相互作用力大小为F ，将两球接触后分开，放回
原处，相互作用力大小仍等于F ，则两球原来所带电量和电性（ ） A ．可能是等量的同种电荷 B ．可能是不等量的同种电荷 C ．可能是不等量的异种电荷
D ．不可能是异种电荷
4. 用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点的强弱。在如图中，左边是等量异种点电荷形成电场的的电场线，右边是场中的一些点：O 是电荷连线的中点，E 、F 是连线中垂线上相对O 对称的两点，B 、A 和C 、D 也相对O 对称。则（ ）
A ．
B 、
C 两点场强大小和方向都相同 B ．A 、
D 两点场强大小相等，方向相反 C ．
E 、O 、
F 三点比较，O 的场强最强 D ．B 、O 、C 三点比较，O 点场强最弱
5. 如图所示，一电子沿等量同种电荷的中垂线由A →O →B 匀速飞过，不计电子的重力，则电子所受另一个力的大小和方向变化情况可能的是（ ）
A ．先变大后变小，方向先向下在向上
B ．先变大后变小，方向先向上在向下
C ．先变小后变大，方向先向下在向上
D ．先变小后变大，方向先向上在向下 6. 一正电荷从电场中A 点由静止释放，只受电场力作用，沿电场运动到B 点，它运动的速度—时间图象如图所示。则A 、B 两点所在区域的电场线分布情况可能是图中的（ ）
F q
a b c
d
O
电场基本概念（课堂案）
【课堂目标】（B ）
熟练把握电场强度和电场力的定性分析及定量计算
【课堂任务】
【例1】在AB 两点固定一对等量异种电荷＋Q 和－Q ，相距r ，k 为静电力常量。 ①两点电荷连线的中点O 的场强多大？方向如何？
②距A 、B 两点都为2
2r 的O ′点的场强大小及方向又如何？ ③距A 、B 两点都为r 的O ″点的场强大小及方向又如何？
④总结连线中垂线各点的场强分布规律。
⑤结合等量异种的电场线分布，分析A 、B 连线各点的场强分布规律。
[训练1] 图中a 、b 是两个点电荷，它们的电量分别为Q 1、Q 2，MN 是ab 连线的中垂线，P
是中垂线上的一点。下列哪中情况能使P 点场强方向指向MN 的左侧？ A ．Q 1、Q 2都是正电荷，且Q 1＜Q 2
B ．Q 1是正电荷，Q 2是负电荷，且Q 1＞|Q 2|
C ．Q 1是负电荷，Q 2是正电荷，且|Q 1|＜Q 2
D ．Q 1、Q 2都是负电荷，且|Q 1|＞|Q 2|
[训练B2]图示，A 、B 为两个固定的等量正点电荷，在其连线的中垂线上的任意点P 点放一个初速度为零的负点电荷q 正确的是：（ ）
A. 点电荷在从P 到O 的过程中，加速度越来越小，速度越来越大
B. 点电荷运动到O 点时，加速度为零，速度达到最大
Q
Q Q
C. 点电荷越过O 点后，速度越来越小，加速度越来越大，直到粒子速度为零
D. 若从两电荷连线上的任意点M （除O 点外）点放一个静止的负电荷q ，则其加速度越来越大，速度也越来越大
【例2】有三个完全一样的金属小球A 、B 、C ，A 带电量7Q ，B 带电量－Q ，C 不带电，将A 、B 固定，相距r ，然后让C 球反复与A 、B 球多次接触，最后移去C 球，试问A 、B 两球间的相互作用力变为原来的多少倍?
【例3】如图所示的三个点电荷q 1、q 2、q 3，固定在一条直线上，q 2和q 3的距离为q 1和q 2距离的2倍，每个电荷所受静电力的合力均为零，由此可以判定，三个电荷量q 1：q 2：q 3之比为： A ．（－9）：4：（－36） B ．9：4：36 C ．（－3）：2：（－6） D ．3：2：6 总结这种情况下电荷位置和电性的特点
[训练1] 04（春季）如图，在正六边形的a 、c 两个顶点上各放一带正电的点电荷，电量的大小都是1q ，在b 、d 两个顶点上，各放一带负电的点电荷，电量的大小都是2q ，
21q q >。已知六边形中心O 点处的场强可用图中的四条有
向线段中的一条来表示，它是哪一条？
A ．1E
B ．2E
C ．3E
D ．4
E [训练B2]04（天津卷）18 中子内有一个电荷量为e 32+
的上夸克和两个电荷量为e 3
1
-的下夸克，一简单模型是三个夸克都在半径为r 的同一圆周上，如图1所示。图2给出的四幅图中，能正确表示出各夸克所受静电作用力的是 （ ）
[训练B3]05（广东卷）22 .静电在各种产业和日常生活中有着重要的应用，如静电除尘、静电复印等，所依据的基本原理几乎都是让带电的物质微粒在电场作用下奔向并吸附到电极上。现有三个粒子a 、b 、c 从P 点向下射入由正、负电极产生的电场中，它们的运动轨迹如图1所示，则 （ ） A.α带负电荷，b 带正电荷，c 不带电荷 B.α带正电荷，b 不带电荷，c 带负电荷 C.α带负电荷，b 不带电荷，c 带正电荷 D.α带正电荷，b 带负电荷，c 不带电荷
【B 例4】如图所示，均匀带电圆环所带电荷量为Q ，半径为R ，圆心为O ，P 为垂直于圆环平面的对称轴上的一点，OP =L ，试求P 点的场强。
[训练B ] 如图所示，用长为l 的金属丝弯成半径为r 的圆弧，但在A 、B 之
间留有宽度为d 的间隙，且d r ，将电量为Q 的正电荷均匀分布于金 属丝上，求圆心处的电场强度。
P O R
L R
A
B d
电场基本概念（课后案）
1. 补充学习日志，巩固熟练本节内容
2. 《优化方案》一轮用书对应章节（及附件）完成 3．关于点电荷的概念，下列说法正确的是：（ ）
A. 当两个带电体的形状对它们之间相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看作点电荷
B. 只有体积很小的带电体才能看作点电荷
C. 体积很大的带电体一定不能看作点电荷
D. 对于任何带电球体，总可以把它看作电荷全部集中在球心的点电荷 4. 关于匀强电场，下列说法正确的是：（ ） A. 点电荷周围的电场是匀强电场 B. 等量异种点电荷形成的电场是匀强电场
C. 匀强电场中的任意两个点的电场强度的大小和方向都相同
D. 在匀强电场的电场线上移动电荷电场力不做功
B3. 在某一点电荷Q 产生的电场中有a 、b 两点，相距为d ，a 点的场强大小为E a ，方向与ab 连线成120°角，b 点的场强大小为E b ，方向与ab 连线成150°角，图示，则关于a 、b 两点场强大小及电势高低关系的说法中正确的是：（ ）
A. b a a E φφ＞，3E b
=
B. b a a E φφ＜，3
E b = C. b a b a E φφ＞，E 3= D. b a b a E φφ＜，E 3=
B4. 如图所示，两个带等量的正电荷的小球A 、B (可视为点电荷)，被固定在光滑的绝缘的水平面上，P 、N 是小球A 、B 的连线的水平中垂线上的两点，且PO ＝ON .现将一个电荷量很小的带负电的小球（可视为质点），由P 点静止释放，在小球C 向N 点的运动的过程中，下列关于小球C 的速度图象中，可能正确的是（ ）
E a
a 120°
150°
E b
B5. 量为q的小球，小球受水平向右的电场力偏转θ角而静止，小球用绝缘丝线悬挂于O点，试求小球所在处的电场强度。O
θ
A
Q
r
m q
1.1 电荷库仑定律 一、电荷 1、生活中的电：雷电、脱毛衣、塑料袋、电器等 2、最简单使物体带电的方法：摩擦起电。 摩擦起电，有两种性质的电，说明物质可带不同种电荷，两种不同电荷： 正电荷：丝绸摩擦后的玻璃棒所带电荷 负电荷：毛皮摩擦后的橡胶棒所带电荷 同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。 3、使物体带电的方法 摩擦起电、感应起电、接触带电 4、摩擦起电原理 电子从一个物体转移到另一个物体上。 得到电子的物体带负电。 失去电子的物体带正电。 *金属导体导电原理： 金属导体中存在自由移动的电子，自由电子的“传递”形成电流。 ATT：自由电子并不是从金属一端传递到另一端，每个自由电子都是在固定位置附近。 5、感应起电原理 电荷间相互作用力。 静电感应：把电荷移近不带电的导体，可以使导体带电的现象。 感应起电：利用静电感应使物体带电，叫做感应起电。 6、接触带电 带电物体间（或带电物体与中性物体间）相互接触后，电荷量重新分配。 电荷从一个物体转移到另一个物体。 *与摩擦起电比较：都是电荷转移，摩擦起电，中性物质通过摩擦得到电荷；接触带电，带电物质接触。*电荷分配原则： 同种带电体相互接触：电量平均分配。 异种带电体相互接触：正负电荷中和，剩下电荷量平均分配。 一个带电一个不带电相互接触：电量平均分配。 7、验电器 可分别应用感应起电&接触带电。 二、电荷守恒定律 8、起电的本质 无论是哪种起电方式，其本质都是将正、负电荷分开，使电荷发生转移，并不是创造电荷。 9、电荷守恒定律 （物理学基本定律之一） 表述一：电荷既不能创造，也不能消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或从物体的一部分转移到另一部分，标注重要的地方都是需要例题的地方 静电场 2014年8月20日14:38
热学基本概念和规律 物理常数考试会给，玻尔兹曼常数k ＝1.38×10-23 J/K 气体摩尔常数R ＝8.31 J/(mol?K ) 摄氏温标和热力学温标的换算273+=t T ，热学所有公式都必须使用热力学温标。 一、理想气体状态方程：（平衡态下） 二、压强、温度的统计意义： 三、能量均分定理： 四 五、等体摩尔热容 六、热力学第一定律 因为理想气体内能只随温度变化，所以任何过程理想气体的内能改变都可以使用 等体过程 等压过程 等温过程 + 系统吸热 系统放热 内能增加 内能减少 系统对外界做功 外界对系统做功 Q W E ?22 211 T V P T V P RT pV ==是摩尔数νν平均平动动能是分子数密度理想气体的压强---=k k n n p εε32是分子速率是单个分子的质量，v m kT v m k 23212==ε5 3 2 1==i i i kT 双原子分子常温下单原子分子为理想气体的自由度，的能量一个自由度均分到单个理想气体分子的每是摩尔数理想气体的内能ννRT i E 2=)(2212T T R i T R i E -=?=?νν理想气体内能的改变R i C V 2=R R i C p +=2 等压摩尔热容R C R C R C R C P V P V 27 25 25 23 ====理想气体双原子分子理想气体单原子分子E Q T C E W V ?=?=?=ν0)(12V V p W -=T C p ?=νW E Q +?=T C E V ?=?ν1 2ln 0 V V RT W Q E ν===?E W Q ?+ =T C E V ?=?ν
电场及其基本性质 基础内容： 1、使物体带电的三种方式：、、。 2、物理学规定：用丝绸摩擦过的玻璃棒带，用毛皮摩擦过的橡胶棒带。 3、电荷守恒定律的内容： 。 4、点电荷是一种模型， 5、库仑定律的表达式：，适用条件：， 6、电场是存在于电荷周围的一种物质，电场线是为了研究方便而假想出来的，并不是实际存在的， 7、电场强度的定义式：，点电荷的电场强度表达式：， 8、电场强度的方向：；电场线上任意一点为该点电场强度的方向， 9、电场线稀疏的地方，；电场线密集的地方，。 10、画出点电荷（正、负）、等量同种电荷、等量异种电荷的电场线分布： 11、什么叫静电平衡：； 12、静电平衡的特点：（1）、导体内部场强，（2）导体表面上任意一点的场强方向与该处表面，（3）导体处处电势， 13、电场强度遵循运算法则， 14、电场力做功的特点：； 15、什么叫电势能：， 16、电场力做功与电势能的关系：，公式表达式； 17、电势能具有相对性，相对零电势能点，通常取为零势能点， 18、电场力做正功，；电场力做负功，电势能。 19、电势的表达式：，单位：； 20、在同一等势面上移动电荷电场力，电场线与等势面，两个不同等势面不相交， 21、沿着电场线，电势， 22、电场力做功与电势差的关系：， 23、电场强度与电势差的关系：，只适用于。 24、电容器电容的定义式：，决定式：，单位：， 一、单选题 1．一个正点电荷的电场线分布如图所示，将电子带负电分别放置于电场中的A、B两点，下列说法中正确的是（） A．A点的电场强度小于B点的电场强度 B．电子在A点所受的电场力小于在B点所受的电场力 C．电子在A点所受的电场力方向与电场线指向相同
物理基本概念和基本规律 吕叔湘中学 庞留根 1. 物体的运动决定于它所受的合力和初始运动条件： . 2. 伽利略斜面实验是牛顿第一定律的实验基础，把可靠的事实和深刻的理论思维结合起来 的理想实验是科研究的一种重要方法。 3.牛顿第二定律中的F 应该是物体受到的合外力。 应用牛顿第二定律时要注意同时、同向、同体. 4. 速度、加速度、动量、电场强度、磁感应强度等矢量必须注意方向，只有大小、方向都 相等的两个矢量才相等。所有物理量必须要有单位。 5. 同一直线上矢量的运算: 先规定一个正方向, 跟正方向相同的矢量为正,跟正方向 相反的矢量为负,求出的矢量为正值,则跟规定的方向相同,求出的矢量为负值,则跟规定的 方向相反 6. 力和运动的合成、分解都遵守平行四边形定则。三力平衡时，任意两力的合力跟第三力 等值反向。 三力的大小必满足以下关系：︱F 1-F 2︱≦ F 3 ≦ F 1+F 2 7. 小船渡河时 若V 船 ＞ V 水 船头垂直河岸时，过河时间最小；航向（合速度）垂直河岸时，过河的位 移最小。 若 V 船 ＜ V 水 船头垂直河岸时，过河时间最小；只有当V 船 ⊥ V 合 时， 过河的位移最小。 8. 平抛运动的研究方法——“先分后合”， 9. 功的公式 W=FScos α 只适用于恒力做功，变力做功一般用动能定理计算。 10. 机械能守恒定律适用于只有重力和弹簧的弹力做功的情况，应用于光滑斜面、自由 落体运动、上抛、下抛、平抛运动、光滑曲面、单摆、竖直平面的圆周运动、弹簧振子 等情况。 11. 功能关系--------功是能量转化的量度 ⑴重力所做的功等于重力势能的减少 ⑵电场力所做的功等于电势能的减少 ⑶弹簧的弹力所做的功等于弹性势能的减少 ⑷合外力所做的功等于动能的增加 ⑸只有重力和弹簧的弹力做功，机械能守恒 静匀 匀速圆周运动 匀加速直线运动 2. 静止 匀速运动 匀加速直线运动 匀减速直线运动 匀变速曲线运动 4. F= - kx 简谐运动 3. F 大小不变且始终垂直V 力和运动的关 系 V=0 V ≠0 1. F=0 V=0 V ≠0 F 、V 同向 F 、V 反向 F 、V 夹角α F=恒量 5. F 是变力 F 与v 同向————————变加速运动 F 与v 反向————————变减速运动
基本概念、公式及规律： 1.两个规律： （1）库仑定律:真空中两个点电荷之间的相互作用力大小, 跟它们的电荷量的乘积成正比, 跟它们之间距离的二次方成反比, 方向在它们的连线上.(在判 断方向时还要结合“同种电荷相互推斥,异种电荷相互吸引”的规律.) （2）电荷守恒定律：电荷既不会创生，也不会消失，只能由一个物体转移 到另一个物体上，或者从物体的一部分转移到另一部分，且总量保持不变. 2.两个概念: （1）电场强度:①电场强度是从力的角度来描述电场的性质;②电场中某一 确定的点的电场强度是一定的(包括大小、方向). （2）电势:①电势是从能量的角度来描述电场的性质; ②电场中某一 确定点的电势在零势点确定之后是一定的;③某一点的电势跟零势点的选取有关, 而两点间的电势差却跟零势点的选取无关. 3.公式: (1)电场力:①F = k②F =qE (2)电场强度:①E = ②E = k③E = (3)电势差：①U AB = ②U AB =-③U =Ed (4)电场力做功:①W =qU ②W电= - △E P③W =Fscos (5)电势能:E P =q (6)电容:①C = ②C = 注意：以上各公式的选用条件。 重要规律: 1.与电场强度相关的规律:
（1）电场力的方向: 正电荷在电场中所受电场力的方向跟电场的方向相同,而负电荷所受电场力的方向跟电场方向相反. （2）电场线: ①电场线是理想模型,实际并不存在,它可形象地用来描述电场的分布. ②电场中任意两条电场线不会相交. ③电场线的疏密程度可定性的用来表示电场的强弱. ④电场线起始于正电荷(或无穷远处),终止于负电荷(或无穷远处) ⑤沿着电场线的方向电势越来越低;电场方向就是电势降低最快的方向. ⑥电场线不是电荷的运动轨迹; 电场线与电荷运动轨迹重合的条件是:①电场线必须是直线；②带电粒子只受电场力的作用；③带电粒子初速度为零或者初速度的方向与电场线的方向在同一条直线上. 2.与电势相关的规律: （1）电场力做功及电势能: ①电场力做功跟路径无关,只跟初末位置的电势差有关. ②电场力做多少正功,电势能就减少多少;电场力做多少负功,电势能就增加多少.(即: W电= - △E P) ③正电荷在电势高的地方电势能大;负电荷在电势高的地方电势能反而小. ④在只受电场力作用,且初速度为零的情况下: 正电荷总是向电势低的方向运动;而负电荷总是向电势高的方向运动.概言之,无论是正电荷,还是负电荷,都向着电势能减小的方向运动. ⑤在只受电场力作用时,电荷动能与电势能的总量保持不变.（但不能叫机械能守恒定律） ⑥如果电场力对正电荷做正功,则说明电荷是向电势降低的方向运动的;如 果电场力对负电荷做正功,则说明电荷是向电势升高的方向运动的.反之则相反。 （2）等势面:
电路的基本概念和基本定律 一、电路基本概述 1.电流流经的路径叫电路，它是为了某种需要由某些电工设备或元件按一定方式组合起来的，它的作用是A：实现电能的传输和转换；B：传递和处理信号（如扩音机、收音机、电视机）。一般电路由电源、负载和连接导线（中间环节）组成。 （1）电源是一种将其它形式的能量转换成电能或电信号的装置，如：发电机、电池和各种信号源。 （2）负载是将电能或电信号转换成其它形式的能量或信号的用电装置。如电灯、电动机、电炉等都是负载，是取用电能的设备，它们分别将电能转换为光能、机械能、热能。 （3）变压器和输电线是中间环节，是连接电源和负载的部分，它起传输和分配电能的作用。 2. 电路分为外电路和内电路。从电源一端经过负载再回到电源另一端的电路，称为外电路；电源内部的通路称为内电路。 3．电路有三种状态：通路、开路和短路。 （1）通路是连接负载的正常状态； （2）开路是R→∝或电路中某处的连接导线断线，电路中的电流I＝0，电源的开路电压等于电源电动势，电源不输出电能。例如生产现场的电流互感器二次侧开路，开路电压很高，将对工作人员和设备造成很大威胁； （3）短路是相线与相线之间或相线与大地之间的非正常连接，短路时，外电路的电阻可视为零，电流有捷径可通，不再流过负载。因为在电流的回路中仅有很小的电源内阻，所以这时的电流很大，此电流称为短路电流。 短路也可发生在负载端或线路的任何处。 产生短路的原因往往是由于绝缘损坏或接线不慎，因此经常检查电气设备和线路的绝缘情况是一项很重要的安全措施。为了防止短路事故所引起的后果，通常在电路中接入熔断器或自动断路器，以便发生短路时，能迅速将故障电路自动切除。 4、电路中产生电流的条件：（1）电路中有电源供电；（2）电路必须是闭合回路； 5、电路的功能：（1）传递和分配电能。如电力系统，它是由发电机，升压变压器，输电线、降压变压器、供配电线路和各种高、低压电器组成。（2）传递和处理信号。如电视机，它接收到
A．电磁场理论B基本概念 1．什么是等值面？什么是矢量线？ 等值面——所有具有相同数值的点组成的面 ★空间中所有的点均有等值面通过； ★所有的等值面均互不相交； ★同一个常数值可以有多个互不相交的等值面。 矢量线（通量线）---- 一系列有方向的曲线。 线上每一点的切线方向代表该点矢量场方向， 而横向的矢量线密度代表该点矢量场大小。 例如，电场中的电力线、磁场中的磁力线。 2．什么是右手法则或右手螺旋法则？本课程中的应用有哪些？（图） 右手定则是指当食指指向矢量A的方向，中指指向矢量B的方向，则大拇指的指向就是矢量积C=A*B的方向。 右手法则又叫右手螺旋法则，即矢量积C=A*B的方向就是在右手螺旋从矢量A转到矢量B的前进方向。 本课程中的应用： ★无限长直的恒定线电流的方向与其所产生的磁场的方向。 ★平面电磁波的电场方向、磁场方向和传播方向。 3．什么是电偶极子？电偶极矩矢量是如何定义的？电偶极子的电磁场分布是怎样的？ 电偶极子——电介质中的分子在电场的作用下所形成的一对等值异号的点电荷。 电偶极矩矢量——大小等于点电荷的电量和间距的乘积，方向由负电荷指向正电荷。
4.麦克斯韦积分和微分方程组的瞬时形式和复数形式； 积分形式： 微分方式： （1）安培环路定律 （2）电磁感应定律 （3）磁通连续性定律 （4）高斯定律 5.结构方程
6.什么是电磁场边界条件？它们是如何得到的？（图） 边界条件——由麦克斯韦方程组的积分形式出发，得到的到场量在不同媒质交界面上应满足的关系式（近似式）。 边界条件是在无限大平面的情况得到的，但是它们适用于曲率半径足够大的光滑曲面。 7.不同媒质分界面上以及理想导体表面上电磁场边界条件及其物理意义； （1）导电媒质分界面的边界条件 ★ 导电媒质分界面上不存在传导面电流，但可以有面电荷。 在不同媒质分界面上，电场强度的切向分量、磁场强度的切向分量和磁感应强度的法向分量永远是连续的 （2）理想导体表面的边界条件 ★ 理想导体内部，时变电磁场处处为零。导体表面可以存在时变的面电流和面电荷。
1电路基本概念和基本定律 知识要点 ·了解电路和电路模型的概念； ·理解电流、电压和电功率；理解和掌握电路基本元件的特性； ·掌握电位和电功率的计算；会应用基尓霍夫定律分析电路。 随着科学技术的飞速发展，现代电工电子设备种类日益繁多，规模和结构更是日新月异，但无论怎样设计和制造，几乎都是由各种基本电路组成的。所以，学习电路的基础知识，掌握分析电路的规律与方法，是学习电工学的重要内容，也是进一步学习电机、电器和电子技术的基础。本章的重点阐明有关电路的基本概念、基本元件特性和电路基本定律。 1.1电路和电路模型 1.1.1 电路的概念 1. 电路及其组成 简单地讲，电路是电流通过的路径。实际电路通常由各种电路实体部件（如电源、电阻器、电感线圈、电容器、变压器、仪表、二极管、三极管等）组成。每一种电路实体部件具有各自不同的电磁特性和功能，按照人们的需要，把相关电路实体部件按一定方式进行组合，就构成了一个个电路。如果某个电路元器件数很多且电路结构较为复杂时，通常又把这些电路称为电网络。 手电筒电路、单个照明灯电路是实际应用中的较为简单的电路，而电动机电路、雷达导航设备电路、计算机电路，电视机电路是较为复杂的电路，
但不管简单还是复杂，电路的基本组成部分都离不开三个基本环节：电源、负载和中间环节。 电源是向电路提供电能的装置。它可以将其他形式的能量，如化学能、热能、机械能、原子能等转换为电能。在电路中，电源是激励，是激发和产生电流的因素。负载是取用电能的装置，其作用是把电能转换为其他形式的能（如：机械能、热能、光能等）。通常在生产与生活中经常用到的电灯、电动机、电炉、扬声器等用电设备，都是电路中的负载。中间环节在电路中起着传递电能、分配电能和控制整个电路的作用。最简单的中间环节即开关和联接导线；一个实用电路的中间环节通常还有一些保护和检测装置。复杂的中间环节可以是由许多电路元件组成的网络系统。 图1-1所示的手电筒照明电路中，电池作电源，灯作负载，导线和开关作为中间环节将灯和电池连接起来。 图1-1手电筒照明实际电路 2. 电路的种类及功能 工程应用中的实际电路，按照功能的不同可概括为两大类：一是完成能量的传输、分配和转换的电路。如图1-1中，电池通过导线将电能传递给灯，灯将电能转化为光能和热能。这类电路的特点是大功率、大电流；二是实现对电信号的传递，变换、储存和处理的电路，如图1-2是一个扩音机的工作过程。话筒将声音的振动信号转换为电信号即相应的电压和电流，经过放大处理后，通过电路传递给扬声器，再由扬声器还原为声音。这类电路特点是
第十三章 电磁场理论的基本概念 历史背景：十九世纪以来，在当时社会生产力发展的推动下，电磁学得到了迅速的发展： 1． 零星的电磁学规律相继问世（经验定律） 2． 理论的发展，促进了社会生产力的发展，特别是电工和通讯技术的发展→提出了建立理论的要求，提 供了必要的物质基础。 3． ＊（Maxwell,1931~1879）麦克斯韦:数学神童，十岁进入爱丁堡科学院的学校，十四岁获科学院的数 学奖； 1854，毕业于剑桥大学。以后，根据开尔文的建议，开始研究电学,研究法拉第的力线； 1855，“论法拉第的力线”问世，引入δ =???H H ，同年，父逝，据说研究中断； 1856，阿贝丁拉马利亚学院的自然哲学讲座教授，三年； 1860，与法拉第见面； 1861－1862，《论物理力线》分四部分发表；提出涡旋电场与位移电流的假设。 1864，《电磁场的动力理论》向英国皇家协会宣读； 1865，上述论文发表在《哲学杂志》上； 1873，公开出版《电磁学理论》一书，达到顶峰。这是一部几乎包括了库仑以来的全部关于电磁研究信息的经典著作；在数学上证明了方程组解的唯一性定理，从而证明了方程组内在的完备性。 1879，去世，48岁。（同年爱因斯坦诞生） ＊ 法拉第－麦克斯韦电磁场理论，在物理学界只能被逐步接受。它的崭新的思想与数学形式，甚至象赫姆霍兹和波尔兹曼这样有异常才能的人，为了理解消化它也花了几年的时间。 §13－1 位移电流 一． 问题的提出 1. 如图，合上K ， 对传I l d H :S =?? 1 对传I l d H :S =?? 2 2. 如图，合上K ，对C 充电： 对传I l d H :S =?? 1 对02=??l d H :S 3. M axwell 的看法：只要有电动力作用在导体上，它就产生一个电流，……作用在电介质上的电动力，使它的组成部分产生一种极化状态，有如铁的颗粒在磁力影响下的极性分布一样。……在一个受到感应的电介质中，我们可以想象，每个分子中的电发生移动，使得一端为正，另一端为负，但是依然和分子束缚在一起，并没有从一个分子到另一个分子上去。这种作用对整个电介质的影响是在一定方向上引起的总的位移。……当电位移不断变化时，就会形成一种电流，其沿正方向还是负方向，由电位移的增大或减小而定。”这就是麦克斯韦定义的位移电流的概念。
第一章系统概述 内容简介 一个SDH网络由许多网元组成。WaveStar ADM16/1网元具有复用和线路传输功能。本章将着重对WaveStar ADM16/1系统的外观、特性、内部结构、网络应用、单元盘组成以及网络管理进行介绍，让读者能够对系统有一个概括性的了解。 主要内容 1.1WaveStar ADM16/1系统简介 1.1.1系统外观：机架与子架 1.2WaveStar ADM16/1系统结构与网络应用 1.2.1WaveStar ADM16/1基本结构 1.2.2WaveStar ADM16/1网络应用 1.3WaveStar ADM16/1系统子架与单元盘简述 1.3.1子架设计 1.3.2单元盘描述 1.3.3用户面板(UPL) 1.3.4输入/输出接线盒(I/O Box) 1.4WaveStar ADM16/1系统特性 1.5WaveStar ADM16/1系统技术参数 1.6WaveStar ADM16/1与朗讯科技网络管理体系 1.6.1ITM网管系列 1.6.2ITM-CIT技术参数
1.1WaveStar ADM16/1系统简介 WaveStar ADM16/1系统是为了将同步信号(G.703)和准同步信号(G.702)灵活地复用进2.5G(STM-16)等级的信号而设计的。WaveStar ADM16/1可以用作STM-16等级分插复用器、终端复用器和小型本地交叉连接系统。WaveStar ADM16/1特别适用于建设高效灵活的大容量的网络。 1.1.1 系统外观：机架与子架 WaveStar ADM16/1子架可安装在标准的ETSI机架上，也可安装在抗地震的机架上,每个机架可安装两个子架。 机架标准尺寸如下： ETSI机架：高x宽x深=2200mm/2600mmx600mmx600mm 抗地震的机架：高x宽x深=2200mmx600mmx600mm 图1-1 一个ETSI机架可安装两个WaveStar ADM16/1系统 图1-2(a)是WaveStar ADM16/1子架前视图,子架尺寸为: 高x宽x深=1000mmx500mmx545mm 从图中可以看见系统的底板(背板)，底板上有许多槽位可用于安插各种单元盘。 图1-2(b)是WaveStar ADM16/1子架后视图,包括了进出背板的电缆。
电场基本概念 Prepared on 22 November 2020
基本概念、公式及规律： 1.两个规律： （1）库仑定律:真空中两个点电荷之间的相互作用力大小,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们之间距离的二次方成反比,方向在它们的连线上.(在判断方向时还要结合“同种电荷相互推斥,异种电荷相互吸引”的规律.)（2）电荷守恒定律：电荷既不会创生，也不会消失，只能由一个物体转移到另一个物体上，或者从物体的一部分转移到另一部分，且总量保持不变. 2.两个概念: （1）电场强度:①电场强度是从力的角度来描述电场的性质;②电场中某一确定的点的电场强度是一定的(包括大小、方向). （2）电势:①电势是从能量的角度来描述电场的性质;②电场中某一确定点的电势在零势点确定之后是一定的;③某一点的电势跟零势点的选取有关,而两点间的电势差却跟零势点的选取无关. 3.公式: (1)电场力:①F=k②F=qE (2)电场强度:①E=②E=k③E= (3)电势差：①U AB=②U AB=-③U=Ed
(4)电场力做功:①W=qU②W电=-△E P③W=Fscos (5)电势能:E P=q (6)电容:①C=②C= 注意：以上各公式的选用条件。 重要规律: 1.与电场强度相关的规律: （1）电场力的方向: 正电荷在电场中所受电场力的方向跟电场的方向相同,而负电荷所受电场力的方向跟电场方向相反. （2）电场线: ①电场线是理想模型,实际并不存在,它可形象地用来描述电场的分布. ②电场中任意两条电场线不会相交. ③电场线的疏密程度可定性的用来表示电场的强弱. ④电场线起始于正电荷(或无穷远处),终止于负电荷(或无穷远处) ⑤沿着电场线的方向电势越来越低;电场方向就是电势降低最快的方向.
第一章电路基本概念和基本定律 知识要点 ·了解电路和电路模型的概念； ·理解电流、电压和电功率；理解和掌握电路基本元件的特性； ·掌握电位和电功率的计算；会应用基尓霍夫定律分析电路。 随着科学技术的飞速发展，现代电工电子设备种类日益繁多，规模和结构更是日新月异，但无论怎样设计和制造，几乎都是由各种基本电路组成的。所以，学习电路的基础知识，掌握分析电路的规律与方法，是学习电工学的重要内容，也是进一步学习电机、电器和电子技术的基础。本章的重点阐明有关电路的基本概念、基本元件特性和电路基本定律。 1.1电路和电路模型 1.1.1 电路的概念 1. 电路及其组成 简单地讲，电路是电流通过的路径。实际电路通常由各种电路实体部件（如电源、电阻器、电感线圈、电容器、变压器、仪表、二极管、三极管等）组成。每一种电路实体部件具有各自不同的电磁特性和功能，按照人们的需要，把相关电路实体部件按一定方式进行组合，就构成了一个个电路。如果某个电路元器件数很多且电路结构较为复杂时，通常又把这些电路称为电网络。 手电筒电路、单个照明灯电路是实际应用中的较为简单的电路，而电动机电路、雷达导航设备电路、计算机电路，电视机电路是较为复杂的电路，但不管简单还是复杂，电路的基本组成部分都离不开三个基本环节：电源、
负载和中间环节。 电源是向电路提供电能的装置。它可以将其他形式的能量，如化学能、热能、机械能、原子能等转换为电能。在电路中，电源是激励，是激发和产生电流的因素。负载是取用电能的装置，其作用是把电能转换为其他形式的能（如：机械能、热能、光能等）。通常在生产与生活中经常用到的电灯、电动机、电炉、扬声器等用电设备，都是电路中的负载。中间环节在电路中起着传递电能、分配电能和控制整个电路的作用。最简单的中间环节即开关和联接导线；一个实用电路的中间环节通常还有一些保护和检测装置。复杂的中间环节可以是由许多电路元件组成的网络系统。 图1-1所示的手电筒照明电路中，电池作电源，灯作负载，导线和开关作为中间环节将灯和电池连接起来。 图1-1手电筒照明实际电路 2. 电路的种类及功能 工程应用中的实际电路，按照功能的不同可概括为两大类：一是完成能量的传输、分配和转换的电路。如图1-1中，电池通过导线将电能传递给灯，灯将电能转化为光能和热能。这类电路的特点是大功率、大电流；二是实现对电信号的传递，变换、储存和处理的电路，如图1-2是一个扩音机的工作过程。话筒将声音的振动信号转换为电信号即相应的电压和电流，经过放大处理后，通过电路传递给扬声器，再由扬声器还原为声音。这类电路特点是小功率、小电流。
电场基本概念（预习案） 【预习目标】（B） 1. 知道物质的电结构、电荷守恒 2. 能够对相关静电现象做出解释及理解“点电荷”模型 3. 知道电场、电场强度、电场力、电场线的概念 【预习任务】（B） 一.精读教材第一章1—3节及《优化方案》相关内容及例题 二. 基础知识回顾体验 1.物体带电的实质是。 2. 使物体带的方式有、和，试分别举例说明 3.电量平分规律： 4. 电荷守恒定律 5. 什么是点电荷？ 6. 什么是元电荷？ 7. 库仑定律 定律的适用条件是 定律表达式，静电力常量的值为 8. 电场：带电体周围存在的一种，是客观存在的。它的最基本的性质是 9. 电场强度： ①物理意义： ②定义：放入电场中某点的电荷所受跟它的的比值。定义式， 单位或。 ③方向：是量，规定电场中某的场强方向跟在该点所受电场力方向相同， 负电荷在电场中某所受的电场力的方向跟该点的的方向相反。 10. 电场线 ①为了直观形象地描述电场中各占为的强弱及方向，在电场中画出一系列曲线，曲线上各点的方向表示该点的场强方向，电场线的表示强弱。 ②电场线的基本特点及各种典型电场的电场线分布。 . .. . .w
第 2 页 共 8 页 基础知识掌握情况的反馈 (C)1. 关于库仑定律，下列说法正确的是（ ） A. 库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积很小的球体 B. 根据2 21F r q q k ＝，当两电荷的距离趋近于零时，静电力将趋向无穷大 C. 若点电荷q 1的电荷量大于q 2的电荷量，则q 1对q 2的静电力大于q 2对q 1的静电力 D. 库仑定律和万有引力定律的表达式相似，都是平方反比定律 2. 如图是表示在一个电场中a 、b 、c 、d 四点分别引入检验电荷时，测得的检验电荷的电荷量跟它所受电场力的函数关系图像，下列正确的是（ ） A. 这个电场是匀强电场 B. a 、b 、c 、d 四点的的电场强度大小关系是E d ＞E a ＞E b ＞E c C. a 、b 、c 、d 四点的的电场强度大小关系是E a ＞E b ＞E d ＞E c D. 无法确定这四个点的电场强度大小关系 (B)3. 两个相同的带电金属小球相距r 时，相互作用力大小为F ，将两球接触后分开，放 回原处，相互作用力大小仍等于F ，则两球原来所带电量和电性（ ） A ．可能是等量的同种电荷 B ．可能是不等量的同种电荷 C ．可能是不等量的异种电荷 D ．不可能是异种电荷 4. 用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点的强弱。在如图中，左边是等量异种点电荷形成电场的的电场线，右边是场中的一些点：O 是电荷连线的中点，E 、F 是连线中垂线上相对O 对称的两点，B 、A 和C 、D 也相对O 对称。则（ ） A ． B 、 C 两点场强大小和方向都相同 B ．A 、 D 两点场强大小相等，方向相反 C ． E 、O 、 F 三点比较，O 的场强最强 D ．B 、O 、C 三点比较，O 点场强最弱 5. 如图所示，一电子沿等量同种电荷的中垂线由A →O →B 匀速飞过，不计电子的重力，则电子所受另一个力的大小和方向变化情况可能的是（ ） A ．先变大后变小，方向先向下在向上 B ．先变大后变小，方向先向上在向下 C ．先变小后变大，方向先向下在向上 D ．先变小后变大，方向先向上在向下 6. 一正电荷从电场中A 点由静止释放，只受电场力作用，沿电场运动到B 点，它运动的速度—时间图象如图所示。则A 、B 两点所在区域的电场线分布情况可能是图中的（ ） F q a b c d O
物理基本概念和基本规律 物体的运动决定于它所受的合力和初始运动条件： . 2. 伽利略斜面实验是牛顿第一定律的实验基础，把可靠的事实和深刻的理论思维结合起来的理想实验是科研究的一种重要方法。 3.牛顿第二定律中的F 应该是物体受到的合外力。 应用牛顿第二定律时要注意同时、同向、同体. 4. 速度、加速度、动量、电场强度、磁感应强度等矢量必须注意方向，只有大小、方向都相等的两个矢量才相等。所有物理量必须要有单位。 5. 同一直线上矢量的运算: 先规定一个正方向, 跟正方向相同的矢量为正,跟正方向 相反的矢量为负,求出的矢量为正值,则跟规定的方向相同,求出的矢量为负值,则跟规定的 方向相反 6. 力和运动的合成、分解都遵守平行四边形定则。三力平衡时，任意两力的合力跟第三力等值反向。 三力的大小必满足以下关系：︱F 1-F 2︱≦ F 3 ≦ F 1+F 2 7. 小船渡河时 若V 船 ＞ V 水 船头垂直河岸时，过河时间最小；航向（合速度）垂直河岸时，过河的位移最小。 若 V 船 ＜ V 水 船头垂直河岸时，过河时间最小；只有当V 船 ⊥ V 合 时， 过河的位移最小。 8. 平抛运动的研究方法——“先分后合”， 9. 功的公式 W=FScos α 只适用于恒力做功，变力做功一般用动能定理计算。 10. 机械能守恒定律适用于只有重力和弹簧的弹力做功的情况，应用于光滑斜面、自由落体运动、上抛、下抛、平抛运动、光滑曲面、单摆、竖直平面的圆周运动、弹簧振子 等情况。 11. 功能关系--------功是能量转化的量度 ⑴重力所做的功等于重力势能的减少 ⑵电场力所做的功等于电势能的减少 ⑶弹簧的弹力所做的功等于弹性势能的减少 ⑷合外力所做的功等于动能的增加 ⑸只有重力和弹簧的弹力做功，机械能守恒 ⑹重力和弹簧的弹力做功以外的力所做的功等于机械能的增加 静匀 匀速圆周运动 匀加速直线运动 2. 静止 匀速运动 匀加速直线运动 匀减速直线运动 匀变速曲线运动 4. F= - kx 简谐运动 3. F 大小不变且始终垂直V 力和运动的关 系 V=0 V ≠0 1. F=0 V=0 V ≠0 F 、V 同向 F 、V 反向 F 、V 夹角α F=恒量 5. F 是变力 F 与v 同向————————变加速运动 F 与v 反向————————变减速运动
Ch1 1电器是接通和断开电路或调节，控制和保护电路及电气设备用 的电工器具。 2电器分类：（按工作电压等级分）（1）高压电器（2）低压电器（按动作原理分）（1）手动电器（2）自动电器（按用途分）（1） 3 5 6 7 蚀，为此，必须采取有效的措施进行灭弧，以保证电路和电器元 件工作安全可靠。 8常用的灭弧装置有电动力灭弧，灭弧栅和磁吹灭弧。 9接触器按其主触头所控制主电路电流的种类可分为交流接触器
和直流接触器两种。 10交流接触器线圈通以交流电，主触头接通，分断交流主电路。直流接触器线圈通以直流电流，主触头接通，切断直流主电路。铁心用硅钢片冲压而成，线圈做成短而粗的圆筒状绕在骨架上。 11继电器主要用于控制与保护电路或用于信号转换。 12 13 15 16 生弯曲而推动执行机构动作的一种保护电器。 它主要用于交流电动机的过载保护，断相及电流不平衡运动的保护及其他电器设备发热状态的控制。 17由于热惯性的原因，热继电器不能用于短路保护。
18时间继电器的延时方式有两种（1）通电延时：接收输入信号后延迟一定的时间，输出信号才发生变化。当输入信号消失后，输出瞬时复原。（2）断电延时：接收输入信号时，瞬时产生相应的输出信号。当输入信号消失后，延迟一定的时间，输出才复原。18速度继电器主要用于笼型异步电动机的反接制动控制。使用时， 20 21 1 电气安装接线图3种。 2、绘制电气原理图应遵循以下原则：(1)电气控制线路根据电路通过的电流大小分为主电路和控制电路。主电路用粗线条画在原理图的左边，控制电路用细线条画在原理图的右边。
（2）电气原理图中，所有电气元件的图形、文字符号必须采用国 家规定的统一标准。 (3)采用电气元件展开图的画法。（4）所有按钮、触头均按没有外力作用和没有通电时的原始状态画出。（5）控制电路的分支线 路，按照动作先后顺序排列。 3、 ——KM 图 4 5、利用两个接触器的辅助常闭触头互相控制的方式，称为电气互锁。图2-17，该线路既有接触器常闭触头的电气互锁，也有复合按钮常闭触头的机械互锁，即具有双重互锁。 6、绕线转子电动机可采用转子串电阻的方法调速。
电磁场与传输理论B基本概念 1.1什么是右手法则或右手螺旋法则？ 1.2标量函数的梯度的定义是什么？物理意义是什么？ 1.3什么是通量？什么是环量？ 1.4矢量函数的散度的定义是什么？物理意义是什么？ 1.5矢量函数的旋度的定义是什么？物理意义是什么？ 1.6什么是拉普拉斯算子？ 1.7直角坐标系中梯度、散度、旋度和拉普拉斯算子在的表示式是怎样的？ 1.8三个重要的矢量恒等式是怎样的？ 1.9什么是无源场？什么是无旋场？ 1.10在无限大空间中是否存在既无源又无旋的场？为什么？ 2.1什么是自由空间？什么是线性各向同性的电介质？什么是线性各向同性的磁介质？什 么是微分形式欧姆定律？ 2.2电磁学的三大基本实验定律是哪三个？ 2.3穿过任一高斯面的电场强度通量与该闭合曲面所包围的哪些电荷有关？穿过任一高斯 面的电位移通量与该闭合曲面所包围的哪些电荷有关？高斯面上的场矢量与高斯面外的电荷是否有关？为什么？ 2.4磁场强度沿任一闭合回路的环量与哪些电流有关？磁感应强度沿任一闭合回路的环量 与哪些电流有关？闭合回路上的磁场强度与闭合回路以外的电流是否有关？为什么？ 2.5什么是位移电流？什么是位移电流密度？ 2.6什么是电磁场的边界条件？他们是如何得到的？在不同媒质分界面上，永远是连续的 是电磁场的哪些分量？电磁场的哪些分量当不存在传导面电流和自由面电荷时是连续的？ 2.7边界条件有哪三种常用形式？他们有什么特点？什么是理想介质？什么是理想导体？ 3.1静电场是无源场还是无旋场？ 3.2静电场边界条件有哪两种常用形式？他们有什么特点？ 3.3什么是静电场折射定律？ 3.4静电场中任一点的电位是否是唯一的？电场强度是否是唯一的？ 3.5什么是等位面？电场强度矢量与等位面有什么关系？为什么？ 3.6什么是电位的泊松方程和拉普拉斯方程？什么是电场强度的泊松方程和拉普拉斯方 程？ 3.7静电场的能量和能量密度是如何计算的？ 3.8导体的电容与哪些因素有关？与导体的电位和所带的电量是否有关？ 3.9什么是电容器？电容器的电容是如何定义的？电容器的电容与其电场储能有什么关 系？ 3.10静电场的边值问题可以分为哪三类？ 3.11什么是直接积分法？什么情况下可以采用直接积分法？直接积分法的基本步骤是什 么？ 3.12直角坐标系中一维电位分布的拉普拉斯方程的通解是怎样的？电荷均匀分布和线性分 布区域电位的通解各是怎样的？ 3.13什么是分离变量法？什么是分离常数？什么是分离方程？ 3.14直角坐标系中的分离常数有哪几个？直角坐标系中的分离方程是怎样的？ 3.15直角坐标系中的分离方程的通解与分离常数有什么关系？ 3.16直角坐标系中分离变量法的的两种常见的二维问题是指什么情况？ 3.17什么是直角坐标系中分离变量法的基本问题？ 3.18如何根据基本问题的边界条件选取通解的具体形式？
Ch1 1．电流的实际方向是正电荷在电场（路）中运动的方向， 2．任意假定电流、电压为某一方向，这个假定的方向被称为是参考方向。 3．电压或电流为正值，表示参考方向和实际方向相同，电压或电流为负值，表示参考方向和实际方向相反。 4．电气设备的额定值是指制造厂为了使产品在规定的工作条件下正常运行而规定的正常容许值。 5．电路的工作状态有开路、短路、负载状态。 Ch2 1．基尔霍夫电流定律描述的是流入某结点的电流之和等于流出该结点的电流之和。 2．基尔霍夫电压定律描述的是绕行回路一周电压升之和等于电压降之和； 3．设电路有b条支路、n个结点，则用基尔霍夫电流定律可列出(n-1)个独立的结点电流方程（KCL），用基尔霍夫电压定律可列出[b -(n-1)]个独立的回路电压方程（KVL）。 4．理想电压源和理想电流源之间不能等效变换。 5．电流和电压可以直接用叠加原理来求解，但功率的计算不能直接用叠加原理。6．选取参考结点一般遵循以下原则：（1）连接支路最多；（2）纯电压源的一端； （3）待求电压的一端；（4）受控源控制电压的一端。 Ch3 1．正弦量是随时间按正弦规律变化的电量，正弦电压、电流的大小和方向都是变
化的。 2．正弦量的三个要素是指：频率、幅值和初相位。 3．初相位ψ一般按-180°～+180°的范围确定。 4．在求两个正弦量的相位差时，必须要注意“三个相同”的原则：两个正弦量必须是相同的时刻、相同的函数、相同的频率。 5．把表示正弦量的复数称为相量。 6．相量有两种表示形式：一是相量图，二是相量式。 7．相量只表示正弦量，而不是等于正弦量。 8．横轴标tω、对应的刻度表示就要用角度或弧度；横轴标t、对应的刻度表示就要用时间，两者一定要统一。 9．正弦交流电路中的功率有瞬时功率、有功功率、无功功率和视在功率。10．无功功率的单位为乏（var）或千乏（kvar），在而有功功率的单位是瓦（W）或千瓦（kW）。视在功率的单位是伏安（V·A）或千伏安（kV·A）。 11 路功率容量的利用率。 12．提高功率因数的办法是在负载上并联电容器。 13．有效值相量与最大值相量在文字符号上的区别是：最大值相量加小写“m”下标而有效值相量则不没有。如 I&表示最大值相量，而I&表示有效值相量。 m Ch4 1．由三相交流电动势构成的三相交流电源有两种接法：一种是星形（Y）联结，另一种是三角形（△）联结。 2．星形联结的三相电源，线电压大小为相电压的3，线电压相
第1章 习题与解答 1－1 2C 的电荷由a 点移到b 点，能量的改变为20J ，若（1）电荷为正且失去能量；（2）电荷为正且获得能量；求。 解：（1）2C 的电荷由a 点移到b 点，2q C ?=，这时意味着电流从a 点流到b 点； 电荷为正且失去能量，2W OJ ?=，为正且 2102ab W OJ u V q C ?= ==? （2）2C 的电荷由a 点移到b 点，2q C ?=，这时意味着电流从a 点流到b 点； 电荷为正且获得能量，2W OJ ?=，为负且 2102ab W OJ u V q C ?-===? 所以 10ab u V =- 1－2 在题1－2图中，试问对于与，的参考方向是否关联？此时下列各组乘积对与分别意味着什么功率？并说明功率是从流向还是相反。 （a ） (b) 题1－2图 (c) (d) 解：（a ） ，此时非关联，3000P ui W ==>，发出功率 关联，3000P ui W ==>，吸收功率。功率从 流向。 (b) ，此时非关联，5000P ui W ==-<，吸收功率 关联，5000P ui W ==-<，发出功率。功率从流向。 (c) ，此时非关联，2000P ui W ==-<，吸收功率 关联，2000P ui W ==-<，发出功率。功率从流向。
(d) ，此时非关联，4000P ui W ==>，发出功率 关联，4000P ui W ==>，吸收功率。功率从 流向。 1－3 题1－3图所示电路由5个元件组成，其中 。试求： （1） 各元件的功率； （2） 全电路吸收功率及发出功率各为多少？说明了什么规律？ 题1－3图 解：（1）元件1：919P ui W ==?=，电压与电流为关联方向，故吸收功率。 元件2：515P ui W ==?=，电压与电流为非关联方向，故发出功率。 元件3：428P ui W ==-?=-，电压与电流为关联方向，故发出功率。 元件4：6(1)6P ui W ==?-=-，电压与电流为关联方向，故发出功率。 元件5：10(1)10P ui W ==?-=-，电压与电流为非关联方向，故吸收功率。 （2）全电路发出功率19W ，吸收功率19W ，说明功率守衡。 1－4 在假定的电压、电流参考方向下，写出题1－4图所示各元件的性能方程。 在假定的电压、电流参考方向下，写出题1－4图所示各元件的性能方程。 题1－4图 解：（a ）10u i = （b ）20u i =- （c ）10u V = （d ）5u V =- （e ）10i A = （f ）5i A =- 1－5 求题1－5图所示各电源的功率，并指明它们是吸收功率还是发出功率。 (a) (b) (c) (d) 题1－5图 解：（a ）236P ui W ==?= 吸收功率 （b ）236P ui W ==?= 发出功率 （c ）236P ui W ==?= 发出功率 （d ）236P ui W ==?= 吸收功率
一电磁学的重要概念和规律 本内容包括静电场、稳恒电流、磁场、电磁感应、交流电、电磁振荡和电磁波。 (一)重要概念 1．两种电荷、电量(q) 自然界只存在两种电荷。用丝绸摩擦过的玻璃棒上带的电荷叫做正电荷，用毛皮摩擦过的硬橡胶棒上带的电荷叫做负电荷。注意：两种物质摩擦后所带的电荷种类是相对的。电荷的多少叫电量。在SI制中，电量的单位是C(库)。 2．元电荷、点电荷、检验电荷 元电荷是指一个电子所带的电量e=1.6×10-19C。点电荷是指不考虑形状和大小的带电体。检验电荷是指电量很小的点电荷，当它放入电场后不会影响该电场的性质。 3．电场、电场强度(E)、电场力(F) 电场是物质的一种特殊形态，它存在于电荷的周围空间，电荷间的相互作用通过电场发生。电场的基本特性是它对放入其中的电荷有电场力的作用。电场强度是反映电场的力的性质的物理量。 描述电场强度有几种方法。 其一，用公式法定量描述；定义式为E=F/q，适用于任何电场。真空中的点电荷的场强为E=kq/r2。匀强电场的场强为E=U/d。要注意理解：①场强是电场的一种特性，与检验电荷存在与否无关。②E是矢量。它的方向即电场的方向，规定场强的方向是正电荷在该点受力的方向。③注意区别三个公式的物理意义和适用范围。④几个电场叠加计算合场强时，要按平行四边形法则求其矢量和。 其二，用电场线形象描述：电场线的密(疏)程度表示场强的强(弱)。电场线上某点的切线方向表示该点的场强方向。匀强电场中的电场线是方向相同、距离相等的互相平行的直线。要注意：a.电场线是使电场形象化而假想的线．b.电场线起始于正电行而终止于负电荷。c.电场中任何两条电场线都不相交。电场力是电荷间通过电场相互作用的力。正(负)电荷受力方向与E的方向相同(反)。 4．电势能(B)、电势(U)、电势差(U AB) 电势能是电荷在电场中具有的势能。要注意理解：①物理意义；电荷在电场中某点的电势能在数值上等于把电荷从这点移到电势能为零处电场力所做的功。②电势能是相对的，通常取电荷在无限远处的电势能为零，这样，电势能就有正负。③电场力对电荷所做的正(负)功总等于电荷电势能的减少(增加)，即W AB=εA-εB。(A点电势高于B点)。④电场力移动电荷做功，只跟电荷的始、末位置有关，跟具体路径无关。 电势是反映电场的能的性质的物理量．描述电势有几种方法。其一，用公式法定量描述：电场中某点的电势定义为U=ε/q。要注意理解：①电势是电场的一种特性，与检验电荷存在与否无关。②电势是标量。③在SI制中的单位：1V=1J／C。④电势是相对的，通常取无限远处(或大地)的电势为零，这样，电势就有正负。⑤几个电场叠加计算合电势时，只需求各个电场在该点产生的电势的代数和。其二，用等势面形象描述：任意两个等势面不能相交。等势面与电力线垂直。不同等势面的电势沿电力线方向逐渐降低。任何相邻两等势面间的电势差相等，场强大(小)的地方等势面间的距离小(大)。在同一等势面上的任何两点间移动电荷时，电场力不做功。在匀强电场中的等势面是一族限电力线垂直的平面。