華中科技大學(xué)碩士研究生入學(xué)考試《電氣科學(xué)基礎(chǔ)》考試大綱
第一部分 ?考試說明
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一、考試性質(zhì)
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《電氣科學(xué)基礎(chǔ)》是我校電氣工程碩士研究生(科學(xué)學(xué)位) 入學(xué)必考的專業(yè) 基礎(chǔ)課之一,考試對象為參加本年度全國碩士研究生入學(xué)考試的本科應(yīng)屆畢業(yè) 生,或具有同等學(xué)歷的在職人員及其他人員。它的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是電類專業(yè)優(yōu)秀本科?畢業(yè)生所能達(dá)到的及格或及格以上的水平, 以保證被錄取者具有較扎實(shí)的電氣科?學(xué)基礎(chǔ)。
二、考試形式與試卷結(jié)構(gòu)
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(一)答卷方式:閉卷,筆試
(二)答題時(shí)間: 180 分鐘
(三) 題型:全部為分析計(jì)算題(滿分 150 分)
(四)?范圍: 包含三個(gè)模塊, 分別是: 電路理論模塊(70 分)、電磁場模塊
(40 分)、電機(jī)學(xué)模塊(40 分)
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第二部分 ?考查要點(diǎn)
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一、電路理論模塊
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1、電路的基本概念與基本分析方法
電路理論的基本假設(shè), 電路模型及其建立方法, 基本定律, 基本變量,電阻、?獨(dú)立電源、受控電源的特性。
電路等效變換方法(包括: 電源變換、電橋、對稱電路、星形和三角形電路
互換)。
電路方程分析法(包括:節(jié)點(diǎn)分析,網(wǎng)孔分析,回路分析)。
電路定理應(yīng)用(包括: 替代定理, 線性與疊加定理, 戴維南定理與諾頓定理,?最大功率傳輸定理,特勒根定理,互易定理,電路定理的綜合運(yùn)用)。
含運(yùn)算放大器的分析(包括: 集成運(yùn)算放大器的特性與模型, 理想運(yùn)算放大?器的特性,基本運(yùn)算放大電路的分析與設(shè)計(jì))。
2?、電路的暫態(tài)過程分析
廣義函數(shù)(包括: 單位階躍函數(shù), 單位沖激函數(shù), 分段波形的廣義函數(shù)描述?及其微積分運(yùn)算)。
動(dòng)態(tài)元件的特性及其串聯(lián)、并聯(lián)、混聯(lián)。
一階電路和二階電路暫態(tài)過程的經(jīng)典分析(包括: 建立微分方程, 計(jì)算初始?條件, 求解微分方程, 狀態(tài)不連續(xù)換路, 階躍響應(yīng)與沖激響應(yīng)計(jì)算, 線性特性與?非時(shí)變特性應(yīng)用)。
電路暫態(tài)過程的復(fù)頻域分析(包括: 拉普拉斯變換與反變換, 復(fù)頻域分析模?型,傳遞函數(shù))。
電路暫態(tài)過程的狀態(tài)變量分析(包括: 狀態(tài)方程的列寫與復(fù)頻域求解, 電路?的穩(wěn)定性在狀態(tài)方程中的體現(xiàn),狀態(tài)軌跡)。
3、正弦穩(wěn)態(tài)電路和周期性非正弦穩(wěn)態(tài)電路分析
正弦穩(wěn)態(tài)電路分析(包括: 相量法, 阻抗和導(dǎo)納的概念, 復(fù)雜正弦穩(wěn)態(tài)電路?的分析計(jì)算, 相量圖應(yīng)用, 各種功率概念及其計(jì)算, 功率因數(shù)校正, 最大有功功?率傳輸); ?正弦穩(wěn)態(tài)電路的頻率響應(yīng)分析(包括:傳遞函數(shù),頻率響應(yīng), RLC 串聯(lián)及并聯(lián)諧振電路,濾波器的基本概念)。
三相正弦穩(wěn)態(tài)電路分析(包括:對稱三相電路計(jì)算,不對稱三相電路分析,?三相電路的功率計(jì)算與測量)。
含磁耦合的正弦穩(wěn)態(tài)電路分析(包括:耦合電感元件和理想變壓器的特性,?含耦合電感元件和理想變壓器電路的分析方法,自感和互感的測量)。
周期性非正弦穩(wěn)態(tài)電路分析(包括: 周期性非正弦電流和電壓的諧波、有效?值, 周期性非正弦穩(wěn)態(tài)電路的平均功率; 周期性非正弦穩(wěn)態(tài)電路的近似計(jì)算, 對?稱三相電路中的諧波)。
4、二端口網(wǎng)絡(luò)分析
二端口網(wǎng)絡(luò)的特性方程與參數(shù)(包括: Z、Y 、H 、T 參數(shù)的計(jì)算、測量與應(yīng)?用),含二端口網(wǎng)絡(luò)電路的分析,二端口網(wǎng)絡(luò)的相互連接(包括:級聯(lián)、串聯(lián)、?并聯(lián)),二端口網(wǎng)絡(luò)的等效電路。
5、電路的計(jì)算機(jī)輔助分析基礎(chǔ)
電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(包括:樹、基本回路、基本割集),拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的矩陣表示? (包括: A?、Bf、Qf?矩陣),穩(wěn)態(tài)電路的計(jì)算機(jī)輔助分析模型(包括: 節(jié)點(diǎn)分析?法)。
6、分布參數(shù)電路分析
均勻傳輸線的正弦穩(wěn)態(tài)分析(包括: 傳輸線參數(shù)與偏微分方程, 正弦穩(wěn)態(tài)解,?行波概念,傳播特性,無畸變傳輸,無損耗線,駐波現(xiàn)象)。
無損耗均勻傳輸線的暫態(tài)分析(包括:無損耗均勻傳輸線的暫態(tài)分析模型,?行波概念,發(fā)出波,反射和透射,多次發(fā)射)。
二、電磁場模塊
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1、場論基礎(chǔ)
梯度; 通量和散度、散度定理; 環(huán)量和旋度、斯托克斯公式; 亥姆霍茲定理。?梯度、散度、旋度和 Laplace 算子在直角坐標(biāo)系中的展開形式。
2、靜電場
自由空間的靜電場基本方程; 介質(zhì)中的靜電場基本方程;分界面條件; 電位,?泊松方程和拉普拉斯方程; 邊值問題; 解的唯一性定理; 鏡像法(電荷對導(dǎo)體平?面,電荷對介質(zhì)分界面),電軸法;電容, 部分電容和工作電容;電場能量及其?分布;電場力, 虛功原理。
3、恒定電場
焦耳定律微分形式; 恒定電場基本方程, 分界面條件; 邊值問題; 靜電比擬;?電導(dǎo);接地電阻與跨步電壓。
自由空間的恒定磁場基本方程; 媒質(zhì)中的恒定磁場基本方程; 分界面條件;?矢量磁位,基本特性,平行平面場中的矢量磁位邊值問題;標(biāo)量磁位及其應(yīng)用;?鐵磁媒質(zhì)中磁場的分布特點(diǎn);電流對鐵磁媒質(zhì)分界面的鏡像;電感(自感和互感)?的計(jì)算;磁場能量及其分布;磁場力,虛功原理。
5?、邊值問題
電磁場邊值問題的主要分析方法及各自優(yōu)缺點(diǎn); 有限差分法基本原理。
6 、時(shí)變電磁場
積分與微分形式的 Maxwell?方程組,庫侖電場(有源無旋) 和感應(yīng)電場(無?源有旋),傳導(dǎo)電流和位移電流;分界面條件,理想導(dǎo)體的邊界條件;動(dòng)態(tài)位,?自由空間的達(dá)朗貝爾方程及其積分解, 推遲效應(yīng);電磁能量傳播——坡印亭定理。
正弦電磁場基本方程組的復(fù)數(shù)(相量) 形式;動(dòng)態(tài)位、達(dá)朗貝爾方程的復(fù)數(shù) 形式;坡印亭定理的復(fù)數(shù)形式。簡單情況下坡印廷矢量及復(fù)坡印廷矢量的計(jì)算。
7 、低頻電磁場—準(zhǔn)靜態(tài)場
電準(zhǔn)靜態(tài)場與磁準(zhǔn)靜態(tài)場的概念,準(zhǔn)靜態(tài)條件;導(dǎo)體中交變電磁場的集膚效
應(yīng),交流內(nèi)阻抗; 渦流效應(yīng)。
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三、電機(jī)學(xué)模塊
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1、電機(jī)常用材料特點(diǎn)及常用電磁定律
電機(jī)中所用材料,鐵磁材料基本特性,磁滯和渦流損耗;電機(jī)中?常用的基本電磁定律;磁路基本定律與計(jì)算方法。
2、直流電機(jī)
直流電機(jī)的工作原理, 基本結(jié)構(gòu), 額定值; 直流電機(jī)的電樞繞組?和磁場,?直流電機(jī)電樞反應(yīng),電樞電動(dòng)勢;直流電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩,?勵(lì)磁方式,基本方程式; 直流電動(dòng)機(jī)的工作特性和機(jī)械特性(復(fù)勵(lì)不?作要求);直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、調(diào)速和制動(dòng)。
3、變壓器
變壓器的基本結(jié)構(gòu),額定值;變壓器的空載運(yùn)行; 變壓器的負(fù)載?運(yùn)行; 變壓器的參數(shù)測定, 標(biāo)幺值; 變壓器的運(yùn)行特性;三相變壓器?的磁路系統(tǒng), 聯(lián)接組, 空載電動(dòng)勢波形, 并聯(lián)運(yùn)行, 不對稱運(yùn)行; 自?耦變壓器和互感器。
4、交流電機(jī)繞組的基本理論
交流繞組的基本要求, 三相交流繞組結(jié)構(gòu); 正弦分布磁場下的繞?組電動(dòng)勢, 非正弦分布磁場下電動(dòng)勢中的高次諧波及其削弱方法; 單?相繞組磁動(dòng)勢, 三相繞組合成磁動(dòng)勢的基波; 圓形、橢圓形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)?勢,合成諧波磁動(dòng)勢特點(diǎn)。
5?、異步電機(jī):
異步電機(jī)的工作原理和主要結(jié)構(gòu), 額定值; 三相異步電機(jī)的三種?運(yùn)行狀態(tài); 轉(zhuǎn)子靜止和旋轉(zhuǎn)時(shí)異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行;異步電動(dòng)機(jī)的功率?和轉(zhuǎn)矩平衡方程;異步電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩的物理表達(dá)式、參數(shù)表達(dá)式、異?步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性;異步電動(dòng)機(jī)的工作特性、起動(dòng)和調(diào)速。
6、同步電機(jī)
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同步發(fā)電機(jī)的基本原理與結(jié)構(gòu), 勵(lì)磁方式, 額定值; 同步電機(jī)的?空載運(yùn)行; 對稱負(fù)載時(shí)的電樞反應(yīng); 隱極同步發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢方程式和?相量圖, 電樞反應(yīng)電抗和同步電抗;凸極同步發(fā)電機(jī)的雙反應(yīng)理論,?電動(dòng)勢方程式和相量圖, 交、直軸同步電抗; 同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性;?短路比, 利用特性曲線確定 Xd ?的不飽和值,穩(wěn)態(tài)參數(shù)的測定;同步?發(fā)電機(jī)的并聯(lián)運(yùn)行;同步發(fā)電機(jī)的功率和轉(zhuǎn)矩平衡方程式, 同步發(fā)電?機(jī)的功角特性;有功功率的調(diào)節(jié)和靜態(tài)穩(wěn)定,無功功率的調(diào)節(jié)和 V 形曲線;同步電機(jī)的三相突然短路。