华中科技大学电气考研(华中科技大学电气考研难度)

考试大纲

华中科技大学硕士研究生入学考试

《电气科学基础》考试大纲

（科目代码825）

第一部分 考试说明

一、考试性质

《电气科学基础》是我校电气工程硕士研究生（科学学位）入学必考的专业基础课之一，考试对象为参加本年度全国硕士研究生入学考试的本科应届毕业生，或具有同等学历的在职人员及其他人员。它的评价标准是电类专业优秀本科毕业生所能达到的及格或及格以上的水平，以保证被录取者具有较扎实的电气科学基础。

二、考试形式与试卷结构

（一）答卷方式：闭卷，笔试

（二）答题时间：180分钟

（三）题型：全部为分析计算题（满分150分）

（四）范围：包含三个模块，分别是：电路理论模块（70分）、电磁场模块（40分）、电机学模块（40分）

第二部分　考查要点

一、电路理论模块

1、电路的基本概念与基本分析方法

电路理论的基本假设，电路模型及其建立方法，基本定律，基本变量，电阻、独立电源、受控电源的特性。

电路等效变换方法（包括：电源变换、电桥、对称电路、星形和三角形电路互换）。

电路方程分析法（包括：节点分析，网孔分析，回路分析）。

电路定理应用（包括：替代定理，线性与叠加定理，戴维南定理与诺顿定理，最大功率传输定理，特勒根定理，互易定理，电路定理的综合运用）。

含运算放大器的分析（包括：集成运算放大器的特性与模型，理想运算放大器的特性，基本运算放大电路的分析与设计）。

2、电路的暂态过程分析

广义函数（包括：单位阶跃函数，单位冲激函数，分段波形的广义函数描述及其微积分运算）。

动态元件的特性及其串联、并联、混联。

一阶电路和二阶电路暂态过程的经典分析（包括：建立微分方程，计算初始条件，求解微分方程，状态不连续换路，阶跃响应与冲激响应计算，线性特性与非时变特性应用）。

电路暂态过程的复频域分析（包括：拉普拉斯变换与反变换，复频域分析模型，传递函数）。

电路暂态过程的状态变量分析（包括：状态方程的列写与复频域求解，电路的稳定性在状态方程中的体现，状态轨迹）。

3、正弦稳态电路和周期性非正弦稳态电路分析

正弦稳态电路分析（包括：相量法，阻抗和导纳的概念，复杂正弦稳态电路的分析计算，相量图应用，各种功率概念及其计算，功率因数校正，最大有功功率传输）；正弦稳态电路的频率响应分析（包括：传递函数，频率响应，RLC串联及并联谐振电路，滤波器的基本概念）。

三相正弦稳态电路分析（包括：对称三相电路计算，不对称三相电路分析，三相电路的功率计算与测量）。

含磁耦合的正弦稳态电路分析（包括：耦合电感元件和理想变压器的特性，含耦合电感元件和理想变压器电路的分析方法，自感和互感的测量）。

周期性非正弦稳态电路分析（包括：周期性非正弦电流和电压的谐波、有效值，周期性非正弦稳态电路的平均功率；周期性非正弦稳态电路的近似计算，对称三相电路中的谐波）。

4、二端口网络分析

二端口网络的特性方程与参数（包括：Z、Y、H、T参数的计算、测量与应用），含二端口网络电路的分析，二端口网络的相互连接（包括：级联、串联、并联），二端口网络的等效电路。

5、电路的计算机辅助分析基础

电路的拓扑结构（包括：树、基本回路、基本割集），拓扑结构的矩阵表示（包括：A、Bf、Qf 矩阵），稳态电路的计算机辅助分析模型（包括：节点分析法）。

6、分布参数电路分析

均匀传输线的正弦稳态分析（包括：传输线参数与偏微分方程，正弦稳态解，行波概念，传播特性，无畸变传输，无损耗线，驻波现象）。

无损耗均匀传输线的暂态分析（包括：无损耗均匀传输线的暂态分析模型，行波概念，发出波，反射和透射，多次发射）。

二、电磁场模块

1、场论基础

梯度；通量和散度、散度定理；环量和旋度、斯托克斯公式；亥姆霍兹定理。梯度、散度、旋度和Laplace算子在直角坐标系中的展开形式。

2、静电场

自由空间的静电场基本方程；介质中的静电场基本方程；分界面条件；电位，泊松方程和拉普拉斯方程；边值问题；解的唯一性定理；镜像法（电荷对导体平面，电荷对介质分界面），电轴法；电容，部分电容和工作电容；电场能量及其分布；电场力，虚功原理。

3、恒定电场

焦耳定律微分形式；恒定电场基本方程，分界面条件；边值问题；静电比拟；电导；接地电阻与跨步电压。

4、恒定磁场

自由空间的恒定磁场基本方程；媒质中的恒定磁场基本方程；分界面条件；矢量磁位，基本特性，平行平面场中的矢量磁位边值问题；标量磁位及其应用；铁磁媒质中磁场的分布特点；电流对铁磁媒质分界面的镜像；电感（自感和互感）的计算；磁场能量及其分布；磁场力，虚功原理。

5、边值问题

电磁场边值问题的主要分析方法及各自优缺点；有限差分法基本原理。

6、时变电磁场

积分与微分形式的Maxwell方程组，库仑电场（有源无旋）和感应电场（无源有旋），传导电流和位移电流；分界面条件，理想导体的边界条件；动态位，自由空间的达朗贝尔方程及其积分解，推迟效应；电磁能量传播——坡印亭定理。

正弦电磁场基本方程组的复数（相量）形式；动态位、达朗贝尔方程的复数形式；坡印亭定理的复数形式。简单情况下坡印廷矢量及复坡印廷矢量的计算。

7、低频电磁场—准静态场

电准静态场与磁准静态场的概念，准静态条件；导体中交变电磁场的集肤效应，交流内阻抗；涡流效应。

三、电机学模块

1、电机常用材料特点及常用电磁定律

电机中所用材料，铁磁材料基本特性，磁滞和涡流损耗；电机中常用的基本电磁定律；磁路基本定律与计算方法。

2、直流电机

直流电机的工作原理，基本结构，额定值；直流电机的电枢绕组和磁场，直流电机电枢反应，电枢电动势；直流电动机的电磁转矩，励磁方式，基本方程式；直流电动机的工作特性和机械特性（复励不作要求）；直流电动机的起动、调速和制动。

3、变压器

变压器的基本结构，额定值；变压器的空载运行；变压器的负载运行；变压器的参数测定，标幺值；变压器的运行特性；三相变压器的磁路系统，联接组，空载电动势波形，并联运行，不对称运行；自耦变压器和互感器。

4、交流电机绕组的基本理论

交流绕组的基本要求，三相交流绕组结构；正弦分布磁场下的绕组电动势，非正弦分布磁场下电动势中的高次谐波及其削弱方法；单相绕组磁动势，三相绕组合成磁动势的基波；圆形、椭圆形旋转磁动势，合成谐波磁动势特点。

5、异步电机：

异步电机的工作原理和主要结构，额定值；三相异步电机的三种运行状态；转子静止和旋转时异步电动机的运行；异步电动机的功率和转矩平衡方程；异步电机电磁转矩的物理表达式、参数表达式、异步电动机的机械特性；异步电动机的工作特性、起动和调速。

6、同步电机

同步发电机的基本原理与结构，励磁方式，额定值；同步电机的空载运行；对称负载时的电枢反应；隐极同步发电机电动势方程式和相量图，电枢反应电抗和同步电抗；凸极同步发电机的双反应理论，电动势方程式和相量图，交、直轴同步电抗；同步发电机的运行特性；短路比，利用特性曲线确定Xd的不饱和值，稳态参数的测定；同步发电机的并联运行；同步发电机的功率和转矩平衡方程式，同步发电机的功角特性；有功功率的调节和静态稳定，无功功率的调节和V形曲线；同步电机的三相突然短路。