高级电气工程师基础知识

需要5年电力工作经验证明

注册电气工程师（供配电）执业资格考试基础考试大纲 一、高等数学 空间解析几何 向量代数 直线 平面 柱面 旋转曲面 二次曲面 空间曲线 微分学 极限 连续 导数 微分 偏导数 全微分 导数与微分的应用 积分学 不定积分 定积分 广义积分 二重积分 三重积分 平面曲线积分积分应用 无穷级数 数项级数 幂级数 泰勒级数 傅里叶级数 常微分方程 可分离变量方程 一阶线性方程 可降阶方程 常系数线性方程 概率与数理统计 随机事件与概率 古典概型 一维随机变量的分布和数字特征 数理统计的基本概念 参数估计 假设检验 方差分析 一元回归分析 向量分析 线性代数 行列式 矩阵 n维向量 线性方程组 矩阵的特征值与特征向量 二次型 二、普通物理 热学 气体状态参量 平衡态 理想气体状态方程 理想气体的压力和温度的统计解释 能量按自由度均分原理 理想气体内能 平均碰撞次数和平均自由程 麦克斯韦速率分布律 功 热量 内能 热力学第一定律及其对理想气体等值过程和绝热过程的应用 气体的摩尔热容 循环过程 热机效率 热力学第二定律及其统计意义 可逆过程和不可逆过程 熵 波动学 机械波的产生和传播 简谐波表达式 波的能量 驻波 声速 超声波 次声波 多普勒效应 光学 相干光的获得 杨氏双缝干涉 光程 薄膜干涉 迈克尔干涉仪 惠更斯-菲涅耳原理 单缝衍射 光学仪器分辨本领 x射线衍射 自然光和偏振光 布儒斯特定律 马吕斯定律 双折射现象 偏振光的干涉 人工双折射及应用 三、普通化学 物质结构与物质状态 原子核外电子分布 原子、离子的电子结构式 原子轨道和电子云概念 离子键特征共价键特征及类型 分子结构式 杂化轨道及分子空间构型 极性分子与非极性分子 分子间力与氢键 分压定律及计算 液体蒸气压 沸点 汽化热 晶体类型与物质性质的关系 溶液 溶液的浓度及计算 非电解质稀溶液通性及计算 渗透压概念电解质溶液的电离平衡 电离常数及计算 同离子效应和缓冲溶液 水的离子积及PH值 盐类水解平衡及溶液的酸碱性 多相离子平衡 溶度积常数 溶解度概念及计算 周期表 周期表结构 周期 族 原子结构与周期表关系 元素性质 氧化物及其水化物的酸碱性递变规律 化学反应方程式 化学反应速率与化学平衡 化学反应方程式写法及计算 反应热概念 热化学反应方程式写法 化学反应速率表示方法 浓度、温度对反应速率的影响 速率常数与反应级数 活化能及催化剂概念 化学平衡特征及平衡常数表达式 化学平衡移动原理及计算 压力熵与化学反应方向判断 氧化还原与电化学 氧化剂与还原剂 氧化还原反应方程式写法及配平 原电池组成及符号 电极反应与电池反应 标准电极电势 能斯特方程及电极电势的应用 电解与金属腐蚀 有机化学 有机物特点、分类及命名 官能团及分子结构式 有机物的重要化学反应：加成 取代 消去 氧化 加聚与缩聚 典型有机物的分子式、性质及用途：甲烷 乙炔 苯 甲苯 乙醇 酚 乙醛 乙酸 乙酯 乙胺 苯胺 聚氯乙烯 聚乙烯 聚丙烯酸酯类 工程塑料(ABS) 橡胶 尼龙66 四、理论力学 静力学 平衡 刚体 力 约束 静力学公理 受力分析 力对点之矩 力对轴之矩 力偶理论 力系的简化 主矢 主矩 力系的平衡 物体系统(含平面静定桁架)的平衡 滑动摩擦 摩擦角 自锁 考虑滑动摩擦时物体系统的平衡 重心 运动学 点的运动方程 轨迹 速度和加速度 刚体的平动 刚体的定轴转动 转动方程 角速度和角加速度 刚体内任一点的速度和加速度 动力学 动力学基本定律 质点运动微分方程 动量 冲量 动量定理 动量守恒的条件 质心 质心运动定理 质心运动守恒的条件 动量矩 动量矩定理 动量矩守恒的条件 刚体的定轴转动微分方程 转动惯量 回转半径 转动惯量的平行轴定理 功 动能 势能 动能定理 机械能守恒 惯性力 刚体惯性力系的简化 达朗伯原理 单自由度系统线性振动的微分方程 振动周期 频率和振幅 约束 自由度 广义坐标 虚位移 理想约束 虚位移原理 五、材料力学 轴力和轴力图 拉、压杆横截面和斜截面上的应力 强度条件 虎克定律和位移计算 应变能计算 剪切和挤压的实用计算 剪切虎克定律 切（剪）应力互等定理 外力偶矩的计算 扭矩和扭矩图 圆轴扭转切（剪）应力及强度条件 扭转角计算及刚度条件 扭转应变能计算 静矩和形心 惯性矩和惯性积 平行移轴公式 形心主惯性矩 梁的内力方程 切（剪）力图和弯矩图 分布载荷、剪力、弯矩之间的微分关系 正应力强度条件 切（剪）应力强度条件 梁的合理截面 弯曲中心概念 求梁变形的积分法 叠加法和卡氏第二定理 平面应力状态分析的数值解法和图解法 一点应力状态的主应力和最大切（剪）应力 广义虎克定律 四个常用的强度理论 斜弯曲 偏心压缩(或拉伸) 拉-弯或压-弯组合 扭-弯组合 细长压杆的临界力公式 欧拉公式的适用范围 临界应力总图和经验公式 压杆的稳定校核 六、流体力学 流体的主要物理性质 流体静力学 流体静压强的概念 重力作用下静水压强的分布规律 总压力的计算 流体动力学基础 以流场为对象描述流动的概念 流体运动的总流分析 恒定总流连续性方程、能量方程和动量方程 流动阻力和水头损失 实际流体的两种流态-层流和紊流 圆管中层流运动、紊流运动的特征 沿程水头损失和局部水头损失 边界层附面层基本概念和绕流阻力 孔口、管嘴出流 有压管道恒定流 明渠恒定均匀流 渗流定律 井和集水廊道 相似原理和量纲分析 流体运动参数(流速、流量、压强)的测量 七、计算机应用基础 计算机基础知识 硬件的组成及功能 软件的组成及功能 数制转换 Windows操作系统 基本知识、系统启动 有关目录、文件、磁盘及其它操作 网络功能 注：以Windows98为基础 计算机程序设计语言 程序结构与基本规定 数据 变量 数组 指针 赋值语句 输入输出的语句 转移语句 条件语句 选择语句 循环语句 函数 子程序(或称过程) 顺序文件 随机文件 注：鉴于目前情况，暂采用FORTRAN语言 八、电工电子技术 电场与磁场 库仑定律 高斯定理 环路定律 电磁感应定律 直流电路 电路基本元件 欧姆定律 基尔霍夫定律 叠加原理 戴维南定理 正弦交流电路 正弦量三要素 有效值 复阻抗 单相和三相电路计算 功率及功率因数 串联与并联谐振 安全用电常识 RC和RL电路暂态过程 三要素分析法 变压器与电动机 变压器的电压、电流和阻抗变换 三相异步电动机的使用 常用继电-接触器控制电路 二极管及整流、滤波、稳压电路 三极管及单管放大电路 运算放大器 理想运放组成的比例 加、减和积分运算电路 门电路和触发器 基本门电路 RS、D、JK触发器 九、工程经济 现金流量构成与资金等值计算 现金流量 投资 资产 固定资产折旧 成本 经营成本 销售收入 利润 工程项目投资涉及的主要税种 资金等值计算的常用公式及应用 复利系数表的用法 投资经济效果评价方法和参数 净现值 内部收益率 净年值 费用现值 费用年值 差额内部收益率 投资回收期 基准折现率 备选方案的类型 寿命相等方案与寿命不等方案的比选 不确定性分析 盈亏平衡分析 盈亏平衡点 固定成本 变动成本 单因素敏感性分析 敏感因素 投资项目的财务评价 工业投资项目可行性研究的基本内容 投资项目财务评价的目标与工作内容 赢利能力分析 资金筹措的主要方式 资金成本 债务偿还的主要方式 基础财务报表 全投资经济效果与自有资金经济效果 全投资现金流量表与自有资金现金流量表 财务效果计算 偿债能力分析 改扩建和技术改造投资项目财务评价的特点(相对新建项目) 价值工程 价值工程的概念、内容与实施步骤 功能分析 十、电路与电磁场 1 电路的基本概念和基本定律 掌握电阻、独立电压源、独立电流源、受控电压源、受控电流源、电容、电感、耦合电感、理想变压器诸元件的定义、性质 掌握电流、电压参考方向的概念 熟练掌握基尔霍夫定律 2 电路的分析方法 掌握常用的电路等效变换方法 熟练掌握节点电压方程的列写方法，并会求解电路方程 了解回路电流方程的列写方法 熟练掌握叠加定理、戴维南定理和诺顿定理 3 正弦电流电路 掌握正弦量的三要素和有效值 掌握电感、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 掌握阻抗、导纳、有功功率、无功功率、视在功率和功率因数的概念 熟练掌握正弦电流电路分析的相量方法 了解频率特性的概念 熟练掌握三相电路中电源和负载的联接方式及相电压、相电流、线电压、线电流、三相功率的概念和关系 熟练掌握对称三相电路分析的相量方法 掌握不对称三相电路的概念 4 非正弦周期电流电路 了解非正弦周期量的傅立叶级数分解方法 掌握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 掌握非正弦周期电路的分析方法 5 简单动态电路的时域分析 掌握换路定则并能确定电压、电流的初始值 熟练掌握一阶电路分析的基本方法 了解二阶电路分析的基本方法 6 静电场 掌握电场强度、电位的概念 了解应用高斯定律计算具有对称性分布的静电场问题 了解静电场边值问题的镜像法和电轴法，并能掌握几种典型情形的电场计算 了解电场力及其计算 掌握电容和部分电容的概念，了解简单形状电极结构电容的计算 7 恒定电场 掌握恒定电流、恒定电场、电流密度的概念 掌握微分形式的欧姆定律、焦耳定律、恒定电场的基本方程和分界面上的衔接条件，能正确地分析和计算恒定电场问题 掌握电导和接地电阻的概念，并能计算几种典型接地电极系统的接地电阻 8 恒定磁场 掌握磁感应强度、磁场强度及磁化强度的概念 了解恒定磁场的基本方程和分界面上的衔接条件，并能应用安培环路定律正确分析和求解具有对称性分布的恒定磁场问题 了解自感、互感的概念，了解几种简单结构的自感和互感的计算 了解磁场能量和磁场力的计算方法 9 均匀传输线 了解均匀传输线的基本方程和正弦稳态分析方法 了解均匀传输线特性阻抗和阻抗匹配的概念 十一、模拟电子技术 1 半导体及二极管 掌握二极管和稳压管特性、参数 了解载流子，扩散，漂移；PN结的形成及单向导电性 2 放大电路基础 掌握基本放大电路、静态工作点、直流负载和交流负载线 掌握放大电路的基本的分析方法 了解放大电路的频率特性和主要性能指标 了解反馈的概念、类型及极性；电压串联型负反馈的分析计算 了解正负反馈的特点；其它反馈类型的电路分析；不同反馈类型对性能的影响；自激的原因及条件 了解消除自激的方法，去耦电路 3 线性集成运算放大器和运算电路 掌握放大电路的计算；了解典型差动放大电路的工作原理；差模、共模、零漂的概念，静态及动态的分析计算，输入输出相位关系；集成组件参数的含义 掌握集成运放的特点及组成；了解多级放大电路的耦合方式；零漂抑制原理；了解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 了解多级放大电路的频响 掌握理想运放的虚短、虚地、虚断概念及其分析方法；反相、同相、差动输入比例器及电压跟随器的工作原理，传输特性；积分微分电路的工作原理 掌握实际运放电路的分析；了解对数和指数运算电路工作原理，输入输出关系；乘法器的应用（平方、均方根、除法） 了解模拟乘法器的工作原理 4 信号处理电路 了解滤波器的概念、种类及幅频特性；比较器的工作原理，传输特性和阀值，输入、输出波形关系 了解一阶和二阶低通滤波器电路的分析；主要性能，传递函数，带通截止频率，电压比较器的分析法；检波器、采样保持电路的工作原理 了解高通、低通、带通电路与低通电路的对偶关系、特性 5 信号发生电路 掌握产生自激振荡的条件，RC型文氏电桥式振荡器的起振条件，频率的计算；LC型振荡器的工作原理、相位关系；了解矩形、三角波、锯齿波发生电路的工作原理，振荡周期计算 了解文氏电桥式振荡器的稳幅措施；石英晶体振荡器的工作原理；各种振荡器的适用场合；压控振荡器的电路组成，工作原理，振荡频率估算，输入、输出关系 6 功率放大电路 掌握功率放大电路的特点；了解互补推挽功率放大电路的工作原理，输出功率和转换功率的计算 掌握集成功率放大电路的内部组成；了解功率管的选择、晶体管的几种工作状态 了解自举电路；功放管的发热 7 直流稳压电源 掌握桥式整流及滤波电路的工作原理、电路计算；串联型稳压电路工作原理，参数选择，电压调节范围，三端稳压块的应用 了解滤波电路的外特性；硅稳压管稳压电路中限流电阻的选择 了解倍压整流电路的原理；集成稳压电路工作原理及提高输出电压和扩流电路的工作原理 十二、数字电子技术 1 数字电路基础知识 掌握数字电路的基本概念 掌握数制和码制 掌握半导体器件的开关特性 掌握三种基本逻辑关系及其表达方式 2 集成逻辑门电路 掌握TTL集成逻辑门电路的组成和特性 掌握MOS集成门电路的组成和特性 3 数字基础及逻辑函数化简 掌握逻辑代数基本运算关系 了解逻辑代数的基本公式和原理 了解逻辑函数的建立和四种表达方法及其相互转换 了解逻辑函数的最小项和最大项及标准与或式 了解逻辑函数的代数化简方法 了解逻辑函数的卡诺图画法、填写及化简方法 4 集成组合逻辑电路 掌握组合逻辑电路输入输出的特点 了解组合逻辑电路的分析、设计方法及步骤 掌握编码器、译码器、显示器、多路选择器及多路分配器的原理和应用 掌握加法器、数码比较器、存储器、可编程逻辑阵列的原理和应用 5 触发器 了解RS、D、JK、T触发器的逻辑功能、电路结构及工作原理 了解RS、D、JK、T触发器的触发方式、状态转换图（时序图） 了解各种触发器逻辑功能的转换 了解CMOS触发器结构和工作原理 6 时序逻辑电路 掌握时序逻辑电路的特点及组成 了解时序逻辑电路的分析步骤和方法，计数器的状态转换表、状态转换图和时序图的画法；触发器触发方式不同时对不同功能计数器的应用连接 掌握计数器的基本概念、功能及分类 了解二进制计数器（同步和异步）逻辑电路的分析 了解寄存器和移位寄存器的结构、功能和简单应用 了解计数型和移位寄存器型顺序脉冲发生器的结构、功能和分析应用 7 脉冲波形的产生 了解TTL与非门多谐振荡器、单稳态触发器、施密特触发器的结构、工作原理、参数计算和应用 8 数模和模数转换 了解逐次逼近和双积分模数转换工作原理；R-2R网络数模转换工作原理；模数和数模转换器的应用场合 掌握典型集成数模和模数转换器的结构 了解采样保持器的工作原理 十三、电气工程基础 1 电力系统基本知识 了解电力系统运行特点和基本要求 掌握电能质量的各项指标 了解电力系统中各种结线方式及特点 掌握我国规定的网络额定电压与发电机、变压器等元件的额定电压 了解电力网络中性点运行方式及对应的电压等级 2 电力线路、变压器的参数与等值电路 了解输电线路四个参数所表征的物理意义及输电线路的等值电路 了解应用普通双绕组、三绕组变压器空载与短路试验数据计算变压器参数及制定其等值电路 了解电网等值电路中有名值和标幺值参数的简单计算 3 简单电网的潮流计算 了解电压降落、电压损耗、功率损耗的定义 了解已知不同点的电压和功率情况下的潮流简单计算方法 了解输电线路中有功功率、无功功率的流向与功角、电压幅值的关系 了解输电线路的空载与负载运行特性 4 无功功率平衡和电压调整 了解无功功率平衡概念及无功功率平衡的基本要求 了解系统中各无功电源的调节特性 了解利用电容器进行补偿调压的原理与方法 了解变压器分接头进行调压时，分接头的选择计算 5 短路电流计算 了解实用短路电流计算的近似条件 了解简单系统三相短路电流的实用计算方法 了解短路容量的概念 了解冲击电流、最大有效值电流的定义和关系 了解同步发电机、变压器、单回、双回输电线路的正、负、零序等值电路 掌握简单电网的正、负、零序序网的制定方法 了解不对称短路的故障边界条件和相应的复合序网 了解不对称短路的电流、电压计算 了解正、负、零序电流、电压经过Y/△－11变压器后的相位变化 6 变压器 了解三相组式变压器及三相芯式变压器结构特点 掌握变压器额定值的含义及作用 了解变压器变比和参数的测定方法 掌握变压器工作原理 了解变压器电势平衡方程式及各量含义 掌握变压器电压调整率的定义 了解变压器在空载合闸时产生很大冲击电流的原因 了解变压器的效率计算及变压器具有最高效率的条件 了解三相变压器联接组和铁芯结构对谐波电流、谐波磁通的影响 了解用变压器组接线方式及极性端判断三相变压器联接组别的方法 了解变压器的绝缘系统及冷却方式、允许温升 7 感应电动机 了解感应电动机的种类及主要结构 掌握感应电动机转矩、额定功率、转差率的概念及其等值电路 了解感应电动机三种运行状态的判断方法 掌握感应电动机的工作特性 掌握感应电动机的启动特性 了解感应电动机常用的启动方法 了解感应电动机常用的调速方法 了解转子电阻对感应电动机转动性能的影响 了解电机的发热过程、绝缘系统、允许温升及其确定、冷却方式 了解感应电动机拖动的形式及各自的特点 了解感应电动机运行及维护工作要点 8 同步电机 了解同步电机额定值的含义 了解同步电机电枢反应的基本概念 了解电枢反应电抗及同步电抗的含义 了解同步发电机并入电网的条件及方法 了解同步发电机有功功率及无功功率的调节方法 了解同步电动机的运行特性 了解同步发电机的绝缘系统、温升要求、冷却方式 了解同步发电机的励磁系统 了解同步发电机的运行和维护工作要点 9 过电压及绝缘配合 了解电力系统过电压的种类 了解雷电过电压特性 了解接地和接地电阻、接触电压和跨步电压的基本概念 了解氧化锌避雷器的基本特性 了解避雷针、避雷线保护范围的确定 10 断路器 掌握断路器的作用、功能、分类 了解断路器的主要性能与参数的含义 了解断路器常用的熄弧方法 了解断路器的运行和维护工作要点 11 互感器 掌握电流、电压互感器的工作原理、接线形式及负载要求 了解电流、电压互感器在电网中的配置原则及接线形式 了解各种形式互感器的构造及性能特点 12 直流电机基本要求 了解直流电机的分类 了解直流电机的励磁方式 掌握直流电动机及直流发电机的工作原理 了解并励直流发电机建立稳定电压的条件 了解直流电动机的机械特性（他励、并励、串励） 了解直流电动机稳定运行条件 掌握直流电动机的起动、调速及制动方法 13 电气主接线 掌握电气主接线的主要形式及对电气主接线的基本要求 了解各种主接线中主要电气设备的作用和配置原则 了解各种电压等级电气主接线限制短路电流的方法 14 电气设备选择 掌握电器设备选择和校验的基本原则和方法 了解硬母线的选择和校验的原则和方法 注册电气工程师（供配电）执业资格考试 基础考试分科题量、时间、分数分配说明 上午段： 高等数学 24题 流体力学 12题 普通物理 12题 计算机应用基础 10题 普通化学 12题 电工电子技术 12题 理论力学 13题 工程经济 10题 材料力学 15题 合计120题，每题1分。考试时间为4小时。 下午段： 电路与电磁场 18题 模拟电子技术和数字电子技术 12题 电气工程基础 30题 合计60题，每题2分。考试时间为4小时。

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电气工程师《基础考试》知识点：基尔霍夫定律

1、基尔霍夫电流定律(KCL)在集总参数电路中，对于任何一个节点，在任何时刻流人(流出)该节点的电流的代数和恒等于零。其表达式为

∑i=0或∑i入=∑i出

“+”、“-”号的选取原则：若流出结点的电流前面取“+”号，则流入结点的电流前面取“-”，号推广的基尔霍夫电流定律：在任意时刻，通过一个闭合面的支路电流的代数和等于零，即∑i=0。

注意事项：

①KCL是对支路电流间的约束，与支路上是什么元件无关。

②KCL方程是按电流的参考方向列写的，与电流的实际方向无关，故列写方程时应先选定参考方向。

2、基尔霍夫电压定律(KVL)

在集总参数电路中，对于任何一个闭合回路，在任何时刻沿该回路循行时，所有支路电压的代数和恒等于零。其表达式为∑u=0或∑Ri=∑uS升。

“+”、“-”号的选取原则：若支路电压的参考方向与回路的绕行方向一致，u前取“+"号;若支路电压的参考方向与回路的绕行方向相反，u前取“-"号。列写KVL方程时，应先标定各元件电压的参考方向，再选定回路绕行方向(顺时针或逆时针)。

KVL既可用于任何闭合回路，也可用于其他任何不闭合路径(广义上的回路)。

注意事项：

①KVL是对回路电压间的约束，与回路各支路上接的是什么元件无关。

②KVL方程是按电压的参考方向列写的，与电压的实际方向无关。

电气工程师需要掌握的知识有：

1、计算机科学与技术；

2、软件与应用的基本理论、基本知识和基本技能与方法；

3、电气工程基础；

4、电工设备与电工材料；

5、电力系统；

6、电能应用；

7、电气控制与自动化。

合格的电气工程师需要先掌握基本的电路知识，懂得PLC编程和单片机编程，还有最好就是可以绘制电路板，这样设计的电路图就可以自己设计制作了，电气工程师很多知识，关键看你想学那方面知识了。

电路很难，真的很难，但是那是相对于做硬件开发的人来说的，既然工控属于应用型，我们都是拿产品来用，就没必要研究那么深了。最重要的欧姆定律要知道，计算功率、电流、电阻等。至于很深奥的知识就没必要深究了，关键是用不上。

首先，硬件水平得过关。打开一个电控柜，里面的各种电路和各个电气元器件都得认识，并且知道它们的原理，包括伺服，变频器，低压电气元件等等。其次，设备的传感器，电机，气缸，泵等等，这些也需要门清。之后你就可以尝试学习绘制电气原理图，传感器布局图，控制柜布局图等等。再然后你就可以练习PLC了，注意，PLC只是工具，就像武功里的外家拳，一种PLC会一百种指令并不代表你是真正的高手，自动化编程的内力是逻辑控制思维的训练，真正的高手可以用很少的招式完成很复杂的控制。希望能采纳