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　　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入学必考的专业基础课，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。评价标准是电类专业优秀本科毕业

生所能达到的及格以上的水平，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（解析法与数值法）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。

　　第三部分参考教材与学习资料

　　[1]颜秋容.电路理论—基础篇（第二版）.高等教育出版社，2024

　　[2]颜秋容.电路理论—高级篇（第二版）.高等教育出版社，2024

　　[3]华中科技大学电路理论MOOC，网址：https://www.icourse163.org/course/HUST-1003157001

　　[4]邱关源，罗先觉.电路（第六版）.高等教育出版社，2022

　　[5]叶齐政，陈德智.电磁场.机械工业出版社，2023

　　[6]马西奎，冯慈璋.工程电磁场导论（第二版）.高等教育出版社，2023

　　[7]倪光正.工程电磁场原理（第三版）.高等教育出版社，2016

　　[8]雷银照.电磁场（第二版）.高等教育出版社，2010

　　[9]辜承林等.电机学（第四版）.华中科技大学出版社，2018

　　[10]熊永前.电机学第四版学习指导与习题解答.华中科技大学出版社，2019

　　[11]胡敏强等.电机学（第三版）.中国电力出版社，2019

　　[12]汤蕴璆.电机学（第五版）.机械工业出版社，2015

　　[13]李发海.电机学（第六版）.科学出版社，2019

　　[14]戈宝军等.电机学（第三版）.中国电力出版社，2016