电的种类及特性.doc

一、电的种类及特性按照电的不同种类和特性，分为直流电和交流电两种：1、电流：电荷在电场的作用下定向移动，就形成了电流2、直流电：电流的大小和方向不随时间变化，即正负极性始终不会改变用 “ DC”表示如电池、蓄电瓶等产生的电流3、交流电：电流的大小和方向（即正负极性）随时间而变化用“A C”表示流电又 分为交流电源（作为能量如我们电灯用的电）和交流信号（空中的电磁波）4、周期：交流电变化一次（一正一负）用的时间，用 T 表示5、频率：一秒内交流电变化的次数 （周期数） ，F 表示我们照明电灯用的电源频率为50Hz单 位： HZ( 赫兹）、 KHz（千赫）、（兆赫） 1MHz=1000KHz 单位时间内不会变化，没有频率；凡提到频率的 均间内交流电变化次数（周期）多的叫高频；反之为低频1KHz=1000Hz为 交”直流电的大小和方向在流电单位时通常把人耳可以听到的频率（每秒变化20 ～20000Hz ）叫低频，也称音频好的音响设备可以发出悦耳的音乐，就是它的音频范围较宽，能把高、中、低频尽量的展现出来即频带宽、音质好二、电路的结构及状电路由若干元件组成，目的是把电能转换成其它能量，以实现特定功能。

最基本的电路是由电源、 用电器（负载）导线、开关组成以手电筒为例， 它由电池、 灯泡、导线、开关组成 按照电路和不同状态分为通路、 断路、短路三种：1、通路：也叫回路即合上开关接通电源，电荷从电池的正极出发，经过灯泡（发光）、导线、开关回到负极构成回路电荷在通过负载时，进行能量转换如通过灯泡时转换为光能，通过烙铁时转换为热能，通过电机时转换为机械能2、 断路：也叫开路断开开关，电源构不成回路，不能做功3、短路：也叫连线电荷没有经过用电器，而是正、负极直接短接短路时电流最大，容易损坏用电器从上分析可知：电路正常工作用通路；不工作用断路；应避免短路 .常用电路符号：三、 电压和电流1 、电压：电路中任意两点之间的电位差电压用“ U”表示单位： V（伏）、 mV（毫伏）、 uV （微伏） 1V=1000mV 1mV=1000uV2、电流：在一个闭合的电路中，有电压存在就会产生电流，电流的大小，取决于负载阻值的大小电流用“I”表示如同水从高到低运动形成水流的道理一样，电流的方向是从高电位到低电位单位： A（安）、 mA（毫安） u A（微安） 1A=1000mA 1mA=1000uA3、 电压与电流的关系：根据欧姆定律， I=U/R第三节 电路中的元器件各种电路均由多种电子元件组成，每种元件各有不同的特性和不同的用途。

由于的体积较小，大多使用没有引脚的贴片元件只有认识和了解各种元器件，才能懂得电路的结构原理，掌握分析、判断和检修技巧一、电阻电流在电路中受到的阻力叫电阻符号用“R”表示单位：Ω（欧姆）、K Ω （千欧）、MΩ （兆欧 )1MΩ =1000K Ω1KΩ=1000Ω1、电阻的结构：在绝缘体上（通常为陶 瓷）涂上一层导电材料（形成一层膜），根据涂层的厚薄形成电阻值大小不同的电阻如涂的导电材料是碳就叫碳膜电阻；若涂的是金属就叫金属膜电阻中的电阻采用体积较小的贴片元件2、电阻的识别：按照电阻外形体积大小可分为厚膜片状电阻 3.2 × 1.6 和薄膜贴片电阻（ 0201，0402，0603，0805 201长宽比为 2 毫米×1毫米） 贴 片电阻 的 阻值有的会印制在电阻表面， 前两位是有效数字，第三位是 0 的个数如b 473即阻值为 47× 103=47000 Ω ；若阻值小于 10Ω ，用“R”表示， 如 2 R1 ，即 2.1 Ω ，R 代表小数点3、电阻的作用： 电阻主要作用是给电路各部位提供相应的工作电压；与电容一起组成 RC 滤波，在信号通路中对信号进行衰减等按照电阻之间连接关系，电路中常见有电阻的串联和并联两种。

⑴、串联：两个或多个电阻首尾相接在电路中，使电流只有一条通路，叫串联电压在所串电阻上产生电压降，电压降与电阻的阻值成正比即串联电阻的作用是降压，电阻越大产生的电压降越大；电阻越小产生的电压降越小并且电阻的阻值越串越大，总电阻等于各电阻之和即 R=R1+R2若两个电阻串联，作用是分压两个电阻值相同，各分总电压的一半；电阻阻值大 分得较高电压，阻值小的分得低电压电阻分压常用于三极管的基极偏置等电路 .⑵并联：若干个电阻，首与首连接，尾与尾连接，接到一个电源上叫并联电阻并联的作用是分流， 有几个电阻就有几路电流 电阻的阻值越小流过的电流就越大； 电阻的阻值越流过的电流就越小 I=I1+I2 ，U=U1=U2即电流与电阻成反比，电阻并联后总的电阻值减小，若两个相同阻值的电并联，总电阻减小一倍；两个不同阻值的电阻并联，总电阻比最小的那个阻值还要小可用 R=R1+R2/R1R2计算4、电 阻 的种类⑴、组合电阻：电路中的电阻，大部分为独立的，也有双排、四排等组合电阻，排阻的阻值通常大小相同有时也有三个组成 π 型滤波器⑵、跨接电阻：一般为零欧阻值，串接在电路中，便于测量电路的电流等数值⑶、热敏电阻：具有温度上升阻值下降的特性，常用于充电电池温度检测电路⑷、压敏电阻：起保护作用。

当连接压敏电阻的电路电压超过额定值时，压敏电阻的阻 值会瞬间减小， 起到降低电压分流的保护作用常用于中键盘或尾插等接口电路若压敏电阻损坏，可取下不用三、电感器：电感器是用绝缘导线绕成的线圈有空心电感、磁芯电感和铁芯电感等用 “ L表”示单位： H （亨）、 mH （毫亨）、 uH （微亨） 1H=1000mH 1mH=1000uH1、电感器与磁场：导线通电后，周围就产生了磁场如用绝缘导线绕在一个大铁钉上，通电后大铁钉可以吸引较小的铁制品， 断电后小的铁制品脱落 说明线圈通电后产生了磁场， 断电后磁场消失，这种带磁特性叫软磁；如永久带有吸铁性质的物品叫硬磁（磁铁）即线圈属于软磁，磁铁属于硬磁任何一个磁场，均有磁力线构成回路如同电荷分正、负一样，磁体有 N、S 极之分；电荷运动的方向是从正到负，磁力线的方向是从 N 极到 S 极，并且磁与电的性质相同，均为同性相排斥、异性相吸引一根导线通电后，产生了磁场，根据右手定则，大拇指和弯曲的四指握住导线，大拇指指向电流的方向，弯曲四指所指就是磁力线的方向；用导线绕制成线圈后， 集中了磁场，电流与磁力线的方向用右手螺旋定则判断； 弯曲四指指向电流的方向， 大拇指所指就是磁力线的方向。

从上分析说明，绕线圈的目的就是为了集中磁场（存磁），磁场的大小（也叫电感量）与线圈的圈数成正比 若圈中加入导磁材料 （如铁芯、 磁芯） ，是为了减小磁阻， 增强磁场，增大电感量铁芯用于低频电路，磁芯用于高频电路2、电感器的作用：电感器的作用与电容器相反：通直流：电感器接到直流电路时，由于直流电的大小和方向没有变化，不会产生自感（阻力）现象，可以顺利通过阻交流：电感器接到交流电路时，由于交流电的大小和方向不断变化电流的变化，引起磁场变化，变化的磁场圈的两端产生与电流极性相同的感应电动势（电压），对电流产生阻碍作用，这种现象叫 “自感 ”因自感现象形成对交流电的较大阻抗交流电的频率越高，通过电感器时产生的阻碍作用越大；频率越低，阻碍作用越小即阻高频、通低频3、电磁感应：两组线圈靠近，中间绝缘，第一组（初级）通过交流电，产生的磁力线将切割第二组（次级）线圈，次级线圈只要形成闭合回路，便有电流流动这种电生磁、磁生电的现象叫电磁感应，也叫互感 电磁感应常用于变压器、 阻抗变换、 中的互感微带线、 定向耦合器等4、电感器的外形：a、一端黑一端白（焊盘）b、白色有绿或蓝线c、深绿色两端白（焊盘）d、黑色圆形或椭圆形等e、微带线（印刷电感）中的印刷电感（微带线），它不是一个独立的元件，是在制作电路板时，利用高频信号的特性，在弯曲的导线（铜箔）之间的距离形成一个电感或互感耦合器，起到滤波、耦合的作用。

5、电感器在中的应用：通常用于扼流、滤波、退耦、振荡、耦合、电磁感应、阻抗变换、变换相位等四、二极管导体：电阻率特别小的材料（1 厘米长度只有1/亿欧姆电阻值）如银、铜、铁、铝等绝缘体：电阻率特别大的材料（1 厘米长有数亿欧姆的电阻值）如陶瓷、橡胶、塑料等半导体：硅、锗等导电性能介于绝缘体和导体之间的材料这些半导体材料在-180 度时为绝缘体，常温下具有热敏、光敏、掺杂导通等特性根据半导体材料导电性能随温度上升显著增加的热敏特性， 做成自动控制用的热敏电阻等元件；根据半导体受光照导电能力大大增强的特性，制成光电管、光敏电阻等光电器件；根据半导体掺杂导通的特性制造成二极管、三极管和集成电路等各种半导体器件1、PN 结的形成：在一块半导体材料上，以不同的掺杂工艺，使其一边形成P 型半导体，一边形成 N 型半导体，（ P 区，英语字母 “正字的第一个字头为 P），在两种半导体的中间交界处就形成一个特殊的结层，即PN 结由于 P 区多数载流子是空穴， N 区多数载流子是电子， 这就使交界面两侧明显地存在着两种载流子的浓度差因此 N 区的电子必然越过界面向P 区扩散，与 P 区附近的空穴复合而消失；同样， P区的空穴也越过界面向N 区扩散，与 N 区附近的电子复合而消失。

扩散的结果使交界面两侧出现了由不能移动的带电离子组成的空间电荷区，因而形成一个由N 区指向 P 区的内电场，我们把这个空间电荷区叫PN结2、 PN 结的特性：如果给 PN 结加正向电压，即在 P 区加上正电、 N 区加上负电，内外电场的方向相反，使PN 结变薄，在外电场的作用下， P 区的正电荷向 N 区运动形成电流而导通 PN 结正向导通时电阻很小， 电路中串入的灯泡发光； 若给 PN 结加反向电压， 即 P 区加电、 N 区加正电，内外电场的方向相同， PN 结变厚，电荷不能运动而截止 PN 结反向截止时电阻很大，所串灯泡不会发光即PN结具有单向导电特性3、二极管及特性：一个 PN 结加上外壳，引出导线，就形成一只二极管通常用是单向电“ CR”表示二极管的特性同样4、二极管的导通电压：根据二极管单向导电的原理，当硅管正极比负极高 0.7V 时导通；锗管正极比负极高。