電工基礎(chǔ)知識

1、第一節(jié)第一節(jié) 電路基礎(chǔ)知識電路基礎(chǔ)知識一、電路一、電路1.電路的組成及電路元件的作用電路的組成及電路元件的作用 通常的說，電路就是電流可以通過并利用通常的說，電路就是電流可以通過并利用電流實現(xiàn)不同功能的電子元器件的集合，它主電流實現(xiàn)不同功能的電子元器件的集合，它主要是由相互連接的電子電氣器件，如電阻、電要是由相互連接的電子電氣器件，如電阻、電容、電感、二極管、三極管和開關(guān)等，構(gòu)成的容、電感、二極管、三極管和開關(guān)等，構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)。電路元件大體可分為四類：電路元件大體可分為四類：（1）電源電源：即發(fā)電設(shè)備，其作用是將其它形：即發(fā)電設(shè)備，其作用是將其它形式的能量轉(zhuǎn)換為電能。如電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)式的

2、能量轉(zhuǎn)換為電能。如電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能，而發(fā)電機是將機械能轉(zhuǎn)換為電能。換為電能，而發(fā)電機是將機械能轉(zhuǎn)換為電能。（2）負(fù)載負(fù)載：即用電設(shè)備，它的作用是把電：即用電設(shè)備，它的作用是把電能轉(zhuǎn)換為其它形式的能。如電爐是將電能轉(zhuǎn)能轉(zhuǎn)換為其它形式的能。如電爐是將電能轉(zhuǎn)換為熱能，電動機則是將把電械能轉(zhuǎn)換為電換為熱能，電動機則是將把電械能轉(zhuǎn)換為電能。能。（3）控制電器和保護電器控制電器和保護電器：在電路中起控：在電路中起控制和保護作用。如開關(guān)、熔斷器等。制和保護作用。如開關(guān)、熔斷器等。（4）導(dǎo)線導(dǎo)線：由導(dǎo)體材料制成，其作用就是：由導(dǎo)體材料制成，其作用就是把電源、負(fù)載和控制電器連接成一個電路，把電源、負(fù)載和

3、控制電器連接成一個電路，并將電源的電能傳輸給負(fù)載。并將電源的電能傳輸給負(fù)載。由此可見，由此可見，電路的作用是產(chǎn)生、分配、電路的作用是產(chǎn)生、分配、傳輸和使用電能傳輸和使用電能。 電路的大小可以相差很大，小到硅電路的大小可以相差很大，小到硅片上的集成電路，大到輸電網(wǎng)和我們的片上的集成電路，大到輸電網(wǎng)和我們的通信網(wǎng)絡(luò)。通信網(wǎng)絡(luò)。二、基本物理量二、基本物理量 1. 電流電流 電荷有規(guī)則的定向流動，就形成電流，習(xí)慣電荷有規(guī)則的定向流動，就形成電流，習(xí)慣上規(guī)定正電荷移動的方向為電流的實際方向。上規(guī)定正電荷移動的方向為電流的實際方向。方向不變的電流稱為直流電路。大小和方向隨方向不變的電流稱為直流電路。大小和

4、方向隨時間作真周期性變化的電流稱為交流電。時間作真周期性變化的電流稱為交流電。 單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體任一橫截面的電量叫電單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體任一橫截面的電量叫電流（強度），用符號流（強度），用符號I、i表示。表示。 即即 I = Q / t 電流（強度）的單位是安培（電流（強度）的單位是安培（A），），大電流大電流單位常用千安（單位常用千安（KA）表示，小電流單位常用毫）表示，小電流單位常用毫安（安（mA）,微安微安(A)表表示。示。 1KA=1000A 1A=1000 mA 1 mA=1000A 2.電阻和電阻率電阻和電阻率 電阻：導(dǎo)體對電流起阻礙作用。用符號電阻：導(dǎo)體對電流起阻礙作用。用符號R

5、表示，當(dāng)電壓為表示，當(dāng)電壓為1伏，電流為伏，電流為1安時，導(dǎo)體安時，導(dǎo)體的電阻即為的電阻即為1歐姆（歐姆（） 常用的單位千歐（常用的單位千歐（K），兆歐），兆歐（M）。）。 1 M=1000 K 1K=1000 電阻率：單位長度、單位橫截面積面積電阻率：單位長度、單位橫截面積面積材料的電阻，是表明材料導(dǎo)電性能的參數(shù)，材料的電阻，是表明材料導(dǎo)電性能的參數(shù)，用符號用符號表示，單位是表示，單位是m。l 在一定溫度下，金屬導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體在一定溫度下，金屬導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的橫截面積成反比，與導(dǎo)體的長度成正比，的橫截面積成反比，與導(dǎo)體的長度成正比，此外還與導(dǎo)體的材料有關(guān)，即此外還與導(dǎo)體的材料有關(guān)，即l

6、R = L / Sl式中式中 為導(dǎo)體材料的電阻系數(shù)，為導(dǎo)體材料的電阻系數(shù)，L為導(dǎo)體為導(dǎo)體長度，長度，S為導(dǎo)體橫截面積。為導(dǎo)體橫截面積。l 一般金屬導(dǎo)體材料的電阻率隨溫度的一般金屬導(dǎo)體材料的電阻率隨溫度的升高而增大升高而增大。 3.電壓電壓 兩點之間的電位差。用符號兩點之間的電位差。用符號U、u表示表示 單位是伏特（單位是伏特（V），此外還有千伏（），此外還有千伏（KV）、）、毫伏毫伏 （mV）和微伏（）和微伏（V）。）。 1KV=1000V 1V=1000 mV 1mV=1000V 我國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：額定電壓我國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：額定電壓1000V以以 上的屬高壓裝置，上的屬高壓裝置，1000V及

7、及1000V以下的屬以下的屬 低壓裝置。低壓裝置。 4.電動勢電動勢 是電源兩端的電位差，其數(shù)值等于單位正電荷在是電源兩端的電位差，其數(shù)值等于單位正電荷在非電場力的作用下，由電源的負(fù)極移至電源的正極所非電場力的作用下，由電源的負(fù)極移至電源的正極所做的功，電動勢的大小體現(xiàn)了電源非電場力做功的能做的功，電動勢的大小體現(xiàn)了電源非電場力做功的能力。用符號力。用符號E、e表示。表示。 單位是伏特單位是伏特(V)。 5.電場強度電場強度 電場強度是用來表示電場的強弱和方向電場強度是用來表示電場的強弱和方向的物理量。常用的物理量。常用 E 表示。表示。 電場中任意一點的電場強度，在數(shù)值上電場中任意一點的電場

8、強度，在數(shù)值上等于放在該點的單位正電荷所受電場力的大等于放在該點的單位正電荷所受電場力的大小，方向是正電荷所受電場力的方向小，方向是正電荷所受電場力的方向 即即 E = F / Q 單位為牛頓單位為牛頓/庫侖（庫侖（N/C）或伏特）或伏特/米（米（V/m），）， 1V/m=1N/C。 當(dāng)空氣中電場強度超過當(dāng)空氣中電場強度超過2530kV/cm時，時，即可能發(fā)生擊穿放電即可能發(fā)生擊穿放電。l6.電功電功l 將電能轉(zhuǎn)化成其他形式的能時，電流都要將電能轉(zhuǎn)化成其他形式的能時，電流都要做功，電流所做的功稱為電功。電功用做功，電流所做的功稱為電功。電功用W表示，表示，單位焦耳（單位焦耳（J）。）。l 公式

9、公式 W = UItl對于純電阻電路對于純電阻電路tRURtIW22 7. 電功率、電能電功率、電能 電功率是表明電氣設(shè)備做功能力的物理量，電功率是表明電氣設(shè)備做功能力的物理量，是單位時間內(nèi)所做的功。用是單位時間內(nèi)所做的功。用P表示表示 ，即，即 P = W / t 單位是瓦特（單位是瓦特（W），還有千瓦（），還有千瓦（KW）。）。 電能是電功率的累積。用符號電能是電功率的累積。用符號W表表 示，單位是焦耳（示，單位是焦耳（J），）， Jkwh6106.31l8.電流的熱效應(yīng)電流的熱效應(yīng)l 電流通過導(dǎo)體時所產(chǎn)生的熱量與電流的電流通過導(dǎo)體時所產(chǎn)生的熱量與電流的平方、導(dǎo)體的電阻及通過的時間成正比，

10、平方、導(dǎo)體的電阻及通過的時間成正比，即即l熱量的單位是焦耳。熱量的單位是焦耳。 RtIQ2二、電路的基本定律二、電路的基本定律(1)基爾霍夫電流定律基爾霍夫電流定律(2)基爾霍夫電壓定律基爾霍夫電壓定律 (3)歐姆定律歐姆定律 1. 電路的歐姆定律電路的歐姆定律歐姆定律就是反映電阻元件兩端的電壓與通過該元歐姆定律就是反映電阻元件兩端的電壓與通過該元件的電流同電阻三者的定律，電路如圖件的電流同電阻三者的定律，電路如圖其表達式為其表達式為I=U/R式中式中I電流（電流（A） U電壓（電壓（V） R電阻（電阻（）由上式可知，通過電阻元件的電流與電阻兩端的電由上式可知，通過電阻元件的電流與電阻兩端的電

11、壓成正比，而與電阻成反比。壓成正比，而與電阻成反比。u UUUIRE例：一盞例：一盞200W、220V的電燈，燈泡的電阻是的電燈，燈泡的電阻是484，當(dāng)電源電壓為，當(dāng)電源電壓為220V時，求通過燈泡的電時，求通過燈泡的電流。流。解：已知電燈的電壓和電阻，通過燈泡的電解：已知電燈的電壓和電阻，通過燈泡的電流為流為I=U/R=220/4840.455（A）由歐姆定律可知，電阻有電流通過時，兩端由歐姆定律可知，電阻有電流通過時，兩端必有電壓，這個電壓習(xí)慣上叫電壓降。通常導(dǎo)必有電壓，這個電壓習(xí)慣上叫電壓降。通常導(dǎo)線都是有電阻的，當(dāng)用導(dǎo)線傳輸電流時，就產(chǎn)線都是有電阻的，當(dāng)用導(dǎo)線傳輸電流時，就產(chǎn)生電壓降。

12、因此輸電線路末端的電位總是比首生電壓降。因此輸電線路末端的電位總是比首端的電位低。輸電線路上電壓降低的數(shù)值叫做端的電位低。輸電線路上電壓降低的數(shù)值叫做電壓損失。電壓損失。2. 電路的基爾霍夫電流定律電路的基爾霍夫電流定律（KCL） 基爾霍夫電流定律確定了電路中任一節(jié)點基爾霍夫電流定律確定了電路中任一節(jié)點所連的各支路電流之間的關(guān)系。所連的各支路電流之間的關(guān)系。 內(nèi)容：內(nèi)容： 在任意時刻在任意時刻t，流入某個節(jié)點的電流入某個節(jié)點的電流的總和等于流出該節(jié)點的電流的總和流的總和等于流出該節(jié)點的電流的總和。l例如對于右圖所示電路，我們設(shè)定各支路例如對于右圖所示電路，我們設(shè)定各支路電流的大小和參電流的大小

13、和參 考方向考方向 如圖中所示，如圖中所示， 則對該點有則對該點有 i1(t)+i2(t)=i3(t) 將上式改寫為將上式改寫為 -i1(t)-i2(t)+i3(t)=0l 若將上式再改寫為若將上式再改寫為 i1(t)+i2(t)-i3(t)=0 此式的物理意義是，流入節(jié)點此式的物理意義是，流入節(jié)點a的電流的代數(shù)的電流的代數(shù)和等于零。這里流入的電流規(guī)定取正號，則流出的和等于零。這里流入的電流規(guī)定取正號，則流出的電流即取負(fù)號。電流即取負(fù)號。 上兩式是上兩式是KCL的另一中敘述法。它們本質(zhì)上的另一中敘述法。它們本質(zhì)上是一樣的，只是在列寫方程時把流出節(jié)點的電流規(guī)是一樣的，只是在列寫方程時把流出節(jié)點的

14、電流規(guī)定為正，還是把流入節(jié)點的電流規(guī)定為正而已。定為正，還是把流入節(jié)點的電流規(guī)定為正而已。l 上兩式寫成一般形式為：上兩式寫成一般形式為： i1(t)=0 即集中在任一節(jié)點上的各支路電流的代數(shù)和即集中在任一節(jié)點上的各支路電流的代數(shù)和恒為零。恒為零。l 注意：在寫方程時，如把流出節(jié)點的電流視為正，則流入節(jié)點的電流即需取為負(fù)；反之則反之。l 推廣：KCL原是運用于節(jié)點的，但把它加以推廣，也可使用于包圍幾個節(jié)點的閉合面。如右圖所示電路中，閉合面S內(nèi)有三個節(jié)點1，2，3。l 當(dāng)設(shè)定各 支路電流 的大小和 參考方向 如圖中所 示時， 則對此三個節(jié)點即可列出則對此三個節(jié)點即可列出KCL方程方程i1 = i

15、12 - i31 i2= i23 - i12i3 = i31 - i23 把以上三式相加得：把以上三式相加得： i1 + i2 + i3=0 或或 i1(t)=0 即流入（或流出）一個閉合面的支路電流的代即流入（或流出）一個閉合面的支路電流的代數(shù)和恒等于零。此即廣義的數(shù)和恒等于零。此即廣義的KCL。需要注意的是：。需要注意的是：在寫方程時，如把流出閉合面的電流視為正，則流在寫方程時，如把流出閉合面的電流視為正，則流入閉合面的電流即需取為負(fù)；反之則反之入閉合面的電流即需取為負(fù)；反之則反之。3基爾霍夫電壓定律（基爾霍夫電壓定律（KVL） 基爾霍夫電壓定律是描述回路中各支路電基爾霍夫電壓定律是描述回

16、路中各支路電壓之間相互關(guān)系的定律。壓之間相互關(guān)系的定律。 內(nèi)容：在任意時刻內(nèi)容：在任意時刻t，沿任一回路所有支路，沿任一回路所有支路或元件上電壓的代數(shù)和恒等于零，即或元件上電壓的代數(shù)和恒等于零，即 u(t)=0 在寫此方程時，應(yīng)首先為回路設(shè)定一個饒行在寫此方程時，應(yīng)首先為回路設(shè)定一個饒行方向，凡電壓的參考極性從方向，凡電壓的參考極性從+到到-與回路與回路繞行方向一致者，則該電壓前取繞行方向一致者，則該電壓前取+號，否則號，否則取取-號。號。例如右圖所示電路，例如右圖所示電路，我們設(shè)定各元件電壓我們設(shè)定各元件電壓的參考極性和回路的的參考極性和回路的繞行方向如圖中所示，繞行方向如圖中所示，則有則有

17、 u1+u2+u3+us3-us4-u4=0將此式改寫為將此式改寫為 -u1-u2-u3- us3+us4+u4=0方程意味著把回路的方程意味著把回路的繞行方向設(shè)定為與前繞行方向設(shè)定為與前者相反。者相反。 由此可見，回路繞行方向由此可見，回路繞行方向的設(shè)定直接影響著的設(shè)定直接影響著方程中各項正負(fù)號的確定，但不影響方程的方程中各項正負(fù)號的確定，但不影響方程的本質(zhì)，故可以任意設(shè)定。本質(zhì)，故可以任意設(shè)定。 若電路中的電阻均為線性電阻元件，則若電路中的電阻均為線性電阻元件，則上述的上述的KVL 方程還可改寫為另一種敘述方法，即方程還可改寫為另一種敘述方法，即R1i1+R2i2+R3i3+ us3-us

18、4-R4i4=0即即 R1i1+R2i2+R3i3-R4i4= -us3+us4即即 Rkik=usk (1-4-3) 上式指出，任一回路中電阻上電壓降的代數(shù)上式指出，任一回路中電阻上電壓降的代數(shù)和恒等于電壓源電壓升的代數(shù)和。凡電流參考和恒等于電壓源電壓升的代數(shù)和。凡電流參考方向與回路繞行方向一致者，上式等號左端方向與回路繞行方向一致者，上式等號左端Rkik前取前取“+”號，不一致者，號，不一致者，Rkik前取前取“-”號號；凡電壓源電壓的極性從；凡電壓源電壓的極性從“-”到到“+”與繞行方與繞行方向一致者，上式等號右端向一致者，上式等號右端usk前取前取“+”號，不一號，不一致者，致者，us

19、k前取前取“-”號。號。 基爾霍夫電流定律（基爾霍夫電流定律（KCL）描述了電路中）描述了電路中各支路的電流之間的關(guān)系，基爾霍夫電壓定律各支路的電流之間的關(guān)系，基爾霍夫電壓定律（KVL）描述了電路中各支路電壓之間的關(guān)系）描述了電路中各支路電壓之間的關(guān)系，它們都與電路元件的性質(zhì)無關(guān)，而只取決于，它們都與電路元件的性質(zhì)無關(guān)，而只取決于電路的連接方式電路的連接方式 。4.電阻的串聯(lián)電阻的串聯(lián) 1）定義）定義 ：兩個或兩個以上的電阻依次連接：兩個或兩個以上的電阻依次連接，中間無分支的連接方式。，中間無分支的連接方式。 2）電路的特點）電路的特點: I=I1=I2 各電阻中電流相等各電阻中電流相等 R=

20、R1+R2 總電阻的等于各電阻之和總電阻的等于各電阻之和 U=U1+U2 總電壓等于各電阻上壓降之和總電壓等于各電阻上壓降之和 U：U1：U2=R：R1：R2 各電阻的電壓與各自的阻值成正比各電阻的電壓與各自的阻值成正比 P=P1+P2 總功率等于各電阻的功率之和總功率等于各電阻的功率之和3）電路的應(yīng)用）電路的應(yīng)用: 用幾個電阻串聯(lián)起來可使電阻增大，在電用幾個電阻串聯(lián)起來可使電阻增大，在電源電壓不變時可使電流減??；所以串聯(lián)電阻可源電壓不變時可使電流減??；所以串聯(lián)電阻可起到限流作用。串聯(lián)電阻的另一個用途就是可起到限流作用。串聯(lián)電阻的另一個用途就是可以起到分壓作用。以起到分壓作用。5.電阻的并聯(lián)電

21、阻的并聯(lián) 1）定義：如圖所示，）定義：如圖所示，R1、R2、R3三個電阻接三個電阻接在電路中的兩點之間，每個電阻兩端承受的電在電路中的兩點之間，每個電阻兩端承受的電壓相等。這種聯(lián)結(jié)方式叫電阻的并聯(lián)。壓相等。這種聯(lián)結(jié)方式叫電阻的并聯(lián)。 2）電阻并聯(lián)電路的特點：）電阻并聯(lián)電路的特點： U1=U2=U3=U 電路中各個電阻兩端電壓相電路中各個電阻兩端電壓相等等 I=I1+ I2+ I3電路總電流等于各支路電流之和電路總電流等于各支路電流之和并聯(lián)電路的總電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)電阻的倒并聯(lián)電路的總電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)的和數(shù)的和若有n個相同的電阻R0并聯(lián)，則總電阻為nRR0R1與R2并聯(lián)的等效電阻

22、為212112RRRRR電阻并聯(lián)電路的電流分配和功率分配關(guān)系電阻并聯(lián)電路的電流分配和功率分配關(guān)系電流分配關(guān)系電流分配關(guān)系IRRRIIRRRI21122121PRRRPPRRRP21122121l功率分配關(guān)系功率分配關(guān)系總之，在并聯(lián)電路中，阻值越大，其分配的總之，在并聯(lián)電路中，阻值越大，其分配的電流和功率就越小。電流和功率就越小。這與電阻串聯(lián)電路相反。這與電阻串聯(lián)電路相反。6. 電阻的混聯(lián)電路電阻的混聯(lián)電路 在電路中，既有串聯(lián)又有并聯(lián)的聯(lián)接，統(tǒng)在電路中，既有串聯(lián)又有并聯(lián)的聯(lián)接，統(tǒng)稱為混聯(lián)電路。分析和計算電路的方法有：稱為混聯(lián)電路。分析和計算電路的方法有：1、應(yīng)用電阻的串聯(lián)、并聯(lián)逐步簡化電路，求、

23、應(yīng)用電阻的串聯(lián)、并聯(lián)逐步簡化電路，求出電路的等效電阻。出電路的等效電阻。2、由等效電阻和電路的總電壓，根據(jù)歐姆定、由等效電阻和電路的總電壓，根據(jù)歐姆定律求電路的總電流。律求電路的總電流。3、由總電流根據(jù)基爾霍夫定律和歐姆定律求、由總電流根據(jù)基爾霍夫定律和歐姆定律求各支路的電壓和電流。各支路的電壓和電流。 磁 場 磁場的主要物理量第二節(jié)第二節(jié) 電磁感應(yīng)和磁路電磁感應(yīng)和磁路直線電流的磁場【右手螺旋定則】 (2)、環(huán)形電流產(chǎn)生的磁場【右手螺旋定則】(3)、通電線圈產(chǎn)生的磁場1fT1fT1fT1fT1fT1fT【右手螺旋定則】 磁場對電流的作用1電磁力的大小電磁力的大小 B-均勻磁場的磁感應(yīng)強度均勻磁

24、場的磁感應(yīng)強度(特斯拉特斯拉T)I -導(dǎo)線中的電流強度導(dǎo)線中的電流強度(安安)L-導(dǎo)線在磁場中的有效長度導(dǎo)線在磁場中的有效長度(米米)F-導(dǎo)線受到的電磁力導(dǎo)線受到的電磁力(牛牛) 實驗還得出實驗還得出: :當(dāng)導(dǎo)體垂直與磁場方向放置時當(dāng)導(dǎo)體垂直與磁場方向放置時, ,受電磁力最大；受電磁力最大；當(dāng)導(dǎo)體與磁場平行放置時當(dāng)導(dǎo)體與磁場平行放置時, ,導(dǎo)線不受力；導(dǎo)線不受力；當(dāng)導(dǎo)體與磁場方向夾當(dāng)導(dǎo)體與磁場方向夾角，導(dǎo)線受力大小介于角，導(dǎo)線受力大小介于0 0與最大值之間。與最大值之間。內(nèi)容內(nèi)容: :伸出左手伸出左手, ,拇指與其拇指與其余四指垂直，磁力余四指垂直，磁力線垂直穿過掌心，線垂直穿過掌心，四指指示

25、電流方向，四指指示電流方向，則拇指的指向就是則拇指的指向就是通電導(dǎo)線受力的方通電導(dǎo)線受力的方向向iFl一電磁感應(yīng)現(xiàn)象一電磁感應(yīng)現(xiàn)象l1.電流的磁效應(yīng)：電流的磁效應(yīng)：l 1820年奧斯特首次由實驗發(fā)現(xiàn)。年奧斯特首次由實驗發(fā)現(xiàn)。2.電磁感應(yīng)現(xiàn)象實驗電磁感應(yīng)現(xiàn)象實驗:l 1822-1831年英國物理學(xué)家法拉第進行多年英國物理學(xué)家法拉第進行多次實驗和研究在次實驗和研究在1831年發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)定律。年發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)定律。一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象（1）磁鐵（或通電線圈）與線圈相對運動時）磁鐵（或通電線圈）與線圈相對運動時線圈中產(chǎn)生電流，圖（線圈中產(chǎn)生電流，圖（a）和圖（）和圖（b）. 電流電流計的指

26、針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，且運動方向不同，偏轉(zhuǎn)計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，且運動方向不同，偏轉(zhuǎn)方向也不同。方向也不同。（2）線圈中電流變化時另一線圈中）線圈中電流變化時另一線圈中產(chǎn)生電流，圖（產(chǎn)生電流，圖（c）. （3）閉合回路的一部分切割磁力線，回路中產(chǎn)生電流，（d）.結(jié)論結(jié)論:l不管什么原因使穿過閉合導(dǎo)體回路所包圍不管什么原因使穿過閉合導(dǎo)體回路所包圍面積內(nèi)的磁通量發(fā)生變化（增加或減少），面積內(nèi)的磁通量發(fā)生變化（增加或減少），回路中都會出現(xiàn)電流，這種電流稱為感應(yīng)回路中都會出現(xiàn)電流，這種電流稱為感應(yīng)電流。在磁通量增加和減少的兩種情況下，電流。在磁通量增加和減少的兩種情況下，回路中感應(yīng)電流的流向相反?；芈分懈袘?yīng)電流的流

27、向相反。感應(yīng)電流的感應(yīng)電流的大小則取決于穿過回路中的磁通量變化快大小則取決于穿過回路中的磁通量變化快慢。變化越快，感應(yīng)電流越大；反之，就慢。變化越快，感應(yīng)電流越大；反之，就越小。越小。l二、楞次定律 l兩種表述:閉合回路中感應(yīng)電流的方向，總是使得它所激發(fā)的磁場來阻止引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。l 或者：感應(yīng)電流的效果，總是反抗引起感應(yīng)電流的原因。l應(yīng)用:判斷感應(yīng)電動勢的方向; l用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的步驟用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的步驟:l（1）判斷穿過閉合回路的磁通沿什么方）判斷穿過閉合回路的磁通沿什么方向，發(fā)生什么變化（增加或減少）；向，發(fā)生什么變化（增加或減少）；l（2）根據(jù)楞次定

28、律來確定感應(yīng)電流所激）根據(jù)楞次定律來確定感應(yīng)電流所激發(fā)的磁場沿什么方向（與原來的磁場反向發(fā)的磁場沿什么方向（與原來的磁場反向還是同向）；還是同向）；l（3）根據(jù)右手螺旋法則從感應(yīng)電流產(chǎn)生）根據(jù)右手螺旋法則從感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向確定感應(yīng)電流的方向。的磁場方向確定感應(yīng)電流的方向。三、法拉第電磁感應(yīng)定律三、法拉第電磁感應(yīng)定律l 當(dāng)線圈內(nèi)的磁通量當(dāng)線圈內(nèi)的磁通量發(fā)生變化時，線圈內(nèi)發(fā)生變化時，線圈內(nèi)即產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，感應(yīng)電動勢的大小與磁即產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，感應(yīng)電動勢的大小與磁通量的變化速率成正比。對于通量的變化速率成正比。對于N匝線圈，感匝線圈，感應(yīng)電動勢的大小為應(yīng)電動勢的大小為 tNe特例特例l當(dāng)長度

29、為當(dāng)長度為L的導(dǎo)線以速度的導(dǎo)線以速度v垂直地切割磁場時，導(dǎo)線上垂直地切割磁場時，導(dǎo)線上所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小為所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小為 e = BLvl電動勢的方向可由右手定則判定。電動勢的方向可由右手定則判定。l 自感現(xiàn)象自感現(xiàn)象是一種特殊的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，它是一種特殊的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，它是由于線圈本身電流變化而引起的。是由于線圈本身電流變化而引起的。l流過線圈的電流發(fā)生變化，導(dǎo)致穿過線圈流過線圈的電流發(fā)生變化，導(dǎo)致穿過線圈 的磁通量發(fā)生變化而產(chǎn)生的自感電動勢，總是的磁通量發(fā)生變化而產(chǎn)生的自感電動勢，總是 阻礙線圈中原來電流的變化，當(dāng)原來電流在增阻礙線圈中原來電流的變化，當(dāng)原來電流在增 大時

30、，自感電動勢與原來電流方向相反；當(dāng)原大時，自感電動勢與原來電流方向相反；當(dāng)原 來電流減小時，自感電動勢與原來電流方向相來電流減小時，自感電動勢與原來電流方向相 同。因此，同。因此，“自感自感”簡單地說，由于導(dǎo)體本身簡單地說，由于導(dǎo)體本身 的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，叫做的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，叫做自感現(xiàn)象。自感現(xiàn)象。l 自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢叫自感電動勢。自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢叫自感電動勢。自感電動勢自感電動勢的大小跟穿過導(dǎo)線線圈的磁通量的大小跟穿過導(dǎo)線線圈的磁通量變化的快慢有關(guān)系。線圈的磁場是由電流產(chǎn)變化的快慢有關(guān)系。線圈的磁場是由電流產(chǎn)生的，所以穿過線圈的磁通量

31、變化的快慢跟生的，所以穿過線圈的磁通量變化的快慢跟電流變化的快慢有關(guān)系。對同一線圈來說，電流變化的快慢有關(guān)系。對同一線圈來說，電流變化得快，線圈產(chǎn)生的自感電動勢就大，電流變化得快，線圈產(chǎn)生的自感電動勢就大，反之就小。反之就小。 對于不同的線圈，在電流變化快對于不同的線圈，在電流變化快慢相同的情況下，產(chǎn)生的自感電動勢是不同慢相同的情況下，產(chǎn)生的自感電動勢是不同的，電學(xué)中用自感系數(shù)來表示線圈的這種特的，電學(xué)中用自感系數(shù)來表示線圈的這種特征。自感系數(shù)簡稱自感或電感。征。自感系數(shù)簡稱自感或電感。l此現(xiàn)象常表現(xiàn)為阻礙電流的變化。此現(xiàn)象常表現(xiàn)為阻礙電流的變化。 l 自感現(xiàn)象在各種電器設(shè)備和無線電技術(shù)中有廣

32、自感現(xiàn)象在各種電器設(shè)備和無線電技術(shù)中有廣泛的應(yīng)用。日光燈的鎮(zhèn)流器就是利用線圈的自感現(xiàn)泛的應(yīng)用。日光燈的鎮(zhèn)流器就是利用線圈的自感現(xiàn)象。象。l 自感現(xiàn)象也有不利的一面，在自感系數(shù)很大而自感現(xiàn)象也有不利的一面，在自感系數(shù)很大而電流又很強的電路（如大型電動機的定子繞組）中，電流又很強的電路（如大型電動機的定子繞組）中，在切斷電路的瞬間，由于電流強度在很短的時間內(nèi)在切斷電路的瞬間，由于電流強度在很短的時間內(nèi)發(fā)生很大的變化，會產(chǎn)生很高的自感電動勢，使開發(fā)生很大的變化，會產(chǎn)生很高的自感電動勢，使開關(guān)的閘刀和固定夾片之間的空氣電離而變成導(dǎo)體，關(guān)的閘刀和固定夾片之間的空氣電離而變成導(dǎo)體，形成電弧。這會燒壞開關(guān)，

33、甚至危人員安全。因此，形成電弧。這會燒壞開關(guān)，甚至危人員安全。因此，切斷這段電路時必須采用特制的安全開關(guān)。切斷這段電路時必須采用特制的安全開關(guān)。 第三節(jié)第三節(jié) 交流電路交流電路一、交流電的基本概念一、交流電的基本概念tEm-EmOe交流發(fā)電機示意圖交流發(fā)電機原理圖1.正弦交流電的產(chǎn)生正弦交流電的產(chǎn)生1s ineB lv t正弦交流電產(chǎn)生過程 2. 2.交流電的交流電的瞬時值表達式瞬時值表達式 設(shè)磁感應(yīng)強度為B，磁場中線圈一邊的長度為，平面從中性面開始轉(zhuǎn)動，經(jīng)過時間t，線圈轉(zhuǎn)過的角度為 ，這時，其單側(cè)線圈切割磁感線的線速度與磁感線的夾角也為 ，所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢 。所以整個線圈所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢

34、為 。 其中 為感應(yīng)電動勢的最大值，設(shè)為 ，則 上式為正弦交流電電動勢的瞬時值表達式瞬時值表達式，也稱為解析式解析式。 電壓瞬時值表達式 電流瞬時值表達式 若平面從與中性面夾角為的位置開始轉(zhuǎn)動，則tt2s ine B lv t2 B l vmEtSinEemtSinEumtSinEim)(tSinEem 3. 3.表征交流電的物理量表征交流電的物理量 1 1）周期、頻率和角頻率）周期、頻率和角頻率 （1）周期：周期：交流電每重復(fù)變化一次所需的時間，稱為交流電的周期。用符號T表示，單位是秒（s）。 12（2 2）頻率：交流電在）頻率：交流電在1 1秒內(nèi)重復(fù)變化的次數(shù)，稱為交流電的頻率。秒內(nèi)重復(fù)變

35、化的次數(shù)，稱為交流電的頻率。用符號用符號f f表示，單位是赫茲（表示，單位是赫茲（HzHz）。）。我國動力和照明用電的標(biāo)準(zhǔn)頻率為我國動力和照明用電的標(biāo)準(zhǔn)頻率為50Hz50Hz（習(xí)慣上稱為工（習(xí)慣上稱為工頻），少數(shù)國家如美國、日本采用頻），少數(shù)國家如美國、日本采用60Hz60Hz的頻率。的頻率。（3 3）角頻率：正弦交流電）角頻率：正弦交流電1 1秒內(nèi)變化的電角度，用符號秒內(nèi)變化的電角度，用符號表示，表示，單位是弧單位是弧/ /秒（秒（rad/srad/s）22fT 2 2）正弦交流電的最大值、有效值和平均值）正弦交流電的最大值、有效值和平均值（1 1）最大值）最大值 ：正弦交流電在一個周期所能

36、達到的最大瞬時值，又稱峰值、幅值。最大值用大寫字母加下標(biāo)m表示，如Em、Um、 Im。 （2 2）有效值）有效值 ：因為交流電的大小是隨時間變化的，所以在研究交流電功率時，采用最大值就不方便，通常是用有效值來表示。有效值是這樣規(guī)定的：使交流電和直流電加在同樣阻值的電阻上，在相同的時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相同，就把這一直流電的數(shù)值叫做該交流電的有效值。 有效值用大寫字母表示，如E、U、I。 有效值 = 最大值0.707最大值 2 2 0 2 s i n 3 1 4 3 0u tV 3）相位與相位差的關(guān)系）相位與相位差的關(guān)系（1）相位差：兩個同頻率的正弦量之間的相位之差）相位差：兩個同頻率的正弦量之間的相

37、位之差.即即(t +(t +1 1)-(t +)-(t +2 2) =) =1 1-2 2（2）相位關(guān)系：同相、反相、超前、滯后）相位關(guān)系：同相、反相、超前、滯后 當(dāng)當(dāng)1 1-2 2 = = 0 0 ， i i1 1 與與i i2 2 同相同相 當(dāng)當(dāng)1 1-2 2 = =， i i1 1 與與i i2 2反相反相 當(dāng)當(dāng)1 12 2 ，i i1 1比比i i2 2超前或超前或i i2 2比比i i1 1滯后滯后【例】已知交流電電壓為【例】已知交流電電壓為 ，求該交流電的周，求該交流電的周期、頻率、角頻率、最大值、有效值和初相位。期、頻率、角頻率、最大值、有效值和初相位。 解：角頻率解：角頻率=3

38、14 rad/s=314 rad/s 周期周期 頻率頻率 最大值最大值 有效值有效值 初相位初相位223 .1 40 .0 23 1 4TS220 2 311mUV220222022mUUV3 011500.02fH ZT uUuuuuuvwu vv ww uU 1W 1V 1W 2V 2U 2L 1L 2L 3N 在直角坐標(biāo)系，作一矢量OA，其長度為正弦電動勢e的最大值Em，它的起位置與X軸正方向的夾角等于初相 ，并以正弦電動勢的角頻率為角速度逆時針勻速旋轉(zhuǎn)，則在任一瞬間旋轉(zhuǎn)矢量與X軸的夾角為正弦電動勢的相位 ，它在Y軸的投影（Oa）即為該電動勢的瞬時值。為了與一般空間矢量相區(qū)別，把表示正弦

39、交流電這一矢量稱為相量。 00( )tmE3.正弦量的相量表示法正弦量的相量表示法正弦交流電的相量用 、 、 表示。但實際應(yīng)用更多的是有效值相量，即將有向線段0A的長度定為正弦量的有效值，相應(yīng)符號則改為 、 、 。mUmIEUIEXI60300s i n ()mE Eet 提示：提示： 同一相量圖中，各正弦交流電的同一相量圖中，各正弦交流電的頻率應(yīng)相同頻率應(yīng)相同。 同一相量圖中，相同單位的相量同一相量圖中，相同單位的相量應(yīng)按相同比例畫出應(yīng)按相同比例畫出。 一般取直角坐標(biāo)軸的水平正方向為參考方向，逆時一般取直角坐標(biāo)軸的水平正方向為參考方向，逆時針轉(zhuǎn)動的角度為正，反之為負(fù)。有時為了方便起見，也可在

40、針轉(zhuǎn)動的角度為正，反之為負(fù)。有時為了方便起見，也可在幾個相量中任選其一作為參考相量，并省略直角坐標(biāo)軸。幾個相量中任選其一作為參考相量，并省略直角坐標(biāo)軸。 用相量表示正弦交流電后，它們的加、減運算可按用相量表示正弦交流電后，它們的加、減運算可按平行四邊形法則平行四邊形法則進行。進行。 一個正弦量的相量圖、波形圖、解析式是正弦量的一個正弦量的相量圖、波形圖、解析式是正弦量的幾種不同的表示方法，它們有一一對應(yīng)的關(guān)系，但在數(shù)學(xué)上幾種不同的表示方法，它們有一一對應(yīng)的關(guān)系，但在數(shù)學(xué)上并不相等，如果寫成并不相等，如果寫成 是錯誤的。是錯誤的。3UU線相二、 三相交流電路l三相電路在生產(chǎn)上應(yīng)用最為廣泛。發(fā)電、

41、輸配電和主要電力負(fù)載，一般都采用三相制。三相交流發(fā)電機是產(chǎn)生正弦交流電的主要設(shè)備。NSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNS三相交流發(fā)電機由三個對稱的繞組組成，在空間上彼此相差120，它們的始端記為A、B、C，末端記為X、Y、Z。1.三相對稱電動勢的表達式tsinEemA)120tsin(EemB)120tsin(E)240tsin(EemmCt06323265267342335611eAeBeCXAYCBZSN+XAYCBZSN+XAYCBZSN+XAYCBZSN+XAYCBZSN+XAYCBZSN+XAYCBZSN+XAYCBZSN+XAYCBZSN+XAYCBZSN+XAYCB

42、ZSN+XAYCBZSN+XAYCBZSN+A相B相C相2.三相對稱電動勢的相量表示法三相對稱電動勢的相量表示法)23j21(E120/EEB)23j21(E120/EECl與前面瞬時值表示法瞬時值表示法和波形曲線表示法曲線表示法對應(yīng)三相對稱正弦交流電也可用相量表示法相量表示法表示：B.EE0/EEAA.EC.E根據(jù)以上三種表示法都可以求得，對稱三相交流電的任意瞬時值之和恒為0。0eeeCBA0EEECBA3.線電壓與與相電壓的關(guān)系的關(guān)系l由電壓瞬時值的關(guān)系可知30B.UC.UAB.UBC.UCA.UA.UB.A.AB.UUUC.B.BC.UUUA.C.CA.UUUCBBCuuuBAABuuu

43、ACCAuuu由于它們都是同頻率的正弦量，都可用有效值相量表示，即pplU2330cosUU21根據(jù)相量圖，線電壓與相電壓的有效值關(guān)系可得即，plU3U 由此，星形聯(lián)接的發(fā)電機或變壓器可以輸出兩種電壓，如：220V和380V。線電壓超前與相電壓相位30。 4.三相四線制三相四線制 火線把發(fā)電機三個線圈的末端連在一起，成為一個公共火線把發(fā)電機三個線圈的末端連在一起，成為一個公共點（稱為中性點），從中性點引出一條輸電線。稱為中性線，點（稱為中性點），從中性點引出一條輸電線。稱為中性線，簡稱中線，用簡稱中線，用N表示。中性線通常與大地相連，稱為零線。表示。中性線通常與大地相連，稱為零線。從發(fā)電機三個

44、線圈的始端引出的輸電線，稱為相線，俗稱火從發(fā)電機三個線圈的始端引出的輸電線，稱為相線，俗稱火線，用線，用L1、L2、L3表示。表示。L1L2L3N380v220V相電壓線電壓 三相四線制供電可送出兩種電壓，一種是相線與相線之（如如L1、L2、L3之間）的電壓，稱為線電壓，另一種是相線與零線之間（如L1、L2、L3與N之間）的電壓，稱為相電壓。 這兩種電壓在大小上的關(guān)系是 380UV線220UV相3UUY線Y相 三、三相負(fù)載的連接三、三相負(fù)載的連接 1三相負(fù)載的星形（三相負(fù)載的星形（Y）聯(lián)結(jié)）聯(lián)結(jié)將三相負(fù)載分別接在三相電源的一根相線與中線（零線）之間的接法稱為星形（用“Y”標(biāo)記）連接。流過每根相

45、線的電流叫線電流，流過每相負(fù)載的電流叫電流，流過中線的電流叫中線電流，在星形（Y）連接中，線電流等于相電流，即 IIY線Y相UWVzuzwvziUiwviNNiUivwizuzwzvUiVWUivwiiiivww uu v星形聯(lián)接負(fù)載對電源的要求：星形聯(lián)接負(fù)載對電源的要求：u 三相負(fù)載的相電壓必須對稱三相負(fù)載的相電壓必須對稱。若負(fù)載不對稱而又沒有中線時，負(fù)載的相電壓就不對稱。偏離電源相電壓的額定值，過高或過低的電源相電壓對負(fù)載是有危害的。u中線的作用中線的作用就在于使不對稱的星形聯(lián)接負(fù)載得到對稱的相電壓得到對稱的相電壓。為保證這種對稱性，就不能讓中線斷開。因此，三相電源的中線內(nèi)不接入熔斷器或閘

46、刀開關(guān)。2三相負(fù)載的三角形連接三相負(fù)載的三角形連接將三相負(fù)載分別接在三相電源的每兩根相線之間的接法稱為三角形連接（常用“”標(biāo)記）U U線相3II線相2202210UIAR【例】電加熱開水爐是利用爐膛內(nèi)的電熱阻絲加熱注入的冷水，該爐子接在線電壓為380V的三相電源中，電熱爐電熱絲的電阻為10，（1）試分別計算電熱絲作星形和三角形連接時的相電流。（2）若電熱絲的額定電壓是220V應(yīng)該接成什么形式的連接？（3）若電熱絲的額定電壓為380V，又該接成什么形式？ 解：（1）電熱絲作星形連接時 電熱絲作三角形連接時 3803810UIARNoImage（2）若電熱絲的額定電壓是220V,而電源線電壓為38

47、0V,則電熱絲應(yīng)接成星形。因為此時每個電熱絲兩端電壓為相電壓，即220V。 （3）若電熱絲的額定電壓為380V，則應(yīng)接成三角形。 ，則電熱絲兩端電壓即為380V 。3II線相 四四. 三相功率三相功率l不論負(fù)載是星形聯(lián)接還是三角形聯(lián)接，電路總的有功功率必定等于光相有功功率之和。CBAnnpnpnCBAIUPPPP,)cos( 當(dāng)負(fù)載對稱負(fù)載對稱時，各相的有功功率都是相等的。 因此三相總功率為cos33pppIUPP對于星形對稱負(fù)載pUU3lpII l對于三角形對稱負(fù)載pUU lpII3l三相對稱負(fù)載的有功功率三相對稱負(fù)載的有功功率cos3llIUP無功功率和視在功率為無功功率和視在功率為sin

48、3llIUQllIUS3例例l對稱負(fù)載聯(lián)成三角形，已知電源電壓 Ul =220V, 安培計讀數(shù) Il =17.3A, 三相功率P=4.5kW。試求：每相負(fù)載的電阻和感抗；當(dāng)AB相斷開時，各安培計的讀數(shù)和總功率；當(dāng)A線斷開時，求各安培計的讀數(shù)和總功率。ABCiAiBiCAAAABC解由題意，視在功率kVAIUS6 . 63ll根據(jù)cosSP得47cosSP負(fù)載相電流AIIp103/l負(fù)載阻抗為22/ppIUZ每相電阻和感抗為15cosZR16sinZXL為1. 中所求；對于對于2. 中，中，AB斷開不影響另兩相負(fù)載，斷開不影響另兩相負(fù)載，A、B兩線的安培計讀兩線的安培計讀數(shù)等于負(fù)載的相電流，數(shù)等

49、于負(fù)載的相電流，C線的安培計讀數(shù)不變。即線的安培計讀數(shù)不變。即,10AIIBAAIC22AC和BC間負(fù)載功率不變，AB間功率為0，則總功率為kWPP3032對于3. 中的A線斷開，其安培計讀數(shù)為0。此時電路變成一單相電路?？傋杩?|Z| = 44/3B和C線上安培計的讀數(shù)為AIICB15kWUIP25. 247cos15220cos 則總功率為第四節(jié) 電子技術(shù)常識共價健共價健 Si Si Si Si價電子價電子 Si Si Si Si價電子價電子這一現(xiàn)象稱為本征激發(fā)這一現(xiàn)象稱為本征激發(fā)?？昭昭ㄗ杂呻娮幼杂呻娮?Si Si Si Sip+多多余余電電子子磷原子磷原子在常溫下即可在常溫下即可變?yōu)?/p>

50、自由電子變?yōu)樽杂呻娮邮ヒ粋€失去一個電子變?yōu)殡娮幼優(yōu)檎x子正離子動畫動畫 Si Si Si SiB硼原子硼原子空穴空穴動畫動畫多子的擴散運動多子的擴散運動內(nèi)電場內(nèi)電場少子的漂移運動少子的漂移運動濃度差濃度差 擴散的結(jié)果使擴散的結(jié)果使空間電荷區(qū)變寬?？臻g電荷區(qū)變寬?？臻g電荷區(qū)也稱空間電荷區(qū)也稱 PN 結(jié)結(jié) +動畫動畫形成空間電荷區(qū)形成空間電荷區(qū)PN 結(jié)變窄結(jié)變窄 P接正、接正、N接負(fù)接負(fù) 外電場外電場IF內(nèi)電場內(nèi)電場PN+動畫動畫+動畫動畫+ 內(nèi)電場被加內(nèi)電場被加強，少子的漂強，少子的漂移加強，由于移加強，由于少子數(shù)量很少，少子數(shù)量很少，形成很小的反形成很小的反向電流。向電流。IR動畫動畫+陰極

51、引線陰極引線陽極引線陽極引線二氧化硅保護層二氧化硅保護層P型硅型硅N型硅型硅( c ) 平面型平面型金屬觸絲金屬觸絲陽極引線陽極引線N型鍺片型鍺片陰極引線陰極引線外殼外殼( a ) 點接觸型點接觸型鋁合金小球鋁合金小球N型硅型硅陽極引線陽極引線PN結(jié)結(jié)金銻合金金銻合金底座底座陰極引線陰極引線( b ) 面接觸型面接觸型圖圖 1 12 半導(dǎo)體二極管的結(jié)構(gòu)和符號半導(dǎo)體二極管的結(jié)構(gòu)和符號 陰極陰極陽極陽極( d ) 符號符號D2. 二極管的伏安特性測試二極管伏安特性電路測試二極管伏安特性電路 1）定義：）定義：二極管兩端的二極管兩端的電壓和流過的電流之間的關(guān)電壓和流過的電流之間的關(guān)系曲線叫作系曲線叫

52、作二極管的伏安特二極管的伏安特性性。2）測試電路：）測試電路：如圖所示。如圖所示。反向擊穿反向擊穿電壓電壓U(BR)反向特性反向特性UIPN+PN+3. 晶體二極管的單向?qū)щ娦裕壕w二極管的單向?qū)щ娦裕簞赢媱赢婸N 結(jié)結(jié)的單向?qū)щ娦缘膯蜗驅(qū)щ娦?1) )正極電位正極電位 負(fù)極電位，二極管導(dǎo)通；負(fù)極電位，二極管導(dǎo)通； 2) )正極電位正極電位 負(fù)極電位，二極管截止。負(fù)極電位，二極管截止。 即二極管正偏導(dǎo)通，反偏截止。這一導(dǎo)電特性稱為即二極管正偏導(dǎo)通，反偏截止。這一導(dǎo)電特性稱為二二極管的單向?qū)щ娦浴O管的單向?qū)щ娦浴?例例 1.1.1 如圖所示電路中，當(dāng)開關(guān)如圖所示電路中，當(dāng)開關(guān) S 閉合后，閉合

53、后，H1、H2 兩個指示燈，哪一個可能發(fā)光？兩個指示燈，哪一個可能發(fā)光？解由電路圖可知，開關(guān)解由電路圖可知，開關(guān) S 閉合后，只有二極管閉合后，只有二極管 V1正極正極電位高于負(fù)極電位，即處于正向?qū)顟B(tài)，所以電位高于負(fù)極電位，即處于正向?qū)顟B(tài)，所以 H1 指示燈發(fā)指示燈發(fā)光。光。 4.二極管的簡單測試萬用表檢測二極管萬用表檢測二極管將紅、黑表筆分別接二極管兩端。所測電阻小時，黑表將紅、黑表筆分別接二極管兩端。所測電阻小時，黑表筆接觸處為正極，紅表筆接觸處為負(fù)極。筆接觸處為正極，紅表筆接觸處為負(fù)極。1）判別正負(fù)極性）判別正負(fù)極性用萬用表檢測二極管如圖所示。用萬用表檢測二極管如圖所示。萬用表測

54、試條件：萬用表測試條件：R 100 或或 R1 k 擋；擋；2）判別好壞）判別好壞萬用表檢測二極管萬用表檢測二極管萬用表測試條件：萬用表測試條件：R 1k1k。( (3) )若正向電阻約幾百歐，反向電阻非常大，二極管正常。若正向電阻約幾百歐，反向電阻非常大，二極管正常。( (2) )若正反向電阻非常大，二極管開路。若正反向電阻非常大，二極管開路。( (1) )若正反向電阻均為零，二極管短路；若正反向電阻均為零，二極管短路；UZIZIZM UZ IZ_+UIO3）穩(wěn)壓二極管的主要參數(shù)）穩(wěn)壓二極管的主要參數(shù)( (1) )穩(wěn)定電壓穩(wěn)定電壓 VZ 穩(wěn)壓管在規(guī)定電流下的反向擊穿電壓。穩(wěn)壓管在規(guī)定電流下的

55、反向擊穿電壓。( (2) )穩(wěn)定電流穩(wěn)定電流 IZ - - 穩(wěn)壓管在穩(wěn)定電壓下的工作電流。穩(wěn)壓管在穩(wěn)定電壓下的工作電流。( (3) )最大穩(wěn)定電流最大穩(wěn)定電流 IZmax 穩(wěn)壓管允許長期通過的最大反穩(wěn)壓管允許長期通過的最大反向電流。向電流。( (4) )動態(tài)電阻動態(tài)電阻 rZ 穩(wěn)壓管兩端電壓變化量與電流變化量穩(wěn)壓管兩端電壓變化量與電流變化量的比值，即的比值，即 rZ = VZ / IZ 。此值越小，管子穩(wěn)壓性能越好。此值越小，管子穩(wěn)壓性能越好。4）穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路的工作原理）穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路的工作原理硅穩(wěn)壓管整流穩(wěn)壓電路硅穩(wěn)壓管整流穩(wěn)壓電路( (1) )電路：電路： V 為穩(wěn)壓管，起電流調(diào)整作用；

56、為穩(wěn)壓管，起電流調(diào)整作用；R 為限流電阻，為限流電阻，起電壓調(diào)整作用。起電壓調(diào)整作用。( (2) )電路的穩(wěn)壓過程：電路的穩(wěn)壓過程：VOIZIRVRVO( (3) )應(yīng)用：應(yīng)用：小功率場合。小功率場合。NNPBECBECIBIEICBECIBIEICEEBRBRCBCBIIIICBC II有 即管子各電極電壓與電流的關(guān)系曲線，是管子即管子各電極電壓與電流的關(guān)系曲線，是管子內(nèi)部載流子運動的外部表現(xiàn)，反映了晶體管的性能，內(nèi)部載流子運動的外部表現(xiàn)，反映了晶體管的性能，是分析放大電路的依據(jù)。是分析放大電路的依據(jù)。 重點討論應(yīng)用最廣泛的共發(fā)射極接法的特性曲線重點討論應(yīng)用最廣泛的共發(fā)射極接法的特性曲線共發(fā)

57、射極電路共發(fā)射極電路輸入回路輸入回路輸出回路輸出回路ICEBmA AVUCEUBERBIBECV+常數(shù)常數(shù) CE)(BEBUUfIIB( A)UBE(V)204060800.40.8UCE 1VOIB=020 A40 A60 A80 A100 A常數(shù)常數(shù) B)(CECIUfI36IC(mA )1234UCE(V)912O放大區(qū)放大區(qū)OBCII ICBO A+EC AICEOIB=0+溫度對三極管的影響溫度對三極管的影響lT升高，反向飽和電流升高，反向飽和電流增加。增加。lT升高，升高， 增加。增加。lT升高，反向擊穿電壓升高，反向擊穿電壓增加。增加。3. 三極管的簡易測試1）用萬用表測量三極管

58、管型的方法怎么來判斷呢怎么來判斷呢？集電集電結(jié)結(jié)發(fā)射結(jié)發(fā)射結(jié)集電結(jié)集電結(jié)發(fā)射結(jié)發(fā)射結(jié)基極基極b基極基極b第一步：找三極管的基極(B)： 先將萬用表置于Rlk 歐姆檔，調(diào)零。將黑表筆接假定的基極B，紅表筆分別與另兩個極相接觸，觀測指針擺動情況測得一組（兩個）電測得一組（兩個）電阻值。這兩個電阻值阻值。這兩個電阻值都很小。都很小。調(diào)換表筆，將紅表筆接原來假定的基極B，黑表筆分別與另兩個極相接觸，觀測指針擺動情況又測得一組（兩個）電又測得一組（兩個）電阻值。這兩個電阻值都阻值。這兩個電阻值都很大。很大。那么哪次假設(shè)那么哪次假設(shè)正確呢？正確呢？測得一組（兩個）電測得一組（兩個）電阻值。這兩個電阻值阻值

59、。這兩個電阻值一大一小。一大一小。測得一組（兩個）電測得一組（兩個）電阻值。這兩個電阻值阻值。這兩個電阻值都很大。都很大。 如果測得的電阻值都小，調(diào)換表筆后測得的電阻值都大，說明我們假設(shè)的基極正確。這次我們假設(shè)另一個管腳為基極（這次我們假設(shè)另一個管腳為基極（B） 第二步：判斷管子類型：將萬用表黑表筆接基極B，紅表筆分別與另兩個極相接觸，觀測指針擺動情況電阻值都小，說明電阻值都小，說明管子為管子為 型型集電結(jié)集電結(jié)發(fā)射結(jié)發(fā)射結(jié)基極基極bNPN那什么情況下，我那什么情況下，我們測量的是們測量的是PNPPNP型三型三極管。極管。集電極集電極c發(fā)射極發(fā)射極e基極基極b電阻都大，說明管電阻都大，說明管子

60、為子為PNP型。型。3211111RRRR 讓黑表筆接假定的集電極C ，紅表筆接假定的發(fā)射極E 。手指將B、C短接。觀測指針擺動情況； 之后，調(diào)換兩表筆重新測量，觀測指針擺動情況。 偏轉(zhuǎn)較大假定是正確的！黑表筆接的是 極紅表筆接的是 極。二、用萬用表測試三極管管腳的方法假定假定C極錯誤極錯誤3211111RRRR假定假定C極正確極正確 對于對于NPNNPN三極管三極管：CE紅紅CBE人體電阻人體電阻3211111RRRR黑黑VCC等效電路等效電路為什么電阻小為什么電阻小的那次正確的那次正確那么如何測量那么如何測量PNPPNP型三極管的型三極管的各個管腳？各個管腳？3211111RRRR對于對于