電子學基礎講述

理論知識電子學基礎制冷電控常用的電子器件包括：電阻、電容、二極管、三極管、可控硅、輕觸

開關、液晶、發(fā)光二極管、蜂鳴器、傳

感器、7805/7812、2003、復位芯片、繼電器、變壓器、壓敏電阻、保險絲、熱

敏電阻、光耦、濾波器、接插件。理論知識1、電阻我們日常生活中的許多電器都有電阻，只是有的非常大，有的很小。這里我們說的電阻是電子器件中的電阻器，只是人們常把電阻器簡稱為電阻（以下簡稱為電阻）。電阻幾乎是任何一個電子線路中不可缺少的一種器件，顧名思義，電阻的作用是阻礙電子的作用。在電路中主要的作用是：緩沖、負載、分壓分流、保護等作用。電阻器簡稱電阻（通常用“R”表示）在國際單位制中，電阻的單位是Ω（歐姆），此外還有KΩ（千歐），MΩ（兆歐）。其中：1MΩ=1000KΩ

，1KΩ=1000Ω。金屬氧化膜電阻器、繞線電阻器 、無感性繞線電阻器、水泥型繞線電阻器。電阻阻值的標稱一般使用色環(huán)方法表示。其中又有4環(huán)和5環(huán)之分，4環(huán)電阻誤差比5環(huán)電阻要大，一般用于普通電子產品上，而5環(huán)電阻一般都是金屬氧化膜電阻，主要用于精密設備或儀器上。具體表示方法：棕1，紅2，橙3，黃4，綠5，藍6，紫7，灰8，白9，黑0。五色環(huán)電阻是精密電阻，它的前三環(huán)表示的是其標稱阻值的有效數字，第四環(huán)表示倍率，最后一環(huán)表示偏差。色環(huán)讀數和四環(huán)的一樣。四環(huán)電阻的偏差環(huán)一般是金或銀，一般不會識別錯誤，而五環(huán)電阻則不然，其偏差環(huán)有與第一環(huán)（有效數字環(huán)）相同的顏色，如果讀反，識讀結果將完全錯誤。那么，怎樣正確判斷呢？第五環(huán)和第四環(huán)之間的間隔比第一環(huán)和第二環(huán)之間的間隔要寬一些，據此可判定色環(huán)的排列順序。電阻器的色環(huán)表示法四環(huán)五環(huán)倍率10n誤差有效數字誤差黑、棕、紅、橙、黃、綠、藍、紫、灰、白、金、銀0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0.1

0.01誤差:

1%

2

0.5

0.2

0.1

5

10有效數字倍率10n如電阻的5個色環(huán)顏色依次為：棕、綠、黑、金、紅——如電阻的4個色環(huán)顏色依次為：綠、棕、金、金——四環(huán)倍率10n誤差有效數字五環(huán)有效數字誤差倍率10n電阻的檢測用萬用表根據讀數選擇適當的量程檔，(如果是指針式萬用表，短接表棒，先將指針調零)，然后測量電阻兩引腳之間的阻值，判斷與色環(huán)標稱值是否在誤差范圍內。2、電容電容器包括固定電容器和可變電容器兩大類。其中固定電容器又可根據其介質材料分為云母電容器、陶瓷電容器、紙/塑料薄膜電容器、電解電容器和玻璃釉電容器等；可變電容器也可以是玻璃、空氣或陶瓷介質結構。電容器是由兩個金屬板，中間夾有絕緣材料(絕緣介質)構成的。絕緣材料不同，構成電容器的種類也不同。電容的用途非常多，主要有如下幾種：(1)隔直流：作用是阻止直流通過而讓交流通過。

(2)旁路（去耦）：為交流電路中某些并聯的元件提供低阻抗通路。(3)耦合：作為兩個電路之間的連接，允許交流信號通過并傳輸到下一級電路(4)濾波：在電源電路中，整流電路將交流變成脈動的直流，而在整流電路之后接入一個較大容量的電解電容，利用其充放電特性，使整流后的脈動直流電壓變成相對比較穩(wěn)定的直流電壓。電容濾波是升高電壓。(5)儲能：儲存電能，用于必須要的時候釋放。例如相機閃光燈。電器斷電后發(fā)光二極管還會繼續(xù)亮一會兒，然后逐漸熄滅，就是因為里面的電容事先存儲了電能，然后釋放。當然這個電容原本是用作濾波的。電容的符號是C。在國際單位制里，電容的單位是法拉，簡稱法，符號是F。常用的電容單位有毫法(mF)、微法(μF)、納法(nF)和皮法(pF)(皮法又稱微微法)等，換算關系是：1法拉(F)=1000毫法(mF)＝1000000微法(μF)1微法(μF)=1000納法(nF)=1000000皮法(pF)。電容器的數值表示法：前兩位為有效數字，第三位為10的n次冪，單位PF例如：102=1.00

X

1000PF=1000PF=1nF=0.001UuF682=6.8X1000PF=6800PF=6n8F=0.0068uF電流與電壓的變化率成正比。(1)頻率相同I

=U

C電流超前電壓90相位差電容元件的交流電路C1.電流與電壓的關系i+u_iu

iu則:容抗（Ω）定義：所以電容C具有隔直通交的作用，電容C視為開路XC直流：XC交流：f+i

i-

-u

u

u

u+

+i

i+-

-+p

<0+p

<0p

>0

p

>0充電放電充電放電po所以電容C是儲能元件。結論：純電容不消耗能量，只和電源進行能量交換（能量的吞吐)。uo瞬時功率

：u,i

i電容的檢測檢測10pF以下的小電容。因10pF以下的固定電容器容量太小，用萬用表進行測量，只能定性的檢查其是否有漏電，內部短路或擊穿現象。測量時，可選用萬用表R×10k擋，用兩表筆分別任意接電容的兩個引腳，阻值應為無窮大。若測出阻值(指針向右擺動)為零，則說明電容漏電損壞或內部擊穿。對于0.01μF以上的固定電容，可用萬用表的R×10k擋直接測試電容器有無充電過程以及有無內部短路或漏電，并可根據指針向右擺動的幅度大小估計出電容器的容量。電解電容器的檢測因電解電容的容量較一般固定電容大得多，根據經驗，一般情況下，1～47μF間的電容，可用R×1k擋測量，

大于47μF的電容可用R×100擋測量。將萬用表紅表筆接負極，黑表筆接正極，在剛接觸的瞬間，萬用表指針即向右偏轉較大偏度(對于同一電阻擋，容量越大，擺幅越大)，接著逐漸向左回轉，直到停在某一位置。在測試中，若正向、反向均無充電的現象，即表針不動，則說明容量消失或內部斷路；如果所測阻值很小或為零，說明電容漏電大或已擊穿損壞，不能再使用。電容充放電電路如圖所示。開關在如圖中位置時，電源對電容充電，電容兩端電壓逐漸增大，到最后電容對直流相當于斷路，所以電容兩端電壓與電源電壓相等。此時，將開關切換到另一端，電容兩端電壓不能突變，將在存在電阻的電路中放電，直至電荷量完全消失。這個就是電容的充放電過程?！鲭娙莸姆烹娺^程與電容放電前的兩極電壓、電容值和電阻值有關，其放電時間長短變化規(guī)律服從指數變化規(guī)律。電容容量通常用4位有效數字來表示，再用一個字母表示數值的量級。例如：220n2m210×104

pF=0.1μF0.22μF2200μFK表示誤差等級±10%1p2

1.2pF3μ3

3.3μF104K332J33×102

pF 誤差±5%電解電容的極性：電解電容是常用的有極性電容。引出腳長的為正極性，短的為負極性。3、電感電感器是用漆包線、紗包線或塑皮線等在

絕緣骨架或磁心、鐵心上繞制成的一組串聯的同軸線匝，它在電路中用字母“L”表示。電感器的主要作用是對交流信號進行隔離、濾波或與電容器、電阻器等組成諧振電路。電感量用L表示、電感量的常用單位為H(亨利)、

mH(毫亨)、μH(微亨)。1H=103mH=106μH可用萬用表電阻檔測試電感線圈的直流電阻。正常的電感線圈的直流電阻很小，若測量出的直流電阻很大，說明電感線圈已斷路。(1)頻率相同U

=I

L電壓超前電流90相位差1.電壓與電流的關系電感元件的交流電路+-eL+-Lωtu

i

uiO或則:直流：f=0,XL

=0，電感L視為短路感抗(Ω)電感L具有通直阻交的作用電感元件具有通低頻阻高頻的特性定義：有效值:交流：fXL熱敏電阻熱敏電阻:電阻隨溫度變化而急劇變化。1、負溫度系數(NTC)熱敏電阻：溫度升高，阻抗急劇下降。2、正溫度系數(PTC)熱敏電阻：溫度升高，阻抗急劇上升。溫度傳感器一種電阻值隨其阻體溫度的變化呈顯著變化的負溫度系數的熱敏感半導體電阻器。PTC起動器是正溫度系數熱敏電阻又稱為半導體起動器，元件發(fā)熱，溫度上升電阻值急劇增加。熱敏電阻將溫度的變化轉換為電阻的變化。80

160

240

32010R/k403020T/oC熱敏電阻的電阻-溫度特性熱敏電阻測溫范圍約為-50~+300°C。測溫度時采用的也是電橋測量電路。熱敏電阻與補償電阻并聯的電橋測量電路–R4R2–+R3RcRt+UU熱敏電阻是半導體元件，其電阻具有負溫度系數。tR傳感器的A/D采樣電路如下圖：壓敏電阻壓敏電阻：電阻值隨電壓的增大而急劇減小壓敏電阻有什么用？壓敏電阻的最大特點是當加在它上面的電壓低于它的閥值"UN"時，流過它的電流極小，相當于一只關死的閥門，當電壓超過UN時，流過它的電流激增，相當于閥門打開。利用這一功能，可以抑制電路中經常出現的異常過電壓，保護電路免受過電壓的損害。壓敏電阻一般并聯在電路中使用，當電阻兩端的電壓發(fā)生急劇變化時，電阻短路將電流保險絲熔斷，起到保護作用。在空調的的控制電路上一般使用壓敏電阻，當電源電

壓因錯送電或有外部高電壓竄入時，壓敏電阻首先短路損壞，使電路中的保險絲炸毀，保護后級電子元件不受損壞。熱敏電阻和壓敏電阻都是非線性電阻半導體薄片置于磁場中，當它的電流方向與磁

場方向不一致時，半導體薄片上平行于電流和磁場方向的兩個面之間產生電動勢，這種現象稱霍爾效應。產生的電動勢稱霍爾電勢半導體薄片稱霍爾元件霍爾傳感器霍爾元件的結構及工作原理半導體薄片置于磁感應強度為B的磁場中，磁場方向垂直于薄片，當有電流I流過薄片時，在垂直于電流和磁場的方向上將產生電動勢EH，這種現象稱為霍爾效應。磁感應強度B為零時的情況c■■d■a■b作用在半導體薄片上的磁場強度B越強，霍爾電勢也就越高?；魻栯妱軪H可用下式表示：EH=KH

IB磁感應強度B

較大時的情況c■當磁場垂直于薄片時，電子受到洛侖