《家电维修基础2》1.1 电子电路基本概念

2017年3月19日22:39:26 评论 23,765 2450字阅读8分10秒

1.1 电子电路基本概念

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1.1.1 电流

电荷的定向移动形成电流,电流常用I表示。电流分直流和交流两种,电流的大小和方向不随时间变化的叫做直流。电流的大小和方向随时间变化的叫作交流。电流的单位是安培,简称安(A),也常用毫安(mA)和微安(μA)作单位。

1A=1000mA , 1mA=1000μA。

电流可以用电流表测量,测量的时候,把电流表串联在电路中。要选择电流表指针接近满偏转的量程,这样可以防止因电流过大而损坏电流表。

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1.1.2  电压

电荷能够流动,是因为有电位差,电位差也就是电压,电压是形成电流的原因。在电路中,电压常用U表示.电压的单位是伏特,简称伏(V),也常用毫伏(mV)或者微伏(μV)做单位。

1V=1000mV , 1mV=1000μV。

电压可以用电压表测量,测量的时候,把电压表并联在电路上,要选择电压表指针接近满偏转的量程,这样可以防止由于电压过大而损坏电压表。如果电路上的电压大小估计不出来,要先用大的量程,粗略测量后再用合适的量程测量。

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1.1.3  电阻

电路中对电流通过有阻碍作用,并且造成能量消耗的元器件叫做电阻。电阻常用字母R表示。电阻的单位是欧姆,简称欧(Ω),也常用千欧(kΩ)或者兆欧(MΩ)做单位。

1kΩ=1000Ω , 1MΩ=1000kΩ。

导体的电阻由导体的材质,横截面积和长度决定。

电阻可以用万用表欧姆挡测量,测量的时候,要选择万用表指针接近偏转一半的欧姆档。

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1.1.4  欧姆定律

导体中的电流(I)和导体两端的电压(U)成正比,和导体的电阻(R)成反比,即I=U/R。这个规律叫做欧姆定律。如果知道电压、电流、电阻三个量中的两个,就可以根据欧姆定律,求出第三个量,即:

I=U/R , R=U/I , U=I×R

在交流电路中,欧姆定律同样成立,但电阻R应该改成阻抗Z,即I=U/Z.

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1.1.5  电源

把其他形式的能量转换成电能的装置叫做电源。例如发电机能把机械能转换成电能,干电池能把化学能转换为电能,发电机干电池即为电源。通过变压器和整流器能把交流电变成直流电的装置叫做整流电源。能提供信号的电子设备叫做信号源。整流电源和信号源都属于电源。

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1.1.6  负载

把电能转换成其他形式的能量的装置叫做负载。电动机能把电能转换成机械能,电阻能把电能转换成热能,电灯泡能把电能转换成热能和光能,扬声器能把电能转换成声能。电动机、电阻、电灯泡、扬声器都可以叫做负载。晶体三极管对于信号源来说也可以看作是负载。

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1.1.7  电路

电流流过的路叫做电路。最简单的电路由电源、负载、导线和开关等元器件组成。电路处处连通叫做通路。只有通路电路中才有电流流过。电路某一处断开,叫做断路或者开路。电路某一部分,两端直接接通,使这部分电压为零,叫做短路

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1.1.8  电动势

电动势用于反映电源把其他形式的能量转换成电能的能力。电动势使电源两端产生电压。在电路中,电动势常用δ表示。电动势的单位和电压的单位相同也是伏(V)。电源的电动势可以用电压表测量。测量的时候电源不要接到电路中去,用电压表测量电源两端的电压,所得的电压就可以看作等于电源的电动势。如果电源接在电路中,用电压表测得的电源两端的电压就会小于电源的电动势,这是因为电源有内电阻。在闭合的电路中,电流通过内电阻(r)有内电压降,通过外电阻(R)有外电压降,电源的电动势(δ)等于内电压(\(U_r\))和外电压(\(U_R\))之和,即:

\(δ=U_r+U_R\)

严格来说,即使电源不接入电路,用电压表测量电源两端的电压,电压表形成了外电路,测得的电压也小于电动势。但是,由于电压表的内阻很大,电源的内阻很小,内电压可以忽略。因此,电压表测得的电源两端的电压是可以看做等于电源电动势的。

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1.1.9  周期

交流电完成一次完整变化所需要的时间叫做周期,常用T表示。周期的单位是秒(s),也常用毫秒(ms)、微秒(μs)做单位。

1s=1000ms , 1ms=1000μs 。

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1.1.10 频率

交流电在一秒内完成周期性变化的次数叫做频率,常用f表示。频率的单位是赫兹(Hz),也常用千赫(kHz)和兆赫(MHz)作单位。

1kHz=1000Hz , 1MHz=1000kHz  。

交流电频率f是周期T的倒数,即:

f=1/T

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1.1.11  高电平和低电平

在数字电路中,数字信号常用随时间变化的电压和电流来表示,对于矩形波电压表示的数字信号,常用电位的高低代表信号,分别称为高电平和低电平。

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1.1.12  正跳变(上升沿)负跳变(下降沿)

信号由高电平向低电平变化的过程成为负跳变或下降沿;信号由低电平向高电平变化的过程称为正跳变或上升沿。

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1.1.13  脉冲信号

脉冲是一种跃变信号,持续时间短暂,可短至几个微秒(μm),甚至起几个纳秒(ns)。瞬间突然变化,作用时间极短的电压或电流称为脉冲信号。脉冲跃变后的值比初始值高称之为正脉冲,脉冲跃变后的值比初始值低称之为负脉冲。

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1.1.14  断路和短路

电气设备正常工作时,电路中的电流由电源的一端经电气设备后回到电源的另一端形成回路。若将电路的回路切断或因某种原因发生断线,电路中的电流将不能流通,也就不能形成回路,就叫做断路。

电源的两端不经过任何电气设备直接被导线连通叫做短路。短路时,电路内会出现非常大的电流,叫做短路电流。当电路发生短路时,短路电流可能增大到远远超过导线所允许的电流限度,致使导线急剧升温,甚至烧毁电器设备,引起火灾。

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