制作简易电路PPT学习教案

1、会计学1制作简易电路制作简易电路第1页/共87页 为了某种需要而由电源、导线、开关和负载按为了某种需要而由电源、导线、开关和负载按一定方式组合起来的电流的通路称为一定方式组合起来的电流的通路称为电路电路。n 一：进行能量的转换、传输和分配。n 二：实现信号的传递、存储和处理。第2页/共87页内电路和外电路内电路和外电路纯电阻电路和非纯电阻电路纯电阻电路和非纯电阻电路第3页/共87页 开路开路 开路也叫断路开路也叫断路 短路短路第4页/共87页电荷的定向移动形成电流。电荷的定向移动形成电流。电流的大小用电流的大小用表示，简称电流。表示，简称电流。电流强度：单位时间内通过导体截面的电荷量。电流强度

2、：单位时间内通过导体截面的电荷量。大写大写 I 表示直流电流表示直流电流小写小写 i 表示电流的一般符号表示电流的一般符号rui RUI 第5页/共87页正电荷运动方向规定为正电荷运动方向规定为电流的实际方向电流的实际方向。电流的方向用一个箭头表示。电流的方向用一个箭头表示。 如果求出的电流值为正，说明参考方向如果求出的电流值为正，说明参考方向与实际方向一致，否则说明参考方向与实际与实际方向一致，否则说明参考方向与实际方向相反。方向相反。第6页/共87页 电路中电路中a a、b b点两点间的点两点间的电压电压定义为单位定义为单位正电荷由正电荷由a a点移至点移至b b点电场力所做的功。点电场力

3、所做的功。dqdWuabab 电路中某点的电路中某点的电位电位定义为单位正电荷由定义为单位正电荷由该点移至参考点电场力所做的功。该点移至参考点电场力所做的功。 电路中电路中a a、b b点两点间的电压等于点两点间的电压等于a a、b b两两点的电位差。点的电位差。baabuuu第7页/共87页电场力在单位时间内所做的功称为电场力在单位时间内所做的功称为电功率电功率，简称功率。简称功率。dtdWp 功率与电流、电压的关系：功率与电流、电压的关系：关联方向时：关联方向时：p =ui非关联方向时：非关联方向时：p =uip0时吸收功率，时吸收功率，p0时放出功率时放出功率。第8页/共87页第9页/共

4、87页伏安关系（欧姆定律）伏安关系（欧姆定律）：关联方向时：关联方向时：u =Ri非关联方向时：非关联方向时：u =Ri符号符号：功率：功率：RuRiuip22电阻元件是一种消耗电能的元件。电阻元件是一种消耗电能的元件。第10页/共87页电电阻阻分分类类固定电阻器可变电阻器按外形结构分类绕线电阻碳膜电阻RT金属膜电阻RJ薄膜电阻实芯电阻RS金属氧化膜电阻RY合成膜电阻非绕线电阻按材料分类电阻一、电阻器 电荷在物体里运动所遇到的阻力称为电阻，具有一定电阻值的器件称为电阻器。其在电路中的主要作用是控制电压、电流的大小，还可以与其它元件组合成耦合、滤波、反馈、补偿等不同功能的电路，用处极广。1)电阻

5、的分类第11页/共87页额定功率额定功率：电流通过电阻消耗的功率将转为热量，只有电阻工作在一定的额定功率下，才能保证不被烧毁。 电阻单位电阻单位:欧姆，符号：。更大的单位有K和M，1K=1000,1M = 1 000K=1000,000标称值和允许误差标称值和允许误差：国家规定的一系列阻值称为电阻器的标称阻值。电阻的实际测量阻值与标称阻值之间值除以该电阻的标称值所得的百分数就是电阻的误差。误差有一定的国家等级。第12页/共87页下面介绍各种电阻器的标示方法，国家有关部门的规定如下第13页/共87页5.1K5%文字符号法：用数字和单位符号组合起来, 见下例：5K1表示5.1K 7M4表示7.4M

6、 第14页/共87页普通精度的电阻用四条色带表示阻值及偏差，其中两条表示阻值，一条表示有效数字后面0的个数，一条表示误差。颜色第一色环第一位有效数第二色环第二位有效数第三色环倍率第四色环允许偏差绿5黑0蓝106金5%上述标记的电阻查表阻值为：501065%= 50M5%第15页/共87页精密精度的电阻用五条色带表示阻值及偏差，前三条表示阻值， 第四条表示有效数字后面0的个数，最后一条表示误差。颜色第一色环第一位有效数第二色环第二位有效数第三色环第三位有效数第四色环倍率第五色环允许偏差绿5黑0蓝6红102棕1%上述标记的电阻查表阻值为：506 1021%= 50.6K1%第16页/共87页注意A

7、. 根据被测电阻选择量程，保证指针指在表盘中间一段，便于观察。B. 确定量程后，将两笔短路，调节调零按钮使指针准确指在0刻度上，称为调零。C. 测量时不要用手触摸电阻和表笔的金属部分，避免人为误差。第17页/共87页其中AC两边电阻最大，AB和BC间的电阻可以通过簧片调节转轴来加以改变ABC电阻体滑动臂转轴焊片第18页/共87页ABC第19页/共87页左图说明了为适应各 种用途，电位器阻值按照旋转角度变化的规律图黑线黑线为直线，阻值随旋转角度均匀变化，适用于分压、单调。蓝线蓝线为对数式，阻值随旋转角度依对数变化，用于仪表和音调控制。红线红线为指数式，阻值随旋转角度依指数变化，用于音量控制，指数

8、的音量变化使人听到的声音感觉平稳舒适第20页/共87页电容元件是一种能够贮存电场能量的电容元件是一种能够贮存电场能量的元件，是实际电容器的理想化模型。元件，是实际电容器的理想化模型。伏安关系伏安关系：符号符号：dtduCi dtduCi只有电容上的电压变化时，电只有电容上的电压变化时，电容两端才有电流。在直流电路容两端才有电流。在直流电路中，电容上即使有电压，但中，电容上即使有电压，但，相当于开路，即，相当于开路，即 电容具电容具有有隔直作用隔直作用。C称为电容元件的电容，单位是法拉（称为电容元件的电容，单位是法拉（F）。）。第21页/共87页固定电容可变电容微调电容电解电容按所用介质不同分为

9、：瓷介质、云母介质、纸介质、塑料薄膜介质等电容。第22页/共87页第23页/共87页电容器的标识方法有三种：直标法：直接标注在表面，如果数字是整数，则单位是pF;数字带小数点，单位是F。文字符号法：用文字与数字混合标注，若字母在中央，则充当小数点；若字母R在前面,则R代表小数点，单位F。色标法：与电阻相同，读取方向由电容体 引脚。第24页/共87页1.漏电电阻的测量：使用万用电表，首先将挡位旋钮旋到“R1k”挡位，双笔短接调0，测量电容两引脚，指针顺时针偏转，然后逆时针缓慢退回，最后停下值就为漏电电阻，此值偏小说明漏电严重。2.断路测量：测量时指针始终无反应，说明断路。3.短路测量：测量电容量

10、很小趋于零且指针不再返回，说明短路。4.电容极性判断：因为正向连接漏电电阻大，因此分别正反测量电容器两次，漏电电阻大的一次，黑标笔接的是正极。第25页/共87页伏安关系伏安关系：符号符号：电感元件是一种能够贮存磁场能量的电感元件是一种能够贮存磁场能量的元件，是实际电感器的理想化模型。元件，是实际电感器的理想化模型。dtdiLu dtdiLu称为电感元件的电感，单位是亨利（）。称为电感元件的电感，单位是亨利（）。只有电感上的电流变化时，只有电感上的电流变化时，电感两端才有电压。在直流电感两端才有电压。在直流电路中，电感上即使有电流电路中，电感上即使有电流通过，但，相当于短通过，但，相当于短路。路

11、。第26页/共87页 大大）多多层层（电电感感量量大大、小小）间间绕绕（大大）密密绕绕（单单层层（电电感感量量小小）线线绕绕片片状状印印刷刷版版平平面面形形状状分分类类ccc第27页/共87页第28页/共87页第29页/共87页第30页/共87页第31页/共87页第32页/共87页第33页/共87页第34页/共87页第35页/共87页第36页/共87页第37页/共87页第38页/共87页第39页/共87页第40页/共87页芯。第41页/共87页的电感量值第42页/共87页Q为线圈的品质因数为工作角频率R为线圈的等效总损耗电阻L为线圈的电感量。第43页/共87页了线圈的等效总损耗电阻，降低了品质

12、因数。因此，线圈的固有电容越小越好。可通过减小线圈骨架的直径，采用细导绕制或采用间绕法、蜂房式绕法等措施进行减小。第44页/共87页第45页/共87页第46页/共87页匝间短路问题，可用一只完好的匝间短路问题，可用一只完好的线圈替换试验，故障消除则证明线圈替换试验，故障消除则证明线圈匝间有短路，需要更换。如线圈匝间有短路，需要更换。如果用万用表测得线圈的电阻远小果用万用表测得线圈的电阻远小于标称阻值，也说明线圈内部有于标称阻值，也说明线圈内部有短路现象。短路现象。n用数字万用表也可以对电感器进用数字万用表也可以对电感器进行通断测试。将数字万用表的量行通断测试。将数字万用表的量程开关拨到程开关拨

13、到“通断蜂鸣通断蜂鸣”符号处，符号处，用红、黑表笔接触电感器的两端，用红、黑表笔接触电感器的两端，如果阻值较小，表内蜂鸣器就会如果阻值较小，表内蜂鸣器就会鸣叫，表明该电感器可以正常使鸣叫，表明该电感器可以正常使用。用。第47页/共87页第48页/共87页 将所有的物质按照导电性能进行分类，可以分为导体、绝缘体和半导体三类。 导体：导电性能良好的物体称为导体（金属：铜、铁、铝等、酸碱盐的水溶液、人体、大地等都是导体。）。 绝缘体：几乎不导电的物体称为绝缘体（例如橡胶、陶瓷、干木头等）。 半导体：导电性能介于导体与绝缘体之间的物体称为半导体（例如硅、锗、氧化物等）第49页/共87页 半导体是制作晶

14、体二极管、晶体三极管、场效应管和集成电路的材料。半导体的广泛应用是因为半导体有特殊的导电性能。 半导体的电阻率随着温度的升高而下降，即温度升高，半导体的导电能力增强。 半导体的导电能力受掺入杂质的影响显著，即在半导体材料中掺入微量杂质（特定的元素），电阻率下降，导电能力增强。 半导体的导电能力随着光照强度的增强而增强。下面将详细讲述半导体的基础知识第50页/共87页 常用的半导体材料有硅（元素符号为Si）和锗（元素符号为Ge）两种。 纯净的半导体纯净的半导体称为本征半导体。因为半导体的原子结构是晶体结构，所以又称为晶体。用半导体材料做成的二极管、三极管又称为晶体二极管、晶体三极管。第51页/共

15、87页 掺入杂质以后的半导体称为杂质半导体。杂质半导体有两种： N型半导体和P型半导体 。（1）N型半导体 在本征半导体硅（或锗）元素中掺入五价元素，例如磷（元素符号P），就可以得到N型半导体。 （2）P型半导体 在本征半导体硅（或锗）元素中掺入三价元素，例如硼（元素符号B），就可以得到P型半导体。 第52页/共87页 将N型半导体与P型半导体采用特殊的工艺结合在一起时，在其交界处会形成一种特殊的阻挡层，这就是PN结。 PN结具有很重要的特性单向导电性。实际电路中，PN结上总要加上一定的电压，外加电压的极性不同，导电性能差异很大。第53页/共87页 图图1-1 PN结的单向导电性 将PN结按照

16、图1-1（a）所示接上电源称为加正向电压，加正向电压时阻挡层（PN结）变窄，电阻变小，电流增大，称为PN结处于导通状态。 第54页/共87页 将PN结按照图1-1（b）所示接上电源称为加反向电压，加反向电压时阻挡层（PN结）变宽，电阻变大，电流减小，称为PN结处于截止状态。 综上所述，当PN结加正向电压时会导通，加反向电压时会截止，这就是PN结的单向导电性。 PN结加反向电压截止 第55页/共87页 用外壳把一个PN结封装起来，从P区和N区各引出一个电极，就组成一个晶体二极管，简称二极管，用VD表示。示意图如图1-2（a）所示。图（b）是晶体二极管的电路符号。 图图1-2 晶体二极管 第56页

17、/共87页 晶体二极管种类很多 按照制造材料的不同分为硅二极管和锗二极管。 按照用途分为整流二极管、检波二极管、稳压二极管、开关二极管等。 按照制造工艺分类有点接触型、面接触型、平面型等。 第57页/共87页 二极管两端的电压u（单位为伏）与电流i（单位为安）之间的变化规律称为晶体二极管的伏安特性。通常用曲线来表示二极管的伏安特性，这条曲线称为伏安特性曲线。伏安特性曲线可以通过实验的方法得到，测试电路如下图1-3所示。 图1-3 晶体二极管伏安特性测试 第58页/共87页 图1-4 晶体二极管伏安特性曲线 第59页/共87页 （1）正向特性 只有当正向电压超过某一数值时，才有明显的正向电流，这

18、个电压数值称为“门限电压”或“死区电压”用UT表示。对于硅管UT为0.60.8伏；对于锗管UT为0.20.3伏。一般情况下，从曲线近似直线部分作切线，切线与横坐标的交点即为UT。 随着电压u的增加，电流i按照指数的规律增加，当电流较大时，电流随着电压的增加几乎直线上升。 不论硅管还是锗管，即使工作在最大允许电流，管子两端的电压降一般也不会超过1.5伏，这是晶体二极管的特殊结构所决定的。第60页/共87页 （2）反向特性 反向电流很小。而且相同温度下，硅管比锗管的反向电流更小。 反向击穿之前，反向电流基本不随反向电压的变化而变化，所以这个电流称为反向饱和电流。用IS表示。 反向饱和电流随着温度的

19、上升而按照指数的规律增长。 （3）反向击穿特性 当反向电压超过某一数值时，反向电流将急剧增加，这种现象称为击穿现象。对应于电流突变的这一点的电压称为反向击穿电压，用UB表示。 第61页/共87页 （1）最大整流电流IF 允许流过二极管的平均电流的最大值。正常工作时二极管的电流ID应该小于IF。 （2）最高反向工作电压UR 允许加在二极管上反向电压的最大值。一般情况下取UR为UB（反向击穿电压）的一半。 （3）最高工作频率fM 指二极管工作频率的上限值。主要由PN结的电容决定。外加信号的频率超过二极管的最高工作频率时，二极管的单向导电性能将不能很好的体现。第62页/共87页 开路故障开路故障 二极管变质故障二极管变质故障第63页/共87页第64页/共87页RUI 1 1） 部分电路欧姆定律部分电路欧姆定律（2 2）全电路欧姆定律）全电路欧姆定律RrEI第65页/共87页I = II = I1 1 = I= I2 2 = I= I3