任务3 搭接简易电容充放电延时电路

任务3搭接简易电容充放电延时电路

今天是小明的生日，小明的同学送给小明一个玩具，当挤压玩具后，玩具的灯光会慢慢亮起，然后慢慢熄灭，出于好奇小明打算拆开这个玩具一探究竟。【任务情境】（1）会识别电容器的外形、图形符号，知道电容器的特点；（2）会识读电容器的标称电阻值和允许误差；（3）会识别有极性电容器的正、负极，判断电容器的质量；（4）会识别按钮的外形、图形符号，知道按钮的特点；（5）会在面包板上搭接简易电容充放电延时电路，并完成数据测量。【任务目标】【知识链接1】识别与检测电容器1．电容器的基本知识电容器简称电容，任何两个彼此绝缘但又相互靠近的导体都可以构成电容器，这两个导体称为电容器的两个极板，中间的绝缘材料称为电容器的介质。电容器的基本特性就是能够储存电荷。如果在电容器的两个极板之间施加一定的电压，两个极板就会分别带有等量的异种电荷，这样电容器就储存了一定量的电荷和电场能量。在国际单位制中，电容的单位是法［拉］，符号是

F

。电容的常用单位还有微法（μF）和皮法（pF），它们之间的关系为

1μF

=

10-6F

1pF

=

10-6μF

=

10-12F【知识链接1】识别与检测电容器2．电容器的符号及作用电容器是组成电子电路的基本元件之一，在电子设备中被大量使用，其功能是贮藏电荷或电能。在电路图中，电容器用如表所示的图形符号来表示，文字标注为字母“C”。当电路中有多个电容器时，会增加数字来加以区别，如C1、C2、C3等。【知识链接1】识别与检测电容器3．电容器的识读电容器参数的标注方法有直标法、文字符号法、数码法及色标法。（1）直标法直标法是指在电容器本体上直接标注其主要参数的方法，这些参数通常包括额定容量、耐压，有时还包括温度系数、误差范围等。假设一个电容器上标有“470μF25V”，则表示该电容器的额定容量为470μF，耐压值为25V。有些电容器体积小，为方便标注也会直接省略单位。但一般会遵循以下原则：①

凡是不带小数点的整数，没有表示单位的话，则单位为皮法（pF）；②

凡是带小数点的整数，没有表示单位的话，则单位为微法（μF）。【知识链接1】识别与检测电容器（2）文字符号法文字符号法是将数字和单位符号组合在一起的表示方法，文字符号前面的数字表示整数部分，文字符号后面的数字表示小数部分。文字符号代表电容的单位。假设一个电容器上标有“4n7630V”，则表示该电容器的额定容量为4.7nF，耐压值为630V。【知识链接1】识别与检测电容器（3）数码法数码法一般用三位数字表示额定容量，前两位数字表示有效数字，第三位为倍率，单位为皮法（pF），耐压值一般为63V。假设一个电容器上标有“104”，则表示该电容器的额定容量为100000pF，也就是0.1μF。【知识链接1】识别与检测电容器（4）色标法一般用3道色环来表示，第1和第2道色环的颜色代表有效数字，第3道色环的颜色代表倍率，单位为皮法（pF）。色环表与电阻器的一致。假设一个电容器上色环的颜色为“黄、黑、棕”，则表示该电容器的额定容量为400pF，也就是0.0004μF。【知识链接1】识别与检测电容器4．识别电容器的极性对于有极性的电容器，可以从外观识别其正、负极。（1）外观识别—管脚长短未使用过的电解电容器可以用管脚的长短来区分电容器的正、负极，长管脚为正极，短管脚为负极。（2）外观识别—外壳标识通过电容器的外壳标识来区分，外壳有标识的一侧对应的管脚为负极。【知识链接1】识别与检测电容器5．电容器的检测（1）用万用表判别电解电容器的正、负极电解电容器的正、负极一般可以用万用表的电阻挡进行判别。这是根据电解电容器正向漏电电阻较小、反向漏电电阻较大的特性进行判别的，具体测量方法如下。

①

选择量程。根据电容器容量大小选择合适的量程，并进行欧姆调零。在一般情况下，容量在1～47μF之间的电容器可用“R×1k”挡测量，容量大于47μF的电容器可用“R×100”挡测量。容量小于1µF的电容器可用“R×10k”挡测量。

②

将万用表的红、黑表笔任意搭接在电容器的两个管脚上，测出其漏电电阻值。

③

将电容器的两个电极短接以进行放电。

④

交换万用表的红、黑表笔再次测出其漏电电阻值。

⑤

比较两次测得的漏电电阻值，漏电电阻值较大的那次测量中，黑表笔所接管脚为电容器的正极，红表笔所接管脚为电容器的负极。【知识链接1】识别与检测电容器（2）用万用表检测电容器的质量

①

选择量程。

②

用万用表的两只表笔（不分正、负）分别与电容器的两个管脚相接，在刚接触的一瞬间，表针应向右偏转，然后缓慢向左回归。对调两只表笔后再测，表针应重复以上过程。电容器容量越大，表针向右偏转越大，向左回归也越慢。对于容量小于0.01µF的电容器，由于充电电流极小，几乎看不出表针右偏，只能检测其是否短路。

③

如果万用表指针不动，则说明电容器内部断路，不宜使用。

④

如果万用表指针向右偏转到“0Ω”的位置，则说明电容器内部短路，不宜使用。

⑤

如果万用表指针先向右偏转然后向左回归稳定后，电阻值指示小于500kΩ，则说明该电容器绝缘电阻太小，漏电流较大，也不宜使用。【知识链接1】识别与检测电容器6．电容器的主要参数电容器的主要参数有电容量和耐压。①电容器储存电荷的能力称为电容量，简称容量。在国际单位制中，电容的单位是法拉，简称法，符号是F。电容器的容量一般非常小，法拉（F）作为单位太大了，实际中常采用较小的单位：微法（F）和皮法（pF）。②耐压是电容器的另一个主要参数，表示电容器在连续工作中所能承受的最高电压。耐压值一般直接印在电容器上，部分体积较小的小容量电容器可能不予标示。在电路图中，若对电容器耐压有明确要求，一般会用数字直接标出；未作标示的，可根据电路的电源电压合理选用。实际使用中应保证加在电容器两端的电压不超过其耐压值，否则将会损坏电容器。【知识链接2】识别与检测按钮1．按钮的符号及作用按钮（Button）在电路图中通常用来表示一种手动操作的开关，它可以用于启动、停止电路中的某些功能。按钮的设计多种多样，可以根据需要选择不同类型的按钮。按钮的一般图形符号如图所示，文字符号为K。

按钮的一般图形符号【知识链接2】识别与检测按钮2．按钮的检测测量按钮用万用表的“R×1”挡，将万用表的两只表笔连接到按钮的动合触点两端，此时开关处于断开状态，测量的电阻值为无穷大。按下按钮，使其动合触点闭合，此时测量的动合触点两端的电阻值应接近于“0”。松开按钮后电阻值又会变为无穷大。如果两次测量的电阻值都为“0”或无穷大，那么按钮处于损坏状态。1．简易电位器调光电路图与工作原理在简易电容充放电延时电路中，由电源输出6V直流电，当按下K1按钮时，电源给电阻器R1和发光二极管LED1供电，发光二极管LED1红灯亮，同时电源给电容器C1、C2充电。当断开K1按钮时，发光二极管LED1红灯灭。此时按下K2按钮后，电容器C1、C2通过放电，为电阻器R2和发光二极管LED2供电，