理论-电工电子技术基础

1、授课人： 培训班名称：铁路大型养路机械司机转岗培训课 题电工电子技术基础教学目的与教学要求目的：了解常用电器元件的基础知识；了解电路基础知识。要求： 此教案让学员了解常用电器元件的基础知识；了解电路基础知识。教学重点与教学难点重点：常用电子元件的类型及电路基础知识的学习。难点： 常用电子元件的类型及电路基础知识的掌握。课型理论课 课时分配讲授180分钟其他合计180分钟教学方法、手段（教具）1、方法：讲授法、示范法。2、手段：多媒体课件3、教具：现场实物机具教学过程（教学步骤与内容）【一、组织教学】:引导学生进入学习状态。【二、导入新课】:通过常用电器元件电阻引入课题.【三、讲授新课】一、常用

2、电器元件的基础知识电子元器件基础知识 常用电子元件入门知识1电阻 图3-1（1）电阻的作用和外形电阻在电路中的主要作用是降压、限流、分流、分压和作偏置元件使用。电阻在电路中对低频交流电和直流电的阻碍作用是一样的，用字母R来表示。电阻的外形如下图所示（图3-1）。（2）电阻的命名电阻的型号由四部分组成，其命名方式如下（图3-2）表示:例如：RH42为：R代表电阻器，H为合成碳膜，4为高电阻，2为序号，意义为高电阻合成碳膜电阻，编号为2。（3）电阻的识别电阻的常用单位有欧姆（）、千欧（K）、兆欧（M）等。它们之间的关系是：1兆欧=1000千欧、一千欧=1000欧。电阻的标识方法有直标法和色环法。

3、在生产时直接将电阻阻值的大小印制在电阻器上，如图3-3：电阻阻值的大小通过色环来表示，一般有4道或5道色环。4道色环的含义，其中第一道和第二道色环表示2位有效数字，第三道色环表示倍数，第四道色环表示误差等级。5道色环的含义，其中第一道、第二道、第三道环表示3位有效数字，第四道环表示倍数，第五道环表示误差等级（如图3-4）。色环一般采用棕、红、橙、黄、绿、蓝、紫、灰、白、黑、金、银色来表示，各颜色的含义如下表：如图3-5所示，如某电阻有4道色环，它表示2.4K，误差等级为10%；如某电阻有5道色环，它表示428K，误差等级为0.2%。贴片电阻（图3-6）的命名 贴片电阻阻值误差精度有1、2、5、

4、10精度，常规用的最多的是1和5，5精度的常规是用三位数来表示。例 “512”，前面两位是有效数字，第三位数2表示有多少个零，基本单位是,这样就是5100欧，10001K,1000000=1M为了区分5，1的电阻，于是1的电阻常规多数用4位数来表示 ，这样前三位是表示有效数字，第四位表示有多少个零4531也就是4530，也就等于4.53K（4）电阻的分类及特点电阻可根据阻值能否变化而分为固定电阻和可变电阻两大类。固定电阻顾名思义，固定电阻的阻值是不可变的。它又根据材料的不同可分为碳膜电阻、金属膜电阻、合成膜电阻，线绕电阻等。其中常用的是碳膜电阻和金属膜电阻。固定电阻在电路中通常用字母“R”表示

5、，其电路表示符号如图3-7所示，它的外形如图3-8所示。另外，固定电阻中有一种特殊的电阻保险电阻，它既有保险丝的作用，又有限流电阻的作用。因此，此类电阻过流损坏后除了应检查过流的原因外，还必须采用同规格的电阻更换。可变电阻可变电阻就是阻值可变的电阻，它又分为可调电阻、光敏电阻、压敏电阻、热敏电阻等。a、可调电阻：可调电阻就是旋转它的滑动端时它的阻值是变化的。常见的可调电阻外形和电路符号如图3-9所示。可调电阻多采用直接标志法和数字符号法进行阻值标注。b、光敏电阻:光敏电阻就是在不同强度光照时阻值会变化的电阻。部分早期电动自行车的转把采用此类电阻。c、热敏电阻:热敏电阻就是在不同温度下阻值会变化

6、的电阻。热敏电阻有正温度系数和负温度系数两种。所谓的正温度系数热敏电阻就是它的阻值随温度升高而增大，负温度系数热敏电阻的阻值随温度升高而减小。热敏电阻的外形如图3-10所示保险电阻保险电阻在电路中起保护电路元件的作用，它主要用在电源电路输出端和二次整流电路中。保险电阻的电阻值较小(一般在几欧至儿十欧之间，功率在1/8W至1W之间)。当电路中负载发生短路时，其表面温度在很短的时间内升高，电阻层受热而熔断，起到保护作用。保险电阻与其他电阻的标注方法不同，保险电阻上面只有一道色环，以色环颜色来表示阻值。保险电阻的外形如图3-11所示。（5）电阻的功率功率是电阻的主要参数之一，电阻的功率一般有1/8W

7、、1/4W、1/2W、1W、2W、5W、10W等。电阻器的功率不大于5W时的标注方法如图3-12所示，而大于5W时可直接印在电阻上。（6）电阻的测量方法用指针式万用表测量电阻的好坏用指针式万用表测量电阻时，首先选择万用表的电阻挡，如图3-13所示。然后按图3-14进行调零，其方法是:把万用表调到电阻挡位置，将红、黑两只表笔短接。若表针位于零刻度，则不需调整；若表针不在零刻度，则需调整到零刻度。测量时表笔不分正负，量程的选择方法前面己介绍过。注意:当测量几十千欧的电阻时，手不要同时与电阻两端接触，避免人体电阻与被测电阻并联而导致所测阻值误差过大。若被测电阻值为60k，其测量方法如图3-15所示。

8、用数字式万用表测量电阻的好坏用数字式万用表测量电阻与指针式万用表测量电阻的方法有所不同。数字式万用表测量电阻的范围大，所测阻值的准确度高，而指针式万用表测量电阻的范围小，所测的阻值没有数字式万用表准确。若被测阻值为200时，可选择200电阻挡，将黑、红表笔分别接在被测电阻的两端(表笔无正负之别)，此时万用表显示屏上显示的数值即是被测电阻的实际阻值。测量中，若万用表显示最高位为“1”，则表明所测电阻为无穷大，即断路:若万用表显示最低位为“000 ”，则表明所测电阻为零，即短路。2、电容（1）、电容在电路中一般用“C”加数字表示（如C13表示编号为13的电容）。电容是由两片金属膜紧靠，中间用绝缘材

9、料隔开而组成的元件。电容的特性主要是隔直流通交流。电容容量的大小就是表示能贮存电能的大小，电容对交流信号的阻碍作用称为容抗，它与交流信号的频率和电容量有关。容抗XC=1/2f c (f表示交流信号的频率，C表示电容容量)电话机中常用电容的种类有电解电容、瓷片电容、贴片电容、独石电容、钽电容和涤纶电容等。（2）、识别方法：电容的识别方法与电阻的识别方法基本相同，分直标法、色标法和数标法3种。电容的基本单位用法拉（F）表示，其它单位还有：毫法（mF）、微法（uF）、纳法（nF）、皮法（pF）。其中：1法拉=103毫法=106微法=109纳法=1012皮法容量大的电容其容量值在电容上直接标明，如10

10、 uF/16V容量小的电容其容量值在电容上用字母表示或数字表示字母表示法：1m=1000 uF 1P2=1.2PF 1n=1000PF数字表示法：一般用三位数字表示容量大小，前两位表示有效数字，第三位数字是倍率。如：102表示10102PF=1000PF 224表示22104PF=0.22 uF（3）、电容容量误差表符号 F G J K L M允许误差 1% 2% 5% 10% 15% 20% 如：一瓷片电容为104J表示容量为0. 1 uF、误差为5%。3、晶体二极管晶体二极管在电路中常用“D”加数字表示，如： D5表示编号为5的二极管。（1）、作用：二极管的主要特性是单向导电性，也就是在正

11、向电压的作用下，导通电阻很小；而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大。正因为二极管具有上述特性，无绳电话机中常把它用在整流、隔离、稳压、极性保护、编码控制、调频调制和静噪等电路中。电话机里使用的晶体二极管按作用可分为：整流二极管（如1N4004）、隔离二极管（如1N4148）、肖特基二极管（如BAT85）、发光二极管、稳压二极管等。（2）、识别方法：二极管的识别很简单，小功率二极管的N极（负极），在二极管外表大多采用一种色圈标出来，有些二极管也用二极管专用符号来表示P极（正极）或N极（负极），也有采用符号标志为“P”、“N”来确定二极管极性的。发光二极管的正负极可从引脚长短来识别，长脚为正，短

12、脚为负。（3）、测试注意事项：用数字式万用表去测二极管时，红表笔接二极管的正极，黑表笔接二极管的负极，此时测得的阻值才是二极管的正向导通阻值，这与指针式万用表的表笔接法刚好相反。（4）、常用的1N4000系列二极管耐压比较如下：型号 1N4001 1N4002 1N4003 1N4004 1N4005 1N4006 1N4007耐压（V） 50 100 200 400 600 800 1000电流（A） 均为14、稳压二极管稳压二极管在电路中常用“ZD”加数字表示，如：ZD5表示编号为5的稳压管。1、稳压二极管的稳压原理：稳压二极管的特点就是击穿后，其两端的电压基本保持不变。这样，当把稳压管接

13、入电路以后，若由于电源电压发生波动，或其它原因造成电路中各点电压变动时，负载两端的电压将基本保持不变。2、故障特点：稳压二极管的故障主要表现在开路、短路和稳压值不稳定。在这3种故障中，前一种故障表现出电源电压升高；后2种故障表现为电源电压变低到零伏或输出不稳定。常用稳压二极管的型号及稳压值如下表：型 号 1N4728 1N4729 1N4730 1N4732 1N4733 1N4734 1N4735 1N4744 1N4750 1N47511N4761稳压值 3.3V 3.6V 3.9V 4.7V 5.1V 5.6V 6.2V 15V 27V 30V 75V5、电感电感在电路中常用“L”加数字

14、表示，如：L6表示编号为6的电感。电感线圈是将绝缘的导线在绝缘的骨架上绕一定的圈数制成。直流可通过线圈，直流电阻就是导线本身的电阻，压降很小；当交流信号通过线圈时，线圈两端将会产生自感电动势，自感电动势的方向与外加电压的方向相反，阻碍交流的通过，所以电感的特性是通直流阻交流，频率越高，线圈阻抗越大。电感在电路中可与电容组成振荡电路。电感一般有直标法和色标法，色标法与电阻类似。如：棕、黑、金、金表示1uH（误差5%）的电感。电感的基本单位为：亨（H） 换算单位有：1H=103mH=106uH.6、变容二极管变容二极管是根据普通二极管内部 “PN结” 的结电容能随外加反向电压的变化而变化这一原理专

15、门设计出来的一种特殊二极管。变容二极管在无绳电话机中主要用在手机或座机的高频调制电路上，实现低频信号调制到高频信号上，并发射出去。在工作状态，变容二极管调制电压一般加到负极上，使变容二极管的内部结电容容量随调制电压的变化而变化。变容二极管发生故障，主要表现为漏电或性能变差：（1）发生漏电现象时，高频调制电路将不工作或调制性能变差。（2）变容性能变差时，高频调制电路的工作不稳定，使调制后的高频信号发送到对方被对方接收后产生失真。出现上述情况之一时，就应该更换同型号的变容二极管。7、晶体三极管晶体三极管在电路中常用“Q”加数字表示，如：Q17表示编号为17的三极管。（1）、特点：晶体三极管（简称三

16、极管）是内部含有2个PN结，并且具有放大能力的特殊器件。它分NPN型和PNP型两种类型，这两种类型的三极管从工作特性上可互相弥补，所谓OTL电路中的对管就是由PNP型和NPN型配对使用。电话机中常用的PNP型三极管有：A92、9015等型号；NPN型三极管有：A42、9014、9018、9013、9012等型号。（2）、晶体三极管主要用于放大电路中起放大作用，在常见电路中有三种接法。二、电路基础知识（1）、电工学课程研究的对象“电”（2）、电能的优越性便于转换便于输送便于控制电路：电流流通的路径。直流电路：由直流电源供电的电路。1、电路的组成及作用电路就是电流通过的闭合路径，它是由各种电气器件

17、按一定方式用导线连接组成的总体。电路的结构形式和所能完成的任务是多种多样的，从日常生活中使用的用电设备到工、农业生产中用到的各种生产机械的电器控制部分及计算机、各种测试仪表等，从广义说，都是电路。组成：电路主要由三部分组成：电源、负载、中间环节。 电流1、电流的形成电荷的定向移动形成电流。2、电流的大小电流的大小是指单位时间内通过导体横截面的电荷量。恒定电流 （DC）（“”） 交变电流 （AC）（“”）大小和方向都不随时间变化的电流称为恒定电流，也称为直流电流，用表示。大小和方向随时间变化的电流称为交变电流，简称交流电流，用i表示。电流的单位为A（安培），还有kA（千安）、mA（毫安）、A（微

18、安）等。3、电流的方向（1）实际方向习惯上规定正电荷移动的方向或负电荷移动的反方向为电流的实际方向。（2）参考方向：可以任意选取在分析电路时，常常要知道电流的方向，但有时电路中电流的实际方向难于判断，此时常可任意选定某一方向作为电流的“参考方向（也称正方向）”。所选的参考方向不一定与实际方向一致。当电流的实际方向与其参考方向一致时，则电流为正值；反之，当电流的实际方向与其参考方向相反时，则电流为负值，如图所示。a） b）4、电流的表示方法（1）箭头：（2）双下标：5、电流的测量用电流表（安培表）来测量。测量时注意：（1）交、直流电流用不同表测量。（2）电流表应串联在电路中。（3）直流电流表有正

19、负端子，即：“+”、“-”记号，接线时不能接错。（4）选择正确的量程。电压（电位差）1、物理意义在图中，极板a带正电，极板b带负电，a、b间存在电场。正极板a上的正电荷在电场力的作用下从a经过负载移到负极板b，从而形成了电流。这说明电场力做功产生了电流。规定：电场力把单位正电荷从a点移动到b点所做的功称为a、b两点之间的电压，用表示。电压的单位为V（伏特），还有kV（千伏）、mV（毫伏）、V（微伏）等。2、实际方向：由高电位指向低电位3、参考方向：可以任意选取，同电流参考方向的选取4、电压的表示方法（1）箭头：（2）正负号：、电压的测量用电压表（伏特表）来测量。测量时注意：（1）交、直流电压用不同表测量。（2）电压表应并联在被测电路两端。（3）直流电压表有正负端子，即：“+”、“-”记号，接线时不能接错。（4）选择