电路分析基础第三章课件

第3章电气物理量及其测量2022/12/281展召敏本章学习目标区别导体、绝缘体和半导体的原子结构；区别直流电流（dc）和交流电流（ac），掌握与ac有关的术语；掌握4色环和5色环电阻器的色码。2022/12/282导体、绝缘体和半导体电流由移动的电荷组成。导体（conductor）指的是允许电荷自由运动的任何物质。阻碍电荷自由运动的物质叫做绝缘体（insulator）。半导体指最外层有四个电子的晶体材料。2022/12/283固态导体的应用铜是良导体，容易被拉成金属线，即耐腐蚀，成本效益又较高，是电子电路中使用最广泛的材料。电线：单股线、多股绞合线

多股绞合线具有更好的适应性，常用于仪表导线或电灯线。焊料：铅锡合金2022/12/285液态导体液体中，运动电荷由正离子和负离子组成，而不是电子。常见的电解液：酸、碱、盐。教材P49图3.2食盐溶液导电示意图2022/12/286气态导体当气体分解成离子和电子时，它们也能导电。P49，图3.3气体导体“荧光灯”的实例。2022/12/287绝缘体没有绝对的绝缘体，但很多材料导电性很差，被定义为“非导体”。结构特点：该类原子趋向于与其他原子形成键，使结构中没有“多余”的电子2022/12/288半导体掺杂类型：磷，最外层有5个电子，叫n-型杂质（negative）。硼，最外层有3个电子，叫p-型杂质（positive）。缺少一个电子的位置叫“空穴”。2022/12/2810半导体的应用半导体组成的最重要的器件是晶体管，是集成电路的主要元件，三极管通常分为PNP和NPN型。贝尔实验室研制成功的第一个晶体管见教材P51图3.6。它是一个有源器件，能够从直流电源获取少量的电能，并把它转变为信号功率。2022/12/2812电流和电路常规电流的原始定义基于本杰明·富兰克林的理念，即电是一种从正极流向负极的看不见的物质。电流的方向与电子流动的方向相反。表示电流的特殊电表符号见教材P52，图3.7。2022/12/2814直流电流（dc）按一个方向流动的电流叫直流电流（directcurrent），简称为dc。一个完整的电路包括：电源、负载和闭合通路。负载：指连接在电路中的电源两端的电子元件。直流电路图P53，图3.8，与供水系统图，图3.9类比。2022/12/2815手电筒电路实物图电路图表示电气连接。dc电路的实例“手电筒电路”见教材P54，图3.10术语“开路”表示电路不连续且电流不能通过；“闭路”表示电路连续并且电流可以通过。单刀单掷开关(single-pole-single-throw,简称SPST)单刀：表示开关上只有一个活动的刀臂单掷：表示开关上只有一个触点2022/12/2816手电筒电路图电路图实例：传统手电筒电路见教材P54，图3.11发光二级管手电筒电路见图3.12注意：发光二级管的符号画法2022/12/2817交流电流（ac）电力公司配送大小和方向都随时间做周期性变化的电流称为“交流电流”（alternatingcurrent（ac））。如图3.13（P55）所示，交流电的一个周期包括一个正的和一个负的交变。ac循环形态叫正弦波。T和f略。如图3.15所示（P56）为一个完整的交流电路。2022/12/2818电压源电子系统中用来产生电压的三种方法：电池、发电机和电子电源。电池：了解充放电即可Ah=It

安[培]·[小]时，单位为Ah。发电机将机械能转变为电能，既能提供直流电，又能提供交流电。发电机的基本工作原理2022/12/2820实验室电源2022/12/2821电阻电阻指对电流的阻挡作用，是物质的一种基本属性。那些被设计成具有特定电阻值的元件叫电阻器。除超导体外，所有的物质都有电阻。超导体能够在无电阻的情况下传输电流，但它们通常是特殊物质，必须保持很低的温度才能发挥作用。有电流通过电阻材料时，电子与原子的碰撞产生热量。2022/12/2823电阻器电阻器的作用：限流分压生热电阻器的符号：（见P63，图3.20）固定电阻器可变电阻器（分为电位器和变阻器）2022/12/2824可变电阻器电位器实物图见教材P64，图3.23及P65，图3.24阻值功率：50mW~2W电位器电阻分布特性：线性和非线性。热