第二讲常用元器件认知

第二讲 常用元器件认知

教学目的：认识电阻器、电容器、二极管、稳压管二极管的基本特性和简单应用。重点掌握电容充放电的规律，τ对充放电的影响，会连接电路会画曲线族。掌握稳压管的特性及其应用。 常用元器件认知

主要内容：掌握电阻器、电容器、半导体二极管、稳压二极管的特性及简单应用§2.1电阻器电阻器：电阻器是一个耗能元件，它将消耗的功率转换成热量，使电阻温度升高，功率较大的电阻能承受的温度就较高，体积也较大。所以选用电阻时，不仅要考虑电阻值，还要考虑电阻的功率。作用：分压、分流、泄放电能电阻器电阻的电路符号

电阻器的标识

1.直标法：体积较大的电阻采用直标法2、色环标识法电阻器

绿棕黑红

棕有效数字乘数偏差标称值：棕黑红

金有效数字乘数偏差标称值：四环五环电阻器

电阻的标识——色环标识法颜色有效数字乘数允许偏差银―±10%金―±5%棕1±1%红2±2%橙3―黄4―绿5±0.5%蓝6±0.25%紫7±0.1%灰8―白9―20%~+50%黑0―无色――±20%§2.2电容器电路符号国标画法：长与间隔之比10：1作用：储存电荷（电场能）+电容器实物陶瓷电容器独石电容器贴片电容器涤沦电容器电解电容器电容器

电容器的标识①直标法②单位标注法(F)：xpy

xny

xuy

xmyx.ypF

x.ynF

x.yuF

x.ymF例如:电容器

电容器的标识例：③科学计数法（pF）：xyz表示

z=9表示电容器的分类及构成分类按材料分：纸质、瓷片、独石、涤纶、云母、聚脂膜、电解电容按极性分：无极性电容、有极性电容构成：两个金属极板间隔着绝缘介质，就构成了电容器++++––––+q–q电容器的分类及物理性质物理性质：当给电容器两端加一电压，当电压变动时极板上的电荷就随之变动，电荷的变动率就是连接电容导线上的电流。Ciu+–+–

电流的大小不取决于uc，而取决于uc的变化率。电容器的应用电容器的应用RC充电回路R12ECUC初始值为0，t=0时，掷开关于1，根据基尔霍夫定律解微分方程得电容器的应用公式中R与C的乘积称为RC电路的时间常数。令欧姆×法拉＝欧姆＝秒。

时间常数：表征电容充放电快慢

当RC=5时，Uc为指数曲线电容器的应用

RC放电回路：UC已充电到Uo时，掷开关于2，即已充电的电容C的初始电压是U0，从t＝0时刻起通过一个电阻R放电，则有：那么电容两端电压随时间下降的规律是：tuc0U00.368电容器的应用－给RC电路输入方波信号tuc0Vp-pVp输入为方波时，在高电平段电容上充电，在低电平段电容通过电阻放电，的变化与有关，即与有关不同，就不同；越大，充放电越缓慢，输出波形越像方波的积分波形，因此称该电路为积分电路。积分电路电容器的应用信号与系统：对任何一个系统，通常要明确其输入与输出，信号从输入端进入系统，通过系统处理以后，从输出端输出。接地：对系统的测量，必须建立在有公共参考点的基础上，这个公共参考点就是接地端。接地的作用：1、提供零电平参考点

2、提供回路。系统输入输出电容器的应用(积分电路)训练内容：观察方波通过RC积分电路1、按图连线R=10kΩ，C=0.01μF调节信号发生器，输出直流电平为0V、峰-峰值5V、频率分别为100Hz、1kHz、10kHz的方波信号，用示波器的双踪显示功能同时观测输入和输出信号，并作记录。2、调节信号发生器，输出直流电平为0V，峰-峰值为5V，频率为500Hz的方波信号，电路参数依次选用R=500Ω，C=1μF；R=10kΩ，C=0.01μF；和R=1kΩ，C=4.7μF用示波器的双踪显示功能同时观测输入和输出信号，并在表2－3中作记录。RCuiuo电容器的应用如何测量1、两路共地。连线要注意输入、系统、输出共地，而测量时要保证两路信号的零电势在示波器上重合2、注意电解电容的正负极。3、尽可能少用线，尽可能用短线。4、改变输入参数，观察输出变化，总结规律，分析原因波形记录

1、规范记录训练中的输入与输出波形

2、当输入信号频率不变时，画曲线族训练内容：RC积分电路

电路图及设备接信号发生器接示波器训练内容：RC积分电路_连线示意图 CH2信号发生器必须共地按电路图连接电路；接入信号源接入测量仪器（示波器）电容器的应用不完全积分电路

积分的条件：，因此可近似为则有输出与输入为积分关系RC积分电路输出为指数曲线,（非线性曲线）,故称为不完全积分电路。工程应用：1、液位是流量的积分2、温度是热量的积分

3、延时RCuiuo电容器的应用（滞后网络）正弦量的三要素

Im振幅角频率初相角

t/ms21u/v<0

电容器的物理性质若电容中的电流为正弦交流电流则电容器两端的电压滞后于电容器支路电流容抗iuc电容器的应用（滞后网络）

RC滞后网络：正弦波信号经过RC电路后，Uc滞后于Ui一个相位。相位即相角。RuiucCi电容器的应用i相量图滞后角t/msu/vucui21-2波形图滞后角uc滞后ui的角度为,uR超前ui的角度为

ui先到正的极大值，故ui超前于uc，即uc滞后于ui，故称为滞后电路，滞后角为uiuR

是标量，是向量电容器的应用

滞后电路tuc0f越低，信号越容易通过滞后电路不完全积分电路低通滤波器与的关系容抗旁路电容：把某种频率的信号量值减小或取消了电容器的应用训练内容：观察正弦波通过RC滞后电路,按书中图2－3连接电路，选择R=10kΩ，C=0.01μF调节信号发生器，输出直流电平为0V，峰-峰值5V，频率分别为500Hz、1kHz、10kHz的正弦波信号用示波器的双踪显示功能同时观测输入和输出信号,并作记录注意事项：（1）两路共地。连线要注意输入、系统、输出共地，而测量时要保证两路信号的零电势在示波器上重合。

（2）注意电解电容的正负极。（3）尽可能少用线，尽可能用短线。（4）比较uo、ui相位差，故要在图中标出uo、ui，才能分辨出超前与滞后。（5）观察幅值变化规律，示波器两路衰减要相同。（6）测量，计算出滞后角。（7）观察输出波形，总结uc、滞后角随fin的变化规律，分析原因。RC电路的应用电路应用（1）无线电广播调制解调信号低通滤波器uiuoRCi旁路电容RC电路的应用RC电路的应用104.7D（3）洗衣机，单相电机？（2）声光控开关延时电路调节电阻可以使控制极电压的相位变化(τ)，从而控制导通角RC电路应用双向晶闸管（4）调光台灯作业查阅资料，了解电容在工业系统中的应用关键词：RC延时电路RC移向电路

RC低通滤波器RC积分电路摘录相关信息，简述RC电路的作用评分标准1、有工业系统的应用背景2.0分2、有系统简单原理的描述2.0分3、有RC电路原理的详细描述2.0分4、有资料的出处2.0分5、其他2.0分RC电路训练报告要求

1、不同f的RC不完全积分波形图：ui、uc画于同一坐标中总结规律：RC不变，输入信号频率变化

f相同，τ越大，充放电的速率越——。当输入信号频率不变，τ变化，画出测量结果的曲线族2、不同f的RC滞后电路分析波形图：ui、uc画于同一坐标中，注明ui及uc对应波形。计算滞后角φ总结规律：f越大，VCp-p越—，滞后角φ越—，分析原因当测量结果与理论不相符时，请予以说明。注意：1、规范作图2、报告用16开纸且要装订3、事实求是§2.3半导体二极管

各种二极管半导体二极管

半导体：导电能力介于导体和绝缘体之间分类：按材料分为：锗管、硅管、金属氧化物。按用途分为：整流二极管、检波二极管、发光二极管、稳压二极管等。D阴极阳极电路符号半导体二极管特性：1、单向导电性：正向导通，反向截止。正向导通电压：硅管0.7V，锗管0.3VDiiDi=0i≠0半导体二极管2、非线性：流过二极管的电流与它两端的电压不符合欧姆定律，它是非线性元件。3、击穿特性：正向电流过大会烧毁二极管，反向电压过高会击穿二极管极性判别：1、看外壳上标记的色环，有色环的一端为负极。2、用数字万用表测量(电阻或导通电压)，选用二极管档位，有示数：500～700mv(Ω)，则红表笔所接管脚是阳极，全零闪，则黑表笔所接管脚是阳极§2.4稳压二极管图形符号作用：在电路中稳定电压特点：1、反向击穿时的反向电流在允许范围内，反向电压去除后反向击穿可以恢复。2、反向击穿时，反向电流在很大范围内变化时，稳压管两端反向电压变化很小。面包板的使用

1、内部结构：上下对称，左右对称顶部：一行25孔连通，中间：一列5孔连通

2、使用原则：尽可能少用线、顶端接电源＋（红线）、底端电源—（黑线）、元件成形后用镊子插拔、先放主要元器件、按信息流动的方向布置元器件、辨认元器件并检查质量。测稳压管的特性曲线接线图试验中用稳压管参数：稳定电压：3.9V最大稳定电流：10mA功率：操作步骤测正向电压：给稳压管加正向电压，调节稳压电源输出，使VB分别为0.2V、0.4V、0.6V、0.7V（此处取点较密）直至Imax=10mA测反向电压：给稳压管加反向电压，调节稳压电源输出，使VB分别为1V、2V、3V、3.5V、3.8V、3.9V（此处取点较密）直至Imax=10mA注意：坐标选取正反向要一致、数据记录要注意极性及单位训练内容稳压管V-A特性测量

3.93.73.532100.20.40.60.8I/mAu/v数据记录mA，V逐点法画图半导体二极管

+I－+II－CH1电流表(万用表)接线要求：横平竖直避免交叉少用导线面包板线（未发）未按原理图信息流动方向摆放元器件半导体二极管

+I－+II－CH1电流表(万用表)接线要求：横平竖直避免交