电磁电子理论课件

II.电磁.电子.理论－目录－1.电的理解2.电的作用3.电阻（Resistance）4.容量（Capacitance）5.电感（Inductance）6.交流（AC）7.电子部品8.电的一般知识11.电的理解

1.电的本质

1）物质和电：一切物质是很少的分子或原子的集合，原子是由带阳电的原子核和带阴电的电子微粒子来构成。原子核由和电子同数的阳子和不带电的中子构成。电子轨道原子核2)电子和阳子的性质

①阳子是带正电，电子是带负电，同种电的相互排斥，不同相互吸引。②电子的质量是9.10955*10-31〔Kg〕阳子的质量很重1.67261*10-27〔Kg〕约是电子的1840倍。③1个电子和阳子具有的负电和正电子量的绝对值相同，是1.60219*10-19〔C〕。23)自由电子：金属的情况是绕原子核的电子在最外轨道上转动，电子与原子核结合力弱，这些电子具有离开原子核自由移动的性质，这些电子叫自由电子。电的各种现象几乎都是在自由电子的作用下产生的。2.电的发生物质产生余量（剩或缺少）的正电或负电叫其物质阳（＋），阴（－）导电。3.电荷与电量通过物质摩擦等原因使物质导电的为电荷，且电荷具有的电的量叫电量。自由电子自由电子（a）中性的状态（b）发生正电（c）发生负电35.水和电的比较水的高度（h）（电压v）管的粗（φ)（电阻Ω）水流是大小（p）电流（I）电阻大，电流小电阻小，电流大∴水流的大小是管的粗成反比。V=IRI=V/R2.电的作用

1.电的热作用1）电力：电以能量原因作的功速度表示1〔s〕之间的电能量来表示，单位是瓦〔watt〕〔W〕P=W/t＝VQ/t＝EI=I2R＝E2/R（W）1（HP）＝746（W）≈3/42）电力量：说电的热量，单位是（J）用（W.sec）表示。实际用（Wh.kwh）表示。W=Vit＝Pt（J）1（KWh）＝103（Wh）＝3.6*106（J）＝860（Kcal）

53）效率效率＝＝=出力入力入力－损失入力出力出力+损失2.法则电阻（Ω）里电流I(A)在t(s)之间流动时在R力消费的电力量变换为热能。1cal＝4.186（J）1（J）＝0.24（cal）热量H＝0.24I2Rt（cal），W=Pt＝I2Rt（J），1KWh＝860（Kcal）P:电力（KW），H：热量（Kcal）3.热电的现象1）控制效果：两种金属接触，两金属点间的温度差就生成热量，电流，这叫热力电力。电流叫热电流，装置叫***。效果为（seebeck－effect热电效果）。利用这效果温度表（温度SENSOR类）广泛应用。2）***效果两种类型的金属接合部分的电流在电流方向以外吸收或发生热现象的吸收装置有电子冷冻机。63.电阻（Resistance）1.电阻1）固有电阻IARAIR＝ρρ=(Ω)I:单位面积（m2），ρ：固有电阻（Ω·m）长度为1（m），单位面积为1（m2）的物体的电阻按物质表示的叫物体的固有电阻。1（Ω·m）＝102（Ω·cm）＝103（Ω·mm）-1-100755025篮备金铝钨锌钛锡镍104100706530281791.7历亲捞利促历亲捞农促(傈幅啊儒福扁奖促.)(傈幅啊儒福扁绢菲促.)档眉狼辆幅客傈扁儒抚狼厚背电阻小（电流容易流）电阻大（电流很难流）导体种类和电流比较银铜7①电阻体必要条件－固有电阻要大－电阻的温度系数要小－对铜的热起电力要少②电阻种类－固定电阻：标准电阻，线圈电阻，碳皮莫电阻，CHIP电阻－可变电阻：slide电阻，dial型电阻，plug电阻－氢化物电阻器（HydridResistor）－水电阻器③特殊电阻－绝缘电阻，接地电阻，接触电阻，电解液电阻④测定电阻－中电阻测定：电压，电流计法（电压，降下法），回路实验计－低电阻测定：电位差计－高电阻测定：绝缘电阻计，***－特殊电阻测定：****93.电阻值标识方法蓝灰褐黑红蓝灰红金681Ω±2%6.8KΩ±5%五色电阻的第一带（颜色）四色电阻的第一带（颜色）10-1-4.电阻的接触①串联合成电阻R=R1+R2+R3+......Rn

电压比

V1:V2:V3=IR1:IR2:IR3=R1:R2:R3

-1-R3V3=--VRR2V2=--VRR1V1=--VR

②并联合成电阻R＝1R111R21R31Rn++++...电流比：I1：I2：I3＝VR1VR2VR3::-1-RI1=--IR1RI2=--IR2RI2=--IR2电阻串联接触的合成电阻电阻并联接触的合成电阻112.静电容量－Condenser储存的电荷的量Q(C)是与Condenser的静电容量和加的电压成比例。Q=C*VQ:电荷，C：静电容量，V：加的电压C大就在低的电压下能储存很多电荷，C小就电压高也只能储存一点电荷。所以有1（F）静电容量的Condenser加1（V）的电压时可以储存1（C）的电荷容量。还有加某电压（V）储存电荷Q(C)其静电容量C(F)是－Condenser储存的电荷的量极少使用（F）的单位，使用上不便，在电子回路上多使用μF或PF.133.Condenser的充，放电

－Condenser上储存电荷叫充电，充电原因流的电流叫充电电流。－把充电的Condenser短路时瞬间流电中和的叫放电，放电时流的电流叫放电电流。电压电流充电电压充电电流电压电流放电电流放电电压Condenser的充电特性Condenser的放电特性4.时常数

－充电时Vc一定的电压称V的63.2％时间，放电时Vc一定的电压的36.8％的时间叫时常数。符号τ单位sec（秒）时间时间14充电放电Condenser充电放电特性充电S/W充电电流放电电流充电放电回路Condenser端子电压充电放电时间时常数的意义－τ（sec）＝C(F)*R(Ω)

τ：时常数，C：静电容量，R：电阻－Inductance和R的直列回路上在L上流的电流是与Condenser情况相同，这时时常数是

τ（sec）＝L(H)/R(Ω)τ：时常数，L:电感，R：电阻

时间时间放电τ15－（Mylar）Condenser静电容量：22*103〔Pf〕＝0.022〔μF〕误差K：±10％额定使用电压：50V－电解Condenser6.Condenser连接

1）串联-1-VQQQV1V2V3C1C2C3111V=Q(Α+Α+Α)C1C2C3Q：储存的电荷（C，库）C1~C3:各Condenser容量（F,法）V1~V3：各Condenser两端电压（V，伏）17合成静电容量2）并联接触-1-VQ1Q2Q3C1C2C3Q1~Q3：各Condenser储存的电荷（C，库仑）C1~C3:各Condenser容量（F,法拉）V1~V3：各Condenser两端电压（V，伏特）合成静电容量185.电感（Inductance）把导体卷成圆筒状的叫Inductor或coin，coin具有电特性（大小），用Inductance表示。1.电特性－电流的流动常数磁力或起电力。－防碍交流的电流2.符号，单位，公认符号－符号：L－单位：H(Henry)（1H：1s间1A的电流有变化时发生1V的起电力的Inductance。－公认符号：空芯（AirCore）铁芯（IronCore）－Core使用〔H〕一般很少，通常使用μH或mH单位。196.交流（AC）

1.SIN波交流1）交流：随时间的变化大小和方向周期变化的电流，电压叫交流电压，电流叫交流电流。相反方向和大小不变，流的方向一定的叫直流电，直流电压。2）周期和频率：①周期：1频率变化所需的时间叫周期。单位上（SEC）。②频率：1秒内变化的频率数叫之。③周期与频率的关系T=1/f(s),f=1/T(Hz)-1-0it0itT(s)0it林扁π2π直流（DC）DirectCurrent交流（AC）AlternatingCurrent交流的周期周期212.交流的大小1）瞬时值：交流是随时间变化，任一的瞬间的大小叫瞬时值。2）最大值：在瞬时值中最大的值叫最大值。3）实效值：把交流的大小转换为作同样功的直流的值叫实效值。正弦波的实效值正是最大值。

Em的1/（位）即，E＝1/Em（V）

4）交流的瞬时值的瞬间到下次为止，阳（+）的半周期的瞬时值的平均叫平均值。平均值Eavg叫最大值Em之间是

Eavg=2/πEm≈0.637Em(V)2222-1-+Peak-PeakPeakTOPeak(p-p)RMSAVG063.770.7100RMS:实效值，AVG：平均值，Peak：最大值，PeaktoPeak：幅度-1-23-1-鉴规氢傈拘开规氢傈鉴规氢傈幅开规氢傈幅亲汗傈拘PN－+－+开规氢傈幅鉴规氢傈幅2.Diode特性顺方向电流逆方向电压逆方向电流顺方向电流逆方向电流顺方向电流①电压与电流的关系不是直线，不符zenerOhm法则②小的顺方向电压能让大电流，硅Diode约0.2V，锗Diode约0.6V③逆方向电压大就大电流突然逆方向流，这并不是PN结合被破坏，电压减少就电流也趋于0。这现象叫抗复现象。电流突然增加时的电压叫抗复电压或zener电压。抗复电压253）Dilde的不良判定（使用法参照）●测定顺序①万用表电阻Range调为*1KΩ。②测定笔（红色与黑色）接触调零。③测试的Diode的正级（A）黑对黑笔，负极（K）对红笔（顺方向TSET）④指针不到0处停在中间就好。（按Diode特性有所不同）⑤相反（A）对红笔，负极对黑笔（逆方向测试）⑥指针不动就好。－zenerDiode是逆方向TSET时电压低的时候指针上去一点。－发光二极管（LED:LightEmittingDiode）的TEST时放*1Ωrange里后作顺方向实验时高就良好。顺方向TEST逆方向TEST正极负极Ω∞Ω26－静电压Diode（ZenerDiode）①利用逆方向抗复现象的，抗复电压叫Zener电压。②Zener电压大小是随着被添加的不纯物质的量，扩散时间，合金温度被确定的。③用途：静电压Diode。鉴规氢傈拘顺方向电流逆方向电流顺方向电压逆方向电压Zener电压特性曲线记号27-1-沥傍傈磊沥傍PNPBCEVBEVCE傈磊沥傍傈磊NPNBCEVBEVCE真空电子真空电子真空电子2）Transistor动作领域VBE（+）VBE（-）（+）（-）活性领域饱和领域逆活性领域切断领域29-1-3）Transistor种类CEBECBECBECBEBCEBCEBCECBEBCEBCCEBECBECB304)半导体素子的形成名-1-2SC945A第一行数字0:PHOTO1:DIODE2:TR,FET3:4段FET4:5段FET第二行文字意味着半导体素子第二行文字意味着半导体素子第三行文字用途别区分A:PNP高波形B:PNP低波形C:NPN高波D:NPN低波形F:PGATE3极G:NGATE3极H:TR(UJT)J:PCHANELFETK:NCHANELFETM:TRIACP:发光素子V：可变容量第4行文字登录顺番号11开始连续番号第5行数字改良品种把圆形变更的变更次序贴A,B,C,D,E,F,G,N,J,K。还有极性相反的Diode贴R。参照制造公司的名称（Catalog）313.直接回路（IC:IntegratedCircuit）

●三极管，二极管，电阻，电容等电子部品结合的叫CHIP的小的半导体，chip是在金属或plasticpackage内设置的接点与外部端子来构成。1）优点：小型，高信赖性，低价，动作速度快，低电力消耗，外部配线少。2）发展过程-1-10-1210-910-610-3柳傍包飘罚瘤胶磐笼利雀肺家屈哪腔磐狼惯傈(措痹葛IC(LSI)HEMT第1代第2代第3代第4代第3~5代真空管transistor直接回路小型COMPUTER的发展大规模IC（LSI）HEMT真空管transistorICLSI钾素子回路/1素子1～4回路10～200回路/4200～1000010万回路/1素子1chip回路/1chip以上1[ms]1[μs]1[ns]1[ps]322)直接回路的分类①按结构分－双极型直接回路（BipolarIC）：利用普通transistor结构在11个的板上构成回路。－MOS型直接回路（MOSIC）：MOS型电效果reansistor（FET）直接回路也叫单极型直接回路。②按功能分类－线型直接回路（LinearIC）：一般增幅回路，验算增幅回路等的直接回路。－数字直接回路（DigitalIC）：阀门等的构成Digital回路的直接回路。③按制造技术的分类－半导体直接回路：半导体基板上作的各素子之间接触的之间回路一般使用的多。－薄膜直接回路（ThinFilmIC）：绝缘物基板上电阻，电容，三极管等素子和回路接触按薄膜结构构成的直接回路。－混性直接回路（HybridIC）：半导体IC和薄膜IC混成的直接回路。④按规模分类－小规模IC（SSI）：100素子以内－中规模IC（MSI）：100素子以上，1000素子以内－大规模IC（LSI）：1000素子以上333）直接回路的型名和外形①添字：RSN：放射能无影响回路SN标准品SNM：SNC,SNH,SNJ等特殊－按制造MAKER分类（HD,HC,TC,TD