基本电子电路学Word文档下载推荐.docx
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当电源、导线、负载形成一闭路电路。
9.不完整电路（开路）：
当电源、导线、负载不形成一闭路电路。
（限DC）
10.短路：
有一条不经负载的路径被形成称之。
负载是限制电流流动的
总数，若不经负载则会有巨大电流在导线流动，将造成电路融掉
毁损。
11.电阻：
限制电路中电流的量，亦称为电流的阻力。
12.奥姆：
阻止电流的单位。
所有的负载皆用奥姆来测量。
13.电功率：
定义为单位时间内所作之功。
因导线不积存电荷，故在一
闭路电路中有多少电荷通过电池必有相同量之电荷通过电阻。
于t时间内电阻所消耗之电能ΔW=QV
功率大小是由电流和驱动电压的数量来决定的，即
P=ΔW/t=QV/t=IV
14.瓦特（Watt）：
电路中用来量测功率总量的单位。
15.奥姆定律：
一稳态电流流经电阻时，电阻两端之压降V等于此电流I与电阻值R的乘积。
即V=I*R
电度量单位
单位
英文名称
代表意义
符号
换算单位
库仑
Coul
电量单位
Q
安培
Ampere
电流单位
I
库仑/秒
伏特
Volt
电压单位
V
焦耳/库仑
焦耳
Joul
能量单位
J
牛顿*米
瓦特
Watt
功率单位
W
焦耳/秒
1.电量的基本单位为一个电子的电量=1.6*10-19Coul
2.单位时间通过某特定截面积的电量大小，称为电流密度，其单位为安培/cm2
3.电流方向反应正电流动方向，电流方向和电子流方向相反。
4.单位电荷所受的电力为电场，单位为伏特/公分
5.电位能的单位为焦耳
6.电场方向由高电位指向低电位
7.电路组件的吸收功率和释出功率为组件电压和电流的乘积
电子组件
1.1.
电阻
a.线性电阻满足奥姆定律：
V=IR
b.电阻的单位为奥姆
c.电阻的大小和长度成正比，与截面积成反比
R=ρL/AL为长度，A为截面积，ρ为电阻系数
d.电阻大小会受温度影响：
电阻的温度系数=ΔR/ΔT
e.金属电阻的温度系数为正，即温度愈高时电阻愈大
f.绝缘体电阻的温度系数为负，即温度愈高时电阻愈小
g.电阻器的种类：
固定电阻器：
（1）碳质电阻：
材料为粉末状的碳（石墨）制成，比一般膜式电阻能承受较高的电压，有较低的电感及电容量（瓦数2W以下）
（2）线绕电阻：
是用高电阻质的单一导线，作螺纹式的绕在非导体的基体上，其电阻可承受较大功率消耗，其精确度亦较高，通常用水泥包封，亦称水泥电阻（瓦数从2~200W）
（3）碳膜电阻
纯碳与气化的碳化物在高温下可藉热分解而堆积在杆形的陶瓷上，借着控制堆积层的厚度，可造成不同阻质的碳
膜电阻，碳膜电阻的稳定性优于碳质电阻（瓦数2W以下）`
可变电阻器：
依阻质的变化可分为（a）A型对数型（b）B型线性型（c）C型反
对数型
i电阻器的特性：
（1）电阻值
（2）额定功率
j电阻器的标示：
直接标示法：
用于体积大，大功率的电阻
色码标示法：
用于体积小，小功率的电阻
2001/4/24
1.固定电阻：
仅有单一奥姆值，但不能改变或调整其值
2.色码：
电阻值通常是由色码表示，许多电阻是使用色环来表示电阻值。
3.额定功率：
电阻有额定功率，不可超过其值否则电阻会损坏。
了解组件所能承受的最大电流。
公式如下：
额定电压
P=I2R；
P=E2/R；
P=EI
4.可变电阻：
是一种可以在其范围内改变其阻值的电阻。
特性解释
1、1、电阻器之使用：
功能如下
1.1限制流经电路中的电流量
如果没有电阻则电路中只有导线的电阻来限制电流，而这电阻会很小而造成很大的电流量流过。
1.2作为一分压器
只要经由适当值电阻的连接，几乎所有希望要的电压值都能取得。
电容器
2001/4/25
电容：
在两平行电板间施加电压，会在电板上产生储存电量。
线性电容的储存电量和压降成正比Q=C*V
单位为法拉（Farad,F），1F=1coul/1volt
2.2.
电容结构由两个导电的平行电板组成，中间为绝缘层
C=εA/d,介电系数ε=εr*ε0,ε0：
真空之介电系数
注意：
介电强度（dielectricstrength）εr：
相对介电系数
3.电容量C所储存的能量E为E=1/2*CV^2（joul）
4.ε的数值跟两平行板间的材料特性有关，此材料必须为绝缘体，若为导体便发生短路了。
常用的介质种类有陶瓷、云母、塑料膜、纸、空气、电解质。
4.1电容器的电容量以法拉（F）为单位，因法拉单位太大不实用，我们常用10-6法拉为单位，即微法拉（μF）来表示。
虽然V可提高Q的含量，但太高的V会破坏两平行板间的介质，烧坏电容，所以电容都有标示其使用的电压值。
4.2由上可知，电容为储存电荷的组件，可应用于像马达起动时需要瞬间大电流的埸合，当开关ON时，电容所储存的电荷瞬间补充至电路中，因为I=dQ/dt，所以瞬间可以补充很大的电流至回路中，以起动马达。
4.3因电容可以在电路ON的瞬时补充大电流，当电路中等效电容很大时，必须注意在电路开闭的瞬间，会因瞬间的大电流烧坏电路中的电子组件，这一点是设计电路中必须特别注意的。
MOTOR
电容：
加电压至金属平行板上，电荷会分布于其上，而其所表现的比例常数值定义为C=Q/V，我们称之为电容
电容的单位以法拉（F）为单位，因法拉太大不实用，而以微法拉
（uF=10-6F）为单位
电容器：
一般电容器的结构由两个导电的平行板组成，两平行电板中间为绝缘
层之介质，可提高电荷产生，电容值C=εA/d，A为平行电板之面积，d
为绝缘层厚度，ε为绝缘层之介电系数。
介质之性质：
多为绝缘体，受到体积的限制，介电常数为决定电容大小的重要因素，介电常数愈大，其材质之偶极矩愈大，加电压时，电
荷会向介质的两端分布，致使电板产生感应电荷，故可储存电荷。
+++++++++++
+-
----
+++
---
-----------
用途：
供应电流：
滤波：
RC线路可作为筛选频率的滤波器，可滤去不必要的噪声
I=dQ/dt=d（CV）/dt=dC/dt*V+dV/dt*C
又电源为定电压，dV/dt=0
所以我们可以从电容随时间的变化而得到电流
如上图，U1为Switch，开路时，电容C在充电；
闭路时，C会放电，电
流会流向U1，但电容只能供应瞬时的电流。
材质（介质）
适用
优点
缺点
陶瓷
高频
体积小
塑料皮膜
旁路、交连、滤波
体积小、不吸湿
云母
稳定性高
漏电流小
纸质
低频
价格便宜
高频响应差
电解质
电容量大
易漏电
钽质
计算机、音响电路
价格昂贵
一电容电路：
1.1思路引导：
利用过去所学的基本定理、定义来推导电容并、串联电路，摆脱过去用背
公式，记形式的方法。
1.2电容串联：
电容电路串联的推导：
我们可以利用几个基本定义及定理来导出
推导1:
（1）I=dQ/dt（电流定义）
（2）Q=Q1=Q2（∵1）
（3）V=V1+V2（分压定理）
（4）（4）
Q/C=Q1/C1+Q2/C2（电容定义）
（5）（5）
1/C=1/C1+1/C2（∵2）
（6）（6）
C=1/（1/C1+1/C2）（算术）
（7）（7）
C=C1C2/（C1+C2）（算术）
推导2:
以电容阻抗Xc=1/jωC来看
我们从分压定理
（1）V=V1+V2
因为是串联电路，所以各组件的压降为相加
（2）I*Xtotal=I1*Xc1+I2*Xc2
因为是串联电路，所以各组件的电流相同（I=I1=I2），所以
（3）Xtotal=Xc1+Xc2
代入Xc=1/jωC
（4）1/jωC=1/jωC1+1/jωC2
（5）1/C=1/C1+1/C2
结果与推论1相同
想法1.
我们可以想象串联的电路是多个电容相串的结果，其板间距是相加，从电容定
义式得知，C反比于板间距d，故串联电容变小。
1.3电容并联：
电容电路并联的推导：
想法2.
我们可以想象并联的电路是多个电容并排的结果，其板面积是相加，从电容定
义式得知，C正比于板面积A，故并联电容变大。
1.4电容串并联电路的应用：
有时我们设计的电路，需要某种数值的电容，但手边没有等值的电容，这时我们就可以使用电容串并联电路去排列组合现有的电容。
假使需要较大值电
容，可使用并联电路，需要较小值电容，便使用串联电路。
在电路上也有很多类似的作法，像数字电路的逻辑判断，如果手边没有需
要的逻辑闸，就可以用狄摩根定理（Demorgan'
sTheorems）去排列组合现有的逻
辑闸，得到我们所要的逻辑。
1.5电容在直流电路中的性质：
电容好比水库一样，可以储存电荷，河流在水库未满时，是流动的状态，
但水库满了以后，河流不再流动；
在直流电路中，通电初期，电流有流通，但
却慢慢递减至零，持续通电，电容就像一个无限大的电阻，形成了断路。
由此可知电容在积蓄满电荷后，就没有电流流通。
1.6电容在交流电路中的性质：
交流电路中，电流的流向是会一直改变，假使改变的速率很快，电容的
充放电就会还不到充满就放电，而电路中会一直持续有电流在流动，此时电容
的阻抗就不是无限大了，阻抗会随着频率的增高而减小，所以电容在交流电路
的性质就是阻抗会和电流的变化频率成反比。
§
电感器
2001/4/26
1电感永远反对电流的改变。
2.一根导线通过电流会在其周围产生磁场，此磁场会抑制电流的变化。
3.3.
电流流动产生磁通量产生电感量，流进电感器之电流与加在电感器两端电压的相位延迟了90度。
感应电压正比于电流改变率
4.4.
电感器的卷线间存在分
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