一电子学初入门知识doc.docx
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一电子学初入门知识doc
一，《电学》初步知识
1、电流:
（1）世界上电荷有两种：
——正电荷、负电荷。
人们规定用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电叫正电荷。
用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电叫负电荷。
（2）电流的形成和方向。
电荷的定向移动形成了电流。
人们规定正电荷移动的方向为电流的方向。
（3）电流强度
一秒钟内通过导体横截面的电量叫做电流强度。
（简称电流）
它的符号是I。
如果用Q表示通过导体横截面的电量。
t表示通过的时间，
那么电流可写成：
I=Q/t
电流单位是安培，简称安，符号是A。
（注：
Q的单位是库仑，简称库，符号是C，一库仑电量等于6.25*1018个电子所带的电量。
）
IA——表示在一秒钟内通过导体横截面的电量是一库仑。
电流的其它（常用）单位还有毫安（mA），微安（μA）
它们的换算关系是：
1A=1000mA1mA=1000μA
2、电压：
电荷在电路中定向移动是因为电路两端存在着电压。
电源就是提供电压的。
（1）电压的符号和单位
电压用符号U表示，电压的单位是伏特，简称伏，符号是V。
电压的其它单位还有千伏（KV），毫伏（mV）等，它们之间的换算关系是：
1千伏=1000伏（1KV=1000V）
1毫伏=0.001伏（1mV=0.001V）
（2）电源：
要使用电器正常工作，就要有持续的电流通过用电器，而持续的电流必须由电源来提供。
电源有两个极，把用电器接入电源两极间。
就能使用电器中得到持续的电荷定向移动。
常用的电源有两种：
交流电源、直流电源。
交流电源：
（民用电流）我们家里、学校里用的电源就是交流电源。
通常是从发电厂用导线输送来的，电源中的两极有一根是相线（火线）。
另一根是零线。
两线（极）之间的电压是220伏。
直流电源：
常用的干电池就是直流电源，它的两极之间的电压是1.5伏。
（3）干电池：
常用的干电池有一号电池、二号电池、五号电池、七号电池。
它们的两极间电压是1.5伏，且有正极负极之分（
图）：
干电池的符号：
干电池在电路中符号是:
（见表一）
在用干电池作为电源时，有时候一节干电池电压不够，需要用几节干电池串联起来使用，几节干电池串联称为电池组。
电池组的符号：
联接方法如下图：
四节电池串联。
3．电阻
（1）导电物体对电流的阻碍作用叫做电阻。
电阻用符号R表示，它的原件符号如图（见表一）
电阻的单位是欧姆，简称欧，符号“Ω”
其它单位还有千欧（KΩ）,兆欧（MΩ）等，它们之间的换算关系是：
1千欧=1000欧（1KΩ=1000Ω）
1兆欧=1000000欧（1MΩ=1000KΩ）
（2）电流，电压，电阻之间的关系：
欧姆定律：
导体中的电流强度跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比
即I=U/R
（I—电流强度；U—导体两端的电压；R—导体的电阻。
）
（3）电阻的串并联：
R1与R2串联后的总电阻（R）：
R=R1+R2。
如果：
已知R1=5Ω、R2=10Ω，求R1与R2串连后，总电阻（RAB）是多少？
（如图）
则R1与R2串联后，总电阻：
RAB=R1+R2=5Ω+10Ω=15Ω。
R1与R2并联后总电阻（R）是：
1/R=1/R1+1/R2
如果：
已知R1=4Ω；R2=6Ω；求R1与R2并联后，总电阻（RAB）是多少？
如图：
则R1与R2并联后，
总电阻：
RAB=R1×R2/（R1+R2）=4Ω×6Ω/（4Ω+6Ω）=2.4Ω
**当两个电阻并联后总电阻阻值比原来两个电阻的阻值都要小。
4.电路：
用电器，电键和电流通过导线连结起来就成了电路。
例如：
手电筒的电路图。
这是一个最基本的电路，电池组，开关，小灯泡用导线连结起来的且都是用电路元件符号代替实物而画的，这种电路叫做电路图（常用的电路元件符号见附录表一）
二、电子元件简介：
1.电阻器（可变电阻器）符号见（附录表一）
⑴、具有一定阻值，一定的几何形状，一定技术性能，在电路中专起电阻作用的元件，称为电阻器（简称电阻）（如下图）
色环电阻可变电阻电位器
⑵、色环电阻的识读
电阻器色标中不同颜色代表的数值（表二）
颜色
有效数字
乘数
允许偏差（%）
工作电压（V）
银
____________
10-2
±10
____________
金
__________
±5
乘数
黑
0
100
___________
4
棕
1
101
±1
6.3
红
2
102
±2
10
橙
3
103
____________
16
黄
4
104
___________
25
绿
5
105
±0.5
32
蓝
6
106
±0.2
40
紫
7
107
±0.1
50
灰
8
108
__________
63
白
9
109
±5,20
____________
无
________
±20
___________
例：
（阻值：
27K）
（3）.电阻器可分固定式和可变式两大类，常用固定式电阻有碳膜和金属膜二种。
（4）固定式电阻器参数（见附录表二）。
（5）电阻器在电路中作用——“限流”。
例：
4.可变电阻，（符号见表一）电位器
常用可变电阻，可分为两种。
旋转式和直滑式。
常见的收录机，电视机中的音量控制就是通过电位器来进行工作的。
例：
在这个电路中，旋动，电位器的旋钮就会使小灯泡亮度发生变化。
2.电容器
电容器是由两个金属电极，中间夹一层电介质构成的。
当在这两个电极之间加电压时，电极上就贮存电荷。
所以电容器是种贮存电能的元件。
电容器具有阻止直流通过，允许交流通过的特性。
常见的电容器：
瓷片电容涤纶电容电解电容双连
（1）.电容器种类及其元件符号。
（常用）（见表一）
（2）电容器的容量：
单位：
“法”用F表示。
（由于这个单位太大，常用以下两个单位）
1法（F）=106微法（μF）（1μF=10-6F）
1微法（μF）=106微微法（PF）（1PF=10-12F）
为了方便起见，在电路图中可将单位省略。
如：
200PF常写成200；100000PF写成0.1μF.
22000PF写成0.022μF亦可写成·022μF
[注：
电介电容器，尚有另外一个参数耐压，在电介电容器有2个表记，
“+”。
——电介电容器有两个极。
有“+”表记的是正极，另外一个是“－”极。
220μF6V——容量是220μF。
二极耐压是6伏。
（直流电压）一般电容器也有耐压。
（无特殊表明）一般是63伏。
（3）电容器的充放电特性：
实验：
注意观察：
①按一下电钮，电灯闪一下就不亮了，为什么？
②放开按钮，合上开关，发光二极管会亮一会，为什么？
现象解释：
①电容器阻止直流通过。
②电容器能贮存电荷。
（电能）
3．晶体二极管
晶体二极管具有明显单向导电特性。
（元件符号见表一）
实验：
如图安装电路，小灯泡会发光，如将二极管极性调换后，小灯泡不亮了。
因为二极管中电流只能从正极流向负极。
（1）二极管的极性判断：
测量判断时，用万用表R×100Ω或R×1KΩ档，将黑表棒接二极管的正极、红表棒接二极管的负极。
阻值因在100Ω—500Ω之间；黑、红表棒互换时，阻值因在几百千欧以上。
如果不知道二极管的极性，可用上述方法判断。
当阻值小时，黑表棒接触的一端为二极管的正极，另一端为负极。
（注：
如，正、反向电阻都很小，则这二极管已被击穿。
如正、反向电阻都很大，则这二极管二极间开路了。
以上两种情况说明这只二极管已经损坏，需调换。
）
（2）。
发光二极管
发光二极管也具有上述二极管特性。
当电流通过发光二极管时会发光。
可以起“指示灯”的作用。
发光二极管的工作电流约为5—20mA，在电路中一般需接限流电阻，否则会因工作电流太大而烧毁。
如图：
（2）红外线发射管
红外线发射管也具有单向导电特性。
红外线发射管当电流通过时会向外发射红外线光。
（注：
不可见光）它工作电流约10mA左右绝对不能直接把两极接到1.5伏的干电池正负极上。
否则会在不知不觉中把它烧毁。
使用红外线发射管必须串接限流电阻。
4晶体三极管
（1）
晶体三极管有两个PN结组成。
（关于PN结知识因为比较复杂，这里不做介绍）有PNP型和NPN型两种结构。
内部结构，元件符号（附录表一）见下图。
（2）晶体三极管的电流放大特性．
晶体管的基极（b）电流和集电极（c）电流有一个固定的倍率关系,称电流放大系数用β表示．
集电极输出电流（Ic）
基极输入电流（Ib）
当向晶体管的基极输入一个较小电流,可在集电极得到β被的电流.
实验:
按图接好电路后,因电源未接通,”b”极无电流,”c”极也没有电流.发光管与灯泡都不亮.当把按钮开关按下后”b”极通过一个几个MA的小电流（发光管亮），经晶体管放大后成为几百MA的电流C灯泡亮。
（3）电路分析：
元器件说明：
RP3（1K）————可变电阻控制Q“b极”输入电流
Q————NPN型开关（放大电流）作用
LED3————发光二极管指示作用
R————300电阻限流使LED3正常发光
MG1————电动机
当K闭合时“MG1”不一定会转动LED3也不一定会亮缘故是Q3“b”输入电流太小。
怎样控制“MG1”转动呢？
只要在Q3“b”极输入一定电流，（即加上一定的“电压”）就可以控制“MG1”了。
可在“A”点加上一定电压。
即“A”电位高，“MG1”转，LED3亮。
当“A”点电压为“OV”，“MG1”停，LED3不亮。
5．红外线传感器
红外线传感器由红外线发射二极管和光电三极管组成
（1）红外线发射二极管，已在第三节中作了详细介绍。
（2）光电三极管。
光电三极管的基极“b”由特殊光敏元件组成，当“b”接受到红外线光时，c—e导通（即c—e间电阻减小。
）
（3）、红外线传感器：
（如图）
元器件：
R1=100Ω是D1的限流电阻
R2=10KΩ是Q1的限流电阻
D1红外线发射管
Q1光电三极管。
工作原理：
当电键合闭时，红外线发射管，向表面浅色的物体发射红外线光，通过物体反射。
红外线光被光电三极管接收，Q“C-E”间电阻减小，B点对地（电源负极）导通。
B点为低电位，（电压降低）。
红外线发射管向表面黑色的物体发射红外线，表面黑色物体，无形反射红外线光。
则光电三极管接受不到红外线光。
Q“C-E”间电阻很大。
不工作，B点为高电位（电压较高）可以，红外线传导器，具有“眼睛”功能，“看见表面为浅色物体，会马上作出反应——使B点保持原来的电位。
6．集成块：
（集成电路）
使用半导体工艺或薄膜工艺（或者这些工艺结合）将电路的有源文件（如三极管），无源文件（如电阻，电容）及其连布线，一起制作在导体，或绝缘体基片上，结构上形成紧密联系的整体电路。
称集成电路，作成成品，简称集成块。
集成电路具有体积小，功能全等特点，现已成为高科技产品不可缺少的元件。
例：
LM393集成块，（见附图一）（双列八脚）
VDD：
接电源“+”极。
VSS：
接电源“—”极（接地）2，3，4，独立一组电压比较器。
6，7，8，为独立一组电压比较器。
其中“+”极正相输入端。
“—”极为反向输入端。
“OUT”为输出端。
工作原理如图：
RP2，50K—微调电位器作用调节RP2，P点上有一个固定的电压值，把这固定电压加在LM393正向输入端。
当C点（反向输入端）输入一个电压时，正向输入端，U2反向输入端U1加以比较，当U2>U1在”OUT”端输出高电压.当U2
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