第四章电阻电容电感元件

1第四章电阻电容电感元件2011/10介绍电阻器、电容器、电感器件知识一．电阻器可分为固定电阻，可变电阻。特殊电阻。按电阻材料可分为碳膜、金属膜、线绕式。符号。1885年英国C.布雷德利发明模压碳质实芯电阻器。1897年英国T.甘布里尔和A.哈里斯用含碳墨汁制成碳膜电阻器。1913～1919年英国W.斯旺和德国F.克鲁格先后发明金属膜电阻器。1925年德国西门子-哈尔斯克公司发明热分解碳膜电阻器。1．固定电阻早期电阻为实心碳质电阻，石墨与粘土按一定比例混合烧结而成，稳定性差，噪声大，温度系数大，基本上淘汰。（1）碳膜电阻高温结晶碳沉积在陶瓷器骨架上而成。稳定性较高。噪声也较低。（2）金属膜电阻合金材料蒸镀在陶瓷管上。噪声低、耐高温、体积小、稳定性好、精密度高。（3）线绕电阻用高电阻率、低温度系数合金丝如锰铜、康铜丝绕制。稳定，耐热，误差小，功率大。2．可变电阻（1）电位器改变滑动触头的位置，可改变电压、电位的高低。有碳膜、线绕（可旋转270°角）、多圈（可旋转10圈）等形式。应用：收音机调节音量大小。（2）可调电阻有碳膜、实心、线绕等形式。一次性调整用。如在晶体管电路中调节工作电流，电视机中调节光栅幅度等。3．特殊电阻（1）热敏电阻NTC—负向温度系数电阻，温度↑R↓，用作温度补偿、温度测量、控制。有锰、钴、镊氧化物NTC，用作电路保护、温度控制。PTC—正向温度系数电阻，温度↑R↑↑，有陶瓷PTC、有机高分子PTC。用途：彩色电视机消磁、电动机启动、恒温加热、过流过热保护。（2）保险电阻几～几十欧姆，类似保险丝，电流过大或过热时熔断。温度保险电阻，温度过高时熔断，用于电热器。（3）压敏电阻它是以氧化锌为主要材料而制成的金属-氧化物-半导体陶瓷元件。电压超过一定值时，阻值变小，用作过电压时保护电器设备。4．电阻表示法（1）有效数字加倍数有效数字2-3位。如203=20ⅹ103=20KΩ4501=450ⅹ101=4500Ω=4.5KΩ；(2)直标法直接在电阻上写上阻值和误差。（3）色标（环）法普通电阻，四环；2位有效数字、1位倍率、1位误差；精密电阻，五环；3位有效数字、1位倍率，1位误差。有效数字表示：黑0，棕1，红2，橙3，黄4，绿5，蓝6，紫7，灰8，白9。误差表示：棕1%，红2%，绿0.5%，蓝0.25%，0.1%，金5%，银10%，无色20%，倍率表示：黑～白100～109，金色10-1，银色10-2。例1：红红棕金：22*101=220Ω±5%；例2：红红金金：22*10-1=2.2Ω±5%。例3：黄黑兰红绿：406*102Ω±10%=40.6KΩ±1%θUPTC220VAC消磁线圈2红＝2，黑＝0，橙=3，误差棕＝1%，于是，阻值＝200×1000＝200KΩ（误差±1％）5、电阻器参数ρ电阻率，L长度，A截面积。标称阻值用数字或色标在电阻器上标志的设计阻值。单位为欧（Ω）、千欧（kΩ）、兆欧（MΩ）、太欧（TΩ）。阻值按标准化优先数系列制造,系列数对应于允许偏差。允许偏差实际阻值与标称阻值间允许的最大偏差，以百分比表示。常用的有±5%、±10%、±20%,精密的小于±1%，高精密的可达0.001%。精度由允许偏差和不可逆阻值变化二者决定。额定功率电阻器在额定温度（最高环境温度）下连续工作所允许耗散的最大功率。对每种电阻器同时还规定最高工作电压，即当阻值较高时即使并未达到额定功率，也不能超过最高工作电压使用。6、电阻的串、并联阻值与功率串联：总电阻等于各电阻值之和。并联：各电阻值倒数和的倒数。电阻消耗的功率要小于其额定功率。一般额定功率取实际功率的2倍。串联、并联时要考虑各电阻的功率分配。二．电容器存储电荷。储能元件，（电阻为耗能元件），理论上不耗能。充电、放电现象。1．按形式分固定电容器，可变电容器，半可变电容器2．按介质可分3有机介质：纸介、涤纶，聚苯乙烯，聚酯，无机介质：陶瓷，云母，玻璃，电解质：铝电解，钽电解（有极性）气体：空气，真空。1．用途云母、瓷介：耐高温，稳定性好，漏电小，用于高频；纸介：价低，损耗大，体积大，用于低频，工频；聚苯乙烯：漏电小，稳定、精度高，用于高频；涤纶：体积小，容量大，稳定，用于高频；电解电容：容量大，有极性，漏电大，用于低频及电源滤波用；可变电容：有空气介质，有机介质，单连、双连，用于电容量连续调节，如收音机调电台；半可变电容：介质有云母、陶瓷，微调电容量用。2．性质充、放电。对交流有阻碍作用。容抗Xc=1/2πfC,f↑Xc↓;f=0,XC=∞；有“隔直，通交”作用，“通交”指Xc相对小，阻低频通高频。5．应用（1）偶合交流信号；（2）滤波：除去交流成分，或高频信号，如整流滤波（3）傍路：（滤波的另一种说法）（4）谐振：与电感构成LC谐振电路；（5）降压：用电器串一适当电容接电源，可降压；（6）延时控制：充放电需时间。“傍路”的意思是交流（或高频）成分从电容走“傍边一路”入地，有用成份直流或低频信号，提供给负载。（7）储能：点焊、电子闪光灯电路。大电流短时间放电，功率大，能量不一定大。电子闪光灯：C2充到300V，通过R2对C3也充到300V，按下AN，C3电压对T2初级放电，次级产生10KV高压,触发氙灯，C2对氙灯放电，闪光。（8）超级电容器：储存电能作为能源，上海用于公交电车。6、电容量的表示（1）直标法用数字和单位符号直接标出。如1uF表示1微法，有些电容用“R”表示小数点，如R56表示0.56微法。（2）文字符号法负极铝电解质氧化铝介质正极铝3.7V振荡升压整流触发电路300V氙灯4用数字和文字符号有规律的组合来表示容量。如p10表示0.1pF,1p0表示1pF,6P8表示6.8pF,2u2表示2.2uF.（3）色标法用色环或色点表示电容器的主要参数。电容器的色标法与电阻相同。电容器偏差标志符号：+100%-0--H、+100%-10%--R、+50%-10%--T、+30%-10%--Q、+50%-20%--S、+80%-20%--Z（4）数学计数法：如上图瓷介电容，标值272，容量就是：27X100pf=2700pf.如果标值473，即为47X1000pf=后面的2、3，都表示10的多少次方）。又如：332=33X100pf=3300pf。7．主要参数（1）容量：（2）误差：00级±1%；0级±2%，Ⅰ级±5%，Ⅱ级±10%，Ⅲ级±20%（3）工作电压（耐压）6.3V,16V,25V……50V,100V,400V……取击穿电压的一半，又分直流、交流耐压；正弦交流电压的峰值为有效值的1.41倍，如交流220V,峰值达310V，电容耐压应为400VDC以上或250VAC上。DC—直流，AC—交流。（4）绝缘电阻三．电感器1．性质与作用绝缘导线绕制而成。储存磁场能量，储能元件，理论上不耗能，实际上导线有电阻。自感系数L（单位亨利）感抗XL=2πfL,f↑,XL↑,f=0(直流)XL=0。“阻交通直”，阻高频，通低频。2．分类按电感量变不变分：固定电感，L不变可变电感，L可变按有无铁（磁）心分：空芯电感，L小，线性，用于高频；磁芯电感。L大，非线性；低频用铁心，材料为硅钢片，导体；高频用磁芯，材料为铁氧体，（Fe2O3）,绝缘体。3．主要参数（1）电感量L—单位：H、mH、μH亨、毫亨、微亨。（2）品质因数Q—LC电路在谐振时，电感（电容）两端电压为电源（信号）电压的Q倍，Q=几十~几百。4．应用例子(1)与电容器构成振荡电路，调谐电路，调谐频电源滤波器5220V火线零线无零火线之分率12fLC。利用谐振产生高压，如电子镇流日光灯启动。(2)电视机中的偏转线圈；(3)收音机中的天线线圈,收集电磁波，有方向性,可以排除干扰；(4)滤波：整流后滤去分流成份,直流通过阻交通直或滤去高频,低频通过。（5）储能：电感镇流日光灯启动产生高压。电子闪光灯产生高压。电容器电感器综合应用：音箱分频器、电源滤波器。四变压器在铁(磁)心电感器的基础上,加绕1个或多个线圈即成变压器。1．工作原理与符号变压作用:1122UNUN（正比）变流作用:1221UNUN（反比）2．应用例子（1）电源变压器220V→几V~十几V,充电器、随身听用；220V→110V，某些进口电器110V，需降压。电阻器也可降压，比较一下利弊优劣。(2)隔离电压器220V/220V，隔离火线，维修安全；（3）音频变压器（几十HZ~10KHz）电子管音响，接喇叭要通过变压器，阻抗匹配；有线广播，距离远，需升降压；（4）高频变压器收音机中周变压器，465KHZ、10.8MHZ，电视机中变压器，38MHZ。0~250V220V不隔离火线隔离火线NI、U1、I1N2、U2、I2