2.2 基本元器件

2.2基本元器件计算机基本元器件电位器电感器贴片电阻贴片陶瓷电容钽电容电解电容电感器电阻器目录电容器TinyAnalog万能实验板电阻的特性电阻器两端的电压与流过它的电流成正比，即遵循欧姆定律。R为电阻器的电阻值，单位是欧姆。伏安特性曲线R电阻器（一般符号）V=R×I或I=V/R电阻的特性－＋VI电阻器（一般符号）电阻器的功率电阻器两端的电压与流过它的电流的乘积为电阻所消耗的功率。P=V×I功率通过热能散发出去。电阻器的功率是有限的，若在电路中电阻器所消耗的功率大于它的额定功率，则该电阻器可能会被烧坏。电阻的特性电阻器两端电压与流过它的电流的比值为它的电阻值。在应用中电阻器所消耗的功率必须小于它的额定功率。色环电阻金属膜电阻器金属玻璃釉电阻器金属氧化膜电阻器碳膜电阻器色环电阻和贴片电阻四色环五色环色标法色环电阻和贴片电阻色环表颜色无银金黑棕红橙黄绿蓝紫灰白电阻值位×-2-10123456789误差20%10%5%××××××××××色环电阻和贴片电阻第1位有效数字第2位有效数字10的次幂误差四色环红黑棕金20×101=200Ω，误差5%颜色无银金黑棕红橙黄绿蓝紫灰白电阻值位×-2-10123456789误差20%10%5%××××××××××色环电阻和贴片电阻第1位有效数字第2位有效数字第3位有效数字10的次幂误差颜色无银金黑棕红橙黄绿蓝紫灰白电阻值位×-2-10123456789误差20%10%5%××××××××××五色环绿黑黑蓝金500×106=500000000Ω，误差5%500MΩ色环电阻和贴片电阻贴片电阻普通贴片电阻排阻通常用三位数字来表示贴片电阻值。223：22×103=22KΩ100：10×100=10Ω102：10×102=1KΩ色环电阻和贴片电阻电位器与可变电阻多圈电位器实物图可变电阻电路符号电位器电路符号123R13R23RpRp=R13+R231Rp2为实际阻值电位器与可变电阻成功心法：如何查资料电阻的分类电阻的材料封装形式电阻的特性应用场合购买信息小论文大赛请同学们针对所学的知识点，利用公开的技术文献，从不同的视角出发，自己独立拟题、撰写小论文和制作相应的PPT，然后举办年级“小论文大赛”，由最多不超过3位才能互补的成员组成参赛团队。竞赛考核内容包括理论考试，文档是否符合写作规范，PPT是否与内容遥相呼应，论文内容是否达到“深入浅出、图文并茂、前后铺垫、来龙去脉”以及演讲（现场讲课）能力，然后将5项考核指标综合评分决出优胜者。电感器电阻器目录电容器TinyAnalog万能实验板导体能够容纳电荷的能力称为电容。电容的结构和特性电容的概念通常，某导体容纳的电荷Q(库仑)与它的电位V(伏特)成正比，即有：C为该导体的电容量，电容的单位是法拉（F），单位转换为：FpFFF126101,101Q=C×V所以C=Q/V电容量的计算在两块平行的金属板之间插入绝缘介质，引出电极就构成电容器。绝缘介质电极金属板有极性电容＋无极性电容电容器结构电容器的符号电容的结构和特性电容器恒流充电＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋IstV0tCIVVCtIVCQtIQtQI所以故又因则,,tCIV＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋－－－－－－－－－－充电电路注意：电容器两端的电压越高则容纳的电荷量就越多，即储能就越大。但电容器两极板间绝缘介质的耐电强度是有限的，若两极板间的电场强度太高，就可能将绝缘介质击穿，从而使电容器短路。电容的结构和特性电流：单位时间内流过导体横截面的电荷量。电容器在电路中有容纳电荷的作用，也即存储能量的作用。电容存储能量是需要时间的，因此电容器两端的电压不能突变。电容的容量越大可存储的能量就越多。电容最重要的两个参数是它的电容量和耐压值。电容的结构和特性K打到1处，电路开始充电。K打到2处，电路开始放电。----++++++充电回路+放电回路++++++++/)(/tEetVcRVcIDRCe1EtVcRVcEIct其中)()()(/RC充放电电路RC充放电波形---tVC0E放电曲线恒流E/R充电曲线实际充电曲线VCECKR12充电过程放电过程RC充放电回路Cf21Xc电容器C对信号的容抗为：信号频率VoVi电容对交流电的阻碍作用叫做容抗(直流电可以看做是频率为0的交流电)。测试电容对交流电和直流电的阻碍作用。RC测试电路当输入信号频率(f)越高，电容器容量(C)越大时，电容器的容抗值就越小，输入信号就越容易通过电容器。交流电顺利通过直流电被隔开通交流、隔直流ViVo电容的容抗高通滤波器低通滤波器RCViVo利用电容“隔直通交”的特性，我们可以制作滤波器。RCViVo电容的滤波电路铝电解电容钽电解电容贴片陶瓷电容直插陶瓷电容电容器的分类铝电解电容用途：低频旁路、信号耦合、电源滤波。缺点：容量误差大，泄露电流大；普通电解电容器不适合在低温和高频下应用。优点：容量大，能忍受大的脉动电流。铝电解电容＋○○－电容器的分类钽电解电容优点：温度特性、频率特性与可靠性优，漏电流极小，寿命长，容量误差小。缺点：对脉冲电流的耐受能力差，若损坏易呈短路状态，价格较高。用途：许多场合可替代铝电解电容，用于超小型高可靠性设备中。钽电解电容＋○电容器的分类单片陶瓷电容优点：温度和频率稳定性很好，损耗低，寿命长等。用途：高频滤波、振荡和耦合等。贴片陶瓷电容直插陶瓷电容缺点：无法做成大容量电容。电容器的分类电容的主要特点关键知识点隔直流通高频通交流阻低频电容两端的电压不能突变串联电阻R越大，充电电流就越小，充电时间就越长电容量C越大，所需电荷就越多，充电时间就越长典型应用：RC上电复位电路电感器电阻器目录电容器TinyAnalog万能实验板实践与制作的重要性本书介绍的很多实验与制作以及经典范例程序，虽然看起来很简单，却恰恰是很多老师和读者最容易忽略的。很多优秀的教师，在长期的教学中培养了不少得意的学生，但苦恼的是很难批量复制？附录A是作者2010年组织全国巡回招聘的老师，虽然很多学生在校期间成绩很好，但参加应聘考试超过60分的学生却不多。由于传统应试教育的影响，很多学生常常将“分数与能力”直接挂钩，疏于实践与制作，对于所学的知识“看起来似乎简单易懂、用起来却无从下手”。“没有复习，不好意思——忘记了”。这是很多人面试时的口头禅。由于实践经验太少，虽然学了很多书本知识，但却没有转化为解决问题的能力，以至于始终停留在“纸上谈兵”、似懂非懂的临界状态。之所以在本节的开篇之初强调实践与制作的重要性，目的就是为了唤起工科学生对工程的兴趣，注重理论与实践相结合，因此希望引起老师和读者的充分重视。TinyAnalog万能实验板电感器电阻器目录电容器TinyAnalog万能实验板线圈匝数磁通量（韦伯）电感量（亨利）将一根导线绕在磁芯上就构成一个电感器。IΦILNINL空磁芯电感铁粉芯电感铁芯电感电感器结构示意图电感器的结构和特性磁通量的大小与电感器所流过的电流成正比。若使这个电感器流过一个电流I，则在它的周围产生磁通量Φ。电感量主要取决于线圈的圈数、结构及绕制方法等。ER根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小与穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。即有：tILtNeΦI变化的电流变化的磁场感应电动势e+-楞次定律：感应电动势的方向总是阻碍电流的变化。ReEILtEI电感器的结构和特性tILtNe①③tILE②Ee初始电流为0时：电感以磁场能的形式存储能量。电感器存储能量也是需要时间的，因此流过电感器的电流不能突变。电感量越大，可存储的能量就越多。变化的电流流过电感器将产生感应电动势。感应电动势的极性总是阻碍电流的变化。电感器的结构和特性当输入信号频率越高，电感器的电感值越大时，输入信号越不容易通过电感器。Lf2XL一个直流信号很容易通过电感，而一个交流信号则由于感应电动势的阻碍作用，通过电感则比较困难。电感器对信号的感抗为：感抗：单位欧姆通直流阻交流电感器的感抗信号的采集与传输会混入各种噪声，如何滤除这些噪声，提高信号的准确度，这就需要滤波器。C1C2LΠ型低通滤波器滤除交流成分电感器的滤波作用标称电感量允许误差额定电流反映电感线圈存储磁场的能力，也反映电感器通过变化电流时产生感应电动势的能力。电感的实际电感量相对于标称值的最大允许偏差范围。能保证电路正常工作的最大工作电流。电感器的主要参数常用电感器的种类繁多，这里只介绍几种在电子电路中常见到的电感器。特点信号电感功率电感磁珠封装较小、电感量小、精度较高、额定电流较小。可用于对高频数字信号的EMC滤波，谐振、选频等电路。这种电感一般带有“工”字或罐式磁芯，体积较大，电感量和额定电流也较大。常用于开关电源中作为储能电感及电感滤波。磁珠是能量转换元件，低频时磁珠相当于一个电感，而高频时则相当于一个电阻。磁珠多用于信号回路、PLL、振荡电路、含超高频存储器电路都需要在电源输入部分加磁珠。常用电感器电感的主要特点关键知识点隔交流通低频通直流阻高频流过电感的电流不能突变典型应用用电容与电感组成的π型低通小滤波器，应用于计算机电源的滤波电路。