电路实验1

HUNANUNIVERSITY电路实验报告学生姓名许运学生学号31201108010323专业班级计科1403指导老师汪原2015年9月23日元器件识别与测量一、摘要常用的电子元器件有电阻、电容、电感和各种半导体器件（如二极管、三极管、集成电路等）。为了正确地选择和使用这些电子元器件，就必须对他们的性能有所了解，并学会用万用表测试他们。二、实验器材数字万用表、色环电阻若干、色环电感、电容、电位器、二极管、三极管等。三、实验原理与检测在电子线路中，电阻、电位器、电容、电感和变压器等称为电路元件;二极管、稳压管、三极管、场效应管、可控硅以及集成电路等称为电路器件。本实验仅对实验室常用的电阻、电容、电感、晶体管等电子元器件作简要介绍。（一）电阻器1、电阻的种类：碳膜电阻；金属膜电阻；线绕电阻；热敏电阻；电位器等，这里介绍色环电阻的判别与检测，而电位器也是电阻器的一种，这里不再详细介绍。色环电阻是电子电路中最常用的电子元件，色环电阻就是在普通的电阻封装上涂上不一样的颜色的色环，用来区分电阻的阻值。保证在安装电阻时不管从什么方向来安装，都可以清楚的读出它的阻值。色环电阻的基本单位有：欧姆（Ω）、千欧（KΩ）、兆欧（MΩ）。1兆欧（MΩ）=1000千欧（KΩ）=1000000欧（Ω）。四色环电阻：前二条色环用来表示阻值，第三环表示数字后面添加“0”的个数，这三条色环是相隔比较靠近的，而第四环相对距离较大，这是表示误差的。如果电阻色环不好分辩出那个是第一个色环，最简单的方法就是“第四环”不是金色就是银色，而其它颜色会出现的银少（只对四环电阻有用，五环电阻不适用）。例如：1、红，黄，棕，金24*10=240欧金误差为5%。五色环电阻：第一道色环表示阻值的第一位数字；第二道色环表示阻值的第二位数字；第三道色环表示阻值的第三位数字，第四道色环表示阻值的倍乘数；第五道色环表示误差范围。一般五环电阻是相对较精密的电阻。六色环电阻：就是指用六色环表示阻值的电阻，六色环电阻前五色环与五色环电阻表示方法一样，第六色环表示该电阻的温度系数。只在有特定要求的场合下的电子产品才会使用，一般使用非常少。2、电阻色环表有一个小口决：棕一红二橙是三，四黄五绿六为蓝，七紫八灰九对白，黑是零，金五银十表误差。3、电阻的主要参数电阻的主要参数是指电阻标称阻值、误差和额定功率。前者是指电阻元件外表面上标注的电阻值（热敏电阻则指250C时的阻值）；后者是指电阻元件在直流或交流电路中，在一定大气压力和产品标准中规定的温度下（-55~1250C不等），长期连续工作所允许承受的最大功率。在实际应用中，根据电路图的要求选用电阻时，必须了解电阻的主要参数。4、标称阻值和误差使用电阻，首先要考虑的是它的阻值是多少。为了满足不同的需要，必须生产出各种不同大小阻值的电阻。但是，决不可能也没有必要做到要什么阻值的电阻就有什么样的成品电阻。5、电阻器的测量:实验中采用的是数字万用表，测量精度比一般万用表测量精度高。测量时先读色环读取标准阻值和误差，再将数字万用表调到欧姆挡，将红黑表笔接在电阻器两端，读出实际测量值，并记录两者读数，算出实际误差。测量电位器时，找出两个阻值最高的引脚这两个引脚，分别是两个电位器的独立末端。通常接信号来源。然后再用这两个引角分别为固定点，找出最高电阻一半阻值的引脚，这个引脚就是，公共GND，引脚。然后以，GND引脚为固定点，分别测量另外两个没有确定的引脚。旋转旋钮，若阻值从零开始变到某一阻值，说明电位器是好的。(二)电容器1.电容器的分类：（1）按介质分类：气体介质、无机固体介质、有机固体介质、电解介质。（2）按结构分类：固体、可变及微调电容器三类。（3）按用途分类：滤波、隔直流、振荡回路、起动及消火花电容器等。2.电容器的主要特性指标：（1）标称容量及容许误差：J=±5%，K=±10%，M=±20%（2）额定工作电压：额定工作电压指电容器长期连续可靠工作时，极间电压不允许超过的规定电压值，否则电容器就会被击穿损坏。其数值一般以直流电压在电容器上标出。（3）电容器的绝缘电阻为电容器两端极间的电阻，或称漏电电阻。（4）电容器的频率特性为电容量与频率变化的关系。为保证电容器工作的稳定性，应将电容器的极限工作频率选择在自身固有谐振频率的1/3至1/2左右。3电容器的测量（1）用电容档直接检测某些数字万用表具有测量电容的功能，其量程分为2000p、20n、200n、2μ和20μ五档。测量时可将已放电的电容两引脚直接插入表板上的Cx插孔，选取适当的量程后就可读取显示数据。（2）用电阻档检测实践证明，利用数字万用表也可观察电容器的充电过程，这实际上是以离散的数字量反映充电电压的变化情况。将数字万用表拨至合适的电阻档，红表笔和黑表笔分别接触被测电容器Cx的两极，这时显示值将从“000”开始逐渐增加，直至显示溢出符号“1”。若始终显示“000”，说明电容器内部短路；若始终显示溢出，则可能时电容器内部极间开路，也可能时所选择的电阻档不合适。检查电解电容器时需要注意，红表笔（带正电）接电容器正极，黑表笔接电容器负极。（三）电感电感是闭合回路的一种属性，是一个物理量。当线圈通过电流后，在线圈中形成磁场感应，感应磁场又会产生感应电流来抵制通过线圈中的电流。这种电流与线圈的相互作用关系称为电的感抗，也就是电感，单位是“亨利（H）”，一美国科学家约瑟夫.亨利命名。电感在电路中常用“L”家数字表示，如L6表示编号为6的电感。电感线圈是将绝缘的导线在绝缘的骨架上绕一定的圈数制成。直流可以通过线圈，直流电阻就是导线本身的电阻，压降很小：当交流信号通过线圈时，线圈两端会产生自感电动势，自感电动势的方向与外加电压的方向相反，阻碍交流的通过，所以电感的特性是通直流阻交流，平率越高，线圈阻抗越大。电感在电路中可与电容组成振荡电路。电感一般标有直标法，色标法与电阻类似。如：棕、黑、金、金表示1uH（误差5%）的电感。电感的基本单位为：亨（H）换算单位有1H=10^3mH=10^6uH。检测时将万用表调到欧姆挡，两端接红黑表笔，若有阻抗，则说明电感正常。（四）晶体二极管晶体二极管也称半导体二极管，是半导体器件中最基本的一种器件。它是用半导体单晶材料制成，故半导体器件又称晶体器件。晶体二极管具有两个电极，在收音机、电视机和其它电子设备中具有广泛的应用。半导体材料和导体、绝缘体相比具有两个显著特点：一是电阻率的大小受杂质含量的影响极大，二是电阻率受外界条件的影响很大。单向导电性是二极管的基本特性，正向电压作用下，二极管导通，而在反向电压作用下，二极管不导通。常见的二极管可分为：整流二极管、检波二极管、光电二极管、稳压二极管、变容二极管、发光二极管检测时，将万用表调到二极管挡。发光二极管：观测时，长脚为正。若表有读数，则此时红表笔所测端为二极管的正极，同时发光二极管会发光。若没有读数，则将表笔反过来再测一次。如果两次测量都没有示数，表示此发光二极管已经损坏；稳压二极管：有黑圈的一端为负。用表测时，若有示数，则红表笔所测端为正，黑表笔端为负。若没有，反过来再测一次。如果两次测量都没有示数，表示此稳压二极管已经损坏；整流二极管：有白色圈的为负。用表测时，若有示数，则红表笔所测端为正，黑表笔端为负。若没有，反过来再测一次。如果两次测量都没有示数，表示此整流二极管已经损坏。四、实验数据及处理表1电阻器辨认、测量表型号名称色环标称电阻容许误差测量值实际误差RT碳膜电阻棕黑红金1KΩ±5%1010Ω1%RT碳膜电阻绿棕棕金500Ω±5%504Ω1%RT碳膜电阻棕黑棕金100Ω±5%99.2Ω1%电位器电位器——————0-11.883KΩ——表2电容辨认、测量表型号标称容量测得值容许误差104100nF101.5nF±20%10uF(M)10uF10.9uF±20%表3电感测量色环测得电阻棕黑黑银0.624Ω表4二极管测量表型号正向\V反向\V发光二极管01.60V整流二极管00.55V稳压二极管00.74V五、实验分析在本次实验中需要计算的东西不多，主要是读数要准确，要将所读数据与表格中标称值对应，数量级要弄正确。（1）电阻器辨认、测量中容许误差均为±5%，重点在于将电阻环的颜色辨认正确，并弄清色标所代表的数字，然后比较标称值与测量值，发现误差均不大，都在误差允许范围内。（2）电容器辨认、测量中注意默认直流工作电压为100V，默认容许误差为±%20，其余只要在电容器上读取即可六、实验总结本次实验的主要目的是让我们认识一些电路元器件的性能和规格以及测量方法，比如定值电阻的色环的意义，晶体管极性、类型的判断和使用方法，仍为模拟电路实验中的基础部分，目的是为之后的实验做铺垫，需要细心注意很多细节，学会熟练使用万用表和数字万用表，今后还将使用示波器、函数发生器，这些都是今后实验的常用仪器。在读电阻值是要正确对应色标环与数值间关系，在测量二极管时要调到二极管档并注意管身标示的负极。本实验数据由自己测量，实验原理为查资料所得。