二、相關(guān)知識(shí)

（一）電路基本元器件簡介

1.電阻

電阻是電子電路中最為常見、使用最廣泛的元器件。本書電路中使用的電阻為普通的金屬膜電阻，均為1/4W。

（1）電阻的種類與外形

電阻分為普通色環(huán)電阻、碳膜電阻、金屬膜電阻和線繞電阻，如圖1-1所示。

（2）電阻的標(biāo)稱阻值

電阻并不是按照任意的阻值進(jìn)行生產(chǎn)制造的，而是生產(chǎn)出一定的阻值系列，稱為標(biāo)稱阻值。常見的電阻阻值系列如表1-1所示。

（3）電阻的額定功率

常見電阻的額定功率有、1W、2W、3W、5W和10W。

選擇電阻的功率應(yīng)考慮該電阻在電路中通過的電流的大小，若電路電流較大而選用了較小功率的電阻，電阻可能被燒毀。一般的電子電路常用的電阻。

某些純電阻用電器有自己的額定功率，如熱水器，電熱器等的功率為1 500W等。當(dāng)然，讀者不能將之視為一般意義上的電阻器。

（4）電阻的誤差等級

常用電阻允許誤差的等級有Ⅰ級（±5%）、Ⅱ級（±10%）、Ⅲ級（±20%）。

阻值誤差≤2%的電阻為精密電阻；阻值誤差≥5%的電阻為普通電阻。

（5）電阻的色環(huán)標(biāo)注法

電阻的阻值標(biāo)注一般有直標(biāo)法、文字符號法和色標(biāo)法。普通電阻最常用的標(biāo)注方法為色標(biāo)法。

色環(huán)電阻分為四色環(huán)和五色環(huán)。

四色環(huán)就是用4條色環(huán)表示阻值的大小。每條色環(huán)代表不同的數(shù)字，如表1-2所示。

各色環(huán)表示意義如下。

第一條色環(huán)：阻值的第一位數(shù)字；

第二條色環(huán)：阻值的第二位數(shù)字；

第三條色環(huán)：阻值乘數(shù)的10的冪數(shù)；

第四條色環(huán)：誤差表示（常用金、銀色表示，金色表示誤差為5%、銀色表示誤差為10%）。

四色環(huán)電阻實(shí)物：

例如：

① 電阻色環(huán)：棕—綠—紅—金

1 5 102±5%

則表示該電阻阻值為：15×102Ω = 1 500Ω = 1.5kΩ，允許誤差為±5%。

② 電阻色環(huán)：藍(lán)—灰—棕—銀

6 8 101±10%

則表示該電阻阻值為：68×101Ω = 680Ω，允許誤差為±10%。

五色環(huán)電阻用5條色環(huán)表示阻值的大小，每條色環(huán)代表的意義具體如下。

第一條色環(huán)：阻值的第一位數(shù)字。

第二條色環(huán)：阻值的第二位數(shù)字。

第三條色環(huán)：阻值的第三位數(shù)字。

第四條色環(huán)：阻值乘數(shù)的10的冪數(shù)。

第五條色環(huán)：誤差（常見是棕色，誤差為1%）。

五色環(huán)電阻實(shí)物：

有些五色環(huán)電阻兩頭金屬帽上都有色環(huán)，其中遠(yuǎn)離相對集中的四條色環(huán)的那條色環(huán)表示誤差，是第五條色環(huán)，與之對應(yīng)的另一頭金屬帽上的是第一條色環(huán)，讀數(shù)時(shí)從此環(huán)讀起，之后的第二條、第三條色環(huán)是次高位、次次高位，第四條環(huán)表示10的多少次方。

例如：

① 電阻色環(huán)順序?yàn)椋杭t—黑—黑—黑—棕

2 0 0 100±1%

則表示該電阻阻值為：200×100Ω = 200Ω，允許誤差為±1%。

② 電阻色環(huán)順序?yàn)椋鹤亍凇凇t—棕

1 0 0 102±1%

則表示該電阻阻值為100×102Ω = 10000Ω = 10kΩ，允許誤差為±1%。

③ 電阻色環(huán)順序?yàn)椋狐S—紫—紅—橙—棕

4 7 2 103±1%

則表示該電阻阻值為472 × 103Ω = 472000Ω = 472kΩ，允許誤差為±1%。

一般來說，四色環(huán)電阻其金、銀色環(huán)在最后，誤差為5%～10%；五色環(huán)電阻其棕色環(huán)在最后，誤差為1%，精度相對提高，被稱為精密電阻。

（6）普通電阻的檢測方法

對電阻的檢測主要是看其實(shí)際阻值與標(biāo)稱阻值是否相符。

對電阻阻值的檢測要用萬用表的歐姆擋，歐姆擋的量程應(yīng)視電阻阻值的大小而定。一般情況下應(yīng)使表針落到刻度盤的中間段，以提高測量精度。這是因?yàn)槿f用表的歐姆擋刻度線是非線性的，而中間段分度較細(xì)而更準(zhǔn)確。

2.電位器

電位器是一種可改變電阻值大小的調(diào)節(jié)器件。因其調(diào)節(jié)時(shí)會(huì)改變電路的電壓大小，故稱電位器。電位器一般有3個(gè)引腳，兩邊的兩個(gè)引腳之間的阻值固定（該值決定了電位器的標(biāo)稱值），中間引腳與兩邊兩引腳的阻值受調(diào)節(jié)旋鈕的作用而發(fā)生變化，從而達(dá)到調(diào)節(jié)的目的。

（1）電位器的種類與外形

電位器的種類與外形如圖1-2所示。

（2）電位器的阻值標(biāo)注

電位器的阻值標(biāo)注常用直接標(biāo)注法和數(shù)字標(biāo)注法。一般的電位器通常為直接標(biāo)注，如圖1-2（c）所示旋轉(zhuǎn)式電位器阻值為470kΩ。

微調(diào)電位器常常采用三位數(shù)字的標(biāo)注法，如102,503,105??

注意，這三位數(shù)字不能直接讀，如102并不是表示102Ω，而是前面兩位數(shù)字為有效數(shù)值，第三位數(shù)字為10的冪，即102應(yīng)讀為10×102= 1000Ω = 1kΩ。其實(shí)就是前面兩個(gè)數(shù)字照讀，第三個(gè)數(shù)字是多少，就往后面添加多少個(gè)0，單位為歐姆。

如503應(yīng)解讀為

105則表示1000000Ω，即1MΩ。

（3）電位器的檢測

電位器的檢測主要是進(jìn)行標(biāo)稱阻值的檢測，以及進(jìn)行滑動(dòng)觸點(diǎn)與電阻體接觸是否良好的檢測。

滑動(dòng)觸點(diǎn)與電阻體接觸是否良好的檢測方法如下：

用萬用表的歐姆擋（根據(jù)標(biāo)稱阻值的大小選好量程），兩表筆分別接電位器的一個(gè)固定引線腳與滑動(dòng)觸點(diǎn)引線腳，然后慢慢地旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸，這時(shí)表針應(yīng)平穩(wěn)地向一個(gè)方向移動(dòng)，阻值沒有跌落和跳躍現(xiàn)象，表明滑動(dòng)觸點(diǎn)與電阻體接觸良好。檢測時(shí)應(yīng)注意表筆與引線腳不應(yīng)有斷開現(xiàn)象，否則將影響測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3.電容器

電容器是由兩個(gè)導(dǎo)體中間隔以介質(zhì)（絕緣物質(zhì)）組成的，導(dǎo)體稱為電容器的極板。電容器加上電源后，極板上分別聚集起等量異號的電荷，帶正電荷的極板稱為正極板，帶負(fù)電荷的極板稱為負(fù)極板。此時(shí)，在介質(zhì)中建立了電場，并儲(chǔ)存了電場能量。當(dāng)電源斷開后，電荷在一段時(shí)間內(nèi)仍聚集在極板上，所以，電容器是一種能夠儲(chǔ)存電場能量的元件。

常見電容器如圖1-3所示。其中，電解電容有“+”“?”極性，在實(shí)物上和圖形符號上都有標(biāo)注。

（1）電容的圖形符號

無極性電容：；極性電容：。

（2）電容的種類與外形

電容的種類與外形如圖1-4如示。

（3）電容器的額定工作電壓

電容的額定工作電壓是表示電容接入電路后，能長期、連續(xù)可靠地工作而不被擊穿所能承受的最高工作電壓。使用電容器時(shí)絕對不允許超過這個(gè)耐壓值，否則就會(huì)被擊穿而損壞。

電容器的額定工作電壓有6.3V、10V、16V、25V、32V、50V、63V、100V、160V、250V、400V、450V、500V、630V、1000V、1200V、1500V、1600V、1800V、2000V等。

（4）電容器的標(biāo)注

① 直標(biāo)法。直標(biāo)法是將電容器的主要參數(shù)（標(biāo)稱電容量、額定電壓及允許偏差）直接標(biāo)注在電容器上，一般用于電解電容器或體積較大的無極性電容器。

例如，某電解電容器表面標(biāo)示為：220μF/100V，則表示該電容器的電容量為220μF，耐壓值為100V。

② 數(shù)字標(biāo)注法。數(shù)字標(biāo)注法一般是用3位數(shù)字表示電容器的容量。其中，前兩位數(shù)字為有效值數(shù)字，第三位數(shù)字為10的冪級數(shù)（即表示有效值后有多少個(gè)0），單位為pF。數(shù)字標(biāo)注法一般用在瓷片電容器的標(biāo)注上。例如，102表示10×102pF，即1000pF;104表示10×104pF = 100000pF，即0.1μF;105表示10×105pF，即1μF。

③ 字母與數(shù)字混合標(biāo)注法。此標(biāo)注方法是用2～4位數(shù)字表示有效值，用p、n、M、μ、G、m 等字母表示有效數(shù)后面的量級。進(jìn)口電容器在標(biāo)注數(shù)值時(shí)不用小數(shù)點(diǎn)，而是將整數(shù)部分寫在字母之前，將小數(shù)部分寫在字母后面。例如，

4p7表示4.7pF;M1表示0.1μF;8n2表示8200pF;G1表示100μF;3m3表示3300μF。

（5）電解電容器極性的識(shí)別

① 新出廠的電解電容器有兩個(gè)引腳，長腳為正極，短腳為負(fù)極。

② 觀察電解電容器表面的標(biāo)注，標(biāo)有長條細(xì)線對應(yīng)的引腳為負(fù)極，另外一個(gè)引腳為正極。

（6）電容器質(zhì)量的檢測

萬用表不能精確測量電容器的電容量，但可以用來大致判別電容器性能的好壞。電容器的檢測應(yīng)使用萬用表的歐姆擋，并且必須根據(jù)電容器容量的大小，選擇合適的量程進(jìn)行測量，才能正確加以判斷。歐姆擋量程選用的基本原則：被測電容器容量越大，歐姆擋量程應(yīng)越小。一般情況下，測量470μF以上容量的電容器時(shí)，可選用R×10擋或R×1擋；測量47～470μF的電容器時(shí)，可選用R×100擋；測量4.7～47μF的電容器時(shí)，可選用R×1k擋；測量0.01～4.7μF的電容器時(shí)，可選用R×10k 擋。對于0.01μF以下的小容量電容器，用萬用表不能準(zhǔn)確進(jìn)行檢測。

電容器的具體檢測方法介紹如下。

將萬用表黑表筆接電容器正極（若為無極性電容器則無需考慮），紅表筆接電容器負(fù)極。在表筆接觸電容器引腳時(shí)，如果萬用表指針很快向順時(shí)針方向（R為“0”的方向）偏轉(zhuǎn)一個(gè)角度，然后逐漸退回到原來的“∞”位置，說明電容器的漏電電阻很小，電容器性能良好，能夠正常使用。若萬用表不能回到“∞”位置，說明電容器存在漏電。表針距離“∞”位置越遠(yuǎn)，說明電容器漏電越嚴(yán)重。

若表針停留在“0”值附近，說明電容器已經(jīng)被擊穿短路了。

檢測時(shí)，若發(fā)現(xiàn)表針不動(dòng)，則說明電容器斷路。

4.電感器

凡能產(chǎn)生電感作用的元件統(tǒng)稱為電感器，簡稱電感。電感器一般由骨架、繞組、鐵心、屏蔽罩等組成。常用電感器如圖1-5所示，電感器的圖形符號如圖1-6所示。

電感器在電路中常用“L”加數(shù)字表示，如L6表示編號為6的電感。電感線圈是將絕緣的導(dǎo)線在絕緣的骨架上繞一定的圈數(shù)制成的。直流電通過線圈時(shí)，直流電阻就是導(dǎo)線本身的電阻，壓降很小；當(dāng)交流信號通過線圈時(shí)，線圈兩端將會(huì)產(chǎn)生自感電動(dòng)勢，自感電動(dòng)勢的方向與外加電壓的方向相反，阻礙交流電流的通過，所以電感的特性是通直流阻交流，頻率越高，線圈阻抗越大。電感器在電路中可與電容器組成振蕩電路。電感器一般有直標(biāo)法和色標(biāo)法，色標(biāo)法與電阻類似。例如，棕、黑、棕、金表示1μH（誤差5%）的電感。

（1）電感的單位

電感的基本單位是亨利，簡稱為亨，用H表示。

換算單位：1H = 103mH = 106μH。

（2）電感的基本性能參數(shù)

電感量：電感量也稱自感系數(shù)，是表示電感器產(chǎn)生自感應(yīng)能力的物理量。

品質(zhì)因數(shù)：線圈中儲(chǔ)存能量與消耗能量的比值稱為品質(zhì)因數(shù)。

分布電容：線圈圈匝與圈匝之間，線圈與底座之間均存在分布電容。

穩(wěn)定性：電感量隨溫度，濕度等變化的程度。