最新基尔霍夫定律的验证-2课件.ppt
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1、西安古城墙西安古城墙兵马俑兵马俑大雁塔大雁塔陕西历史博物馆陕西历史博物馆兽首玛瑙杯兽首玛瑙杯一、课程的性质与任务一、课程的性质与任务 本课程是电气自动化技术专业的主要专业本课程是电气自动化技术专业的主要专业课之一,本课程特点是实践性强课之一,本课程特点是实践性强,与生产实际联,与生产实际联系紧密,运用知识的复盖面较宽,是强电与弱电系紧密,运用知识的复盖面较宽,是强电与弱电的结合,机、电与拖动控制的配合及生产工艺过的结合,机、电与拖动控制的配合及生产工艺过程紧密结合的一门课。程紧密结合的一门课。本课程任务是:学习好基本理论的基础上,本课程任务是:学习好基本理论的基础上,结合生产实际设备情况,牢固
2、掌握结合生产实际设备情况,牢固掌握基本电气技术、基本电气技术、电机与拖动、电气控制技术电机与拖动、电气控制技术等电气主要课程的基等电气主要课程的基本结构,机电参数与选择方法,交直流电动机的本结构,机电参数与选择方法,交直流电动机的起动、调速和制动实施正确控制的基本原理与方起动、调速和制动实施正确控制的基本原理与方法。掌握常用工具、仪器、仪表的使用方法法。掌握常用工具、仪器、仪表的使用方法。掌。掌握安全用电。握安全用电。二、基本要求二、基本要求1、掌握安全用电常识,常用电子元器件及符号、掌握安全用电常识,常用电子元器件及符号的识别和检测方法,掌握常用工具、仪器、仪表的识别和检测方法,掌握常用工具
3、、仪器、仪表的使用方法的使用方法。2、让学生掌握常用变压器的基本结构原理,并、让学生掌握常用变压器的基本结构原理,并学习变压器的空载及负载运行情况,掌握变压器学习变压器的空载及负载运行情况,掌握变压器参数的测定、运行特性及并联运行理论。参数的测定、运行特性及并联运行理论。3、熟悉和掌握继电器一接触器控制系统的基本、熟悉和掌握继电器一接触器控制系统的基本环节,通过实践,掌握生产机械电力装备的使用环节,通过实践,掌握生产机械电力装备的使用和维修,为实际生产打下良好的基础。和维修,为实际生产打下良好的基础。成绩考核成绩考核 平时成绩:平时成绩:30%(作业、考勤、实验报告等)(作业、考勤、实验报告等
4、)考试成绩:考试成绩:70%(考核方式:机考)(考核方式:机考)本次课课程任务本次课课程任务(一)电阻器 电阻器的定义及作用 电阻器的分类 电阻器的型号命名 电阻器的标识方法(二)基尔霍夫定律及验证实验 1.电子设备的构成电子设备的构成 电子元器件是构成电子产品的基础。任何一电子元器件是构成电子产品的基础。任何一台电子设备都是由具有一定功能的电路、部件,台电子设备都是由具有一定功能的电路、部件,按照一定的工艺结构所组成。按照一定的工艺结构所组成。2.电子设备的性能与质量电子设备的性能与质量 电子设备的性能及质量的优劣好坏,不仅取电子设备的性能及质量的优劣好坏,不仅取决于电路原理设计,结构设计,
5、工艺设计的水平,决于电路原理设计,结构设计,工艺设计的水平,还取决于能否正确合理地选用电子元器件及各种还取决于能否正确合理地选用电子元器件及各种原材料。原材料。第一部分 电子元器件综述 3.电子元器件的发展方向电子元器件的发展方向 随着电子技术的发展,老产品逐渐被更新换随着电子技术的发展,老产品逐渐被更新换代,新产品、新技术不断涌现,总的发展趋向是:代,新产品、新技术不断涌现,总的发展趋向是:集成化、小型化、性能更好,结构更合理集成化、小型化、性能更好,结构更合理。4.电子元器件的分类电子元器件的分类 元器件一般分为元器件一般分为有源器件有源器件和和无源器件无源器件两大类:两大类:(1 1)有
6、源器件:工作时,其输出除了需输入)有源器件:工作时,其输出除了需输入信号外,还必须有专门的电源。它在电路中的作信号外,还必须有专门的电源。它在电路中的作用主要是能量转换,如用主要是能量转换,如晶体管、集成电路晶体管、集成电路等。等。(2 2)无源元件:工作时,不需要专门的附)无源元件:工作时,不需要专门的附加电源,如加电源,如电阻、电容、电感电阻、电容、电感和和接插件接插件。无源元件又分为电抗元件和结构元件,而电无源元件又分为电抗元件和结构元件,而电抗器件又可分为耗能元件和储能元件。抗器件又可分为耗能元件和储能元件。电阻器是电阻器是典型的耗能元件;电容器、电感器则属于储能元典型的耗能元件;电容
7、器、电感器则属于储能元件。件。而开关、接插件属于结构元件。而开关、接插件属于结构元件。通常称有源器件为通常称有源器件为“器件器件”,称无源器件为,称无源器件为“元件元件”。由于电子元器件的制造技术发展很快,品种由于电子元器件的制造技术发展很快,品种规格也极为繁多,我们无法一一详述。课堂上只规格也极为繁多,我们无法一一详述。课堂上只是介绍一些是介绍一些常用的电阻、电容和电感元件常用的电阻、电容和电感元件的主要的主要特点、性能、参数指标和型号命名方法。我们希特点、性能、参数指标和型号命名方法。我们希望通过课堂上的学习,大家能对五花八门的望通过课堂上的学习,大家能对五花八门的电阻、电阻、电容和电感元
8、件电容和电感元件有一个概括性的了解,有利于今有一个概括性的了解,有利于今后的学习和工作。后的学习和工作。一、电阻基本概念一、电阻基本概念 电阻器是电子设备中使用最多的基本元件之一。统计电阻器是电子设备中使用最多的基本元件之一。统计表明,电阻器在一般电子产品中要占到全部元件的表明,电阻器在一般电子产品中要占到全部元件的50%左左右。那么何为电阻呢?各种材料的物体对通过它的电流都右。那么何为电阻呢?各种材料的物体对通过它的电流都呈现一定的阻碍作用,我们把这种阻碍电流的作用叫做电呈现一定的阻碍作用,我们把这种阻碍电流的作用叫做电阻(阻(物体阻碍电流通过的属性,叫物体的电阻物体阻碍电流通过的属性,叫物
9、体的电阻)。)。在远距离传输电能的强电工程中,电阻是十分有害的,在远距离传输电能的强电工程中,电阻是十分有害的,它消耗了大量的电能。然而在无线电工程中,在电子仪器它消耗了大量的电能。然而在无线电工程中,在电子仪器当中,尽管电阻同样会消耗电能,但在许多情况下,它具当中,尽管电阻同样会消耗电能,但在许多情况下,它具有特殊作用。有特殊作用。电阻(位)器电阻(位)器 1.定义定义 具有一定阻值,一定几何形状,一定技术性能的在具有一定阻值,一定几何形状,一定技术性能的在电路中起特定作用的元件,叫做电路中起特定作用的元件,叫做电阻器电阻器(简称电阻)(简称电阻)。2.单位:电阻器的基本单位是欧姆(单位:电
10、阻器的基本单位是欧姆()。)。在实际当中,常常使用由在实际当中,常常使用由导出的单位:导出的单位:千欧(千欧(k),兆欧(),兆欧(M),吉欧(),吉欧(G),太欧),太欧(T),拍欧(),拍欧(P),艾欧(),艾欧(E)等。)等。进率以进率以k为界限,千以下(包含千)用小为界限,千以下(包含千)用小写,以上用大写。写,以上用大写。4.符号符号 在画电路图时,电阻用符号在画电路图时,电阻用符号“”表示,长是宽表示,长是宽的的3倍(至少倍(至少2 2倍倍)。当加上限定符号后,可表示不同特性的。当加上限定符号后,可表示不同特性的电阻,后面将分别介绍。电阻,后面将分别介绍。3.作用:在电子设备中,作
11、负载、分流、限流、分作用:在电子设备中,作负载、分流、限流、分压、降压、取样等。压、降压、取样等。取样电阻就是做参考的电阻,常用取样电阻就是做参考的电阻,常用在反馈电路里,拿个稳压电源的电路举例说,为了可以在反馈电路里,拿个稳压电源的电路举例说,为了可以使输出的电压保持恒定状态,要从输出电压取一部分电使输出的电压保持恒定状态,要从输出电压取一部分电压做参考(常用取样电阻的形式),如果输出高了,输压做参考(常用取样电阻的形式),如果输出高了,输入端就自动降低电压,使输出减少。入端就自动降低电压,使输出减少。1.按结构分:固定电阻器、可变电阻器、敏感电阻器。按结构分:固定电阻器、可变电阻器、敏感电
12、阻器。二、二、电阻器的分类电阻器的分类 2.按外形分:圆柱形、管形、方形、片状、集成电阻。按外形分:圆柱形、管形、方形、片状、集成电阻。3.按用途分:按用途分:普通型、精密型、功率型、高压型、高阻普通型、精密型、功率型、高压型、高阻型、高频型、保险型。型、高频型、保险型。普通型(通用型):适用于一般技术要求的电阻,普通型(通用型):适用于一般技术要求的电阻,功率为功率为0.05(1/20)W2W,阻值为,阻值为122M,偏差为,偏差为5%20%。精密型:功率小于精密型:功率小于2W,阻值,阻值0.0120M,偏差,偏差为为2%0.001%。功率型:功率在功率型:功率在2W200W之间,阻值之间
13、,阻值0.151M,精度,精度5%20%,多为线绕电阻,不宜在高频电,多为线绕电阻,不宜在高频电路中使用。路中使用。高压型:适用于高压装置中,工作在高压型:适用于高压装置中,工作在1000V100KV之间,高的可达之间,高的可达35GV,功率在,功率在0.5100W之间,阻之间,阻值可达值可达1000 M。高阻型:阻值在高阻型:阻值在10 M以上,最高可达以上,最高可达1014。高频型(无感型):电阻自身电感量极小,又称无高频型(无感型):电阻自身电感量极小,又称无感电阻,阻值小于感电阻,阻值小于1k1k,功率可达,功率可达100W100W,可用于频率在,可用于频率在10MHz10MHz以上的
14、电路。以上的电路。集成电阻:这是一种电阻网络,具有体积小,规整集成电阻:这是一种电阻网络,具有体积小,规整化,精密度高等特点,适用于电子仪器仪表及计算机产品化,精密度高等特点,适用于电子仪器仪表及计算机产品中。中。保险型:采用不燃性金属膜制造,具有电阻与保险保险型:采用不燃性金属膜制造,具有电阻与保险丝的双重作用,阻值范围为丝的双重作用,阻值范围为0.330.3310K10K。当实际功率为。当实际功率为额定功率额定功率3030倍时,倍时,7s7s断,当实际功率是额定功率断,当实际功率是额定功率1212倍时,倍时,3030120s120s断。断。4.按材料分按材料分 合金型:用块状电阻合金拉制成
15、合金线或碾成合合金型:用块状电阻合金拉制成合金线或碾成合金箔片,制成电阻。如线绕电阻,精密合金箔电阻等。金箔片,制成电阻。如线绕电阻,精密合金箔电阻等。薄膜型:在玻璃或陶瓷基体上沉积一层电阻薄膜,薄膜型:在玻璃或陶瓷基体上沉积一层电阻薄膜,膜的厚度一般在几微米以下,薄膜材料有碳膜、金属膜、膜的厚度一般在几微米以下,薄膜材料有碳膜、金属膜、化学沉积膜、金属氧化膜等。化学沉积膜、金属氧化膜等。合成型:电阻体由导电颗粒(石墨、碳黑)和有机合成型:电阻体由导电颗粒(石墨、碳黑)和有机(无机)粘接剂混合而成,可以制成薄膜或实芯两种类型。(无机)粘接剂混合而成,可以制成薄膜或实芯两种类型。表表1.5列出了
16、电阻器的型号和命名列出了电阻器的型号和命名。第一部分:主称第一部分:主称第二部分:电阻体材料第二部分:电阻体材料第三部分:类型第三部分:类型第四部分:序号第四部分:序号字母字母含义含义字母字母含义含义符号符号产品类型产品类型用数字表示用数字表示 R电电阻阻器器T碳膜碳膜0常用一位阿拉伯常用一位阿拉伯数字或无数字表数字或无数字表示示1普通型普通型H合成膜合成膜2普通型普通型S有机实芯有机实芯3超高频超高频4高阻高阻N无机实芯无机实芯5高阻高阻J金属膜金属膜67精密型精密型Y金属氧化膜金属氧化膜8高压型高压型C化学沉积膜化学沉积膜9特殊型特殊型G高功率高功率I玻璃釉膜玻璃釉膜W微调微调T可调可调X
17、线绕线绕D多圈多圈表表1.5 电阻器型号与命名电阻器型号与命名三、三、电阻器主要技术参数指标电阻器主要技术参数指标 额定功率额定功率 标称阻值标称阻值 允许偏差允许偏差 温度系数温度系数 非线性度非线性度 噪声系数噪声系数 由于电阻器表面积有由于电阻器表面积有限,一般只标明阻值,限,一般只标明阻值,精度,材料和额定功率,精度,材料和额定功率,对于小于对于小于0.5W的小电阻,的小电阻,通常只标明阻值和精度,通常只标明阻值和精度,材料及功率由外形颜色材料及功率由外形颜色和尺寸判断。和尺寸判断。1.负荷功率(额定功率)负荷功率(额定功率)电阻器在电路中长时间连续工作不损坏或不显著改电阻器在电路中长
18、时间连续工作不损坏或不显著改变其性能时所允许消耗的最大功率,变其性能时所允许消耗的最大功率,称为电阻器的额定称为电阻器的额定功率。功率。电阻器是耗能元件,在工作电路中将电能转化为热电阻器是耗能元件,在工作电路中将电能转化为热能释放。如果耗能太多,将会被烧毁。电阻器的能释放。如果耗能太多,将会被烧毁。电阻器的额定功额定功率率不是电阻器在实际工作时所必须消耗的功率,而是电不是电阻器在实际工作时所必须消耗的功率,而是电阻器在工作时允许消耗功率的限制。为防止电阻器在电阻器在工作时允许消耗功率的限制。为防止电阻器在电路中被烧毁,选择电阻器时,应使额定功率高于实际消路中被烧毁,选择电阻器时,应使额定功率高
19、于实际消耗功率的耗功率的1.52倍。倍。市场上销售的电阻器,对小于市场上销售的电阻器,对小于0.5W的一般不标其的一般不标其功率,使用者凭经验,功率,使用者凭经验,按体积大小估计按体积大小估计。同类电阻,体。同类电阻,体积越大,功率越大。积越大,功率越大。表表1.6列出了常用电阻器的功率与外形尺寸。列出了常用电阻器的功率与外形尺寸。名称名称型号型号额定功率(额定功率(W)外形尺寸(外形尺寸(mm)最大直径最大直径最大长度最大长度超小型碳膜电阻超小型碳膜电阻RT130.1251.84.1小型碳膜电阻小型碳膜电阻RTX0.1252.56.4碳膜电阻碳膜电阻RT0.255.518.5碳膜电阻碳膜电阻
20、RT0.55.528.0碳膜电阻碳膜电阻RT17.230.5碳膜电阻碳膜电阻RT29.548.5金属膜电阻金属膜电阻RJ0.1252.27.0金属膜电阻金属膜电阻RJ0.252.88.0金属膜电阻金属膜电阻RJ0.54.210.8金属膜电阻金属膜电阻RJ16.613.0金属膜电阻金属膜电阻RJ28.618.5注:有些注:有些RT型电阻的型号后标有型电阻的型号后标有0.25,0.5等数值,如等数值,如RT0.25,RT0.5等,等,该数值表额定功率该数值表额定功率表表1.6 常用电阻器功率与外形尺寸常用电阻器功率与外形尺寸 在线路图中,常用下列符号表示电阻器及其功率:在线路图中,常用下列符号表示
21、电阻器及其功率:12510201/8W1/4W1/2W1W2W5W10W20W 2.标称阻值与偏差(前已讲)标称阻值与偏差(前已讲)功率功率1W或大于或大于1W的电阻器,一律以阿拉伯数字标出。的电阻器,一律以阿拉伯数字标出。电抗元件包括电阻器(含电位器)、电容器电抗元件包括电阻器(含电位器)、电容器和电感器(含变压器),它们在电子产品中应用和电感器(含变压器),它们在电子产品中应用非常广泛,尤其是电阻器和电容器,往往占一个非常广泛,尤其是电阻器和电容器,往往占一个产品元器件的产品元器件的80%80%以上。因此,电抗器件被称为以上。因此,电抗器件被称为基础元件。基础元件。1 1、标称值与偏差、标
22、称值与偏差 由于工厂商品化生产的需要,电抗元件由于工厂商品化生产的需要,电抗元件产品的规格是按一种特定数列提供的,考虑到技产品的规格是按一种特定数列提供的,考虑到技术上和经济上的合理性,目前主要采用术上和经济上的合理性,目前主要采用E E数列作数列作为电抗元件规格。为电抗元件规格。(一)电抗元件的标称值与偏差 E E数列通项公式:数列通项公式:n=1、2、3 当当E E取不同数值时,计算所得数值四舍五入取取不同数值时,计算所得数值四舍五入取近似值,形成数值系列。(此系列近似值,形成数值系列。(此系列E E一经选定,取一经选定,取E E个值时,即可得出个值时,即可得出E E个数值,当个数值,当n
23、 n大于大于E E时,可得时,可得出又一组数值,分别是前一组数值的出又一组数值,分别是前一组数值的1010倍)。倍)。n=1 2 3 4 5 6 a1 a2 a3 a4 a5 a6 1 1.467 2.15 3.16 4.64 6.81 7 8 9 10 11 12 a7 a8 a9 a10 a11 a12 10 14.6 21.5 31.646.468.1例:例:E=6时时110nEna E取取6、12、24、48所得数值构成数列,所得数值构成数列,分别称为分别称为E6、E12、E24、E48系列。电抗系列。电抗元件的数值即是按此数列分布的。同时,对应不元件的数值即是按此数列分布的。同时,对
24、应不同的数列,允许偏差值也不同,数值分布越疏,同的数列,允许偏差值也不同,数值分布越疏,偏差越大。常用的偏差越大。常用的E6、E12、E24系列对应的偏系列对应的偏差分别为差分别为20%、10%、5%,(,(E48为为2%、E96为为1%)。)。其偏差规定也是很科学的。理论上讲,任一其偏差规定也是很科学的。理论上讲,任一数值规格,都可在相邻两数值中找到,即在同一数值规格,都可在相邻两数值中找到,即在同一数列中,标称值的偏差是衔接或重叠的(有少数数列中,标称值的偏差是衔接或重叠的(有少数因取舍化整的缘故略有间隙)。例如因取舍化整的缘故略有间隙)。例如E12系列中系列中的的2.7与与3.3,由于偏
25、差为,由于偏差为10%,则则2.7(1+0.1)为为2.97,而,而3.3(1-0.1)也为)也为2.97,即,即2.7与与3.3之间所有数值均被覆盖。因此,工厂生产的电抗之间所有数值均被覆盖。因此,工厂生产的电抗元件都是按元件都是按E系列生产的,具体系列生产的,具体生产时,系列的生产时,系列的数值乘以数值乘以1010n n即可得出全系列数值。即可得出全系列数值。由上可知,市场上买不到由上可知,市场上买不到50k50k的电阻,的电阻,2626F F的电容和的电容和5.9mH5.9mH的电感,而只能根据精度要的电感,而只能根据精度要求在相应系列中选择接近的规格(除非电路性能求在相应系列中选择接近
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