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电阻、电容、电感基础知识

电阻、电容、电感基础知识
电阻、电容、电感基础知识

电阻、电容、电感基础知识

(一)电阻

常用电阻有碳膜电阻、碳质电阻、金属膜电阻、线绕电阻和电位器等。表1是几种常用电阻的结构和特点。

图1 电阻的外形

电阻种类(电阻结构和特点):

碳膜电阻

气态碳氢化合物在高温和真空中分解,碳沉积在瓷棒或者瓷管上,形成一层结晶碳膜。改变碳膜厚度和用刻槽的方法变更碳膜的长度,可以得到不同的阻值。碳膜电阻成本较低,性能一般。

金属膜电阻

在真空中加热合金,合金蒸发,使瓷棒表面形成一层导电金属膜。刻槽和改变金属膜厚度可以控制阻值。这种电阻和碳膜电阻相比,体积小、噪声低、稳定性好,但成本较高。

碳质电阻

把碳黑、树脂、粘土等混合物压制后经过热处理制成。在电阻上用色环表示它的阻值。这种电阻成本低,阻值范围宽,但性能差,很小采用。

线绕电阻

用康铜或者镍铬合金电阻丝,在陶瓷骨架上绕制成。这种电阻分固定和可变两种。它的特点是工作稳定,耐热性能好,误差范围小,适用于大功率的场合,额定功率一般在1瓦以上。

碳膜电位器

它的电阻体是在马蹄形的纸胶板上涂上一层碳膜制成。它的阻值变化和中间触头位置的关系有直线式、对数式和指数式三种。碳膜电位器有大型、小型、微型几种,有的和开关一起组成带开关电位器。

还有一种直滑式碳膜电位器,它是靠滑动杆在碳膜上滑动来改变阻值的。这种电位器调节方便。

线绕电位器

用电阻丝在环状骨架上绕制成。它的特点是阻值范围小,功率较大。

大多数电阻上,都标有电阻的数值,这就是电阻的标称阻值。电阻的标称阻值,往往和它的实际阻值不完全相符。有的阻值大一些,有的阻值小一些。电阻的实际阻值和标称阻值的偏差,除以标称阻值所得的百分数,叫做电阻的误差。表2是常用电阻允许误差的等级。

表2 常用电阻允许误差的等级

国家规定出一系列的阻值作为产品的标准。不同误差等级的电阻有不同数目的标称值。误差越小的电阻,标称值越多。表2是普通电阻的标称阻值系列。表3中的标称值可以乘以10、100、1000、10k;100k;比如1.0这个标称值,就有1.0Ω、10.OΩ、100.OΩ、1.0kΩ、10.0kΩ、100.0kΩ、1.0MΩ;10.0MΩ;

表3 普通固定电阻标称阻值系列

不同的电路对电阻的误差有不同的要求。一般电子电路,采用Ⅰ级或者Ⅱ级就可以了。在电路中,电阻的阻值,一般都标注标称值。如果不是标称值,可以根据电路要求,选择和它相近的标称电阻。

当电流通过电阻的时候,电阻由于消耗功率而发热。如果电阻发热的功率大于它能承受的功率,电阻就会烧坏。电阻长时间工作时允许消耗的最大功率叫做额定功率。电阻消耗的功率可以由电功率公式:

P=I×U P=I2×R P=U2/R

计算出来,P表示电阻消耗的功率,U是电阻两端的电压,I是通过电阻的电流,R是电阻的阻值。

电阻的额定功率也有标称值,常用的有1/8、1/4、1/2、1、2、3、5、10、20瓦等。在电路图中,常用图2所示的符号来表示电阻的标称功率。选用电阻的时候,要留一定的余量,选标称功率比实际消耗的功率大一些的电阻。比如实际负荷1/4瓦,可以选用1/2瓦的电阻,实际负荷3瓦,可以选用5瓦的电阻。

图2 电阻的功率标识

为了区别不同种类的电阻,常用几个拉丁字母表示电阻类别,如图3所示。第一个字母R 表示电阻,第二个字母表示导体材料,第三个字母表示形状性能。上图是碳膜电阻,下图是精密金属膜电阻。表1列出电阻的类别和符号。表2是常用电阻的技术特性。

图3 电阻的类型标识

表4 电阻的类别和符号

表5 常用电阻的技术特性

碳质电阻和一些1/8瓦碳膜电阻的阻值和误差用色环表示。在电阻上有三道或者四道色环。靠近电阻端的是第一道色环,其余顺次是二、三、四道色环,如图1所示。第一道色环表示阻值的最大一位数字,第二道色环表示第二位数字,第三道色环表示阻值未应该有几个零。第四道色环表示阻值的误差。色环颜色所代表的数字或者意义见表1。

图4 电阻的电路符号表示方法

表6 色环颜色所代表的数字或意义

比如有一个碳质电阻,它有四道色环,顺序是红、紫、黄、银。这个电阻的阻值就是270000欧,误差是±10%。双比如有一个碳质电阻,它有棕、绿、黑三道色环,它的阻值就是15欧,误差是±20%。

电阻的型号命名方法,分类,主要特性参数

导电体对电流的阻碍作用称着电阻,用符号R表示,单位为欧姆、千欧、兆欧,分别用Ω、KΩ、MΩ表示。

一、电阻的型号命名方法:

国产电阻器的型号由四部分组成(不适用敏感电阻)

第一部分:主称,用字母表示,表示产品的名字。如R表示电阻,W表示电位器。

第二部分:材料,用字母表示,表示电阻体用什么材料组成,T-碳膜、H-合成碳膜、S-有机实心、N-无机实心、J-金属膜、Y-氮化膜、C-沉积膜、I-玻璃釉膜、X-线绕。

第三部分:分类,一般用数字表示,个别类型用字母表示,表示产品属于什么类型。1-普通、2-普通、3-超高频、4-高阻、5-高温、6-精密、7-精密、8-高压、9-特殊、G-高功率、T-可调。

第四部分:序号,用数字表示,表示同类产品中不同品种,以区分产品的外型尺寸和性能指标等

例如:R T 1 1 型普通碳膜电阻a1}

二、电阻器的分类

1、线绕电阻器:通用线绕电阻器、精密线绕电阻器、大功率线绕电阻器、高频线绕电阻器。

2、薄膜电阻器:碳膜电阻器、合成碳膜电阻器、金属膜电阻器、金属氧化膜电阻器、化学沉积膜电阻器、玻璃釉膜电阻器、金属氮化膜电阻器。

3、实心电阻器:无机合成实心碳质电阻器、有机合成实心碳质电阻器。

4、敏感电阻器:压敏电阻器、热敏电阻器、光敏电阻器、力敏电阻器、气敏电阻器、湿敏电阻器。

三、主要特性参数

1、标称阻值:电阻器上面所标示的阻值。

2、允许误差:标称阻值与实际阻值的差值跟标称阻值之比的百分数称阻值偏差,它表示电阻器的精度。

允许误差与精度等级对应关系如下:±0.5%-0.05、±1%-0.1(或00)、±2%-0.2(或0)、±5% -Ⅰ级、±10%-Ⅱ级、±20%-Ⅲ级

3、额定功率:在正常的大气压力90-106.6KPa及环境温度为-55℃~+70℃的条件下,电阻器长期工作所允许耗散的最大功率。

线绕电阻器额定功率系列为(W):1/20、1/8、1/4、1/2、1、2、4、8、10、16、25、40、50、75、100、150、250、500

非线绕电阻器额定功率系列为(W):1/20、1/8、1/4、1/2、1、2、5、10、25、50、100

4、额定电压:由阻值和额定功率换算出的电压。

5、最高工作电压:允许的最大连续工作电压。在低气压工作时,最高工作电压较低。

6、温度系数:温度每变化1℃所引起的电阻值的相对变化。温度系数越小,电阻的稳定性越好。阻值随温度升高而增大的为正温度系数,反之为负温度系数。

7、老化系数:电阻器在额定功率长期负荷下,阻值相对变化的百分数,它是表示电阻器寿命长短的参数。

8、电压系数:在规定的电压范围内,电压每变化1伏,电阻器的相对变化量。

9、噪声:产生于电阻器中的一种不规则的电压起伏,包括热噪声和电流噪声两部分,热噪声是由于导体内部不规则的电子自由运动,使导体任意两点的电压不规则变化。

(二)电容

常用电容按介质区分有纸介电容、油浸纸介电容、金属化纸介电容、云母电容、薄膜电容、陶瓷电容、电解电容等。

图1 电容的外形

表1 常用电容的结构和特点

电容器上标有的电容数是电容器的标称容量。电容器的标称容量和它的实际容量会有误差。常用固定电容允许误差的等级见表2。常用固定电容的标称容量系列见表3。

表2 常用固定电容允许误差的等级

表3 常用固定电容的标称容量系列

电容长期可靠地工作,它能承受的最大直流电压,就是电容的耐压,也叫做电容的直流工作电压。如果在交流电路中,要注意所加的交流电压最大值不能超过电容的直流工作电压值。表4是常用固定电容直流工作电压系列。有*的数值,只限电解电容用。

表4 常用固定电容的直流电压系列

由于电容两极之间的介质不是绝对的绝缘体,它的电阻不是无限大,而是一个有限的数值,一般在1000兆欧以上。电容两极之间的电阻叫做绝缘电阻,或者叫做漏电电阻。漏电电阻越小,漏电越严重。电容漏电会引起能量损耗,这种损耗不仅影响电容的寿命,而且会影响电路的工作。因此,漏电电阻越大越好。

电容的种类也很多,为了区别开来,也常用几个拉丁字母来表示电容的类别,如图2所示。第一个字母C表示电容,第二个字母表示介质材料,第三个字母以后表示形状、结构等。上面的是小型纸介电容,下面的是立式矩开密封纸介电容。表5列出电容的类别和符号。表6是常用电容的几项特性。

图2

表5 电容的类别和符号

表6 常用电容的几项特性

电容器容量标示

1、直标法

用数字和单位符号直接标出。如01uF表示0.01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

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。

(三)电感

电感线圈是由导线一圈靠一圈地绕在绝缘管上,导线彼此互相绝缘,而绝缘管可以是空心的,也可以包含铁芯或磁粉芯,简称电感。用L表示,单位有亨利(H)、毫亨利 (mH)、微亨利(uH),1H=10^3mH=10^6uH。

一、电感的分类

按电感形式分类:固定电感、可变电感。

按导磁体性质分类:空芯线圈、铁氧体线圈、铁芯线圈、铜芯线圈。

按工作性质分类:天线线圈、振荡线圈、扼流线圈、陷波线圈、偏转线圈。

按绕线结构分类:单层线圈、多层线圈、蜂房式线圈。

二、电感线圈的主要特性参数

1、电感量L

电感量L表示线圈本身固有特性,与电流大小无关。除专门的电感线圈(色码电感)外,电感量一般不专门标注在线圈上,而以特定的名称标注。

2、感抗XL

电感线圈对交流电流阻碍作用的大小称感抗XL,单位是欧姆。它与电感量L和交流电频率f的关系为XL=2πfL

3、品质因素Q

品质因素Q是表示线圈质量的一个物理量,Q为感抗XL与其等效的电阻的比值,即:Q=XL/R。线圈的Q值愈高,回路的损耗愈小。线圈的Q值与导线的直流电阻,骨架的介质损耗,屏蔽罩或铁芯引起的损耗,高频趋肤效应的影响等因素有关。线圈的Q值通常为几十到几百。

4、分布电容

线圈的匝与匝间、线圈与屏蔽罩间、线圈与底版间存在的电容被称为分布电容。分布电容的存在使线圈的Q值减小,稳定性变差,因而线圈的分布电容越小越好。

三、常用线圈

1、单层线圈

单层线圈是用绝缘导线一圈挨一圈地绕在纸筒或胶木骨架上。如晶体管收音机中波天线线圈。

2、蜂房式线圈

如果所绕制的线圈,其平面不与旋转面平行,而是相交成一定的角度,这种线圈称为蜂房式线圈。而其旋转一周,导线来回弯折的次数,常称为折点数。蜂房式绕法的优点是体积小,分布电容小,而且电感量大。蜂房式线圈都是利用蜂房绕线机来绕制,折点越多,分布电容越小

3、铁氧体磁芯和铁粉芯线圈

线圈的电感量大小与有无磁芯有关。在空芯线圈中插入铁氧体磁芯,可增加电感量和提高线圈的品质因素。

4、铜芯线圈

铜芯线圈在超短波范围应用较多,利用旋动铜芯在线圈中的位置来改变电感量,这种调整比较方便、耐用。

5、色码电感器

色码电感器是具有固定电感量的电感器,其电感量标志方法同电阻一样以色环来标记。

6、阻流圈(扼流圈)

限制交流电通过的线圈称阻流圈,分高频阻流圈和低频阻流圈。

7、偏转线圈

偏转线圈是电视机扫描电路输出级的负载,偏转线圈要求:偏转灵敏度高、磁场均匀、Q值高、体积小、价格低。

电容电感在射频电路的作用

EMI/EMC设计经验总结 电容 一、电容的应用: (一)电容在电源上的主要用途:去耦、旁路和储能。 (二)电容的使用可以解决很多EMC问题。 二、电容分类: (一)按材质分类: 1、铝质电解电容: 通常是在绝缘薄层之间以螺旋状绕缠金属箔而制成,这样可以在电位体积内得到较大的电容值,但也使得该部分的内部感抗增加。 2、钽电容: 由一块带直板和引脚连接点的绝缘体制成,其内部感抗低于铝电解电容。 3、陶瓷电容: 结构是在陶瓷绝缘体中包含多个平行的金属片。其主要寄生为片结构的感抗,并且低于MHz的区域造成阻抗。 应用描述: 铝质电解电容和钽电解电容适用于低频终端,主要是存储器和低频滤波器领域。 在中频范围内(从KHz到MHz),陶质电容比较适合,常用于去耦电路和高频滤波.特殊的低损耗陶质电容和云母电容适合月甚高频应用和微波电路。 为了得到最好的EMC特性,电容具有低的ESR(等效串联电阻)值是很重要的,因为它会对信号造成大的衰减,特别是在应用频率接近电容谐振频率场合。 (二)按作用分类: 1、旁路电容: 电源的第一道抗噪防线是旁路电容。主要是通过产生AC旁路,消除不想要的RF能量,避免干扰敏感电路。 通过储存电荷抑制电压降并在有电压尖峰产生时放电,旁路电容消除了电源电压的波动。旁路电容为电源建立了一个对地低阻抗通道,在很宽频率范围内都可具有上述抗噪功能。 要选择最合适的旁路电容,我们要先回答四个问题: (1)需要多大容值的旁路电容 (2)如何放置旁路电容以使其产生最大功效 (3)要使我们所设计的电路/系统要工作在最佳状态,应选择何种类型的旁路电容? (4)隐含的第四个问题----所用旁路电容采用什么样的封装最合适?(这取决于电容大小、电路板空间以及所选电容的类型。)其中第二个问题最容易回答,旁边电容应尽可能靠近每个芯片电源引脚来放置。距离电源引脚越远就等同于增加串联电感,这样会降低旁路电容的自谐振频率(使有效带宽降低)。 通常旁路电容的值都是依惯例或典型值来选取的。例如,常用的容值是1μF和0.1μF。简单的说,将大电容作为低频和大电流电路的旁路,而小电容作为高频旁路。 旁路电容主要功能是产生一个交流分路,从而消去进入易感区的那些不需要的能量。旁路电容一般作为高频旁路电容来减小对电源模块的瞬态电流需求。通常铝电解电容和胆电容比较适合作旁路电容,其电容值取决于PCB板上的瞬态电流需求,一般在10至470μF范围内。若PCB板上有许多集成电路、高速开关电路和具有长引线的电源,则应选择大容量的电容。 2、去耦电容: 去耦电容主要是去除高频如RF信号的干扰,干扰的进入方式是通过电磁辐射。而实际上,芯片附近的电容还有蓄能的作用,这是第二位的。主要是为器件提供信号状态在高速切换时所需要的瞬间电流,避免射频能量进入配电网络,为器件提供局部化的直流电压源。去耦电容一般都采用高速电容。 高频器件在工作的时候,其电流是不连续的,而且频率很高,而器件VCC到总电源有一段距离,即便距离不长,在频率很高的情况下,阻抗Z=i*wL+R,线路的电感影响也会非常大,会导致器件在需要电流的时候,不能被及时供给。而去耦电容可以

最新智能电阻、电容和电感测试仪的设计

南昌工程学院 毕业设计(论文) 信息工程学院系(院)通信技术专业毕业设计(论文)题目智能电阻、电容和电感测试仪的设计 学生姓名 班级 学号 指导教师 完成日期2010 年 6 月19 日

智能电阻、电容和电感测试仪的设计Smart resistors, capacitors and inductors Test Instrument 总计毕业设计(论文) 27 页 表格 1 个 插图 12 幅

摘要 本文先对设计功能及要求进行了阐述,然后提出要完成该功能的设计方案,最后会对电阻,电容,电感的测试进行设计。本设计是利用AT89C52芯片的单片机来实现测试的,其中电阻和电容是采用555多谐振荡电路产生的,而电感则是根据电容三点式产生的,从而实现各个参数的测量。这样,一方面测量精度较高,另一方面便于使仪表实现智能化。 关键词:AT89C52芯片555多谐振荡电路电容三点式 Abstract This paper first to design function and requirement are expounded, then puts forward to finish the design scheme of the function, and finally to resistance, capacitance and inductance. This design is used to realize the AT89C52 chip microcontroller test, resistor and capacitor is used at 555 resonance swings, which is produced by the inductance circuits are produced according to SanDianShi capacitance, thus realize each parameter measurement. So, on the one hand, the measurement precision, on the other hand to make intelligent instrument. Key words:AT89C52Chip;555 resonance swings circuit; SanDianShi capacitance

电阻、电容、电感基础知识

电阻、电容、电感基础知识 (一)电阻 常用电阻有碳膜电阻、碳质电阻、金属膜电阻、线绕电阻和电位器等。表1是几种常用电阻的结构和特点。 图1 电阻的外形 电阻种类(电阻结构和特点): 碳膜电阻 气态碳氢化合物在高温和真空中分解,碳沉积在瓷棒或者瓷管上,形成一层结晶碳膜。改变碳膜厚度和用刻槽的方法变更碳膜的长度,可以得到不同的阻值。碳膜电阻成本较低,性能一般。 金属膜电阻 在真空中加热合金,合金蒸发,使瓷棒表面形成一层导电金属膜。刻槽和改变金属膜厚度可以控制阻值。这种电阻和碳膜电阻相比,体积小、噪声低、稳定性好,但成本较高。 碳质电阻 把碳黑、树脂、粘土等混合物压制后经过热处理制成。在电阻上用色环表示它的阻值。这种电阻成本低,阻值范围宽,但性能差,很小采用。

线绕电阻 用康铜或者镍铬合金电阻丝,在陶瓷骨架上绕制成。这种电阻分固定和可变两种。它的特点是工作稳定,耐热性能好,误差范围小,适用于大功率的场合,额定功率一般在1瓦以上。 碳膜电位器 它的电阻体是在马蹄形的纸胶板上涂上一层碳膜制成。它的阻值变化和中间触头位置的关系有直线式、对数式和指数式三种。碳膜电位器有大型、小型、微型几种,有的和开关一起组成带开关电位器。 还有一种直滑式碳膜电位器,它是靠滑动杆在碳膜上滑动来改变阻值的。这种电位器调节方便。 线绕电位器 用电阻丝在环状骨架上绕制成。它的特点是阻值范围小,功率较大。 大多数电阻上,都标有电阻的数值,这就是电阻的标称阻值。电阻的标称阻值,往往和它的实际阻值不完全相符。有的阻值大一些,有的阻值小一些。电阻的实际阻值和标称阻值的偏差,除以标称阻值所得的百分数,叫做电阻的误差。表2是常用电阻允许误差的等级。 表2 常用电阻允许误差的等级 国家规定出一系列的阻值作为产品的标准。不同误差等级的电阻有不同数目的标称值。误差越小的电阻,标称值越多。表2是普通电阻的标称阻值系列。表3中的标称值可以乘以10、100、1000、10k;100k;比如1.0这个标称值,就有1.0Ω、10.OΩ、100.OΩ、1.0kΩ、10.0kΩ、100.0kΩ、1.0MΩ;10.0MΩ;

电感和电容在无功功率中的作用介绍

电力系统电压与无功补偿 现代生产和现代生活离不开电力。电力部门不仅要满足用户对电力数量不断增长的需要,而且也要满足对电能质量上的要求。所谓电能质量,主要是指所提供电能的电压、频率和波形是否合格,在合格的电能下工作,用电设备性能最好、效率最高,电压质量是电能质量的一个重要方面,同时,电压质量的高低对电网稳定、经济运行也起着至关重要的作用。信息请登陆:输配电设备网 1. 电压与无功补偿 电压顾名思义就是电(力)的压力。在电压的作用下电能从电源端传输到用户端,驱动用电设备工作。 交流电力系统需要电源供给两部分能量,一部分将用于作功而被消耗掉,这部分电能将转换为机械能、光能、热能或化学能,我们称为“有功功率”。另一部分能量是用来建立磁场,用于交换能量使用的,对于外部电路它并没有作功,由电能转换为磁能,再由磁能转换为电能,周而复始,并没有消耗,这部分能量我们称为“无功功率”,无功是相对于有功而言,不能说无功是无用之功,没有这部分功率,就不能建立感应磁场,电动机、变压器等设备就不能运转。在电力系统中,除了负荷无功功率外,变压器和线路的电抗上也需要大量无功功率。 国际电工委员会给出的无功功率的定义是:电压与无功电流的乘积为无功功率。其物理意义是:电路中电感元件与电容元件活动所需要的功率交换称为无功功率。信息来 自:https://www.doczj.com/doc/405806290.html, 电容和电感并联接在同一电路时,当电感吸收能量时,正好电容释放能量;电感放出能量时,电容正好吸收能量。能量就在它们中间互相交换。即电感性负荷所需的无功功率,可以由电容器的无功输出得到补偿,因此我们把具有电容性的装置称为“无功补偿装置”。 电力系统常用的无功补偿装置主要是电力电容器和同步调相机。信息来 源:https://www.doczj.com/doc/405806290.html, 若电力负荷的视在功率为S,有功功率为P,无功功率为Q,有功功率、无功功率和视在功率之间的关系可以用一个直角三角形来表示,以有功功率和无功功率各为直角边,以视在功率为斜边构成直角三角形,有功功率与视在功率的夹角称为功率因数角。有功功率与视在功率的比值,我们称为功率因数,用cosf表示,cosf = P/S。它表明了电力负荷的性质。 P = UIcosf Q = UIsinf

简易电阻、电容和电感测试仪设计说明

课程设计任务书 学生:专业班级: 指导教师:工作单位:信息工程学院 题目: 简易电阻、电容和电感测试仪设计 初始条件: LM317 LM337 NE555 NE5532 STC89C52 TLC549 ICL7660 1602液晶 要求完成的主要任务: 1、测量围:电阻 100Ω-1MΩ; 电容 100pF-10000pF; 电感 100μH-10mH。 2、测量精度:5%。 3、制作1602液晶显示器,显示测量数值,并用发光二级管分别指示所测元件的类别。 时间安排: 指导教师签名:年月日 系主任(或责任教师)签名:__________ 年月日

目录 摘要 (3) ABSTRACT (4) 1、绪论 (5) 2、电路方案的比较与论证 (5) 2.1电阻测量方案 (5) 2.2电容测量方案 (7) 2.3电感测量方案 (8) 3、核心元器件介绍 (10) 3.1LM317的介绍 (10) 3.2LM337的介绍 (11) 3.3NE555的介绍 (11) 3.4NE5532的介绍 (13) 3.5STC89C52的介绍 (14) 3.6TLC549的介绍 (16) 3.7ICL7660的介绍 (17) 3.81602液晶的介绍 (18) 4、单元电路设计 (20) 4.1直流稳压电源电路的设计 (21) 4.2电源显示电路的设计 (21) 4.3电阻测量电路的设计 (22) 4.4电容测量电路的设计 (23) 4.5电感测量电路的设计 (24) 4.6电阻、电容、电感显示电路的设计 (25) 5、程序设计 (26) 5.1中断程序流程图 (26) 5.2主程序流程图 (27) 6、仿真结果 (27) 6.1电阻测量电路仿真 (27) 6.2电容测量电路仿真 (28) 6.3电感测量电路仿真 (28) 7、调试过程 (29) 7.1电阻、电容和电感测量电路调试 (29) 7.2液晶显示电路调试 (29) 8、实验数据记录 (30)

电阻,电感,电容的主要参数

电阻,电感,电容的主要参数 电阻主要特性参数 1、标称阻值:电阻器上面所标示的阻值。 2、允许误差:标称阻值与实际阻值的差值跟标称阻值之比的百分数称阻值偏差,它表示电阻器的精度。 允许误差与精度等级对应关系如下:±0.5%-0.05、±1%-0.1(或00)、±2%-0.2(或0)、±5%-Ⅰ级、±10%-Ⅱ级、±20%-Ⅲ级 3、额定功率:在正常的大气压力90-106.6KPa及环境温度为-55℃~+70℃的条件下,电阻器长期工作所允许耗散的最大功率。 线绕电阻器额定功率系列为(W):1/20、1/8、1/4、1/2、1、2、4、8、10、16、25、40、50、75、100、150、250、500 非线绕电阻器额定功率系列为(W):1/20、1/8、1/4、1/2、1、2、5、10、25、50、100 4、额定电压:由阻值和额定功率换算出的电压。 5、最高工作电压:允许的最大连续工作电压。在低气压工作时,最高工作电压较低。 6、温度系数:温度每变化1℃所引起的电阻值的相对变化。温度系数越小,电阻的稳定性越好。阻值随温度升高而增大的为正温度系数,反之为负温度系数。 7、老化系数:电阻器在额定功率长期负荷下,阻值相对变化的百分数,它是表示电阻器寿命长短的参数。 8、电压系数:在规定的电压范围内,电压每变化1伏,电阻器的相对变化量。 9、噪声:产生于电阻器中的一种不规则的电压起伏,包括热噪声和电流噪声两部分,热噪声是由于导体内部不规则的电子自由运动,使导体任意两点的电压不规则变化。 电感器的主要参数 电感器的主要参数有电感量、允许偏差、品质因数、分布电容及额定电流等。

隔离-电阻-电容-电感测试原理

三:测试原理 3.1隔离技术(GUARDING) 隔离技术是ict有别于万用表,是ICT特有的一种技术.因电路板上的元器件都是串并联在一起的,直接测试会因周边零件的影响而造成测试数值不准确,故在ICT里面有一种非常重要的技术,它就是隔离技术,通过隔离来屏蔽其他零件的影响。如图所示: D 隔离是利用运算放大器的“虚断”和“虚短”原理使C点的电位保持和B点基本等同接地,电压为0V。 隔离一般为分二种:隔离VCC与地。一般电阻测试都是隔离VCC,电容测试隔离地(GND)隔离点(G点)的设置一般在3个以下,三个以上的隔离点使用效果也不太。 3.2电阻测试原理 3.2.1 电阻器的分类 电阻器有不同的分类方法。按材料分,有碳膜电阻、水泥电阻、金属膜电阻和线绕电阻等不同类型;按功率分,有 1/2W、 1/4W、 1/8W、1/16W 、1W、2W等额定功率的电阻;按电阻值的精确度分,有精确度为± 5%、± 10%、± 20%等的普通电阻,还有精确度为± 0.1%、± 0.2%、± 0.5%、± l%和± 2%等的精密电阻。电阻的类别可以通过外观的标记识别。电阻器的种类有很多,通常分为三大类:固定电阻,可变电阻,特种电阻。在电子产品中,以固定电阻应用最多。而固定电阻以其制造材料又可分为好多类,但常用、常见的有RT型碳膜电阻、RJ型金属膜电阻、RX型线绕电阻,还有近年来开始广泛应用的片状电阻。型号命名很有规律,第一个字母R代表电阻;第二个字母的意义是:T-碳膜,J-金属,X-线绕,这些

符号是汉语拼音的第一个字母。在国产老式的电子产品中,常可以看到外表涂覆绿漆的电阻,那就是RT型的。而红颜色的电阻,是RJ型的。一般老式电子产品中,以绿色的电阻居多。为什么呢?这涉及到产品成本的问题,因为金属膜电阻虽然精度高、温度特性好,但制造成本也高,而碳膜电阻特别价廉,而且能满足民用产品要求。 电阻器当然也有功率之分。常见的是1/8瓦的“色环碳膜电阻”,它是电子产品和电子制作中用的最多的。当然在一些微型产品中,会用到1/16瓦的电阻,它的个头小多了。再者就是微型片状电阻,它是贴片元件家族的一员,以前多见于进口微型产品中,现在电子爱好者也可以买到了国产产品用来制作小型电子装置。 1、线绕电阻器:通用线绕电阻器、精密线绕电阻器、大功率线绕电阻器、高频线绕电阻器。 2、薄膜电阻器:碳膜电阻器、合成碳膜电阻器、金属膜电阻器、金属氧化膜电阻器、化学沉积膜电阻器、玻璃釉膜电阻器、金属氮化膜电阻器。 3、实心电阻器:无机合成实心碳质电阻器、有机合成实心碳质电阻器。 4、敏感电阻器:压敏电阻器、热敏电阻器、光敏电阻器、力敏电阻器、气敏电阻器、湿敏电阻器。 3.2.2 固定电流源(Constant Current)模式C2 f! r' H' r; \: ` 对于不同的电阻值,ICT本身会自动限制一个适当的固定电流源做为测试的信号源使用,如此才不会因使用都的选择不当,因而产生过高的电压而烧坏被测试元件,故其测试方式为:提供一个适当的固定电流源I,流经被测电阻R,再于被测电阻R两端,测量出Vr,由于Vr及I已知,利用Vr=IR公式,即可得知被测电阻R值,如图: y2 A( K1 Q3 R9 k5 z $ S4 U8 S( b2 n! Z9 ~ : R2 a+ m. F9 j3 t 3.2.3低固定电流源(Low Constant Current)模式

电阻、电容、电感的高频等效电路

电阻是PCB中最广泛使用的元件,常用的电阻有碳质、绕线和薄膜片状电阻等几种,绕线电阻由于引线电感过大不适于高速的高频电路应用,在高速的高频电路中多用薄膜片状电阻,但它同样存在隐藏的射频特性。如图所示为标称值为R 的电阻的高频等效电路。 在如图所示中,L为两个金属引脚的电感;电容Ca为电阻内部的寄生电容;Cb 为两个金属引脚间的寄生电容(可忽略)。电阻最容易忽视的两个方面就是封装尺寸和内部寄生电容,封装不同,其寄生参数也不同。一般说来,较小的“SMD”封装的寄生参数较小,比如0603的封装比1206的封装更适合于高速的高频电路。 由介质隔开的两导体构成电容。一个理想电容器的容抗为1/(j ω C), 电容器的容抗与频率的关系如图(b)虚线所示, 其中f 为工作频率,ω =2πf 。 一个实际电容 C 的高频等效电路如图(a) 所示, 其中Rc 为损耗电阻,Lc 为引线电感。容抗与频率的关系如图(b)实线所示, 其中f为工作频率,ω =2πf 。 图电容器的高频等效电路 (a) 电容器的等效电路; (b )电容器的阻抗特性 具有电感性质的元件称为电感器,简称电感,用L表示。电感在电路中也是一个储能元件,电感量的单位是享利(H)。常用单位有毫享(mH)和微享(μH)。 实际电感器由于线圈存在直流电阻,使电感器消耗一定的能量,这种能量损耗称为电感器的电阻损耗,此时电感器的等效电路如下图所示。其中R的下标P表示并联;S表示

串联;L表示电感的等效电阻。 实际电感器还存在分布电容,当电感器工作在低频时,分布电容可忽略。但工作在高频时就必须考虑其影响,高频时电感器的等效电路如下图所示。

简易数字式电阻、电容和电感测量仪设计

简易数字式电阻、电容和电感测量仪设计报告 摘要:本系统利用TI公司的16位超低功耗单片机MSP430F149和ICL8038精密函数发生器实现对电阻、电容和电感参数的测量。本系统以自制电源作为LRC数字电桥和各个主要控制芯片的输入电源,并采用ICL8038芯片产生高精度的正弦波信号流经待测的电阻、电容或者电感和标准电阻的串联电路,通过测量电阻、电容或者电感和标准电阻各自的电压,利用电压比例计算的方法推算出电阻值、电容值或者电感值。利用MSP430F149单片机控制测量和计算结果,运用自校准电路提高测量精度,同时用差压法,消除了电源波动对结果的影响。测量结果采用12864液晶模块实时显示。实验测试结果表明,本系统性能稳定,测量精度高。 关键词:LRC 数字电桥、电压比例法、液晶模块、MSP430F149、电阻电容电感测量 一、设计内容及功能 1.1设计内容 设计并制作一台简易数字式电阻、电容和电感参数测量仪,由测量对象、测量仪、LCD 显示和自制电源组成,系统模块划分如下图所示: 测量对象 LCD显示 电阻/电容/电感 简易的数字电阻、电容和电感测量仪 自制电源 1.2 具体要求 1. 测量范围 (1)基本测量范围:电阻100Ω~1MΩ;电容100pF~10000pF;电感100μH~10mH。 (2)发挥测量范围:电阻10Ω~10MΩ;电容50pF~10μF;电感50μH~1H。 2. 测量精度 (1)基本测量精度:电阻±5% ;电容±10% ;电感±5% 。 (2)发挥测量精度:电阻±2% ;电容±8% ;电感±8% 。 3. 利用128*64液晶显示器,显示测量数值、类型和单位。 4. 自制电源 5. 使用按键来设置测量的种类和单位 1.3系统功能 1. 基本完成以上具体要求 2. 使用三个按键分别控制R、C、L的测试 3. 采用液晶显示器显示测量结果 二、系统方案设计与选择 电阻、电容、电感测试仪的设计目前有多种方案可以实现,例如、使用可编程逻辑控制器(PLC)、振荡电路与单片机结合或CPLD与EDA相结合等等来实现。在设计前本文对各种方案进行了比较:

电阻、电感和电容的等效电路

2. 电阻、电感和电容的等效电路   实际的电阻、电感和电容元件,不可能是理想的,存在着寄生电容、寄生电感和损耗。下图是考虑了各种因素后,实际电阻R、电感L、电容C元件的等效电路   图2-17 电阻R、电感L、电容C元件的等效电路 (1) 电阻   同一个电阻元件在通以直流和交流电时测得的电阻值是不相同的。在高频交流下,须考虑电阻元件的引线电感L0和分布电容C0的影响,其等效电路如图2-17(a)所示,图中R为理想电阻。由图可知此元件在频率f 下的等效阻抗为 (2-53) 上式中ω=2πf, Re和Xe分别为等效电阻分量和电抗分量,且 (2-54) 从上式可知Re除与f有关外,还与L0、C0有关。这表明当L0、C0不可忽略时,在交流下测此电阻元件的电阻值,得到的将是Re而非R值。(2) 电感   电感元件除电感L外,也总是有损耗电阻RL和分布电容CL。一般情况下RL和CL的影响很小。电感元件接于直流并达到稳态时,可视为电阻;若接于低频交流电路则可视为理想电感L和损耗电阻RL的串联;在高频时其等效电路如图2-17(b)所示。比较图2-17(a)和图2-17(b)可知二者实际上是相同的,电感元件的高频等效阻抗可参照式(2-53)来确定,

(2-55) 式中 Re和Le分别为电感元件的等效电阻和等效电感。 从上式知当CL甚小时或RL、CL和ω都不大时,Le才会等于L或接近等于L。   (3) 电容   在交流下电容元件总有一定介质损耗,此外其引线也有一定电阻Rn和分布电感Ln,因此电容元件等效电路如图2-17(c)所示。图中C是元件的固有电容,Rc是介质损耗的等效电阻。等效阻抗为 (2-56) 式中Re和Ce分别为电容元件的等效电阻和等效电容,由于一般介质损耗甚小可忽略(即Rc→∞),Ce可表示为 (2-57) 。 从上述讨论中可以看出,在交流下测量R、L、C,实际所测的都是等效值Re、Le、Ce;由于电阻、电容和电感的实际阻抗随环境以及工作频率的变化而变,因此,在阻抗测量中应尽量按实际工作条件(尤其是工作频率)进行,否则,测得的结果将会有很大的误差,甚至是错误的结果。

电容、电阻、电感作用及滤波电路的简单分析

(一)电容: 1.一般是过滤作用,比如比如电解电容可以过滤低频,陶瓷电容可过滤高频。,原理就是电容的通交隔直特性,电容对交流信号通路,信号频率越高,阻抗越小,电容容量越大,阻抗越小,而对直流信号断路。比如直流电源正负极接一个电容,对交流信号来说相当于短路,于是波动信号就会通过这个电容而消耗掉,于是电压就更稳定,同理,如果在数字地接一电容,那么波动信号就会通过它与地短接,流入地端,而不流入下一级电路。 2.由于正常情况下,并联补偿电容是带电的,并用来补偿线路中的无功功率,提高功率因数,减少电的浪费。当设备或者线路需要维修时,虽然电线或者设备已经断电了,但是这时候的补偿电容由于是两端还有一定的电压,如果这时候人一旦碰到电容或者和电容相连的线路时,人就会有触电危险。但是如果我们在断电后,利用接地线把存储在补偿电容两端的电经过地线直接引入大地,这样使得电容不带电,从而保证维修人员的安全。 3.电容会充电放电的,接地也可以是放电过程,使电容器保持在一端了零电位。从而使电容容量达到最优。 4.耦合电容,又称电场耦合或静电耦合。耦合电容器是使得强电和弱电两个系统通过电容器耦合并隔离,提供高频信号通路,阻止工频电流进入弱电系统,保证人身安全。 电容耦合的作用是将交流信号从前一级传到下一级。耦合的方法还有直接耦合和变压器耦合的方法。直接耦合效率最高,信号又不失真,但是,前后两级工作点的调整比较复杂,相互牵连。为了使后一级的工作点不受前一级的影响,就需要在直流方面把前一级和后一级分开,同时,又能使交流信号从前一级顺利的传递到后一级,同时能完成这一任务的方法就是采用电容传输或者变压器传输来实现。他们都能传递交流信号和隔断直流,使前后级的工作点互不牵连。但不同的是,用电容传输时,信号的相位要延迟一些,用变压器传输时,信号的高频成分要损失一些。一般情况下,小信号传输时,常用电容作为耦合元件,大信号或者强信号传输时,常用变压器作为耦合元件。 5.电容能抑制器件两端电压变化率,起缓冲作用。同理电感抑制器件两端电流变化率,如整流电路中电感使导通角增大,续流二极管使输出电压平均值增大。 (二)电阻: 上拉电阻、下拉电阻的作用 所谓上,就是指高电平;所谓下,是指低电平。上拉,就是通过一个电阻将信号接电源,一般用于时钟信号数据信号等。下拉,就是通过一个电阻将信号接地,一般用于保护信号。这是根据电路需要设计的,主要目的是为了防止干扰,增加电路的稳定性。一般就是刚上电的时候,端口电压不稳定,为了让他稳定为高或低,就会用到上拉或下拉电阻。有些芯片内部集成了上拉电阻,所以外部就不用上拉电阻了。但是有一些开漏的,外部必须加上拉电阻。假如没有上拉,时钟和数据信号容易出错,毕竟,CPU的功率有限,带很多BUS线的时候,提供高电平信号有些吃力。而一旦这些信号被负载或者干扰拉下到某个电压下,CPU无法正确地接收信息和发出指令,只能不断地复位重启。 假如没有下拉,保护电路极易受到外界干扰,使CPU误以为被保护对象出问题而采取保护动作,导致误保护。 1.TTL驱动CMOS时,如果TTL输出最低高电平低于CMOS最低高电平时,提高输出高电平 2 .OC门必须加上拉,提高电平值

常用电容电感电阻值

常用电容值 6.8uH,10uH,15uH,22uH,27uH,33uH,47uH,68uH,100uH,150uH,220uH,330uH,470uH,680uH,1m H,2mH,3mH 【单位pF】 39 P 43 P 47 P 51 P 56 P 62 P 68 P 75 P 82 P 91 P 100 P 120 P 150 P 180 P 200 P 220 P 240 P 270 P 300 P 330 P 360 P 390 P 470 P 560 P 620 P 680 P 750 P 【单位nF】 1.0 1.2 1.5 1.8 2.2 2.7 3.3 3.9 4.7 5.6 10 15 18 22 27 33 39 56 68 82 【单位uF】 0.1 0.15 0.22 0.33 0.47 1.0 (1.5) 2.2 常用电阻值 1 10 100 1.0 K 10 K 100 K 1.0 M 1.1 11 110 1.1 K 11 K 110 K 1.1 M 1.2 12 120 1.2 K 12 K 120 K 1.2 M 1.3 13 130 1.3 K 13 K 130 K 1.3 M 1.5 15 150 1.5 K 15 K 150 K 1.5 M 1.6 16 160 1.6 K 16 K 160 K 1.6 M 1.8 18 180 1.8 K 18 K 180 K 1.8 M 2 20 200 2.0 K 20 K 200 K 2.0 M 2.2 22 220 2.2 K 22 K 220 K 2.2 M 2.4 24 240 2.4 K 24 K 240 K 2.4 M 2.7 27 270 2.7 K 27 K 270 K 2.7 M 3 30 300 3.0 K 30 K 300 K 3.0 M 3.3 33 330 3.3 K 33 K 330 K 3.3 M 3.6 36 360 3.6 K 36 K 360 K 3.6 M 3.9 39 390 3.9 K 39 K 390 K 3.9 M 4.3 43 430 4.3 K 43 K 430 K 4.3 M 4.7 47 470 4.7 K 47 K 470 K 4.7 M 5.1 51 510 5.1 K 51 K 510 K 5.1 M 5.6 56 560 5.6 K 56 K 560 K 5.6 M 6.2 62 620 6.2 K 62 K 620 K 6.2 M 6.8 68 680 6.8 K 68 K 680 K 6.8 M

电感电容电阻滤波电路

电感电容电阻滤波电路 在电路中,当电流流过导体时,会产生电磁场,电磁场的大小除以电流的大小就是电感,电感的定义是L=phi/i, 单位是韦伯。 电感只能对非稳恒电流起作用,它的特点两端电压正比于通过他的电流的瞬时变化率(导数),比例系数就是它的“自感” 。 电感起作用的原因是它在通过非稳恒电流时产生变化的磁场,而这个磁场又会反过来影响电流,所以,这么说来,任何一个导体,只要它通过非稳恒电流,就会产生变化的磁场,就会反过来影响电流,所以任何导体都会有自感现象产生。 电阻-电容组合起低通滤波作用,这时输入端是两个元件两端,输出端是电容两端,对于后级电路来说,低、高频信号可以过去,但高频信号被电容短路了。(电容通高频信号,阻低频信号,通交流信号,阻直流信号,对于高频信号,电容现在相当与一根导线,所以将高频信号短路了) 对于电容-电阻组合则起高通滤波作用,这时输入端是两个元件两端,输出端是电阻两端,对于后级电路来说,低频信号由于电容存在,过不去,到不了后级电路(电容通高频信号,阻低频信号,通交流信号,阻直流信号),而高频信号却可以通过,所以为高通滤波。 如上图所示为10MHz低通滤波电路。该电路利用带宽高达100MHz的高速电流反馈运算放大器OPA603组成二阶巴特沃斯低通滤波器。转折频率为f0=1/2πRC,按图中所示参数,f0=10MHz,电路增益为1.6。 如上图所示为有源高通滤波电路。该电路的截止频率fc=100Hz。电路中,R1与R2之比和C1与C2之比可以是各种值。该电路采用R1=R2和C1=2C2。采用C1=C2和R1=2R2也可以。

滤波电路分类详解 整流电路的输出电压不是纯粹的直流,从示波器观察整流电路的输出,与直流相差很大,波形中含有较大的脉动成分,称为纹波。为获得比较理想的直流电压,需要利用具有储能作用的电抗性元件(如电容、电感)组成的滤波电路来滤除整流电路输出电压中的脉动成分以获得直流电压。 常用的滤波电路有无源滤波和有源滤波两大类。无源滤波的主要形式有电容滤波、电感滤波和复式滤波(包括倒L型、LC滤波、LCπ型滤波和RCπ型滤波等)。有源滤波的主要形式是有源RC滤波,也被称作电子滤波器。直流电中的脉动成分的大小用脉动系数来表示,此值越大,则滤波器的滤波效果越差。 脉动系数(S)=输出电压交流分量的基波最大值/输出电压的直流分量。 半波整流输出电压的脉动系数为S=1.57,全波整流和桥式整流的输出电压的脉动系数S≈O.67。对于全波和桥式整流电路采用C型滤波电路后,其脉动系数S=1/(4(RLC/T-1)。(T为整流输出的直流脉动电压的周期。) 电阻滤波电路 RC-π型滤波电路,实质上是在电容滤波的基础上再加一级RC滤波电路组成的。如图1(B)RC滤波电路。若用S表示C1两端电压的脉动系数,则输出电压两端的脉动系数 S=(1/ωC2R)S。 由分析可知,电阻R的作用是将残余的纹波电压降落在电阻两端,最后由C2再旁路掉。在ω值一定的情况下,R愈大,C2愈大,则脉动系数愈小,也就是滤波效果就越好。而R 值增大时,电阻上的直流压降会增大,这样就增大了直流电源的内部损耗;若增大C2的电容量,又会增大电容器的体积和重量,实现起来也不现实。这种电路一般用于负载电流比较小的场合. 电感滤波电路 根据电抗性元件对交、直流阻抗的不同,由电容C及电感L所组成的滤波电路的基本形式如图1所示。因为电容器C对直流开路,对交流阻抗小,所以C并联在负载两端。电感器L对直流阻抗小,对交流阻抗大,因此L应与负载串联。 (A)电容滤波(B)C-R-C或RC-π型电阻滤波脉动系数S=(1/ωC2R')S' (C)L-C电感滤波(D)π型滤波或叫C-L-C滤波

基于单片机电阻电容电感测试仪

1 前言 1.1 设计的背景及意义 目前,随着电子工业的发展,电子元器件急剧增加,电子元器件的适用范围也逐渐广泛起来,在应用中我们常常要测定电阻,电容,电感的大小。因此,设计可靠,安全,便捷的电阻,电容,电感测试仪具有极大的现实必要性。 通常情况下,电路参数的数字化测量是把被测参数传换成直流电压或频率后进行测量。 电阻测量依据产生恒流源的方法分为电位降法、比例运算器法和积分运算器法。比例运算器法测量误差稍大,积分运算器法适用于高电阻的测量。 传统的测量电容方法有谐振法和电桥法两种。前者电路简单,速度快,但精度低;后者测量精度高,但速度慢。随着数字化测量技术的发展,在测量速度和精度上有很大的改善,电容的数字化测量常采用恒流法和比较法。 电感测量可依据交流电桥法,这种测量方法虽然能较准确的测量电感但交流电桥的平衡过程复杂,而且通过测量Q值确定电感的方法误差较大,所以电感的数字化测量常采用时间常数发和同步分离法。 因为测量电阻,电容,电感方法多并具有一定的复杂性,所以本次设计是在参考555振荡器基础上拟定的一套自己的设计方案。是尝试用555振荡器将被测参数转化为频率,这里我们将RLC的测量电路产生的频率送入AT89C52的计数端端,通过定时并且计数可以计算出被测频率再通过该频率计算出各个参数。 1.2 电阻、电容、电感测试仪的发展历史及研究现状 当今电子测试领域,电阻,电容和电感的测量已经在测量技术和产品研发中应用的十分广泛。 电阻、电容和电感测试发展已经很久,方法众多,常用测量方法如下。电阻测量依据产生恒流源的方法分为电位降法、比例运算器法和积分运算器法。比例运算器法测量误差稍大,积分运算器法适用于高电阻的测量。传统的测量电容方法有谐振法和电桥法两种。前者电路简单,速度快,但精度低;后者测量精度高,但速度慢。随着数字化测量技术的发展,在测量速度和精度上有很大的改善,电容的数字化测量常采用恒流法和比较法。电感测量可依据交流电桥法,这种测量方法虽然能较准确的测量电感但交流电桥的平衡过程复杂,而且通过测量Q值确定电感的方法误差较大,所以电感的数字化测量常采用时间常数发和同步分离法。 在我国1997年05月21日中国航空工业总公司研究出一种电阻、电容、电感在线测量方法及装置等电位隔离方法,用于对在线的电阻、电容、电感元件实行等电位隔离,其特征在于,(1>将一个运算放大器的输出端与其反相输入端直接连接,形成一个电压跟

纯电阻电感电容电路

课题4-2纯电阻电路 课型 新课 授课班级授课时数 1 教学目标 1.掌握纯电阻电路中电流与电压的数量关系及相位关系; 2.理解纯电阻电路的功率; 3.会分析纯电阻电路的电流与电压的关系; 4.会分析计算纯电阻电路的相关物理量。 教学重点1.纯电阻电路的电压、电流的大小和相位关系。2.纯电阻电路瞬时功率、有功功率、无功功率的计算。 教学难点 纯电阻电路瞬时功率、有功功率、无功功率的计算。 教学后记 1.提出问题,引导学生思考电方面知识,引起兴趣。 2.结合前面学过的知识,让学生自主探究,让他们由“机械接受”向“主动探究”发展,从而落实了新课程理念:突出以学生为主体,让学生在活动中发展。 3.总结结论,引导学生自己得出结论,养成良好的自主学习能力。

引入 新课 【复习提问】 1、正弦交流电的三要素是什么? 2、正弦交流电有哪些方法表示? 【课题引入】: 我们在是日常生活中用到的白炽灯、电炉、电烙铁等都属于电阻性负载,它们与交流电源联接组成纯电阻电路,那么它们在交流电路中工作时,电压和电流间的 关系是否也符合欧姆定律呢?纯电阻电路的定义只有交流电源和纯电阻元件组成 的电路叫做纯电阻电路。 第一节纯电阻电路 一、电路 1.纯电阻电路:交流电路中若只有电阻,这种电路叫纯电阻电路。 如含有白炽灯、电炉、电烙铁等的电路。 2.电阻元件对交流电的阻碍作用,单位Ω 二、电流与电压间的关系 1.大小关系 电阻与电压、电流的瞬时值之间的关系服从欧姆定律。设在纯电阻电路中,加在电阻R上的交流电压u = U m sin ω t,则通过电阻R的电流的瞬时值为: i = R u = R t Uω sin m = I m sin ω t I m = R U m I = 2 m I = R U 2 m= R U I = R U :纯电阻电路中欧姆定律的表达式,式中:U、I为交流电路中电压、电流的有效值。 这说明,正弦交流电压和电流的最大值、有效值之间也满足欧姆定律。 2.相位关系 (1)在纯电阻电路中,电压、电流同相。 (2)表示:电阻的两端电压u 与通过它的电流i 同相,其波形图和相量图如图1所示。

电阻,电容,电感,二极管,三极管,在电路中的作用

电阻,电容,电感,二极管,三极管,在电路中的作用 电阻 定义:导体对电流的阻碍作用就叫导体的电阻。 电阻(Resistor)是所有电子电路中使用最多的元件。电阻的主要物理特征是变电能为热能,也可说它是一个耗能元件,电流经过它就产生热能。电阻在电路中通常起分压分流的作用,对信号来说,交流与直流信号都可以通过电阻。 电阻都有一定的阻值,它代表这个电阻对电流流动阻挡力的大小。电阻的单位是欧姆,用符号“Ω”表示。欧姆是这样定义的:当在一个电阻器的两端加上1伏特的电压时,如果在这个电阻器中有1安培的电流通过,则这个电阻器的阻值为1欧姆。出了欧姆外,电阻的单位还有千欧(KΩ,兆欧(MΩ)等。 电阻器的电气性能指标通常有标称阻值,误差与额定功率等。 它与其它元件一起构成一些功能电路,如RC电路等。 电阻是一个线性元件。说它是线性元件,是因为通过实验发现,在一定条件下,流经一个电阻的电流与电阻两端的电压成正比——即它是符合欧姆定律:I=U/R

常见的碳膜电阻或金属膜电阻器在温度恒定,且电压和电流值限制在额定条件之内时,可用线性电阻器来模拟。如果电压或电流值超过规定值,电阻器将因过热而不遵从欧姆定律,甚至还会被烧毁。线性电阻的工作电压与电流的关系如图1所示。电阻的种类很多,通常分为碳膜电阻,金属电阻,线绕电阻等:它又包含固定电阻与可变电阻,光敏电阻,压敏电阻,热敏电阻等。但不管电阻是什么种类,它都有一个基本的表示字母“R”。 电阻的单位用欧姆(Ω)表示。它包括?Ω(欧姆),KΩ(千欧),MΩ(兆欧)。其换算关系为: 1MΩ=1000KΩ ,1KΩ=1000Ω。 电阻的阻值标法通常有色环法,数字法。色环法在一般的的电阻上比较常见。由于手机电路中的电阻一般比较小,很少被标上阻值,即使有,一般也采用数字法,即: 101——表示100Ω的电阻;102——表示1KΩ的电阻;103——表示10KΩ的电阻;104——表示100KΩ的电阻;105——表示1MΩ的电阻;106——表示10MΩ的电阻。 如果一个电阻上标为223,则这个电阻为22KΩ。电阻在手机机板上一般的外观示意图如图5所示,其两端为银白色,中间大部分为黑色。

(完整版)电阻电感电容串联电路

河北经济管理学校教案 序号:1 编号:JL/JW/7.5.1.03 河北经济管理学校教案

一、课堂导入与提问(10min) 出示电阻、电感、电容串联电路图,思 考问题:在如图所示电路中电压与电流、 总电压与分电压之间有什么关系 二、讲授新课(25min) 1.什么是电阻、电感、电容串联电路 电阻、电感、电容首尾相连串联在一起的电路叫做电阻电感电容串联电路,简称为RLC串联电路。 2.总电压与分电压的关系 总电压瞬时值等于各分电压瞬时值的代数和,总电压相量等于各分电压相量的矢量和,但 是总电压有效值一般不等于各分电压有效值的代数和,即U≠U R +U L +Uc。 电感电压和电容电压之和称为电抗电压,用uX表示,即u X =u L +u C 3.掌握总电压与电流的关系(重点) 若X﹥0(即X L ﹥X C )时,Ψ﹥0,电压超前于电流,电路呈感性,其负载称为感性负载。 若X﹤0(即X L ﹤X C )时,Ψ﹤0,电压滞后于电流,电路呈容性,其负载称为容性负载。 若X﹤0(即X L =X C )时,Ψ=0,电压与电流同相,电路呈纯阻性,其负载称为阻性负载。此 时的电路称为串联谐振电路。 4.电路的功率(重点) 交流电路中,总电压有效值与总电流有效值的乘积称为视在功率,用S表示,即S=UI 上式中 I——总电流有效值,单位为安(A); U——总电压有效值,单位为伏(V); S——视在功率,单位为伏安(VA)。 有功功率、无功功率和视在功率三者组成功率三角形,电压三角形、阻抗三角形和功率三角形都是相似三角形。 有功功率与视在功率之比称为功率因数,即cos=P/S 三、计算举例(30min) 已知:R=15Ω, L=0.3mH, C=0.2μF, 求i , u R , u L , u C、 Hz 10 3 ,V) 60 sin( 2 54 ? = ? + =f t uω

电阻,电容,电感之基本参数

电阻 电阻/电阻器的主要参数 在电阻器的使用中,必需正确应用电阻器的参数。电阻器的性能参数包括标称阻值及允许偏差、额定功率、极限工作电压、电阻温度系数、频率特性和噪声电动势等。对于普通电阻器使用中最常用的参数是标称阻值和允许偏差,额定功率。 ⑴标称电阻值和允许偏差 每个电阻器都按系列生产,有一个标称阻值。不同标称系列,电阻器的实际值在该标称系列允许误差范围之内。例如,E24系列中一电阻的标称值是1000欧,E24系列电阻的偏差是5%,这个电阻器的实际值可能在950~1050欧范围之内的某一个值,用仪表测得具体的阻值就是这个电阻的实际值。 表1-4 几种固定电阻器的外形和特点

压。器、仪表等。电路。 在要求电阻偏差小的电路中,可选用E48、E96、E192精密电阻系列,在电阻器的使用中,根据实际需要选用不同精密度的电阻,一般来说误差小的电阻温度系数也小,阻值稳定性高。 电阻的单位是欧姆,用符号Ω表示。还常用千欧(KΩ)、兆欧(MΩ)等单位表示。单位之间的换算关系是:1MΩ=1000KΩ=1000000Ω ⑵电阻器的额定功率 电阻器在电路中实际上是个将电能转换成热能的元件,消耗电能使自身温度升高。电阻器的额定功率是指在规定的大气压和特定的温度环境条件下,长期连续工作所能呈受的最大功率值。电阻器实际消耗的电功率P等于加在电阻器上的电压与

流过电阻器电流的乘积,即P=UI。电阻器的额定功率从0. 05W至500W之间数十种规格。在电阻的使用中,应使电阻的额定功率大于电阻在电路中实际功率值的1.5~2倍以上。 表1-5 电阻器和电位器的命名方法 图1-4 电阻器额定功率的图形符号 在现代电子设备中,还常用到如水泥电阻和无引脚的片状电阻等新型电阻器。水泥电阻体积小,功率较大,在电路中常作降压或分流电阻。 片状电阻有两种类型,厚膜片状电阻和薄膜片状电阻。目前常用的是厚膜电阻,如国产RL11系列片状电阻。片状电阻的特点是体积小,重量轻,高频特性好,无引脚采用贴焊安装。除此之外,还有集成电阻(排阻)。

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