电阻电容电感特性
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电路元件电阻电容和电感的特性电路元件电阻、电容和电感是电路中常见的三种元件。
它们各自有着不同的特性和作用。
本文将分别介绍电阻、电容和电感的特性,以及它们在电路中的应用。
一、电阻的特性电阻是电流通过时会产生阻碍的元件。
它的特性主要包括电阻值、功率耗散和温度系数。
1. 电阻值电阻值是电阻对电流的阻碍程度的度量。
单位为欧姆(Ω),标示为R。
电阻值越大,对电流的阻碍越大。
根据欧姆定律,电阻值与电流之间的关系为I=V/R,其中I为电流,V为电压。
2. 功率耗散电阻元件在电流通过时会产生热量,这就是功率耗散。
功率耗散与电流和电压有关,计算公式为P=I^2 * R,其中P为功率,I为电流,R 为电阻值。
因此,在选用电阻时需要注意功率耗散是否在其额定范围内。
3. 温度系数电阻的阻值随温度的变化而变化,这就是温度系数。
温度系数用于描述电阻值随温度变化的情况,单位为ppm/℃。
温度系数越小,电阻值随温度变化的影响越小。
二、电容的特性电容是能储存电荷的元件。
它的特性主要包括电容值、电压容量和介质常数。
1. 电容值电容值是电容储存电荷的能力的度量。
单位为法拉(F),标示为C。
电容值越大,表示电容储存电荷的能力越强。
电容值与电容的结构和材料有关。
2. 电压容量电容元件能够承受的最大电压称为电压容量。
当电压超过电容的额定电压时,电容可能会损坏。
因此,在设计电路时需要根据电容的电压容量来选用合适的元件。
3. 介质常数电容的性能与介质有关,不同介质的电容性能也有所差异。
介质常数是刻画介质性能的指标,它描述了介质相对于真空的电容储存能力。
介质常数越大,电容性能越好。
三、电感的特性电感是电流变化时产生的磁场对电流的阻碍程度的元件。
它的特性主要包括感值、频率特性和饱和电流。
1. 感值感值是电感对电流的阻碍程度的度量。
单位为亨利(H),标示为L。
感值越大,电感对电流的阻碍越大。
电感值与电感线圈的结构和材料有关。
2. 频率特性电感的阻抗与电流频率有关,频率越高,感应电流越小。
第二节电阻、电感、电容在交流电路中的特性在直流稳态电路中,电感元件可视为短路,电容元件可视为开路。
但在交流电路中,由于电压、电流随时间变化,电感元件中的磁场不断变化,引起感生电动势;电容极板间的电压不断变化,引起电荷在与电容极板相连的导线中移动形成电流。
因此,电阻R、电感L、及电容C对交流电路中的电压、电流都会产生影响。
电压和电流的波形及相量图如图2-10b、c所示。
电阻R两端的电压和流经R的电流同相,且其瞬时值、幅值及有效值均符合欧姆定律。
电阻元件R的瞬时功率为:电阻功率波形如图2-10d。
任一瞬间,p≥0,说明电阻都在消耗电能。
电阻是耗能元件,将从电源取得的电能转化为热能。
电路中通常所说的功率是指一个周期内瞬时功率的平均值,称平均功率,又称有功功率,用大写字母P表示,单位为瓦(W)。
(2-13)式中,U、I 分别为正弦电压、电流的有效值。
例2 -4有一电灯,加在其上的电压u=311sin314t V,电灯电阻R=100Ω,求电流I、电流有效值I和功率P。
若电压角频率由314rad/s变为3140rad/s,对电流有效值及功率有何影响?解:由欧姆定律可知因电阻阻值与频率无关,所以当频率变化时,电流有效值及功率不变。
2.电感元件当电感线圈中通过一交变电流i时,如图2-11a,在线圈中引起自感电动势e L,设电流(2-14)电感电压(2-15)用相量表示:即(2-16)同理,有效值相量(2-17)令则式2-18为电感元件的伏安特性,其中XL称为电感抗,简称感抗,单位欧姆(Ω)。
感抗XL表示电感对交流电流的阻碍能力,与电阻元件的电阻R类似;但与电阻不同,XL 不仅与电感元件本身的自感系数L有关,还与正弦电流的角频率ω有关,ω越大,感抗越大。
对于直流电路,ω=0,XL=0,电感可视为短路。
电感元件的瞬时功率为:(2-21)其平均值为:(2-22)电感的瞬时功率波形图见图2-11d。
在第一和第三个1/4周期,电感元件处于受电状态,它从电源取得电能并转化为磁场能,功率为正,电感元件所储存的磁场能(2-23)电流的绝对值从0增加到最大值Im,磁场建立并逐渐增强,磁场能由0增加到最大值1/2LIm2;在第二和第四个1/4周期,电感元件处于供电状态,它把磁场能转化为电能返回给电路,功率为负,电流由最大值减小到0,磁场消失,磁场能变为0。
电路基础原理交流电路中的电阻电感电容特性电路基础原理:交流电路中的电阻、电感和电容特性电路作为现代科技的基础,我们在日常生活中几乎无时无刻不与电路打交道。
要理解电路的工作原理,掌握其基础特性是至关重要的。
本文将带你深入了解交流电路中的电阻、电感和电容的特性,并解释它们在电路中的应用。
一、电阻的特性和应用电阻是电路中最常见的元件之一,它的作用是限制电流的流动。
电阻的物理特性可以通过欧姆定律来描述,即电阻等于电流与电压之比。
在交流电路中,电阻依然遵循欧姆定律,但是电流和电压是随时间变化的,因此需要使用交流电路的计算方法。
电阻在交流电路中可以产生热量,这一特性被广泛应用于发热元件和电炉等设备。
二、电感的特性和应用电感是另一种常见的电路元件,它是由螺线圈或线圈制成的,并呈现出储存磁能的特性。
当电流通过电感时,磁场会储存在其中,并且随时间变化而变化。
电感的大小可以通过一种叫做亨利(Henry)的单位来描述。
电感的物理特性使得它可以抵抗电流的变化,形成电动势,这样的过程称为自感。
电感在交流电路中,可以用来过滤高频噪声、限制电流变化和调节电源的输出电压。
三、电容的特性和应用电容是电路中的另一种基础元件,它由两个导体板之间的绝缘材料(介质)隔开而构成。
电容的主要特性是储存电荷,它的单位是法拉(Farad)。
当电压施加在电容上时,正负电荷会在导体板之间堆积,形成电场。
电容可以储存电荷并释放电荷,因此在交流电路中可以用于存储电能、平滑电压和变压器中起到传递能量的作用。
四、电阻、电感和电容在交流电路中的组合应用在实际的电路中,电阻、电感和电容可以组合成R-L-C电路。
这种电路可以产生各种各样的效果和特性。
例如,串联电路中的电阻、电感和电容可以形成滤波器,用于过滤某一频率范围内的信号;并联电路中的电阻、电感和电容可以形成谐振器,用于特定频率的放大和传输;还可以通过调整电阻、电感和电容的数值来改变电路的特性,实现需要的功能。
电路元件电阻电容和电感的作用和特性电路元件电阻、电容和电感是电路中常见的三种基本元件,它们各自具有不同的作用和特性。
在本文中,我将详细讨论这三种元件的作用和特点。
1. 电阻(Resistor)电阻是电路中最常见的元件之一。
它的作用是限制电流的流动,阻碍电流通过的能力。
电阻器的电阻值用欧姆(Ω)表示,可以根据需要选择合适的电阻值来控制电路的电流。
电阻对电流有以下影响:- 限制电流大小:电阻通过电功率将电能转化为热能,并限制了电流的流动。
当电阻值增加时,电路中的电流减小,反之亦然。
- 控制电路电压:通过欧姆定律,我们知道电压等于电流乘以电阻,因此可以通过选择适当的电阻值来控制电路的电压。
电阻的特性包括:- 热稳定性:电阻器的电阻值在一定的温度范围内是稳定的,不会因温度的变化而发生明显的变化。
- 精确性:电阻器的电阻值可以根据需要设计和制造,具有较高的精确度。
2. 电容(Capacitor)电容是一种具有存储电荷能力的元件。
它由两个导电板和介质组成,通过存储电荷来储存电能。
电容对电流有以下影响:- 存储和释放电荷:电容器可以存储电荷,并在需要时释放。
当电容器充电时,电流会流向电容器并使之充电;当电容器放电时,储存的电荷流回电路。
电容的特性包括:- 存储能力:电容器的储能能力取决于电容值和电压。
较大的电容值和电压可以存储更多的电荷和储存更多的电能。
- 频率依赖性:电容的容抗(阻抗)随频率的变化而变化。
在低频情况下,电容器的容抗较大;而在高频情况下,容抗较小。
3. 电感(Inductor)电感是一种具有储存磁场能力的元件。
它由线圈或线圈的组合构成,通过改变电流来储存和释放磁场能量。
电感对电流有以下影响:- 储存和释放磁场能量:当电流通过电感时,它会储存磁场能量,并在电流变化或断开电路时释放。
电感的特性包括:- 自感性:电感器对电流的变化具有自感应作用,即当电流变化时,会产生电势变化,阻碍电流的变化。
这是由电感器内部的自感效应引起的。
电子元件简介:电阻、电容和电感的特点和应用电子元件是电子电路中不可缺少的组成部分,其中电阻、电容和电感是最基础的三种元件。
本文将详细介绍电阻、电容和电感的特点和应用,并按以下步骤进行阐述:1. 电阻的特点和应用电阻是电子元件中最常见的一种,它是用来限制电流流动的元件。
电阻的特点主要有:1.1 电阻的单位是欧姆(Ω),用来表示电阻对电流的阻碍程度。
1.2 电阻的阻值可以通过颜色环标识法来判断,不同颜色的环组合代表不同的阻值。
1.3 电阻根据功率的大小可以分为小功率电阻和大功率电阻。
1.4 电阻可以用于限制电流、分压和电流检测等方面。
1.5 电阻在模拟电路、数字电路和电源电路中都有广泛的应用。
2. 电容的特点和应用电容是一种储存电荷的元件,其特点如下:2.1 电容的单位是法拉(F),用来表示电容器储存电荷的能力。
2.2 电容的容值大小可以通过标注在电容器上的数值来表示,如1μF表示容值为1微法拉。
2.3 电容器根据结构可以分为固定电容和可变电容。
2.4 电容器可以用来储存能量、滤波和交流电路的相位移动等方面。
2.5 电容在无线电通信、电源滤波和音频放大器等领域都有广泛的应用。
3. 电感的特点和应用电感是一种储存能量的元件,其特点如下:3.1 电感的单位是亨利(H),用于表示电感器存储能量的能力。
3.2 电感器的大小可以通过其自感系数来表示,其数值与线圈的结构、材料和匝数等因素有关。
3.3 电感器可以分为固定电感器和可变电感器。
3.4 电感器可以用于储能、滤波和频率选择等方面。
3.5 电感器在无线电通信、电源电路和磁复合材料等领域都有重要的应用。
综上所述,电阻、电容和电感都是电子元件中不可或缺的组成部分,它们各自具有特点和应用。
了解这些元件的特点并正确应用,有助于我们更好地设计和搭建电子电路,推动科技的发展。
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=1000000Ω⑵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。
1.高频电阻低频电子学中最普通的电路元件就是电阻,它的作用是通过将一些电能装化成热能来达到电压降低的目的。
电阻的高频等效电路如图所示,其中两个电感L模拟电阻两端的引线的寄生电感,同时还必须根据实际引线的结构考虑电容效应;用电容C模拟电荷分离效应。
电阻等效电路表示法根据电阻的等效电路图,可以方便的计算出整个电阻的阻抗:下图描绘了电阻的阻抗绝对值与频率的关系,正像看到的那样,低频时电阻的阻抗是R,然而当频率升高并超过一定值时,寄生电容的影响成为主要的,它引起电阻阻抗的下降。
当频率继续升高时,由于引线电感的影响,总的阻抗上升,引线电感在很高的频率下代表一个开路线或无限大阻抗。
一个典型的1KΩ电阻阻抗绝对值与频率的关系2.高频电容片状电容在射频电路中的应用十分广泛,它可以用于滤波器调频、匹配网络、晶体管的偏置等很多电路中,因此很有必要了解它们的高频特性。
电容的高频等效电路如图所示,其中L 为引线的寄生电感;描述引线导体损耗用一个串联的等效电阻R1;描述介质损耗用一个并联的电阻R2。
电容等效电路表示法同样可以得到一个典型的电容器的阻抗绝对值与频率的关系。
如下图所示,由于存在介质损耗和有限长的引线,电容显示出与电阻同样的谐振特性。
一个典型的1pF电容阻抗绝对值与频率的关系3.高频电感电感的应用相对于电阻和电容来说较少,它主要用于晶体管的偏置网络或滤波器中。
电感通常由导线在圆导体柱上绕制而成,因此电感除了考虑本身的感性特征,还需要考虑导线的电阻以及相邻线圈之间的分布电容。
电感的等效电路模型如下图所示,寄生旁路电容C和串联电阻R分别由分布电容和电阻带来的综合效应。
高频电感的等效电路与电阻和电容相同,电感的高频特性同样与理想电感的预期特性不同,如下图所示:首先,当频率接近谐振点时,高频电感的阻抗迅速提高;第二,当频率继续提高时,寄生电容C的影响成为主要的,线圈阻抗逐渐降低。
电感阻抗绝对值与频率的关系总之,在高频电路中,导线连同基本的电阻、电容和电感这些基本的无源器件的性能明显与理想元件特征不同。
直流电路中的电阻电容和电感直流电路中的电阻、电容和电感一、引言电阻、电容和电感是直流电路中常见的三种基本元件,它们在电路中起着重要的作用。
本文将详细介绍直流电路中电阻、电容和电感的特性和应用。
二、电阻电阻是指阻碍电流通过的物理量,单位为欧姆(Ω)。
在直流电路中,电阻对电流的变化非常稳定,线性关系明显。
1. 特性- 电阻产生的主要效应是消耗电能,通过电阻的电流与电压之间遵循欧姆定律:I = V/R。
- 不同材质的电阻具有不同的电阻值,例如金属导体常用的电阻材料有铜、银等。
- 电阻的温度系数是描述电阻随温度变化的特性,一般表示为ppm/℃,常见的电阻温度系数有正温度系数和负温度系数。
2. 应用- 电阻可用于限流和分压,例如电阻在电源前串联可实现限流保护。
- 电阻还可以用于电压调节和分压,通过串联电阻可以实现电压的稳定输出。
- 在电子电路中,电阻还可用于电压分配和电流检测。
三、电容电容是指存储电荷的能力,单位为法拉(F)。
在直流电路中,电容能够存储电荷,并且对电流的变化具有一定的延迟效应。
1. 特性- 电容器由两个带电极板之间的介质隔开,当施加电压时,正负电荷在两板之间积累,形成电场。
- 电容器的容量大小取决于两板之间的面积、板间距以及介质介电常数。
- 电容器的充放电过程与时间有关,充电过程中电容器内的电荷线性增加,而放电过程则是指数型减少。
2. 应用- 电容可用于直流电源的滤波,通过并联电容器实现对电源的干扰信号滤除。
- 电容还可以用于启动电机、存储能量等。
四、电感电感是指导体中所产生的自感感应,单位为亨利(H)。
在直流电路中,电感对电流的变化具有抵抗效应,并且能够存储磁能。
1. 特性- 电感通过阻碍电流的变化来储存磁能,并产生电动势抵抗电流的变化。
- 电感的大小取决于线圈的匝数、截面积以及磁导率。
- 电感的极性具有反向电压的特性,在电流变化快速的场合会产生自感电压。
2. 应用- 电感可用于直流电源的滤波,通过串联电感器实现对电源中的高频噪声滤除。
电感、电阻和电容的关系和作用电感是衡量线圈产生电磁感应能力的物理量.给一个线圈通入电流,线圈周围就会产生磁场,线圈就有磁通量通过.通入线圈的电源越大,磁场就越强,通过线圈的磁通量就越大.实验证明,通过线圈的磁通量和通入的电流是成正比的,它们的比值叫做自感系数,也叫做电感。
电阻是描述导体导电性能的物理量,用R表示。
电阻由导体两端的电压U 与通过导体的电流I的比值来定义,即R=U/I。
所以,当导体两端的电压一定时,电阻愈大,通过的电流就愈小; 反之,电阻愈小,通过的电流就愈大。
电容,就是容纳和释放电荷的电子元器件。
电容的基本工作原理就是充电放电,当然还有整流、振荡以及其它的作用。
另外电容的结构非常简单,主要由两块正负电极和夹在中间的绝缘介质组成,所以电容类型主要是由电极和绝缘介质决定的。
电阻用途:阻碍电流通过,可以起到了在电路中起分压、降压、限流、负载、分流、区配等作用;电容作用在于可以在电路中起滤波、耦合、旁路、调谐和能量转换等作用;电感的作用主要在于在电路中有通直流、阻交流,通低频、阻高频的作用。
其实电感、电阻和电容元件电容,在电器之中通过复杂的组合在一起发挥着作用,利用这三个元件之间的特性,相互补充构成复杂电路。
其中电感的电阻与频率有关,所以常用在与频率有关的电路,有机组合它可以把特定频率的电流加强或减弱。
举一个现实生活中的例子,我们经常会看到的电源在拔下插头后,上面的二极管还会持续再亮一会儿,这是为什么呢?其实这是因为里面的电容事先存储了电能,然后释放。
当然这个电容原本是用作滤波的。
至于所谓的电容滤波,不知你有没有用整流电源听随身听的经历,劣质的电源由于厂家出于节约成本考虑使用了非常小的容量的滤波电容,耳机内就会有有嗡嗡声出现。
这时可以在电源两端带上一个较大容量的电解电容(1500μF,注意正极接正极),一般可以改善听觉的效果。
发烧友制作HiFi高级音响,少说都会用上了至少1万微法以上的电容器来滤波,滤波电容越大,输出的电压波形越接近直流,而且电容的储能作用,使得突发的大信号到来时,电路有足够的能量转换为强劲有力的音频输出。
电阻、电容、电感的区别电容、电感与电阻的区别,很多老师和同学都是不熟悉的,甚至在交流电路中,有很多人还将它们的作用混为一谈,都按电阻的作用来进行分析,从而造成了很多低级错误,笔者在此略作一个辨析,以供大家参考。
一、对电流影响的本质不同1、电阻导体电阻对电流的阻碍作用,实际上是自由电荷与导体中其余部分的碰撞(比如金属导体中自由电子和金属阳离子的碰撞),使自由电荷的定向移动能量损失,转化为其余部分热运动动能的过程,有序的定向移动向无序的热运动的转化,即电能向内能的转化,这种无序的热运动不能完全自发的转化为有序的自由电荷定向移动,也就是说,这种能量转化具有方向性。
2、电容在不稳定电路中,当与电容器并联的其余部分两端电压高于电容器两极板间电压时,就会在其余部分和电容器之间形成充电电流,电容器被充电,定向移动的电荷被转移到电容器极板上,在两板间形成电场,将电路中的电能转化为储存于两板间的电场能,能量还是有序的。
当与电容器并联的其余部分两端电压低于电容器两极板间电压时,就会在电容器和其余部分之间形成放电电流,电容器被充电,电荷从电容器极板上转移到电路中发生定向移动,将储存于两板间的电场能转化为电路中的电能。
从上述分析可以看出来,如果不考虑电磁辐射的话,电容器充放电,实际上是两种有序运动的相互转化。
3、电感在不稳定电路中,当与电感器(线圈)串联的电路中电流增加时,电流形成的磁场增强导致电感器中磁通量增大,进而引起自感电动势阻碍电流的增加,这一过程,电路中传来的电能转化为电感器中的磁场能;反过来,当与电感器(线圈)串联的电路中电流减小时,电流形成的磁场减弱导致电感器中磁通量减小,进而引起自感电动势阻碍电流的减弱,这一过程,电感器中的磁场能转化为电路中的电能。
从上述分析可以看出来,如果不考虑电磁辐射的话,电感器的自感现象,实际上也是两种有序运动的相互转化。
二、对电流影响的表现不同1、暂态电路中(1)电阻:阻碍电流R U I =(2)电容:①充电过程:阻碍电流R U U I C -=,可以将此式变形为R U R U I C -=,其中R U 可以看作是电路中的电压产生的正向电流,RU C 可以看作是电容器电压产生的反向电流,电路中的电流是这两个电流的和。
电路中的电阻电容和电感有哪些基本特性电路中的电阻、电容和电感是电路中常见的三种基本元件,它们具有各自独特的特性。
本文将就电路中的电阻、电容和电感的基本特性进行探讨。
一、电阻的基本特性电阻是指电路中抵抗电流流动的元件,常用单位是欧姆(Ω)。
以下是电阻的基本特性:1. 阻值(电阻大小):电阻的阻值表示电阻对电流的阻碍程度,阻值越大,电流通过的越困难。
2. 电压-电流关系:根据欧姆定律,电阻元件的电压和电流之间存在线性关系,即V=IR,其中V表示电压,I表示电流,R表示电阻。
3. 功率消耗:当电流通过电阻时,电阻元件会发生功率消耗,功率的大小与电压和电流的乘积成正比。
4. 发热特性:由于电阻发生功率消耗,因此在高电流通过时会发热,需要特别注意散热问题。
二、电容的基本特性电容是储存电荷的元件,常用单位是法拉(F)。
以下是电容的基本特性:1. 电容量(容值大小):电容的容值表示其储存电荷的能力,容值越大,电容器储存电荷的能力越强。
2. 充放电过程:电容器可以通过连接电源进行充电,当电容器充满电荷后,可以通过放电过程释放电荷。
3. 电压-电荷关系:电容器上的电压与其带有的电荷量之间呈线性关系,电容器的电压随电荷量的增加而增加。
4. 频率特性:电容器对不同频率的交流信号具有不同的阻抗,对低频信号直流响应较好,对高频信号表现出较高的阻抗。
三、电感的基本特性电感是储存磁能的元件,常用单位是亨利(H)。
以下是电感的基本特性:1. 电感量(感值大小):电感的感值表示其储存磁能的能力,感值越大,电感器储存磁能的能力越强。
2. 反应速度:电感器对电流的变化有一定的惯性反应,即不会立即改变电流强度,具有瞬态特性。
3. 频率特性:电感器对交流信号的阻抗与频率有关,对高频信号表现出较高的阻抗,对低频信号直流响应较好。
4. 电感耦合:电感可以通过互感耦合方式将信号传递到其他电路中,实现信号的耦合与隔离。
综上所述,电路中的电阻、电容和电感是具有不同特性的基本元件。
1.高频电阻低频电子学中最普通的电路元件就是电阻,它的作用是通过将一些电能装化成热能来达到电压降低的目的。
电阻的高频等效电路如图所示,其中两个电感L模拟电阻两端的引线的寄生电感,同时还必须根据实际引线的结构考虑电容效应;用电容C模拟电荷分离效应。
电阻等效电路表示法根据电阻的等效电路图,可以方便的计算出整个电阻的阻抗:下图描绘了电阻的阻抗绝对值与频率的关系,正像看到的那样,低频时电阻的阻抗是R,然而当频率升高并超过一定值时,寄生电容的影响成为主要的,它引起电阻阻抗的下降。
当频率继续升高时,由于引线电感的影响,总的阻抗上升,引线电感在很高的频率下代表一个开路线或无限大阻抗。
一个典型的1K?电阻阻抗绝对值与频率的关系2.高频电容片状电容在射频电路中的应用十分广泛,它可以用于滤波器调频、匹配网络、晶体管的偏置等很多电路中,因此很有必要了解它们的高频特性。
电容的高频等效电路如图所示,其中L 为引线的寄生电感;描述引线导体损耗用一个串联的等效电阻R1;描述介质损耗用一个并联的电阻R2。
电容等效电路表示法同样可以得到一个典型的电容器的阻抗绝对值与频率的关系。
如下图所示,由于存在介质损耗和有限长的引线,电容显示出与电阻同样的谐振特性。
一个典型的1pF电容阻抗绝对值与频率的关系3.高频电感电感的应用相对于电阻和电容来说较少,它主要用于晶体管的偏置网络或滤波器中。
电感通常由导线在圆导体柱上绕制而成,因此电感除了考虑本身的感性特征,还需要考虑导线的电阻以及相邻线圈之间的分布电容。
电感的等效电路模型如下图所示,寄生旁路电容C和串联电阻R分别由分布电容和电阻带来的综合效应。
高频电感的等效电路与电阻和电容相同,电感的高频特性同样与理想电感的预期特性不同,如下图所示:首先,当频率接近谐振点时,高频电感的阻抗迅速提高;第二,当频率继续提高时,寄生电容C的影响成为主要的,线圈阻抗逐渐降低。
电感阻抗绝对值与频率的关系总之,在高频电路中,导线连同基本的电阻、电容和电感这些基本的无源器件的性能明显与理想元件特征不同。
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。
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=IxUP=I2xRP=U2/R图2电阻的功率标识图3电阻的类型标识表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。
表6色环颜色所代表的数字或意义比方有一个碳质电阻,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%。
双比方有一个碳质电阻,它有棕、绿、黑三道色环,它的阻值就是15欧,误差是±20%。
二、电阻器的分类三、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及环境温度为一55°C〜+70°C的条件下,电阻器长期工作所允许耗散的最大功率。
再谈电阻、电容、三极管等电子元件基础第一章:基本元件第一节电阻器电阻,英文名resistance,通常缩写为R,它是导体的一种基本性质,与导体的尺寸、材料、温度有关。
欧姆定律说,I=U/R,那么R=U/I,电阻的基本单位是欧姆,用希腊字母"Ω"表示,有这样的定义:导体上加上一伏特电压时,产生一安培电流所对应的阻值。
电阻的主要职能就是阻碍电流流过。
事实上,"电阻"说的是一种性质,而通常在电子产品中所指的电阻,是指电阻器这样一种元件。
师傅对徒弟说:"找一个100欧的电阻来!",指的就是一个"电阻值"为100欧姆的电阻器,欧姆常简称为欧。
表示电阻阻值的常用单位还有千欧(kΩ),兆欧(MΩ)。
一、电阻器的种类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,R代表电阻,T-碳膜,J-金属,X-线绕,是拼音的第一个字母。
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二、电阻器的标识这些直接标注的电阻,在新买来的时候,很容易识别规格。
可是在装配电子产品的时候,必须考虑到为以后检修的方便,把标注面朝向易于看到的地方。
电阻、电容与电感的基本性质在电子电路的世界里,电阻、电容和电感是三个非常重要的基本元件,它们各自具有独特的性质,在电路中发挥着不可或缺的作用。
电阻,简单来说,就是对电流流动的阻碍。
想象一下电流就像水流,电阻就是河道中的石头或者狭窄的地方,会让水流变得不那么顺畅。
电阻的大小用欧姆(Ω)来衡量。
电阻的阻值越大,对电流的阻碍就越强,通过的电流就越小。
电阻的一个重要性质是欧姆定律。
根据欧姆定律,通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比,与电阻的阻值成反比。
这就好比,水压越大,通过狭窄水管的水流就越大,但水管越细,水流还是会变小。
电阻在电路中的作用多种多样。
它可以用来限制电流的大小,防止电路中的元件因为过大的电流而损坏。
比如在发光二极管(LED)电路中,通常会串联一个合适阻值的电阻,来限制通过 LED 的电流,保护 LED 不会因为电流过大而烧毁。
电阻还可以用来分压。
在串联电路中,各个电阻上的电压之和等于电源电压,而每个电阻上的电压大小与电阻的阻值成正比。
通过合理选择电阻的阻值,可以得到我们所需要的电压值。
此外,电阻还能用于产生热量,像电暖器、电烤箱等设备就是利用电阻的这一特性来工作的。
接下来我们说说电容。
电容就像是一个电荷的“储存罐”。
它由两个导体极板中间隔以绝缘介质组成。
电容的大小称为电容量,用法拉(F)作为单位。
电容的电容量越大,能够储存的电荷量就越多。
电容的一个关键性质是它能够“隔直流,通交流”。
当直流电压加到电容上时,刚开始会有电流通过,给电容充电,一旦电容充满电,电流就不再通过,相当于断路。
而对于交流电压,由于电压的大小和方向不断变化,电容会不断地充电和放电,从而形成电流通过。
电容在电路中的应用十分广泛。
它可以用于滤波,平滑电源输出的电压,去除其中的交流成分,得到较为稳定的直流电压。
在数字电路中,电容常被用作去耦电容,消除电源线上的噪声干扰,保证芯片的正常工作。
另外,电容还能用于定时,比如在一些定时器电路中,通过给电容充电和放电的时间来控制电路的工作节奏。
电阻电容电感的特性
电阻、电容和电感是电路中常见的三种元件,它们分别具有不同的
特性和功能。
本文将分别探讨电阻、电容和电感的特性及其在电路中
的作用。
一、电阻的特性
电阻是电路中最常见的元件之一,它的主要作用是阻碍电流的流动。
电阻的特性可以通过电阻值来衡量,单位为欧姆(Ω)。
电阻的阻值越大,其阻碍电流的能力越强。
电阻的特性也包括功率承受能力、温度
系数等。
电阻在电路中常用于限流、限压、分压、分流等作用,保护
电路中其他元件不受过大的电流冲击。
二、电容的特性
电容是电路中储存电荷的元件,其主要特性是电容量和工作频率。
电容的单位为法拉(F),通常表示为微法(μF)、皮法(pF)等。
电
容的特性决定了其对交流电信号的传输和储存能力。
电容在交流电路
中可以滤波、隔直、储能等作用,广泛应用于各种电子设备和电路中。
三、电感的特性
电感是电路中储存能量的元件,其特性主要包括电感值和工作频率。
电感的单位为亨利(H),通常表示为毫亨(mH)、微亨(μH)等。
电感的特性决定了其对交流电信号的阻抗和滤波能力。
电感在交流电
路中可以起到滤波、阻抗匹配、谐振等作用,常用于无线通信、功率
放大等领域。
综上所述,电阻、电容和电感是电路中常见的三种基本元件,它们分别具有不同的特性和作用。
了解电阻、电容和电感的特性可以帮助我们更好地设计和分析电路,实现电路的稳定、高效运行。
希望本文对读者对电阻、电容和电感的特性有所启发。
再谈电阻、电容、三极管等电子元件基础第一章:基本元件第一节电阻器电阻,英文名resistance,通常缩写为R,它是导体的一种基本性质,与导体的尺寸、材料、温度有关。
欧姆定律说,I=U/R,那么R=U/I,电阻的基本单位是欧姆,用希腊字母"Ω"表示,有这样的定义:导体上加上一伏特电压时,产生一安培电流所对应的阻值。
电阻的主要职能就是阻碍电流流过。
事实上,"电阻"说的是一种性质,而通常在电子产品中所指的电阻,是指电阻器这样一种元件。
师傅对徒弟说:"找一个100欧的电阻来!",指的就是一个"电阻值"为100欧姆的电阻器,欧姆常简称为欧。
表示电阻阻值的常用单位还有千欧(kΩ),兆欧(MΩ)。
一、电阻器的种类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,R代表电阻,T-碳膜,J-金属,X-线绕,是拼音的第一个字母。
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二、电阻器的标识这些直接标注的电阻,在新买来的时候,很容易识别规格。
可是在装配电子产品的时候,必须考虑到为以后检修的方便,把标注面朝向易于看到的地方。
所以在弯脚的时候,要特别注意。
在手工装配时,多这一道工序,不是什么大问题,但是自动生产线上的机器没有那么聪明。
而且,电阻器元件越做越小,直接标注的标记难以看清。
因此,国际上惯用"色环标注法"。
事实上,"色环电阻"占据着电阻器元件的主流地位。
"色环电阻"顾名思义,就是在电阻器上用不同颜色的环来表示电阻的规格。
有的是用4个色环表示,有的用5个。
有区别么?是的。
4环电阻,一般是碳膜电阻,用3个色环来表示阻值,用1个色环表示误差。
5环电阻一般是金属膜电阻,为更好地表示精度,用4个色环表示阻值,另一个色环也是表示误差。
下表是色环电阻的颜色-数码对照表:色环电阻的规则是最后一圈代表误差,对于四环电阻,前二环代表有效值,第三环代表乘上的次方数。
不要怕,记住颜色和数码就行啦,其他的不用记。
有一个秘诀:面对一个色环电阻,找出金色或银色的一端,并将它朝下,从头开始读色环。
例如第一环是棕色的,第二环是黑色的,第三环是红色的,第四环是金色的,那么它的电阻值是1、0,第三环是添零的个数,这个电阻添2个零,所以它的实际阻值是1000Ω,即1kΩ。
三、可变电阻可变电阻又称为电位器,电子设备上的音量电位器就是个可变电阻。
但是一般认为电位器都是可以被手动调节的,而可变电阻一般都较小,装在电路板上不经常调节。
可变电阻有三个引脚,其中两个引脚之间的电阻值固定,并将该电阻值称为这个可变电阻的阻值。
第三个引脚与任两个引脚间的电阻值可以随着轴臂的旋转而改变。
这样,可以调节电路中的电压或电流,达到调节的效果。
四、特种电阻光敏电阻是一种电阻值随外界光照强弱(明暗)变化而变化的元件,光越强阻值越小,光越弱阻值越大。
其外形和电路符号如图2所示。
如果把光敏电阻的两个引脚接在万用表的表笔上,用万用表的R×1k挡测量在不同的光照下光敏电阻的阻值:将光敏电阻从较暗的抽屉里移到阳光下或灯光上,万用表读数将会发生变化。
在完全黑暗处,光敏电阻的阻值可达几兆欧以上(万用表指示电阻为无穷大,即指针不动),而在较强光线下,阻值可降到几千欧甚至1千欧以下。
利用这一特性,可以制作各种光控的小电路来。
事实上街边的路灯大多是用光控开关自动控制的,其中一个重要的元器件就是光敏电阻(或者是光敏三级管,一种功能相似的带放大作用的半导体元件)。
光敏电阻是在陶瓷基座上沉积一层硫化镉(CdS)膜后制成的,实际上也是一种半导体元件。
新村里声控楼道灯在白天不会点亮,也是因为光敏电阻在起作用。
我们可以用它制作电子报晓鸡,清晨天亮时喔喔叫。
热敏电阻是一个特殊的半导体器件,它的电阻值随着其表面温度的高低的变化而变化。
它原本是为了使电子设备在不同的环境温度下正常工作而使用的,叫做温度补偿。
新型的电脑主板都有CPU测温、超温报警功能,就是利用了的热敏电阻。
第二节电容器电子制作中需要用到各种各样的电容器,它们在电路中分别起着不同的作用。
与电阻器相似,通常简称其为电容,用字母C表示。
顾名思义,电容器就是"储存电荷的容器"。
尽管电容器品种繁多,但它们的基本结构和原理是相同的。
两片相距很近的金属中间被某物质(固体、气体或液体)所隔开,就构成了电容器。
两片金属称为电极板,中间的物质叫做介质。
电容器也分为容量固定的与容量可变的。
但常见的是固定容量的电容,最多见的是电解电容和瓷片电容。
? ?不同的电容器储存电荷的能力也不相同。
规定把电容器外加1伏特直流电压时所储存的电荷量称为该电容器的电容量。
电容的基本单位为法拉(F)。
但实际上,法拉是一个很不常用的单位,因为电容器的容量往往比1法拉小得多,常用微法(μF)、纳法(nF)、皮法(pF)(皮法又称微微法)等,它们的关系是:1法拉(F)= 1000000微法(μF) 1微法(μF)= 1000纳法(nF)= 1000000皮法(pF)在电子线路中,电容用来通过交流而阻隔直流,也用来存储和释放电荷以充当滤波器,平滑输出脉动信号。
小容量的电容,通常在高频电路中使用,如收音机、发射机和振荡器中。
大容量的电容往往是作滤波和存储电荷用。
而且还有一个特点,一般1μF以上的电容均为电解电容,而1μF以下的电容多为瓷片电容,当然也有其他的,比如独石电容、涤纶电容、小容量的云母电容等。
电解电容有个铝壳,里面充满了电解质,并引出两个电极,作为正(+)、负(-)极,与其它电容器不同,它们在电路中的极性不能接错,而其他电容则没有极性。
把电容器的两个电极分别接在电源的正、负极上,过一会儿即使把电源断开,两个引脚间仍然会有残留电压(学了以后的教程,可以用万用表观察),我们说电容器储存了电荷。
电容器极板间建立起电压,积蓄起电能,这个过程称为电容器的充电。
充好电的电容器两端有一定的电压。
电容器储存的电荷向电路释放的过程,称为电容器的放电。
举一个现实生活中的例子,我们看到市售的整流电源在拔下插头后,上面的发光二极管还会继续亮一会儿,然后逐渐熄灭,就是因为里面的电容事先存储了电能,然后释放。
当然这个电容原本是用作滤波的。
至于电容滤波,不知你有没有用整流电源听随身听的经历,一般低质的电源由于厂家出于节约成本考虑使用了较小容量的滤波电容,造成耳机中有嗡嗡声。
这时可以在电源两端并接上一个较大容量的电解电容(1000μF,注意正极接正极),一般可以改善效果。
发烧友制作HiFi音响,都要用至少1万微法以上的电容器来滤波,滤波电容越大,输出的电压波形越接近直流,而且大电容的储能作用,使得突发的大信号到来时,电路有足够的能量转换为强劲有力的音频输出。
这时,大电容的作用有点像水库,使得原来汹涌的水流平滑地输出,并可以保证下游大量用水时的供应。
电子电路中,只有在电容器充电过程中,才有电流流过,充电过程结束后,电容器是不能通过直流电的,在电路中起着"隔直流"的作用。
电路中,电容器常被用作耦合、旁路、滤波等,都是利用它"通交流,隔直流"的特性。
那么交流电为什么能够通过电容器呢?我们先来看看交流电的特点。
交流电不仅方向往复交变,它的大小也在按规律变化。
电容器接在交流电源上,电容器连续地充电、放电,电路中就会流过与交流电变化规律一致的充电电流和放电电流。
电容器的选用涉及到很多问题。
首先是耐压的问题。
加在一个电容器的两端的电压超过了它的额定电压,电容器就会被击穿损坏。
一般电解电容的耐压分档为6.3V,10V,16V,25V,50V等。
电容在电路中一般用“C”加数字表示(如C13表示编号为13的电容)。
电容是由两片金属膜紧靠,中间用绝缘材料隔开而组成的元件。
电容的特性主要是隔直流通交流。
电容容量的大小就是表示能贮存电能的大小,电容对交流信号的阻碍作用称为容抗,它与交流信号的频率和电容量有关。
容抗XC=1/2πf c (f表示交流信号的频率,C表示电容容量)电话机中常用电容的种类有电解电容、瓷片电容、贴片电容、独石电容、钽电容和涤纶电容等。
识别方法:电容的识别方法与电阻的识别方法基本相同,分直标法、色标法和数标法3种。
电容的基本单位用法拉(F)表示,其它单位还有:毫法(mF)、微法(uF)、纳法(nF)、皮法(pF)。
其中:1法拉=103毫法=106微法=109纳法=1012皮法容量大的电容其容量值在电容上直接标明,如10 uF/16V容量小的电容其容量值在电容上用字母表示或数字表示字母表示法:1m=1000 uF 1P2=1.2PF 1n=1000PF数字表示法:一般用三位数字表示容量大小,前两位表示有效数字,第三位数字是倍率。
如:102表示10×102PF=1000PF 224表示22×104PF=0.22 uF电容容量误差表符号 F G J K L M允许误差±1% ±2% ±5% ±10% ±15% ±20%如:一瓷片电容为104J表示容量为0. 1 uF、误差为±5%第三节电感器电感器在电子制作中虽然使用得不是很多,但它们在电路中同样重要。
我们认为电感器和电容器一样,也是一种储能元件,它能把电能转变为磁场能,并在磁场中储存能量。
电感器用符号L表示,它的基本单位是亨利(H),常用毫亨(mH)为单位。
它经常和电容器一起工作,构成LC滤波器、LC振荡器等。
另外,人们还利用电感的特性,制造了阻流圈、变压器、继电器等。
电感器的特性恰恰与电容的特性相反,它具有阻止交流电通过而让直流电通过的特性。
小小的收音机上就有不少电感线圈,几乎都是用漆包线绕成的空心线圈或在骨架磁芯、铁芯上绕制而成的。
有天线线圈(它是用漆包线在磁棒上绕制而成的)、中频变压器(俗称中周)、输入输出变压器等等。