同济大学 电工实验报告.

电工电子技术实习报告 专业：工程力学创新试验区 上课时间： 周五上午 小组成员：

常用电子元器件 常用的电工、电子元器件主要有电阻器，电容器，半导体二极管，稳压管，发光二极管，光敏二极管，数码管，三极管，晶闸管。 一． 电阻器 电阻器简称电阻，是组成电路最基本的元件之一，文字符号位：R，单位：欧姆。特点：对通过它的电流有一定的阻碍作用。

1.电阻的主要指标： 1）标称值——标示在电阻上的电阻值，通用标称值系列见下表：

实际生产使用中，上表所列数值再乘10的整数次方。 2）允许误差——标称值与实际值不完全相等。 例：标称值100欧的电阻，实际值为98欧，则误差为（100-98）/100=2% 3）额定功率——电阻长期连续工作允许消耗的最大功率 固定式电阻额定功率系列（W） 0.05 0.125 0.25 1 2 5 10 16 25 50 100 （一般来说，粗元器件功率大，细元器件功率小。） 2.常用电气符号

（1/8W） (1/4W) (1/2W) (1W)大于1W用数字表示2W 3.电阻型号命名: 例：RJ——金属膜 7——精密 1表示为精密金属膜电阻 H——合成膜 1——普通 T——碳膜 3——超高频 X——线绕 8——高压 4.电阻标注方法： 4.1、 直标法：在电阻表面直接标出型号，功率，标称值，误差，生产日期。例：RJ7-0.125W-51KΩ±1% 4.2、 符号法：用符号表示阻值及误差。 4.3、 例：R47J-0.47Ω±5% 2R7K-2.7Ω±10% 5K1F-5.1KΩ±1% 其中F±1% G±2% J±5% I±4% K±10% M±20% 4.4、 色标法（倒数第二根线表示倍率，倒数第一根表示误差）

例：四环电阻： 为26KΩ±5% 二．电容器 电容器是储存电荷的容器。文字符号为C，单位：法拉（F）。 （1F=1000mF1mF=1000μF 1μF=1000nF 1nF=1000pF） 电容器按绝缘介质分：空气，云母，纸质，陶瓷，涤纶，玻璃柚，铝电解。 特点是隔直流通交流。 即在直流电路中电容器相当于是断路；但是在交流电路中，因为电流的方向是随时间成一定的函数关系变化的。而电容器充放电的过程时有时间的，这个时候，在极板间形成变化的电场，而这个电场也是随时间变化的函数。实际上，电流是通过场的形式在电容器间通过的。电容器的基本功能是充电和放电。充电是使电容器带电（储存电荷和电能）的过程。这时电容器的两个极板总是一个极板带正电另一个带等量的负电。把电容器的一个极板接电源的正极，另一个接电源的负极，两个极板就分别带上了等量的异种电荷。充电后电容器的两极板之间就有了电场，充电过程把从电源获得的电能储存在电容器中。放电是使充电后的电容器失去电荷（释放电荷和电能）的过程。例如用一根导线把电容器的两极接通，两极上的电荷互相中和，电容器就会放出电荷和电能。放电后电容器的两极板之间的电场消失，电能转化为其他形式的能。在一般的电子电路中常用电容器来实现旁路、耦合、滤波、振荡、相移以及波形变换等，这些作用都是其充电和放点功能的演变。 电容器的命名基本分为四部分。第一部分：名称，用字母表示，电容器用C。第二部分：材料，用字母表示。第三部分：分类，一般用数字表示，个别用字母表示。第四部分：序号，用数字表示。 1. 电容器的额定电压： 在最低环境温度和额定环境温度下可连续加在电容器的最高直流电压有效值，一般直接标注在电容器外壳上，如果工作电压超过电容器的耐压，电容器击穿，造成不可修复的永久损坏。 电容器额定电压有：1.6V,4V,6.3V,10V,16V,25V,32V,40V,50V,63V,100V,125V,160V,250V,300V,400V,450V,500V,630V等，电容器的标示方式也有指标法符号法和色标法。 2.电容器的极性测试： 对于极性电容，用数字万用表MΩ档，读书从小变化到1。注意，电解电容有极性；对于非极性电容，对5000PF以上电容万用表读数跳动一下回到1，对5000PF以下电容，判断其有无容量（电容档）。 3.电解电容极性判断：

长脚是正极，短脚是负极。 三．半导体二极管 文字符号V，电气符号K极一般为银灰色。 A-阳极 K-阴极。 特点：具有单向导电性。 特性：硅管正向导通电压为0.6V，死区电压为0.5V。锗管正向导通电压为0.3V，死区电压为0.1V。

在环境温度升高时，二极管的正向特性曲线将左移，反向特性曲线下。温度每升高1°C，正向压降减小2~2.5mV；温度每升高10°C，反向电流约增大一倍。结论：二极管对温度很敏感。 1.二极管命名： (开关管为IN4148，整流管是将交流转换为直流，型号IN4001-7) 2. 二极管测试：

用（二极管）档数字万用表，见下图：若万用表显示“0。6”左右，则红表笔指的是阳极；若万用表显示“1”黑表笔指的是阳极。

四．稳压管 稳压管是具有稳压作用的硅二极管。 稳压管也是一种晶体二极管，它是利用PN结的击穿区具有稳定电压的特性来工作的。稳压管在稳压设备和一些电子电路中获得广泛的应用。我们把这种类型的二极管称为稳压管，以区别用在整流、检波和其他单向导电场合的二极管。 稳压二极管的特点就是击穿后，其两端的电压基本保持不变。（作用在反向击穿区） 这样，当把稳压管接入电路以后，若由于电源电压发生波动，或其它原因造成电路中各点电压变动时，负载两端的电压将基本保持不变。 文字符号：V。型号有IN4733(5V) IN4738(8V) IN4746(16V) IN4148(开关二极管)。稳压管命名为2CW或2DW。2DW232是双向稳压管。 由图可以看出稳压管的特性：当反向电压达到Uz时，管被击穿，稳压管电流变化很大，Uz却微变，动态电阻r很小，稳压性很好。使用时，稳压管工作在反向击穿状态，阳极接电源负极，必须串限流电阻。

五．发光二极管 发光二极管简称为LED。由镓（Ga）与砷（AS）、磷（P）的化合物制成的二极管，当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而可以用来制成发光二极管，在电路及仪器中作为指示灯，或者组成文字或数字显示。磷砷化镓二极管发红光，磷化镓二极管发绿光，碳化硅二极管发黄光。

文字符号为V，电气符号为发光二极管正向导通电压为1.4V以上，工作电流约10mA，发光颜色取决于半导体材料。如：砷化镓发红光，磷化镓发绿光或黄光。

六．光敏二极管 光敏二极管又称光电二极管，光敏二极管与半导体二极管在结构上是类似的,其管芯是一个具有光敏特征的PN结，具有单向导电性，因此工作时需加上反向电压。无光照时,有很小的饱和反向漏电流,即暗电流，此时光敏二极管截止。当受到光照时,饱和反向漏电流大大增加，形成光电流,它随入射光强度的变化而变化。当光线照射PN结时，可以使PN结中产生电子一空穴对，使少数载流子的密度增加。这些载流子在反向电压下漂移，使反向电流增加。因此可以利用光照强弱来改变电路中的电流。 七．数码管 数码管是一类显示屏，通过对其不同的管脚输入相对的电流 会使其发亮，从而显示出数字，能够显示时间、日期、温度等所有可用数字表示的参数。由于它的价格便宜、使用简单，在电器特别是家电领域应用极为广泛，比如空调、热水器、冰箱等等。绝大多数热水器用的都是数码管，其他家电也用液晶屏与荧光屏。 八． 三极管 三极管由两个PN结组成，分PNP及NPN型。 特点;放大电流作用。

晶体三极管（以下简称三极管）按材料分有两种：锗管和硅管。而每一种又有NPN和PNP两种结构形式，但使用最多的是硅NPN和PNP两种三极管，两者除了电源极性不同外，其工作原理都是相同的，下面仅介绍NPN硅管的电流放大原理。 对于NPN管，它是由2块N型半导体中间夹着一块P型半导体所组成，发射区与基区之间形成的PN结称为发射结,而集电区与基区形成的PN结称为集电结,三条引线分别称为发射极e、基极b和集电极c。 当b点电位高于e点电位零点几伏时，发射结处于正偏状态，而C点电位高于b点电位几伏时，集电结处于反偏状态，集电极电源Ec要高于基极电源Eb。 三极管是一种电流放大器件，但在实际使用中常常利用三极管的电流放大作用，通过电阻转变为电压放大作用。 三极管的分类: a.按材质分: 硅管、锗管 b.按结构分: NPN 、 PNP c.按功能分: 开关管、功率管、达林顿管、光敏管等. d. 按功率分：小功率管、中功率管、大功率管 e.按工作频率分：低频管、高频管、超频管 f.按结构工艺分：合金管、平面管 三极管常用的PNP型号为9012，NPN硅有9011、9013、9014等。 三极管大致有四种外形

三极管的测试是这部分的重点。 先用数字万用表二极管档测试基极。即用红表笔接三极管任意管脚，用黑表笔依次去接触另二管脚。若两次均测得显示“0.6”，则红表笔为基极，且为NPN型，若不是，则红表笔改接另一脚，直至测出基极。若两次均测得显示“1”，则红表笔为基极，且为PNP型；再用数字万用表“hFE”档，测试发射极，集电极，若为NPN型，则将三极管插入“NPN型”插座，显示20-200左右，则插座上的“C”对应三极管的集电极C，则插座上的“E”对应三极管的发射极E。 该章节主要是让我们了解了电工电子技术学科里面主要的一些元器件的基本常识规定。 【实验总结】（ ） 通过本章的学习，我们知道了电阻、电容器、二极管、稳压管等电子器件的命名及其分类方式。学会了如何估读电阻的阻值及估读的误差比率；如何用万用表测试电容器的极性；如何判断半导体二极管的极性；如何用万用表来区分三极管的型号（PNP型和NPN型）。了解到电容器按绝缘介质可分为空气、云母、纸质、陶瓷、铝电解等多种；极性电容器正负极不能反接，否则会永久损坏；稳压管是工作在反向击穿状态，阳极必须接电源负极，且必须串联限流电阻；发光二极管发光的原因是这些二极管是由镓与砷、磷的化合物制成的，当电子与空穴复合时能辐射可见光；三极管大致有四种外形：金属壳硅小功率管、金属壳锗小功率管、金属壳大功率管和塑料封装小功率管。

注意事项： ① 电阻上最后一根线不表示倍率，而是误差； ② 电解电容有极性，不能反接，一般长端为正极，短端为负极； ③ 二极管负极（K极）一般为银灰色； ④ 二极管对温度很敏感，因此使用时要注意环境温度对实验的影响； ⑤ 稳压管工作在反向击穿状态，阳极接电源负极，且要串联限流电阻； 【实验体会】（ ）