电路基本元件认识

第1单元 电路基本元器件的认识
3、电阻的色环标示法
第一环绿第色二环红色 第三环黑色第四环金色
第1单元 电路基本元器件的认识
3、电阻的色环标示法
第一环黄第色二环紫第色三环黑色第四环橙第色五环棕色
第1单元 电路基本元器件的认识
1.1.4 电阻的应用
利用串联电阻可以扩 大电压表量程
利用并联电阻可以扩 大电流表量程
顺接串联
反接串联
L顺= L1＋L2＋2M
L反= L1＋L2－2M
显然，具有互感的两个线圈在顺接串联时的等效电感L顺大 于无互感情况下两线圈的等效电感L= L1＋L1；反接串联时的 等效电感L反小于无互感情况下两线圈的等效电感L= L1＋L1。
利用此结论可以在实际工作中判断两个线圈的同名端。
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3 1和2’同时流入电流产生的磁场方 向一致是一对同名端；
3' 2和3’同时流入电流产生的磁场方 向一致也是一对同名端；
3和1’同时流入电流其磁场方向一致，同样也是一对同名端。
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两个耦合线圈的串联
耦合线圈在串联连接时有两种情况，一种是连接的两个端 子为异名端，这种连接方法称为顺接串联；另一种是连接的 两个端子为同名端，这种接法为反接串联，
水泥电阻
光敏电阻
以上均为阻值不可变的固定电阻，其标称阻值一般
标示在电阻上。固定电阻的图符号和文字符号如图
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滑线变阻器 碳膜电位器 可变电阻箱
可变电阻 开关电位器
功率型 可变电阻 玻璃铀电位器
可变电阻的阻值在一定的范围内可以调整， 标称阻值是其最大值，滑动端到任意一个固 定端的阻值在0和最大值之间连续可调。可 变电阻的图符号如右图所示：
第1单元 电路基本元器件的认识 计算下图所示电路中的电流I。已知电路中R1＝10Ω ，R2＝8Ω，R3＝2Ω，R4＝6Ω，路端电压U＝140V 。
RabRR 22RR 33448 8 8 84
R 34 R 3R 42 6 8 R＝R1＋Rab＝10＋4＝14Ω
I U14010A R 14
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2、电阻的数字符号标示法
数字符号标示法就是将需要标示的主要参数与技术指标用 数字或符号有规律地标示在产品表面上。例如：标有“101” 表示该电阻阻值为10Ω；标有“102”，表示该电阻阻值为 100Ω；标有“103”表示该电阻阻值为1kΩ；标有“104”表示 该电阻阻值为10kΩ；标有“106”表示该电阻阻值为1MΩ； 标有“107”表示该电阻阻值为10MΩ；如果一个电阻上标为 223，则这个电阻为22kΩ。
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1.1.3 电阻标称值的识别方法 1、电阻的直接标示法
200 5％
33Ω Ⅰ
1.5k 10％
8k2 Ⅱ
直接标示法就是将电阻器的阻值和误差等级直接用数 字印在电阻器上。对小于1000Ω的阻值只标数值，不标 单位；对kΩ、MΩ只标注k、M。精度等级标Ⅰ或Ⅱ级 ，Ⅲ级不标明。
第1单元 电路基ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ元器件的认识
计算1Ω电阻和40Ω电阻的串联等效电阻值和并 联等效电阻值。
R串＝1＋40＝41Ω R并1 1 4 40 00.98
由此例可看出，当两个阻值相差很大且串联连接时， 其等效电阻约等于大电阻的阻值。因此，在电阻串联电 路的分析过程中，应注意串联大电阻是电路中的主要矛 盾；当两个阻值相差较大的电阻并联时，等效电阻约等 于小电阻的阻值。即电阻并联电路的分析中小电阻是主 要矛盾。
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1.1 电阻的识别、应用和测量
1.1.1 电阻概述
导体对电流所呈现的阻碍作用称为电阻。
从本质上来看，电阻的阻值大小取决于物质本身的结
构，即决定于物质的电阻率。实际工程应用中，导体
的电阻不仅取决于电阻率的大小，还与导体的长度、
截面有关。即：
R l
S
式中，当电阻率的单位取【Ω·m】，导体的长度单位 用【m】，导体的截面用【m2】时，电阻的单位就是 欧姆【Ω】。
互感系数“M”简称互感，大小只与相邻两线圈的几何 尺
寸、线圈匝数、相互位置及线圈所处位置媒质的磁导率有 关。互感的大小反映了两相邻线圈之间磁场相互影响的强 弱程度。
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磁耦合的概念和耦合系数
如果两个线圈的磁场彼此发生接触，相互产生影响，我们 称它们具有磁耦合现象。耦合线圈磁场互相影响的程度取决 于两个线圈的几何尺寸、线圈的匝数、相互位置及线圈所处 位置媒质的导磁率。
普通电感器具有体积小、重量轻、结构牢固和安装使用方便
等优点，因而广泛用于收录机、电视机等电子设备中，用于
滤波、陷波、扼流、振荡、延迟等。
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低频电感线圈
低频电感扼流圈一般由铁心和绕组等构成。其结构有 封闭式和开启式两种，封闭式的结构防潮性能较好。低 频扼流圈常与电容器组成滤波电路，以滤除整流后残存 的交流成分。
电感也是构成电路的基本元件。电感器通电以后就会在它 周围建立磁场，并将从电路中接收到的电能转换为磁场能储 存起来，即建立磁场、储存磁能是电感器的主要工作方式。
电感的基本工作特性是通低频、阻高频。电感在交流电路 中常用作扼流、降压、谐振等。
衡量电感器储存磁场能量本领大小的参量称为电感量，用 “L”表示，国际单位制中用H【亨利】、mH【毫亨】和μH 【微亨】。这些单位之间的换算关系为：
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两个线圈之间的互感现象
两个相邻的闭合线圈L1和L2，若一个线圈中的电流发生变 化时，在本线圈中引起的电磁感应现象称为自感，自感用字
母“L”表示。在相邻线圈中引起的电磁感应现象称为互感， 用“M”表示。
L
L2
1
ψ1
uL1
uM2
i
1
在本线圈中相应产生的感应电
压称为自感电压，用uL表示；在
1H =103mH =106μH
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非耦合线圈的串联与并联
两个不具有耦合关系的线圈分别为L1和L2，当它们相串联 时，其总电感量为：
L=L1+L2
当L1和L2相并联时，其总电感量为：
L L1L2 L1 L2
上述计算公式只针对两只线圈的磁场互不影响，即它 们的磁场各自隔离而不相接触的情况。
ψ12
相邻线圈中产生的感应电压称为 互感电压，用uM表示。注脚中的
12是说明线圈1的磁场在线圈2中
的作用。
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互感电压中的“M”称为互感系数，单位和自感系数L相 同，都是亨利[H]。由于两个线圈的互感属于相互作用。 因此，对任意两个相邻的线圈总有：
MM12M21i1 12i221
电工技术基础（第2版）
第1单元 电路基本元器件的认识
第1单元 电路基本元件的认识 第2单元 电路测量 第3单元 交流电的产生和应用 第4单元 磁路与变压器 第5单元 异步电动机及其控制技术 第6单元 直流电动机 第7单元 电力系统及低压电器控制电路 第8单元 安全用电与防雷 第9单元 照明电路
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M2 -2M
等效电感量大！
异侧相并
L异

L1L2 -M2 L1 L2 2M
等效电感量小！
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1.2.2 电感器
普通固定电感器
贴片电感 电感电抗器
低频电感线圈
高频电感线圈
滤波电感
普通固定电感线圈包括滤波电感、贴片电感和电抗器等，
其电感量通常采用直标法和色标法标示，又称色码电感器。
两个具有磁耦合关系的互感线圈之间，电磁感应现象的 强弱程度不仅与它们之间的自感系数有关，还取决于两线 圈之间磁链耦合的松紧程度。
表征两线圈之间磁链耦合的松紧程度用耦合系数“k” 表示：
k M L1 L2
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“同名端”的概念
某一瞬间，具有磁耦合关系的两线圈各有一电流流入线
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电位器的体积大小和转轴的轴端式样要符合电路的要 求。如经常旋转调整的选用铣平面式；作为电路调试用 的可选用带起子槽式等。电位器在代用时应注意功率不 得小于原电位器的功率，阻值可比原来电位器的阻值略 大或略小。
一般情况下所选用电阻器的额定功率要大于在电路中 电阻实际消耗功率的两倍左右，以保证电阻器使用的安 全可靠性。
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表1.1
常用材料在20℃的电阻率
第1单元 电路基本元器件的认识
在商场买回1捆长度l＝100m、截面积S＝1mm2 的铜芯绝缘导线，求这捆导线的电阻。 （电阻率可查表1.1）
S＝1mm2＝1×10-6 m2 ，l＝100m，查表1.1铜 的电阻率ρ＝1.7×10-8 Ω·m，则
第1单元 电路基本元器件的认识 直流电桥是专门用来精确测量电阻的电工仪表。根据结构不
同，直流电桥分为单臂电桥、双臂电桥和单双臂电桥。
直流单臂电桥比较适合测量 1～106Ω的中值电阻。
直流双臂电桥适合测量1Ω以 下的低值电阻。
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1.2 电感的识别、应用和测量
1.2.1 电感概述
电阻器的代用原则：大功率电阻器可代换小功率电阻器， 但用于保险的电阻例外；金属膜电阻器可代换碳膜电阻 器；固定电阻器与半可调电阻器可相互代替使用。
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1.1.6 电阻的测量
测量电阻时，不能在线测量， 也不能带电测量。
万用表可以直接测量出电 阻的阻值。通常应先选择 较大量程，但量程选大了 会损失测量结果的有效数 位，使测量精确度降低。 因此测量过程中应根据读 数调整至合适的量程，以 求测得较为准确的阻值。 指针式万用表的黑表棒与 电表内部电源正极相连、 红表棒与电表内部电源负 极相连，这一点数字式万 用表与此相反。
圈，当两电流产生的磁通方向一致时，则流入电流的这两
个线圈端子就是“同名端”，用小圆点“·”或“*”标记。
即：
*
*
·
·
为什么要引入同名端的概念？
实际工程应用中，线圈通常是密封的，无法看到其绕向， 在电路图中通常也不采用将线圈绕向绘出的方法，为了解决 正确连接线圈的问题，电路中通常采用“同名端”标记来表 示绕向一致的线圈端子。
两个耦合线圈的并联
耦工合程线应圈用在中并，联通连常接将时两也个有耦两合种线情圈况采，取一顺种串是和同名侧端相连并接的 在方一法侧来，获这得种小连电接流方的法强称磁为场同，侧如相果并连；接另时一误种将是端异子名接端反连，接显 在然一会侧出，现这过种电接流法而为引异起侧线相圈并的。烧毁。
同侧相并
L同

L1L2 L1 L2
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判断下列线圈的同名端。
i1
1·
i2
假设电流同时由1和2流入，
· 2 两电流的磁场方向一致相互增强，
*
1' 1
2' 因此可以判断：1和2是一对同名
*
2
端；同理，2'和1'也是一对同名端。
判断下列线圈的同名端。
Δ
1· 2 1' 2'·
* Δ
*
线圈的同名端必须两两确定。
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1.1.5 电阻的选用
根据用途选择电阻器时，通常对性能要求不高的收音 机、普通电视机等电子线路可选用碳膜电阻器；对整机 质量和工作稳定性、可靠性要求较高的电路可选用金属 膜电阻器；对仪器、仪表电路应选用精密电阻器或线绕 电阻器；热敏电阻器的特点是电阻值随温度的变化而变 化，主要在电路中作温度补偿用，也可在温度测量电路 和控制电路中作感温元件。片状电阻器属于新一代电阻 元件，是超小型电子元器件，由于占用安装空间很小， 没有引线，其分布电容和分布电感均很小，使高频设计 易于实现，因此通常用于高频电路中。
RS l 1.71 081 1 0 20 61.7
电阻是电工技术、电子技术中用得最多的元器件之 一，在电路中主要起限流和分压作用。
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1.1.2 电阻器
工程用电阻 电机控制电阻柜
碳膜电阻
陶瓷电阻
其他电阻
金属膜电阻
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热敏电阻
贴片电阻 线绕电阻
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1.1 电阻的识别、应用和测量 1.2 电感的识别、应用和测量 1.3 电容的识别、应用和测量 1.4 电路模型和理想电路元件 1.5 认识直流电源
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第1单元 电路基本元器件的认识
电路图是电工技术的语言，看不懂电路图也就无法 深人地学习和掌握电工技术。电路图通常由电路基本 元器件构成，若要看懂电路图，首先须认识电路基本 元器件。通过对电路元器件的认识，我们可以进一步 熟悉电工技术中各种实用电路的构成原理及功能，更 好地在实际电路中了解和掌握电路理论，提高实际应 用能力。