电感电容表电路图
中职教育-电工电子技术课件：第2章 2.3 电阻、电感、电容元件的串联电路.ppt
2.3.4 功率因数的提高
客观事实 负载消耗多少有功功率由负载的阻抗角决定。
电源 U
IL
负载 Z
S UI
P=1 Scos
U
一般用户为感性负载 异步电动机、日光灯
cos =1, P=S
cos =0.7I,LP=0.7S
功率因数低带来的问题
(1) 电源的利用率降低。电流到了额定值，但功率容量还有
(2) 线路压降损耗和能量损耗增大。 I=P/(Ucos )
由cosφ2 0.9 得 φ2 25.84o P
1 2 I
U
C U 2 (tgφ1 tgφ2 )
IC
20 103 314 3802
(tg53.13
tg25.84)
IL
375 F
– UC+–
R jXL – jXC
Байду номын сангаас
模：Z R2 ( X L XC )2
阻抗角： arctan X L XC
R
：电压与电流之间的
相位差角，由电路参数R、 L、C 确定。
Z
XL XC
R
阻抗三角形
阻抗角： arctan X L XC
R
1.当X L X C时 0
电压超前电流，电路呈电感性；
解决办法
分析: + U _
在负载两端并联电容，提高功率因数
I 原负载
C
IC R
IL
L
新负载
1 2 I
U
IC
IL
并联电容后，原负载的任何参数都没有改变！
并联电容后, 原感性负载取用的电流不变, 吸收的有功 无功都不变，即负载工作状态没有发生任何变化。由于并联 电容的电流领先总电流，从相量图上看, U I 的夹角减小了, 从而提高了电源端的功率因数cos φ
UNI-T UT602 UT603电感电容表 说明书
1一、概述二、开箱检查三、安全操作准则四、电气符号五、综合指标六、外表结构七、按键功能八、显示符号九、操作说明 1、电阻测量 2、二极管和蜂鸣通断测量 3、电容测量 4、电感测试 5、晶体管参数测量（hFE）十、技术指标 1、电阻 2、二极管、通断测试 3、电容测试 4、电感测试 5、三极管（hFE）参数测试十一、更换电池和保险丝十二、保养的维护3456789101111121314151616171718181921目录项目 页2一、概述UT602电感表、UT603电感电容表是一种性能稳定、安全可靠的手持式3 1/2位手动切换量程数字仪表。
整机电路设计以大规模集成电路，双积分A/D转换器为核心的专用仪表。
它还可用于测量电阻、三极管的放大倍数β、二极管正向压降及电路通断和数据保持(仅UT602)的功能。
是广大用户的理想维修工具。
本使用说明书包括有关的安全信息和警告提示等，请仔细阅读有关内容，并严格遵守所有的警告和注意事项。
警告：在使用仪表之前，请仔细阅读有关“安全操作准则”。
34二、开箱检查打开包装箱，取出仪表，请仔细检查下列附件是否缺少或损坏:如发现有任何缺少或损坏，请即与您的供应商联系。
使用说明书 一本带夹短测试线 一副保用证 一张●●●5三、安全操作准则仪表严格遵循GB4793.1电子测量仪器安全要求以及安全标准IEC61010进行设计和生产，使用前请仔细阅读此说明书，并遵循其使用说明,否则可能会削弱或失去仪表为您提供的保护能力。
使用前应检查仪表及测试线，谨防任何损坏或不正常现象。
不允许使用该表去测试电压。
不要在仪表终端及接地之间施加30Vrms以上的电压，被测电容应放电，以防电击和损坏仪表。
后盖没有盖好前严禁使用仪表,否则有电击危险。
更换保险丝或电池时，在打开后盖前应将测试线与被测量电路断开，并关闭仪表电源。
仪表长期不用时，应取出电池。
必须使用同类标称规格的快速反应保险丝更换已损坏的保险丝。
电容电感测试原理以及操作方法
工作原理图1 工作原理图在被测电容支路有对被测电容的电压、电流取样的取样电路，取样电路的输出端分别接放大电路，从电压放大电路输出的电压信号和从电流放大电路输出的电流信号通过鉴相器输出相位差信号，与电压信号和电流信号通过A/D转换器后，输入CPU计算而得到被测电容值。
因为采用了移动的电流取样单元，而使得无需拆除连接线就可以直接测量电容值。
加之测量过程档位是自动进行选择，避免了手动操作引起的误差，因此具有稳定性好、重复性好，准确可靠的特点。
仪器面板图2 仪器面板图1：液晶屏幕2：打印机：打印测量数据和波形3：电流测试钳插座4: 输出电压接线柱5：接地端6：电压输出开关7：测量转换开关（电容测量/电感测量）8：电源开关9：电源（AC 220V）插座10：屏幕亮度11：按键功能区【→】和【←】键可用于平移光标, 还可用于改变数值大小。
【↓】和【↑】键可用于改变光标的上下位置, 有时可用于增减数字。
【退出】键表示否定光标的提示,【确认】键表示肯定光标的提示。
【打印】键按此键后可得屏幕所显示的测量数据打印出来。
【复位】键按此键后直接跳回主菜单。
接线方法A、并联电容器测量进行测试前，应按使用要求正确连接电源线及信号电缆。
图3 接线方式示意图图4 仪器现场测量实例1、将测试电压电缆一端接到仪器测试电压输出端子④、⑦上；2、将测试电流信号电缆插在仪器测试信号输入插头③上；3、接好测试仪器220V电源线；4、将测试电压电缆分别夹在被试电容器组两极的连接母线上，钳形电流取样表卡在所需测量的单台电容器的套管处；5、闭合仪器电源开关⑧；6、将面班上的“功能开关”置于“电容测量”，最后将“电压输出开关”置于“通”的位置即进行电容测量，液晶屏幕上显示的数据即是测量结果7、将钳形电流表取下，卡于另一台需测量的电容器上，直至该相测量完毕。
8、测试结束后，切断电源，并将面板上所有开关恢复到测试前的状态，拆除所有接线。
B、电抗器电感测量1、接线方法同测量电容时一样，只是被测试品为电感；2、开机按【确认】后屏幕显示主菜单画面，将光标移至【设置】处，进入第3屏设置参数，将【等效阻抗】设为【串联电感】模式。
电容和电感区别
电容电容（或电容量, Capacitance）指的是在给定电位差下的电荷储藏量；记为C，国际单位是法拉（F）。
一般来说，电荷在电场中会受力而移动，当导体之间有了介质，则阻碍了电荷移动而使得电荷累积在导体上；造成电荷的累积储存，最常见的例子就是两片平行金属板。
也是电容器的俗称。
电容（或称电容量）是表征电容器容纳电荷本领的物理量。
我们把电容器的两极板间的电势差增加1伏所需的电量，叫做电容器的电容。
电容器从物理学上讲，它是一种静态电荷存储介质（就像一只水桶一样，你可以把电荷充存进去，在没有放电回路的[1]情况下，刨除介质漏电自放电效应/电解电容比较明显，可能电荷会永久存在，这是它的特征），它的用途较广，它是电子、电力领域中不可缺少的电子元件。
主要用于电源滤波、信号滤波、信号耦合、谐振、隔直流等电路中。
电容的符号是C。
C=εS/d=εS/4πkd(真空)=Q/U在国际单位制里，电容的单位是法拉，简称法，符号是F,常用的电容单位有毫法(mF)、微法(μF)、纳法(nF)和皮法(pF)(皮法又称微微法)等，换算关系是：1法拉(F)= 1000毫法(mF)＝1000000微法(μF)1微法(μF)= 1000纳法(nF)= 1000000皮法(pF)。
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(相位不同)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。
交流电路中的电感与电容
表示两个线圈之间互感能力的一个物理量，简称互感。它是两个线圈中互感电动势与其中一个线圈中电流变化率 的比值，单位是亨利（H）。
串联和并联电感特性
串联电感特性
在交流电路中，当两个或两个以上的电感线圈串联时，总电感等于各电感之和。即串联电感具有“总 电感等于各电感之和”的特性。
并联电感特性
在交流电路中，当两个或两个以上的电感线圈并联时，总电感小于任何一个单独的电感线圈的电感值 。即并联电感具有“总电感小于任何一个单独的电感线圈的电感值”的特性。
并联电容特性
并联电容器组的等效电容量等于各个 电容器的电容量之和。当并联电容器 组中任一电容器开路时，整个电容器 组将失效。
充放电时间常数计算
充电时间常数
电容器充电时电压上升的速度与 时间之间的关系称为充电时间常 数。充电时间常数等于电容器的 电容量与充电电流的乘积。
放电时间常数
电容器放电时电压下降的速度与 时间之间的关系称为放电时间常 数。放电时间常数等于电容器的 电容量与放电电流的乘积。
电感作用
电感在交流电路中具有阻碍电流变化的作用，当电流增大时，电感产生自感电 动势阻碍电流增大；当电流减小时，电感则释放储存的磁能，维持电流继续流 动。
电容定义及作用
电容定义
电容是指两个相互靠近的导体，中间夹一层不导电的绝缘介 质所构成的电子元件。当在两个导体上施加电压时，它们之 间就会储存电荷，形成电场。
电容作用
电容在交流电路中具有储存电能和滤波的作用。当电路中的 电压或电流发生变化时，电容可以吸收或释放能量，以平滑 电路中的波动。同时，电容还可以阻止直流电流的通过，允 许交流电流通过。
单位与符号表示
电感单位
电感的单位是亨利（H），常用 单位还有毫亨（mH）、微亨（
一款简单的数字电感电容表设计制作
一款简单的数字电感电容表设计制作本文介绍一款由555时基构成多谐振荡器构成的参数变换电路，反相器、晶振构成标准脉冲发生器，以及三个独立LED数码管组成的数显电路构成的简易数字电感电容表，经过测试电路数显直观、方便有效，精确度高，较好的解决了设计时因制作均衡电容、音箱分频电感产生误差导致音质受损的问题，值得电子发烧友们亲自动手操作一试。
一、数字电感电容表的工作原理数字电感电容表原理图1、参数变换电路：参数变换电路由555时基构成多谐振荡器，可把被测元件Lx/Cx转换成与元件参数成正比的脉宽。
然后把这具有特定脉宽的矩形作为门控信号，在脉宽时间内对一个已知周期的标准脉冲计数通过显示器就可以把脉宽(实际上是元件参数)显示出来。
测量电容时(这时波段开关在5、6、7位)是以Cx为定时元件的多谐振荡器，产生的矩形波经3脚输出，送到计数器的门控端，脉宽tw=CRcln2。
测量电感时(波段开关在1、2、3位)，是以Lx为定时元件的多谐振荡器，刚接通电源时，V2(6)=Vcc，555的3脚输出低电平，7脚通地，电源经RL的Lx充电，随着充电的进行，V2(6)，当达到V2(6)=1/3Vcc时，电路翻转，3脚输出高电平，7脚与地断开，因Lx电流不能突变，必将产生一个感生电动势使D1导通，Lx经D1、RL放电，V2(6)，当达到V2(6)=2/3Vcc时，电路又翻转，5脚输出低电平，7脚又与地接通，Lx又开始充电，这样5脚输出占空比为1:1的方波，送到计数器的门控端。
这时脉宽为tw=Lx/RLln2。
2、标准脉冲发生器：该电路由反相器3、4和晶体构成，晶振频率为1MHz,标准脉冲周期为T=1s，以它作为计数器的计数脉冲。
3、计数、显示电路：显示器由三位LED数码管构成，计数器由MC14553三位动态扫描计数器为核心构成。
T=1s。
电感和电容的串联电路
05
电感和电容的串联电路 问题与解决方案
常见问题与故障排除
电压不匹配
在串联电路中，如果电感和电容的电压不匹配，会导致电路工作 异常。解决方案是选择电压匹配的电感和电容。
相位问题
电感和电容的相位不同，可能导致电路工作不稳定。解决方案是调 整电感和电容的相位，使其相互匹配。
电阻不匹配
串联电路中的电阻不匹配会导致电流分配不均，影响电路性能。解 决方案是调整电阻值，使电流分配均匀。
串联电路的阻抗特性
总阻抗
频率响应
电感和电容的串联电路的总阻抗等于 各元件阻抗的矢量和，即总阻抗等于 电感阻抗与电容阻抗的和。
在电感和电容的串联电路中，总阻抗 随频率的变化而变化，因此电路对不 同频率的信号具有不同的响应特性。
阻抗角
总阻抗的阻抗角等于各元件阻抗角的 矢量和，即总阻抗的阻抗角等于电感 阻抗角与电容阻抗角的和。
3. 开启电源，逐渐调节电 压，观察电流表和电压表 的读数变化。
2. 将电源、电感、电容和 测量仪表按照电路图正确 连接。
4. 记录不同电压下的电流 和电压数据，绘制曲线图。
实验结果与分析
实验结果
在电感和电容的串联电路中，随着电源电压的增加， 电流会逐渐增大，但当电压达到一定值时，电流不再 增加，呈现饱和状态。同时，电路中的总电压（电源 电压与元件上的电压降之和）会随着电流的增加而增 加。
串联电路的电压特性
电压相位差
在电感和电容的串联电路中，电 感元件上的电压与电流相位差为 90度，而电容元件上的电压与电
流相位差为-90度。
电压幅度
电感元件和电容元件上的电压幅 度与它们的电抗值成正比，因此 串联电路的总电压幅度等于各元
件电压幅度和电容元件对电压 变化的响应不同，因此串联电路 中的电压会呈现一定的变化规律。
电容、电阻、芯片、电感的电路符号及图片识别.
一、电容的用途电容的用途非常多，主要有如下几种：1．隔直流：作用是阻止直流通过而让交流通过。
2．旁路（去耦）：为交流电路中某些并联的组件提供低阻抗通路。
3．耦合：作为两个电路之间的连接，允许交流信号通过并传输到下一级电路4．滤波：这个对DIY 而言很重要，显卡上的电容基本都是这个作用。
5．温度补偿：针对其它组件对温度的适应性不够带来的影响，而进行补偿，改善电路的稳定性。
6．计时：电容器与电阻器配合使用，确定电路的时间常数。
7．调谐：对与频率相关的电路进行系统调谐，比如手机、收音机、电视机。
8．整流：在预定的时间开或者关半闭导体开关组件。
9．储能：储存电能，用于必须要的时候释放。
例如相机闪光灯，加热设备等等。
（如今某些电容的储能水平已经接近锂电池的水准，一电容储存的电能可以供一个手机使用一天。
二、电容的分类1、按照结构分三大类：固定电容器、可变电容器和微调电容器。
半可变电容：也叫做微调电容。
它是由两片或者两组小型金属弹片，中间夹着介质制成。
调节的时候改变两片之间的距离或者面积。
它的介质有空气、陶瓷瓷、云母、薄膜等。
可变电容：它由一组定片和一组动片组成，它的容量随着动片的转动可以连续改变。
把两组可变电容装在一起同轴转动，叫做双连。
可变电容的介质有空气和聚苯乙烯两种。
空气介质可变电容体积大，损耗小，多用在电子管收音机中。
聚苯乙烯介质可变电容做成密封式的，体积小，多用在晶体管收音机中。
2、按外形分：插件式，贴片式（SMD;3、按用途分有：高频旁路、低频旁路、滤波、调谐、高频耦合、低频耦合、小型电容器。
4、按介质分为：陶瓷、云母、纸质、薄膜、电解电容陶瓷电容：以高介电常数、低损耗的陶瓷材料为介质，体积小，电感小。
云母电容：以云母片作介质的电容器。
性能优良，高稳定，高精密。
纸质电容：纸介电容器的电极用铝箔或锡箔做成，绝缘介质是浸蜡的纸，相叠后卷成圆柱体，外包防潮物质，有时外壳采用密封的铁的纸，相叠后卷成圆柱体，外包防潮物质，有时外壳采用密封的铁壳以提高防潮性。
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 t,则通过电阻R的电流的瞬时值为：i =Ru=RtUsinm Im sintI mRUmI =2m I RU 2m =RU IRU：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。
第3章 电容和电感
二、磁场方向的判断
1.通电直导线周围的磁场方向
通电直导线周围的磁感线是 以导线为圆心的一系列同心 圆，越靠近导线，磁场越强 ，磁感线越密。磁场方向用 右手定则判断，如图3-17所示
2.通电线框框内的磁场方向
3.电解电容器极性的判别
根据电解电容器正向接入时，漏电电流小反接 时漏电电流大的现象可判别电解电容器的极性 ，如图3-11所示。
活动三 电容器的连接方式
一、电容器的并联 将两个或多个电容器同极性的电极连接在一起， 接入电路的连接方式为电容器的并联，两个电容器 的并联如图3-12（a）所示。
设两个电容器的电容分别为C1，C2，并联后接在电 压为U的电路中，则两个电容器所带的电量Q1 和Q2分别为
【 例 3-1】 电 容 器 的 带 电 量 Q=4×10-3C ， 电 压 U=200V ， 求 电 容 器 的 电 容 ； 当 该 电 容 器 的 电 压 U=300V时，求该电容器的带电量。
四、影响电容器电容的因素 1.平板电容器的电容 当电容器为平板电容器时，电容为
式中，S为两极板正对的面积，单位为m2； d为两极板之间的距离，单位为m；
3.色标法
电容器色环表示法有立式色环、卧式色环。卧 式色环用色点表示。
色环及色点的读数基本单位为pF。电容器耐压 值也由色环表示。色环所表示的电容耐压值如 表3-2所示。
三、电容器的极性和质量判别
1.容量固定电容器漏电的判别 用万用表欧姆挡R×10k量程，将表笔与电容两极 并接，如图3-9所示。
使电容器的极板带电的过程称做充电。电 容器在充电过程中使两极板带电，便在两极 板之间的电介质内形成电场，两电极之间便 有了电压。如图3-3（c）所示。
职高电工第2章电容与电感
电容器并联时相当于增加了极板的面 积，这就使并联电容器的总容量等于各个 电容器的电容量的和，则
C = C1 + C2 + C3
2.2 电磁基础知识（选学）
2.2.1 磁场
1．磁铁的磁场
把两个磁铁的磁极靠近时，它们之间 会产生相互作用的磁力。
磁极之间没有接触，在磁场中画出一 系列带箭头的曲线，使这些曲线上每一点 处跟箭头指向一致的切线方向，都和该点 的磁场方向相同，这组曲线就叫做磁感应 线或磁感线。
根据电磁感应定律，变化的磁场会产 生感应电动势，线圈两端即具有电压，称 为感应电压。
感应电动势的大小与电流的变化速度 成正比。
若自感电动势的参考方向的规定与线 圈中电流的参考方向一致，则有
2.3.3 电感器的参数和种类
1．电感器的参数
（1）标称电感量。 （2）品质因数。 （3）分布电容。
2．电感的种类
2.1.3 电容器的充电和放电
图2.6 电容器充电、放电实验
1．电容器的充电过程
（1）小灯泡EL开始较亮，然后逐渐 变暗，经过短短的一段时间，小灯泡 EL不亮了；
（2）电流表指针最初偏转一个较大 的角度（电流较大），然后指针偏转 逐渐减小，直到零位置，电容器充电 过程结束。
2．电容器的放电过程
（2）检测出电容器练试板上的漏电、 失去容量的电解电容器，填写在表2.2 中相应的备注格内。
（3）指针式万用表置于R × 1Ω挡， 通过测量各电感器的阻值来判断电感 器的好坏，将检测结果填入表2.3中。
5．问题讨论
（1）检测大容量、高压电容器时， 为什么应先将电容器的电极短路一下， 然后再测量？
2.1 电容
2.1.1 电容的概念
1．电容效应
电感、电容、霍尔式接近开关工作原理分析
电感、电容、霍尔式接近开关工作原理分析电感式接近开关工作原理：电感式接近开关属于一种有开关量输出的位置传感器，它由LC高频振荡器和放大处理电路组成，利用金属物体在接近这个能产生电磁场的振荡感应头时，使物体内部产生涡流。
这个涡流反作用于接近开关，使接近开关振荡能力衰减，内部电路的参数发生变化，由此识别出有无金属物体接近，进而控制开关的通或断。
这种接近开关所能检测的物体必须是金属物体。
工作流程方框图产品1：电感式接近开关（NPN三极管驱动输出）检测距离：1～5毫米被检测物：18X18X1毫米 铁响应频率：150HZ工作电压：5～50V直流工作电流：小于10毫安输出驱动电流：200毫安温度范围：－25～70度这是一种用途非常广泛的电感接近开关，只能用于检测金属物，特别是对铁金属能很好的检测出来，并且性能稳定可靠，是最常用的检测方法，被广泛应用到限位开关、状态检测等用途，它的体积18X18X35毫米，背后有工作指示灯，当检测到物体时红色LED点亮，平时处于熄灭状态，非常直观，引线长度为100毫米。
这种光电开关的输出采用NPN型三极管集电极开漏输出模式，也就是说模块的黑线就是三极管的集电极，如果模块检测到信号，三极管就会导通，将黑线下拉到地电平，黑线和棕线之间就会出现电源电压，如果电源是12V的那么这个电压就是12V，如果电源是24V这个电压就是24V，一般三极管的驱动能力约100毫安左右，所以可以直接驱动继电器等小功率负载。
如果客户希望得到的是一个电压信号，可以在黑线和棕线之间接一个1K的电阻，这时模块没有信号时，黑线就是电源＋电压，模块检测到信号时黑线跳变成电源地（实际是0.2V，三极管的导通压降）。
电容式接近开关工作原理：电容式接近开关亦属于一种具有开关量输出的位置传感器，它的测量头通常是构成电容器的一个极板，而另一个极板是物体的本身，当物体移向接近开关时，物体和接近开关的介电常数发生变化，使得和测量头相连的电路状态也随之发生变化，由此便可控制开关的接通和关断。
50个典型应用电路实例详解
电路1 简单电感量测量装置电路2 三位数字显示电容测试表电路 3 市电电压双向越限报警保护器电路4 红外线探测防盗报警器电路5 禁烟警示器电路6 采用555时基电路的简易温度控制器电路7 采用555时基电路的自动温度控制器电路8 采用CD4011的超温监测自动控制电路电路9 数字温度计电路电路10 热带鱼缸水温自动控制器电路11 采用555时基电路的简易长延时电路电路12 双555时基电路长延时电路电路13 精确长延时电路电路14 数字式长延时电路电路15 循环工作定时控制器电路16 多级循环定时控制器电路17 抗干扰定时器电路18 采用555集成电路的简易光电控制器电路 19 采用功率开关集成电路TWH8751的路灯自动控制器电路20 采用双D触发器CD4013的路灯控制器电路21 使用氖灯的单键触摸开关电路22 双键触摸式照明灯电路23 触摸式延时照明灯电路24 家用简易闪烁壁灯控制器电路25 自动应急灯电路电路26 12V供电的电子节能灯电路27 高响度警音发生器电路28 电子仿声驱鼠器电路29 由HY560构成的语音录放电路电路30 闪烁灯光门铃电路电路3 1 由LM386构成的3W简易OCL功放电路电路32 由TDA2009构成的1W高保真BTL功率放大器电路33 具有音调控制功能的25W混合式Hi—Fi放大器电路34 超级广场效果的耳机放大器电路35 家用电器过压自动断电装置电路36 电话自动录音控制器电路37 电风扇自动温控调速器电路38 水开报知器电路39 新颖的鱼缸灯电路40 小型电子声光礼花器电路41 电源频率检测器电路42 采用555时基电路的过流检测器电路电路43 自制交流自动稳压器电路44 采用555时基电路的过电压、过电流保护电路电路 45 开关直流稳压电源电路 46 可调直流稳压电源电路47 采用与非门CD4011构成的湿度控制器电路48 三相交流电相序检测器电路49 三相交流电相序指示器电路50 电气设备调温、调速器电路1 简单电感量测量装置在电子制作和设计，经常会用到不同参数的电感线圈，这些线圈的电感量不像电阻那么容易测量，有些数字万用表虽有电感测量挡，但测量范围很有限。
第二节电阻、电感、电容在交流电路中的特性
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。
第四节 电阻、电感、电容的串联电路课件
U 220 I 4.4 A Z 50
X L XC 140 100 (2) arctan arctan 53.1 R 30
总电压比电流超前53.1,电路呈电感性。
(3) UR = RI = 30*44=132 V UL = X LI = 140*44=616 V UC = X CI = 100*44=440 V 本例题中电感电压、电容电压都比电源电压大，这说明在 交流电路中各元件上的电压可以比总电压大，这是交流电 路与直流电路特性不同之处。由上题也可得出在交流电路 中总电压大小不等于各元件电压之和,即
U I R
u i XL
U I XL
u i XC
I
U XC
电路名称
频率 电 流 与 电 压 的 关 系
相同
相同
相同
相位
将R、L、C串 联起来， 构成RLC 串联电路， 则性质如 何？
数量
u i R
U I R
i
u U I XL XL
i
u U I XC XC
返回
讲授新课
§8－4 电阻、电感、电容的串联电路
电路 名称
频率
电 流 与 电 压 的 关 系
纯电阻交流 电路
相同
纯电感交流 电路
相同
纯电容交流 电路
相同
RLC串联交流 电路
相同
相位
u 数量 i R
U I R
u I U i XL XL
u U i I XC XC
u uR uL uC
U U R U L UC
返回
1．如图3-5所示电路中，电流I等于（A ）。 A．5A B．1A C．0A 2．白炽灯与电容器组成的电路如图3-6所示，由交流电源 供电，如果交流电的频率减小，则电容器的（ C ）。 A．电容增大 B．电容减小 C．容抗增大 D．容抗减小
电容和电感
• •
图3-22 自感现象
• 这是由于线圈的自感造成的。在开关断开的瞬 间，通过线圈的电流突然减小，穿过线圈的磁 通量也将很快减小，根据电磁感应定律，在线 圈中将感生出电动势。尽管这时电源已不再给 小灯泡供电，但是由于线圈与小灯泡构成了闭 合回路，线圈内的感生电动势可为线圈提供短 暂的电源，因此，小灯泡不会立即熄灭。
• • • • • • •
实验结果表明： （1）极板间距离越大时，静电计指出的电压越小， 由于电容器的电容与电压成反比，因而此时电容减小； （2）极板间的正对面积越大时，静电计指出的电 压越大，此时的电容也减小； （3）当插入极板间的电介质的性质不同时，静电 计指出的电压也不同，说明电容也不同，介质的ε 越 大，电压越小，电容越大。 根据实验结果和理论推导可知，平行板电容器的电容 与极板间的距离成反比，与极板间的正对面积成正比， 与电介质的介电常数成正比，即： C=ε S/d （3-4） 式中，S表示两极板间的正对面积，单位是m2；d表示 两极板间的距离，单位是m；ε 表示电介质的介电常数， 单位是F/m。
• 根据电感与磁链的关系Nφ =LI，可知： • L=μ N2S/l （3-17） • 由此可见，螺旋线圈的电感与线圈的尺寸（线 圈的平均周长和线圈的截面积）、线圈的匝数 和线圈环绕的材料的磁特性等有关，与线圈中 通过的电流的大小无关。这与电容器比较相似， 电容器的电容也是由本身的特性决定的，与外 加的电压和它所存储的电荷等无关。 •
空心线圈的ψ -I曲线
• •
2.铁芯线圈的电感 在空心电感线圈内放置铁磁性材料制成的铁芯， 这种线圈叫做铁芯电感线圈。通过铁芯电感线圈的 电流和磁链不呈正比例关系，即ψ /I不是常数。由 于对于一个确定的电感线圈，磁场强度H与通过的 电流I成正比，磁感应强度B与线圈的磁通链成正比， 因而ψ 与I的曲线和B与H的曲线形状相同，如图3-2 1所示。
基本电气元件_电阻_电容_电感
F. 气敏电阻（MQ）
气敏电阻采用二氧化锡等半导体材料制成。利用半导体表面吸收某种气 体后，发生氧化或还原反应，电阻随被测气体的浓度而变化。常用于气体探 测器。 抽油烟机上所装的电子鼻，即是利用气敏管；测汽车尾气、司机是否喝 酒等装置都是利用气敏管。
12
⑸高阻型：阻值在10 MΩ以上，最高可达1014Ω。 ⑹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 1kΩ ，功率可达 100W，可用于频率在 10MHz 以上的电路。 ⑺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中。
⑻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0.33Ω ～10KΩ 。当实际功率为额定 功率 30 倍时， 7s 断，当实际功率是额定功率 12 倍时， 30 ～ 120s断。
热敏电阻通常由单晶或多晶等半导体材料构成，是以钛酸钡为主要 原料，辅以微量的锶、钛、铝等化合物加工制成的。它是一种电阻值随 温度变化的电阻，可分为阻值随温度升高而减小的负温度系数热敏电阻 （MF）和阻值随温度升高而升高的正温度系数热敏电阻（MZ），有缓 变型和突变型。 主要用于温度测量，温度控制（电磁灶控温），火灾报警，气象探 空，微波和激光功率测量，在收音机中作温度补偿，在电视机中作消磁 限流电阻。
耐短时间超负载，低杂音，阻值经年无变化。
防爆性能好，起保护作用。大，电流大的场合，有2W，3W， 5W，10W甚至更大的功率，像空调，电视机等功率在百 瓦级以上的电器中，基本上都会用到水泥电阻。 完全绝缘，适用于印刷电路板。
水泥电阻的不足
水泥电阻的缺点在于体积大，使用时发热量高，不易散 发，精密度往往不能满足使用要求等。