(1)带电的粒子称为电荷,电荷的有规则的定向运动,称为电流。
(2)常用的电流单位有安培(A)、千安(kA)、毫安(mA)和微安(µA)。它们之间的换算关系是
1kA=103A
1A=103mA=106µA
(3)在电学知识中,电压是衡量电场力做功能力大小的物理量;在电子电路中,任意两点之间的电位差称为这两点的电压。
(4)常用电压的单位有伏特(V)、千伏(kV)、毫伏(mV)和微伏(µV)。它们之间的换算关系是
1kV=103V
1V=103mV=106µV
(5)在电学知识中,电功率是衡量电能转换为其他形式能量速率的物理量,即等于单位时间内电流所做的功。
(6)常用电功率的单位有瓦特(W)、千瓦(kV)和毫瓦(mV)。它们之间的换算关系是
1kW=103W
1W=103mW
(1)欧姆定律是电学理论及电子技术中一个最基本,也是最重要的一个定律。欧姆定律分为部分电路欧姆定律和全电路欧姆定律。其中部分电路欧姆定律的内容为:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。其数学表达式为
I=U/R
也可变换为以下两个计算式:U=IR和R=U/I。
(2)基尔霍夫定律分为节点电流定律和回路电压定律。
在任一瞬间,对于任一节点,流入该节点的电流之和恒等于流出这个节点的电流之和。它不仅适用于节点,也可推广到任一封闭面。如晶体三极管的三个极的电流关系为
IE=IB+IC
在任一瞬间沿任一回路绕行一周,各段电压的代数和恒等于零。
3.熟悉正弦交流电的基本概念
(1)正弦交流电的三要素。一个正弦交流电可以用三个物理量来描述,即振幅(Vm[1]或Im)、频率(ω或f)及初相位(ϕ0),常称它们为正弦交流电的三个要素。
(2)正弦交流电的电压振幅用Vm表示,电流振幅用Im表示,它们是正弦交流电在变化过程中的电压最大值及电流最大值,有时也称为峰值。正弦交流电每变化一个周期,各出现一次正最大值和—次负最大值。由于正弦交流电大小是随时间变化的,这给分析计算和测量带来不便。为此正弦交流电引入了一个既能表示大小又不随时间变化的物理量,即有效值,它等于正弦交流电最大值的,反过来最大值是有效值的倍。如交流220V电压有最大值为311V(220V×1.414)。
(3)正弦交流电每变化一次所经历的时间,称为正弦交流电的周期,用T表示,单位为秒(s)。正弦交流电在1s内变化的次数,称为正弦交流电的频率,用f表示,单位为赫兹(Hz)。周期和频率都是表示正弦交流电变化快慢程度的物理量,它们互成倒数关系,即
f=1/T或T=1/f
(4)初相角是反映正弦交流电变化步调的物理量,频率相同而初相角不同的正弦交流电具有不同的变化步调,即它们不在同一时刻达到正最大值或负最大值。
(5)在交流电路中,除有电阻外,还有电感和电容,它们也会对电流起到阻碍作用,这种作用分别叫感抗和容抗,它们的单位也都是欧姆(Ω)。
一个电感具有的感抗不仅与其电感量L(单位为H)有关,还与通过它的电流频率f(单位为Hz)有关,感抗用XL表示。单位为Ω。其计算公式为
XL=2πfL
同样,一个电容具有的容抗不仅与其电容量C(单位为F)有关,还与通过它的电流频率f(单位为Hz)有关,容抗用XC表示。单位为Ω。其计算公式为
XC=1/(2πfC)
可见,感抗与其电感和频率成正比,而容抗与其电容和频率成反比。电感和电容是一对矛盾。
4.熟悉电磁感应的基本知识
(1)磁场在一定条件下可以在导线里引起电流,通常把这种现象叫做电磁感应现象,由电磁感应产生的电流叫做感应电流,推动感应电流的电动势(或电压)叫做感应电动势(或感应电压)。
线圈中磁力线发生变化时,也会产生感应电动势。
(2)人们从实践中发现:如果线圈磁场(或磁力线)的变化是由外加电源所引起,那么产生的感应电动势总是与外加电源电压的方向相反。当线圈中外加电流增大时,感应电动势要阻止外加电流的增大;当外加电流减小时,感应电动势要阻止外加电流的减小。或者说,当线圈的磁场发生变化时,产生的感应电流的磁场总是阻止原来磁场的变化。这种变化规律通常称为楞次定律。
(3)变压器是利用电感的互感应原理工作,具有传交流隔直流、电压变换、阻抗变换和相位变换的作用。变压器由一次绕组与二次绕组两部分组成,它们之间由铁心或磁心作为耦合媒介。
变压器的电压比(旧标准称为变压比),用n表示,它是二次绕组匝数与一次绕组匝数之比,或是二次绕组两端的输出电压与一次绕组两端的输入电压之比。变压器的电压比n与一次、二次绕组的匝数和电压之间的关系如下
(2)正弦交流电的电压振幅用Vm表示,电流振幅用Im表示,它们是正弦交流电在变化过程中的电压最大值及电流最大值,有时也称为峰值。正弦交流电每变化一个周期,各出现一次正最大值和—次负最大值。由于正弦交流电大小是随时间变化的,这给分析计算和测量带来不便。为此正弦交流电引入了一个既能表示大小又不随时间变化的物理量,即有效值,它等于正弦交流电最大值的,反过来最大值是有效值的倍。如交流220V电压有最大值为311V(220V×1.414)。
(3)正弦交流电每变化一次所经历的时间,称为正弦交流电的周期,用T表示,单位为秒(s)。正弦交流电在1s内变化的次数,称为正弦交流电的频率,用f表示,单位为赫兹(Hz)。周期和频率都是表示正弦交流电变化快慢程度的物理量,它们互成倒数关系,即
f=1/T或T=1/f
(4)初相角是反映正弦交流电变化步调的物理量,频率相同而初相角不同的正弦交流电具有不同的变化步调,即它们不在同一时刻达到正最大值或负最大值。
(5)在交流电路中,除有电阻外,还有电感和电容,它们也会对电流起到阻碍作用,这种作用分别叫感抗和容抗,它们的单位也都是欧姆(Ω)。
一个电感具有的感抗不仅与其电感量L(单位为H)有关,还与通过它的电流频率f(单位为Hz)有关,感抗用XL表示。单位为Ω。其计算公式为
XL=2πfL
同样,一个电容具有的容抗不仅与其电容量C(单位为F)有关,还与通过它的电流频率f(单位为Hz)有关,容抗用XC表示。单位为Ω。其计算公式为
XC=1/(2πfC)
可见,感抗与其电感和频率成正比,而容抗与其电容和频率成反比。电感和电容是一对矛盾。
4.熟悉电磁感应的基本知识
(1)磁场在一定条件下可以在导线里引起电流,通常把这种现象叫做电磁感应现象,由电磁感应产生的电流叫做感应电流,推动感应电流的电动势(或电压)叫做感应电动势(或感应电压)。
线圈中磁力线发生变化时,也会产生感应电动势。
(2)人们从实践中发现:如果线圈磁场(或磁力线)的变化是由外加电源所引起,那么产生的感应电动势总是与外加电源电压的方向相反。当线圈中外加电流增大时,感应电动势要阻止外加电流的增大;当外加电流减小时,感应电动势要阻止外加电流的减小。或者说,当线圈的磁场发生变化时,产生的感应电流的磁场总是阻止原来磁场的变化。这种变化规律通常称为楞次定律。
(3)变压器是利用电感的互感应原理工作,具有传交流隔直流、电压变换、阻抗变换和相位变换的作用。变压器由一次绕组与二次绕组两部分组成,它们之间由铁心或磁心作为耦合媒介。
变压器的主要参数有电压比、频率特性、额定功率和效率等。
变压器的电压比(旧标准称为变压比),用n表示,它是二次绕组匝数与一次绕组匝数之比,或是二次绕组两端的输出电压与一次绕组两端的输入电压之比。变压器的电压比n与一次、二次绕组的匝数和电压之间的关系如下
式中 N1——变压器一次(初级)绕组匝数;
N2——二次(次级)绕组匝数;
V1——一次绕组两端的电压;
V2——二次绕组两端的电压。
当n<1时是升压变压器;当n>1时是降压变压器;当n=1时是1:1隔离变压器。
5.掌握电阻、电容的基本特性及串、并联关系
(1)电子在物体内移动会遇到阻力,物体对电流的阻碍作用称之为电阻。利用导体的电阻可制成电阻器,电阻器在电路中的主要作用是控制电路中电流与电压,如在串联电路中,电流相等,电阻器的阻值越大,则电流通过电阻器产生的电压降越大;在并联电路中,电压相等,电阻器的阻值越大,阻碍电流通过的能力越强,则流过电阻器的电流越小。
电阻的基本单位是欧姆,简称欧,用字母Ω来表示。为计算方便,也常以千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)为单位,这三个单位的换算关系如下:
式中 N1——变压器一次(初级)绕组匝数;
N2——二次(次级)绕组匝数;
V1——一次绕组两端的电压;
V2——二次绕组两端的电压。
当n<1时是升压变压器;当n>1时是降压变压器;当n=1时是1:1隔离变压器。
5.掌握电阻、电容的基本特性及串、并联关系
(1)电子在物体内移动会遇到阻力,物体对电流的阻碍作用称之为电阻。利用导体的电阻可制成电阻器,电阻器在电路中的主要作用是控制电路中电流与电压,如在串联电路中,电流相等,电阻器的阻值越大,则电流通过电阻器产生的电压降越大;在并联电路中,电压相等,电阻器的阻值越大,阻碍电流通过的能力越强,则流过电阻器的电流越小。
电阻的基本单位是欧姆,简称欧,用字母Ω来表示。为计算方便,也常以千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)为单位,这三个单位的换算关系如下:
导体电阻的大小决定于导体的材料、长度和截面积。导体电阻与其长度L成正比,与其横截面积S成反比,用公式表示为
导体电阻的大小决定于导体的材料、长度和截面积。导体电阻与其长度L成正比,与其横截面积S成反比,用公式表示为
式中比例系数ρ叫做导体的电阻系数或电阻率,它与导体材料的性质有关,单位为Ω·m。
(2)电阻逐个顺次首尾串接,中间无分支的电路,称为电阻串联电路。电阻串联电路有如下一些特点:
1)电路的总电流等于流过各电阻的电流,即
式中比例系数ρ叫做导体的电阻系数或电阻率,它与导体材料的性质有关,单位为Ω·m。
(2)电阻逐个顺次首尾串接,中间无分支的电路,称为电阻串联电路。电阻串联电路有如下一些特点:
1)电路的总电流等于流过各电阻的电流,即
2)电路的总电压等于各电阻两端电压之和,即
2)电路的总电压等于各电阻两端电压之和,即
3)电路中各电阻两端的电压与电阻的阻值成正比,即阻值大的电阻,其两端的电压也大,阻值小的电阻,其两端的电压也小,这种关系称为分压关系。
4)电路的总等效电阻等于各电阻之和,即
3)电路中各电阻两端的电压与电阻的阻值成正比,即阻值大的电阻,其两端的电压也大,阻值小的电阻,其两端的电压也小,这种关系称为分压关系。
4)电路的总等效电阻等于各电阻之和,即
5)电路中各电阻消耗的功率与电阻的阻值成正比,即阻值大的电阻消耗的功率多,阻值小的电阻消耗的功率少。
6)电路中消耗的总功率等于各电阻消耗的功率之和。
(3)电阻并列地连接在两根导线之间的电路,称为电阻并联电路。电阻并联电路有如下特点:(www.xing528.com)
1)电路的总电压等于各电阻两端的电压,即
V总=V1=V2
2)电路的总电流等于流过各电阻的分电流之和,即
I总=I1+I2
3)电路中流过各电阻的电流与电阻的阻值成反比,即阻值大的电阻流过的电流小,阻值小的电阻流过的电流大,这种关系称为分流关系。
4)电路总电阻的倒数等于各电阻倒数之和,即
5)电路中各电阻消耗的功率与电阻的阻值成正比,即阻值大的电阻消耗的功率多,阻值小的电阻消耗的功率少。
6)电路中消耗的总功率等于各电阻消耗的功率之和。
(3)电阻并列地连接在两根导线之间的电路,称为电阻并联电路。电阻并联电路有如下特点:
1)电路的总电压等于各电阻两端的电压,即
V总=V1=V2
2)电路的总电流等于流过各电阻的分电流之和,即
I总=I1+I2
3)电路中流过各电阻的电流与电阻的阻值成反比,即阻值大的电阻流过的电流小,阻值小的电阻流过的电流大,这种关系称为分流关系。
4)电路总电阻的倒数等于各电阻倒数之和,即
5)电路中各个电阻消耗的功率与阻值成反比,即阻值大的电阻消耗的功率少,阻值小的电阻消耗的功率多。
6)电路中消耗的总功率等于各电阻消耗功率之和。
(4)电容器简称电容,它是电子电路中最常用的基本元件之一。形象地说,电容器是储存电荷的容器,它的容量决定了它对电荷的存储能力。
电容器具有只能通过交流电而不能通过直流电的特性,因此在电路中起耦合、滤波、旁路与延时作用,与电感等元件组成振荡电路与调谐电路等。
电容器储存电荷的能力叫做电容量,简称容量,基本单位是法拉,简称法(F)。在实际运用中常用微法(μF)、纳法(nF)和皮法(pF)作单位。它们之间的换算关系是
1F=106μF
1μF=1000nF
1nF=1000pF
(5)利用电容器的串联、并联及串并联混合等多种方法,可以改变电容器的容量与极性,暂时代用找不到合适的电容器。如当一只电容器的耐压不能满足需要时,可采用串联的方法,以提高耐压;当一只电容器的电容量不能满足需要时,可采用并联的方法,以增大电容量;当耐压与电容量都需提高时,可采用串并联混合的方法予以解决。
当两个电容器串联或并联使用时,其串联总电容量Cs并联总电容量CP可按下式进行计算:
Cs=C1C2/(C1+C2),CP=C1+C2
当电容器串联代用时,如果它们的电容量不相同,则电容量小的电容器分得的电压高。所以,在串联代用时,最好选用电容量与耐压均相同的电容器,否则电容量小的电容器有可能由于分得的电压过高而被击穿。当电容器并联使用时,每只电容器的耐压均应高于电路中的电压。
6.掌握串、并联谐振电路的基本特性
(1)在RLC串联电路中,如果电路中的XL=XC时,电路的总电压与总电流同相,电路呈纯阻性,这时称电路发生了串联谐振。
RLC串联电路发生谐振时,电路具有以下几个特点:
1)电路在一个特定的频率上发生谐振,这个频率称为串联谐振频率,用f0表示。因为电路谐振时XL=XC,即
2πf0L=1/(2πf0C)整理后可得
5)电路中各个电阻消耗的功率与阻值成反比,即阻值大的电阻消耗的功率少,阻值小的电阻消耗的功率多。
6)电路中消耗的总功率等于各电阻消耗功率之和。
(4)电容器简称电容,它是电子电路中最常用的基本元件之一。形象地说,电容器是储存电荷的容器,它的容量决定了它对电荷的存储能力。
电容器具有只能通过交流电而不能通过直流电的特性,因此在电路中起耦合、滤波、旁路与延时作用,与电感等元件组成振荡电路与调谐电路等。
电容器储存电荷的能力叫做电容量,简称容量,基本单位是法拉,简称法(F)。在实际运用中常用微法(μF)、纳法(nF)和皮法(pF)作单位。它们之间的换算关系是
1F=106μF
1μF=1000nF
1nF=1000pF
(5)利用电容器的串联、并联及串并联混合等多种方法,可以改变电容器的容量与极性,暂时代用找不到合适的电容器。如当一只电容器的耐压不能满足需要时,可采用串联的方法,以提高耐压;当一只电容器的电容量不能满足需要时,可采用并联的方法,以增大电容量;当耐压与电容量都需提高时,可采用串并联混合的方法予以解决。
当两个电容器串联或并联使用时,其串联总电容量Cs并联总电容量CP可按下式进行计算:
Cs=C1C2/(C1+C2),CP=C1+C2
当电容器串联代用时,如果它们的电容量不相同,则电容量小的电容器分得的电压高。所以,在串联代用时,最好选用电容量与耐压均相同的电容器,否则电容量小的电容器有可能由于分得的电压过高而被击穿。当电容器并联使用时,每只电容器的耐压均应高于电路中的电压。
6.掌握串、并联谐振电路的基本特性
(1)在RLC串联电路中,如果电路中的XL=XC时,电路的总电压与总电流同相,电路呈纯阻性,这时称电路发生了串联谐振。
RLC串联电路发生谐振时,电路具有以下几个特点:
1)电路在一个特定的频率上发生谐振,这个频率称为串联谐振频率,用f0表示。因为电路谐振时XL=XC,即
2πf0L=1/(2πf0C)整理后可得
2)电路阻抗最小,且为纯电阻。由于电路谐振时XL=XC,此时,电路阻抗Z0为
2)电路阻抗最小,且为纯电阻。由于电路谐振时XL=XC,此时,电路阻抗Z0为
3)电路中总电流最大,且与总电压同相。由于串联电路谐振时电路阻抗最小,所以总电压不变时,总电流最大,且大小为
I0=V/Z0=V/R
4)电路中电感、电容两端的电压大小相等,且为电路总电压的Q倍,即
VL=VC=QV
其中
3)电路中总电流最大,且与总电压同相。由于串联电路谐振时电路阻抗最小,所以总电压不变时,总电流最大,且大小为
I0=V/Z0=V/R
4)电路中电感、电容两端的电压大小相等,且为电路总电压的Q倍,即
VL=VC=QV
其中
上式中的Q称为串联谐振电路的品质因数,又称Q值。一般RLC串联谐振电路Q值在几十到几百之间。所以电路发生串联谐振时,电感、电容两端的电压要比总电压高很多。
(2)在RLC并联电路中,如果电路中的XL=XC时,电路的总电压与总电流同相,电路呈纯阻性,这时称电路发生了并联谐振。RLC并联电路发生谐振时,电路具有以下特点:
1)电路在—个特定的频率下发生谐振,这个频率称为并联谐振频率,用f0表示。因为电路谐振时XL=XC,即
2πf0L=1/(2πf0C)
整理后可得
上式中的Q称为串联谐振电路的品质因数,又称Q值。一般RLC串联谐振电路Q值在几十到几百之间。所以电路发生串联谐振时,电感、电容两端的电压要比总电压高很多。
(2)在RLC并联电路中,如果电路中的XL=XC时,电路的总电压与总电流同相,电路呈纯阻性,这时称电路发生了并联谐振。RLC并联电路发生谐振时,电路具有以下特点:
1)电路在—个特定的频率下发生谐振,这个频率称为并联谐振频率,用f0表示。因为电路谐振时XL=XC,即
2πf0L=1/(2πf0C)
整理后可得
2)电路阻抗最大,且为纯电阻。由于电路谐振时XL=XC,此时,电路阻抗Z0为
2)电路阻抗最大,且为纯电阻。由于电路谐振时XL=XC,此时,电路阻抗Z0为
3)电路中总电流最小,且与总电压同相。因并联电路谐振时阻抗最大,所以总电压
不变时,总电流最小,且大小为
I0=V/Z0=V/R
4)电路中流过电感、电容的电流大小相等,且为电路总电流的Q倍,流过电阻的电流等于电路总电流。
IL=IC=QI0
其中
3)电路中总电流最小,且与总电压同相。因并联电路谐振时阻抗最大,所以总电压
不变时,总电流最小,且大小为
I0=V/Z0=V/R
4)电路中流过电感、电容的电流大小相等,且为电路总电流的Q倍,流过电阻的电流等于电路总电流。
IL=IC=QI0
其中
上式中的Q称为并联谐振电路的品质因数,又称Q值。可见电路发生并联谐振时,流过电感、电容两端的电流要比总电流大很多。
值得注意的是,并联谐振电路也具有选择性,并在信号源内阻很大时,选择性很好,所以并联谐振电路只适用于信号源内阻很大的场合。
上式中的Q称为并联谐振电路的品质因数,又称Q值。可见电路发生并联谐振时,流过电感、电容两端的电流要比总电流大很多。
值得注意的是,并联谐振电路也具有选择性,并在信号源内阻很大时,选择性很好,所以并联谐振电路只适用于信号源内阻很大的场合。
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