电路知识入门
1.电路基础所需的知识
1. 电路基础知识 --电路 电路---是指由金属导线和电气以及电子部件组成的导电回路,称其为电路。
直流电通过的电路称为“直流电路”;交流电通过的电路称为“交流电路”。 电路的组成---电路由电源、负载、连接导线和辅助设备四大部分组成。
电源提供电能的设备。电源的功能是把非电能转变成电能。
负载在电路中使用电能的各种设备统称为负载。负载的功能是把电能转变为其他形式能。
导线连接导线用来把电源、负载和其他辅助设备连接成一个闭合回路,起着传输电能的作用。辅助设备用来实现对电路的控制、分配、保护及测量等作用。
电路的作用---实现电能的传输、分配与转换;实现信号的传递与处理。 电路模型- -在电路分析中,为了方便于对实际电气装置的分析研究,通常在一定条件下需要对实际电路采用模型化处理,即用抽象的理想电路元件及其组合近似的代替实际的器件,从而构成了与实际电路相对应的电路模型。
2. 电路基础知识 –电流 电流--是指单位时间内通过导体横截面的电荷量。电流的大小称为电流强度,是指单位时间内通过导线某一截面的电荷量。
电流分直流和交流两种,电流的方向不随时间的变化的叫做直流,电流的大小和方向随时间变化的叫交流。 电流单位及换算--单位是安培,简称“安”,符号“A”。
1A=10^-3 mA= 10^-6uA= 10^-9nA= 10^-12pA 电流是一个有方向的物理量,仅指出大小是不够的,规定以正电荷移动的方向为电流的真实方向。列写电路方程时,电压、电流的正、负是以电流图上预先假定的参考方向为依据的,若计算结果为正值,说明电压、电流的真实方向与参考方向相符,否则相反。
3. 电路基础知识 –电压、电动势 电压----也称作电势差或电位差,是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量。需要指出的是,“电压”一词一般只用于电路当中,“电势差”和“电位差”则普遍应用于一切电现象当中。
电压的单位----在国际单位制中的主单位是伏特,简称伏,用符号V表示。伏特等于对每1库仑的电荷做了1焦耳的功,即1 V = 1 J/C。
电动势(E)----表示电源特征的一个物理量,电源中非静电力对电荷作功的能力,称为电动势,在数值上等于非静电力把单位正电荷从电源低电位端b经电源内部移到高电位端a所作的功。 电动势的大小----等于非静电力把单位正电荷从电源的负极,经过电源内部移到电源正极所作的功。
电路的基本元素是元件,电路元件是实际器件的理想化物理模型,应有严格的定义。电路中研究的全部为集总元件,电路元件的端子数目可分为二端、三端、四端元件等。
电路中最基本的几个元件是电阻、电容和电感。下面我们依次简单介绍一下这几种基本元件。
5. 电路基础知识 --电阻、电容和电感 电阻----英文名称为Resistance,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。导体的横截面积,材料,长度可改变导体电阻的大小,有时温度也同样可以影响其大小。
电阻的主要物理特征是变电能为热能,也可说它是一个耗能元件,电流经过它就产生内能。电阻在电路中通常起分压、分流的作用。
对信号来说,交流与直流信号都可以通过电阻。 电容----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)。
电容也是电容器的俗称。电容是表征电容器容纳电荷的本领的物理量。
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。 电感----是用绝缘导线绕制而成的电磁感应元件,也是电子电路中常用的元器件之一。
电感是用漆包线、纱包线或塑皮线等在绝缘骨架或磁心、铁心上绕制成的一组串联的同轴线匝,它在电路中用字母“L”表示,主要作用是对交流信号进行隔离、滤波或与电容器、电阻器等组成谐振电路。
2.电路基础知识
以假想网孔电流作变量列写和网孔个数相同的KVL方程, 联立求解求出网孔电流,进而通过网孔电流与支路电流的关系再求出支路电流,或者期望再求出其它电路变量,这就是网孔电流法。
对于含有理想电流源,在不能将其转移成某个网孔电流时,可采取设其两端电压,来增加变量,进而增加方程。对于含有受控源的电路,其分析方法和步骤与只含独立源电路的分析完全相同,只是要将受控变量用待求的网孔电流变量表示作为辅助方程。
此法优点:同一电路所需方程数目较支路电流法少,列写方程的规律易于掌握。缺点是不直观,有的网孔电流不能用电流表测试。
以独立节点的电位作为变量依KCL(连同欧姆定律)列写节点电位方程,求解出节点电位,进而求得各支路电流或欲求的其它电路变量,这就是节点电位法。此法优点是所需方程个数少于支路电流法,特别是节点少而支路多的电路用此法尤显方便,列写方程的规律易于掌握。
缺点是对于一般给出的电阻参数、电压源形式的电路求解方程工作量较大。
3.谁有电路基础知识 教教
一. 导体导电与绝缘体摩擦起电 起电和导电是两回事,不能混淆。
绝缘体摩擦起电,实质上是因摩擦使物体内能增加,温度升高,尽管绝缘体几乎没有自由电荷,但当温度升高到一定程度时,原子核束缚电子能力较弱的物体,还有一部分电子获得足够的能量,从一个物体转移到另一个物体,因而使物体起了电。可见摩擦起电的实质是电子的转移。
导电是导体定向传导电流,由于导体上的自由电荷不受原子核的束缚,能从导体上的一个地方转移到另一地方,从而使物体导电。可见,导体导电的实质是电荷的定向移动。
但导体和绝缘体没有绝对的界限,当条件改变时,绝缘体能变成导体,实质上是束缚电荷因获得足够的能量而变成自由电荷。二. 电路的组成 所谓的电路,就是把电源、用电器、开关用导线连接起来组成的电流路径。
其中电源是向电路提供持续电流的装置;用电器是利用电流工作的设备;导线是用来连接电源和用电器的,其作用是传输电流;开关的作用是用来控制用电器和电源的通断。可见,对于电路的组成,这四大元件缺一不可。
三. 电路的三种状态:通路、断路和短路 1. 通路:接通的电路叫通路。这时,电路是闭合的,且处处有持续的电流。
2. 断路:断开的电路叫断路,这时电路某处断开了,电路中就没有了电流。3. 短路:直接用导线把电源的两极(或用电器的两端)连接起来的电路叫短路。
(1)短路的分类短路有两种形式:一是整体短路,也称电源短路,它是指用导线直接连接在电源的正负极上,此时电流不通过任何用电器而直接构成回路,电流会很大,可能把电源烧坏。二是局部短路,它是指用导线直接连接在用电器的两端。
此时电流不通过电器而直接通过这根导线。发生局部短路时会有很大的电流。
因此,短路状态是绝对不允许出现的。(2)短路的实质无论是整体短路还是局部短路,都是电流直接通过导线而没有通过用电器,使电路中的电阻减小从而导致电流增大。
这就是短路的实质。(3)短路的分析方法有时短路发生比较隐蔽,一眼不容易看出,如何分析呢?可以采取电流优先流向分析法。
如果电流有两条路径可供选择,一条路径全部是导体,一条路径中含有用电器,那么电流总是优先通过导线。具体的分析方法是:当电路构成通路时,电流从电源的正极出发,它总是优先通过导体并且能够回到电源的负极,便构成电源短路或用电器短路。
(4)短路故障的判断方法短路是一种常见的电路故障,由于发生短路时电流没有通过用电器,导致用电器的电压为零,这就是发生短路的特征。此时可用电压表测量用电器两端的电压,若此处电压为零,则可能短路。
四. 电路的两种连接方式:串联和并联 把元件逐个顺次连接起来的方式叫串联;把元件并列地连接起来的方式叫并联。串联电路和并联电路是最基本的电路。
判断电路的连接方式常用的方法有四种:1. 元件连接特点法:分析电路中元件的连接方式,逐个顺次连接的是串联,并列接在电路两点的是并联。2. 电流法:从电源的正极出发,沿电流流动的观察,如始终沿一条线路流动并回到电源的负极,则电路是串联;若电流流到某分支点,分成两条(或若干条)支路流经各点元件后又汇合一点,流回到电源负极,则电路为并联。
3. 元件开路法:若把电路中的任一元件断开,其它元件就没有电流通过,则电路是串联的;若把电路中的任一元件断开,其它元件仍有电流流过,则电路是并联。4. 特征法:就是根据电路中各元件的工作特征分析判断。
若电路中有一个元件烧断,其它元件都不能工作,即电路中各元件工作互相影响,彼此制约,则该电路为串联电路;若电路中有一个元件烧断,其它元件仍能照常工作,即电路中各元件工作互不影响则该电路为并联电路。例如家里的照明灯和马路上的路灯,其中一盏灯烧坏了,其它灯仍能正常工作,这说明各盏灯之间总互相独立,互不影响,则可判断这些灯是并联。
五. 电路图与电路的连接 用规定的符号表示电路连接的图叫电路图。根据电路图正确连接实物图和根据实物图各元件连接情况画出电路图,是学好电学知识必须练好的基本功。
根据电路图连接实物图的方法是先串后并,即先按电流流向将电源与其中一支路连成串联电路,而后将其支路的元件并联在相应的两点间;根据实物图画电路图的方法是先要看清通路,分清干路、支路,得出连接方法,然后画出电路图。同时,电路连接时要注意以下六个问题:1. 注意顺序所谓的顺序是指按照给定的电路图中器件的顺序连接实物图,在连接实物图的过程中各个器件的顺序不能颠倒。
一般的画序:电源正极→开关→用电器→电源负极。2. 注意量程电路中若有电表,那么电表的量程必须注意选择,不要造成量程不当。
如果电源是两节干电池,则电压表的量程为3V,再根据其它条件估算电路中的最大电流,确定电流表的量程。3. 注意正负由于电表有多个接线柱且有正负接线柱之分,我们要在正确选择量程的基础上,看准是用正接线柱还是负接线柱,保证电流从电流表和电压表的正接线柱流进,从负接线柱流出。
4. 注意交叉根据电路图连接实物图时,一般要求导线不能交叉,注意合理安排导线的位置,力求画出。
4.要看懂电路图,需要掌握那些基础知识
【牢记基础知识】要学习并熟练掌握电子产品中常用的电子元器件的基本知识,如电阻器、电容器、电感器、二极管、三极管、晶闸管、场效应管、变压器、开关、继电器、接插件等,并充分了解它们的种类、性能、特征以及在电路中的符号、在电路中的作用和功能等。
根据这些元器件在电路中的作用,懂得哪些参数会对电路性能和功能产生什么样的影响,具备这些电子元器件的基本知识,对于读懂电路图是必不可少的。 为方便、快捷地看懂电路图,还要掌握一些由常用元器件组成的单元电子电路知识,例如整流电路、滤波电路、放大电路、振荡电路、电源电路等。
因为这些电路单元是电子产品电路图中常见的功能模块,掌握这些单元电路的知识,不仅可以深化对电子元器件的认识,而且通过这样的练习,也是对看懂电路图的锻炼。有了这些知识,为进一步看懂较复杂的电路奠定了良好的基础,也就更容易深化自己的学习。
应该多理解电路图中的有关基本概念。比如关键点的电位,各点电位如何变化、如何互相关联、如何形成回路、通路,哪些构成直流回路、哪些形成信号通道、哪些属于控制回路等。
【分析单元电路】要看懂某一电子产品的电路图,还需对该电子产品有一个大致的了解,例如产品的主要功能,它可能由哪些电路单元组成。这对读懂、读通它的电路图能起到一定作用。
经常在电路图中寻找自己熟悉的元器件和单元电路,看它们在电路中起什么作用,然后与它们周围的电路联系,分析这些外部电路怎样与这些元器件和单元电路互相配合工作,逐步扩展,直至对全图能理解为止。 不断尝试将电路图分割成若干条条框框,然后各个击破,逐个了解这些条条框框电路的功能和工作原理,再将各个条条框框互相联系起来,将整个电路图看懂、读通。
【多看多学多问】要多看、多读、多分析、多理解各种电路图,可以由简单电路到复杂电路,遇到一时难以弄懂的问题除自己反复独立思考外,也可以向内行、专家请教,还可以多阅读这方面的报刊、杂志,从中吸取营养。只要坚持不懈、努力,快速读懂、读通电路图并非难事,而要成为电子技术的专家、行家里手,也是指日可待的事。
5.从零开始学电路基础
《电子设计从零开始》:这书是很好的,讲得很全面,从电阻到单片机都有。
但却都是从实际出发的,初学者很有用的《晶体管电路设计》:这个也是很好的,日本人写的,这书的内容能详细到几乎每个电路都有一个小万用板焊出来给你看一下,分上下两本的《运算放大器权威指南》:运放无处不在,运放不是每个电路都一定要有的,但它会是用得最多的。《电子技术自学指南》:如果你只有初中水平,如果你脑子里面都没有电流电压电阻的概念,这本是值得你看一下本人推荐看外国的书,虽然有时候翻译得有点问题,但总的来说,比国内那些千篇一律的什么电路基础好多了你看一下几本国内的书就知道,内容都是抄来抄去的。
6.初级电工应熟记哪些知识
初级电工的意义是指“500V以下维修电工”,应具备基础电工原理知识,常用的工厂电器的原理以及应用,看懂学会电器线路图常用电工测量仪表、工具和防护用具使用及维护,室内线路、架空线路和电缆线路的安装敷设和使用维护,常用导线种类、选用与联接方法,交流异步电动机类型、用途和运行控制、维护、安装检修,常用变配电设备及控制低压电器,变配电所安全运行操作、触电急救方法,晶体管极性和参数测试,晶体管电路应用等成人教育有专门的课程,毕业后由劳动部门发,电工低压运行资格证。
需要掌握:1电工基础知识、2常用电工仪表、3电器安全基本知识、4接地与防雷、5常用低压电器、6变压器基础知识、7异步电动机、8并联电容器、9电气照明、10电气线路、11其他电气设备(手持电动工具、电焊设备、)12保证安全的措施。
7.电路基础知识
电路基础知识的应用 ──电路工作状态分析 河南省平顶山市卫东区田选学校 范俊奇 电路的基础知识包括,电路的组成,电路的状态,电路的连接关系等,是我们分析电路工作状态的基础。
只有能看懂电路,会正确判断电路的连接方式,才能进一步对电路进行分析和计算。 一、电路分析的基础知识 1.电路的组成 一个正确的电路应该有下列基本组成部分组成。
电源、用电器、开关和导线。电源起着把其他形式的能量转化为电能并提供电能的作用;导线起着连接电路元件和把电能输送给用电器的作用;开关控制电能的输送(电流的通断);用电器将电能转化为其他形式的能量。
如果一个电路缺少了这四个基本组成部分中的一部分,这个电路就不能工作或错误或存在危险(短路)。 2.电路的三种状态 (1)通路:接通的电路。
特征:电路中有电流而且用电器正常工作。(2)开路:断开的电路。
特征:电路中无电流,用电器不能工作。(3)短路:定义:电源两端或用电器两端直接用导线连接起来(电流不经过用电器)。
特征:电源短路,电路中有很大的电流,可能烧坏电源或烧坏导线的绝缘皮,很容易引起火灾。并联电路中,一旦一个支路发生短路,整个电路就短路了。
开路和通路是电路的常见状态,比如,电灯的亮和灭。而短路是错误的危险状态,是绝对应该避免的。
3.串联电路中的局部短路 在串联电路中,由于某种原因或实际需要,使电路中的某个用电器发生短路,而其它用电器仍然工作的电路。如图所示电路中,当开关S闭合时,L1发生短路,L2仍有电流通过,可以发光。
4.电路的连接方式 电路的串联和并联是初中阶段必须掌握的电学知识,是进行电路分析和计算的基础。 (1)电路连接方式的比较。
串 联 并 联 定 义 把元件首尾相连逐个顺次连接起来的电路 把元件首首尾尾并列的连接起来的电路 结构特征 电路中只有一条电流路径,没有分支。 电路中有分支(有分开的点和会合的点),电流路径至少有两条, 工作特征 各用电器相互影响,一处段开所有用电器都停止工作。
各支路中的用电器独立工作,互不影响。 开 关 作 用 控制整个电路 干路中的开关控制整个电路。
支路中的开关控制该支路。 电路图 实 例 装饰小彩灯、开关和用电器 家庭中各用电器、各盏路灯 (2)判断电路串联、并联的常用方法。
基于初中阶段的学习要求,仅介绍以下常用的判断方法,在实践中可选择适合自己的方法熟练掌握。 ①定义法:将用电器接线柱编号,电流流入端为“首”,电流流出端为“尾”。
观察各用电器,若“首→尾→首→尾”连接为串联;若“首→首”、“尾→尾”相连,为并联。 ②结构特征分析法:在有电路图或实物连接图的情况下,识别电路时,可沿着电流方向分析:电源正极→各用电器→电源负极。
若途中无节点(分叉点),电流沿着一条路径前进不分流,该电路中用电器是串联关系;若电路有节点,电流在某一处分开,在另一处又合在一起,这些用电器就是并联关系。 ③工作特征分析法:去掉任意一个用电器,若另一个用电器也不工作,则这两个用电器串联;若另一个用电器不受影响仍然工作,则这两个用电器为并联。
在看不到电路图或电路实物图情况下(如路灯、家庭电路),可根据用电器的工作特征判断连接情况。 二、应用举例 1.(09济宁)如图1所示电路中,当开关S1、S2均闭合后,说法正确的是( ) A.L1、L2都能发光 B.L1、L2都不能发光 C.Ll能发光,L2不能发光 D.Ll不能发光,L2能发光 分析:当S1断开,S2闭合时,L1、L2是并联连接关系;当S1闭合时,L1发生短路。
因为是并联电路,一处发生短路,整个电路就处于短路状态,所以,L1、L2都不能发光,B正确。 2.(09兰州)如图2所示,当开关S闭合时,两只小灯泡能同时发光的正确电路是( ) 分析:在四个电路中,在A电路中,两盏电灯串联,开关S与一盏电灯并联,当开关闭合时,与开关并联的电灯就发生局部短路,所以,开关闭合后,只有一盏灯亮。
B电路中,是开关串联在电路中的串联电路,开关闭合后,电路是通路,所以,两盏串联的电灯都会发光,B正确。C电路中,没有电源,是一个电路基本组成部分都不完全的错误的电路。
D电路中,两盏灯并联,S闭合时,两灯都会发光,但一盏灯没有开关控制,它是不符合电路基本连接要求的。 3.(09成都)如图所示是一把既能吹冷风,又能吹热风的电吹风的简化电路,图中A是吹风机,B是电热丝。
将插头插入插座,若只闭合开关S1,电吹风吹出的是____风;若将开关S1、S2都闭合,电吹风吹出的是____风。(填“热”或“冷”) 分析:该装置中,吹风机和发热丝是并联连接关系,S1是干路开关,它一闭合,吹风机就开始工作,吹出冷风;只有当S1、S2同时闭合时,电热丝才能和吹风机同时工作,吹出热风。
所以,答案是:冷、热。 进一步分析:既然吹风机和发热丝是并联连接关系,为什么不给它们各安装一个开关分别控制呢?因为,电热丝是不能单独工作的。
若单独工作,产生的热量不能及时散发出去,吹风机的内部温度会很高,会烧坏吹风机的外壳,甚至带来危险。所以,这样设计,就可以避免电热丝的单独工作,使电吹风机既可以吹。
8.学电工必须懂什么基础知识
电工基础
1 电路的基本概念和基本定律
1.1 电路与电路模型
1.1.1 电路
1.1.2 电路模型
1.1.3 电路的工作状态
1.1.4 电路常用术语
1.2 电路的基本物理量
1.2.1 电流
1.2.2 电压
1.2.3 电功与电功率
1.3 电阻元件
1.3.1 电阻
1.3.2 电导
1.3.3 电阻元件
1.3.4 欧姆定律
1.3.5 负载获得最大功率的条件
1.4 电压源与电流源
1.4.1 电压源
1.4.2 电流源
1.4.3 实际电源的两种电路模型
1.4.4 实际电源两种电路模型的等效互换
1.5 受控源
1.5.1 受控源的概念
1.5.2 受控源的类型
1.5.3 受控源的伏安关系
1.6 基尔霍夫定律
1.6.1 基尔霍夫电流定律
1.6.2 基尔霍夫电压定律
第一章
1.1 物质的电结构
1.2 导体、绝缘体和半导体
1.3 库仑定律
1.4 电场和电场强度
1.5 静电感应
内容提要
自检题
习题
第二章
2.1 电路及电路图
2.2 电流、电压及其参考方向
2.3 电动势
2.4 电阻和欧姆定律
2.5 电功率和电能
2.6 基尔霍夫定律
2.7 电路中电位的计算
实验一 认识实验
实验二 验证基尔霍夫定律
实验三 电路中电位的测定
内容提要
自检题
习题
第三章 直流电路
3.1 电阻的串联和并联
3.3 电阻的混联
3.4 电桥电路、Y-△等效变换
3.5 支路法
3.6 节点法
3.7 叠加定理
3.8 等效电源定理
实验四 分压器
实验五 验证叠加定理
实验六 验证戴维南定理
内容提要
自检题
习题
第四章 电磁
4.1 磁的基本知识
4.2磁场的基本物理量
4.3 全电流定律
4.4磁场对载流导本的作用
4.5 电磁感应
4.6 自感和自感电动势
4.7 互感和互感电动势
第五章 电容器
第六章 单项正弦交流电路
第七章 正弦电路的相量分析法
第八章 三相正弦交流电路
第九章 非正弦周期电流电路
第十章 电路的暂态过程
第十一章 磁路和铁芯线圈