初級(jí)電工培訓(xùn)教案

1、頁眉電工基礎(chǔ)知識(shí)第一節(jié)電路的組成和基本物理量教學(xué)的重點(diǎn)：1了解電路的組成2了解電路的基本物理量的含義及其計(jì)算教學(xué)的難點(diǎn)：電路狀態(tài)在實(shí)際工作中的判定；電路各物理量的含義及其計(jì)算應(yīng)用。教學(xué)方法：講授法、討論法、啟發(fā)式。一、電路電流經(jīng)過的路徑稱為電路，最簡(jiǎn)單的電路由電源、負(fù)荷導(dǎo)線和開關(guān)組成。電源是將其他形式的能量轉(zhuǎn)換成電能的裝置，負(fù)載是將電能轉(zhuǎn)換成其他形式能量的設(shè)備和器件，般稱為用電器。連接導(dǎo)線起傳輸和分配電能的作用。電路可用原理接線圖來表示，如圖2 l 所示。有時(shí)為了突出電路的本質(zhì)和進(jìn)一步簡(jiǎn)化，把圖2 l 所示原理接線圖畫成常用的如圖22 所示的樣子。電路有外電路和內(nèi)電路之分。從電源一端經(jīng)負(fù)載再回

2、到電源另一端的電路稱為外電路。電源內(nèi)部的通路稱為內(nèi)電路。電路通常有三種狀態(tài)：1通路通路就是電路中的開關(guān)閉合，負(fù)荷中有電流流過。在通路狀態(tài)下，根據(jù)負(fù)荷的大小，又分為滿負(fù)荷、輕負(fù)荷、過負(fù)荷三種情況。負(fù)荷在額定功率下的工作狀態(tài)叫滿負(fù)荷；低于額定功率的工作狀態(tài)叫輕負(fù)荷； 高于額定功率的工作狀態(tài)叫過負(fù)荷。 由于過負(fù)荷很容易損壞電器，所以一般情況下都不允許出現(xiàn)過負(fù)荷。2短路如果電源或負(fù)荷的兩端被導(dǎo)線直接接通， 此種狀態(tài)叫做短路。 短路時(shí)電路中的電流會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過正常值，可能造成電氣設(shè)備過熱。甚至燒毀，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起火災(zāi)。同時(shí)，過大的短路電流將產(chǎn)生很大的電動(dòng)力，也可能損壞電氣設(shè)備。3斷路把電路中的開關(guān)斷開或因電路

3、的某一部分發(fā)生浙線，使電路不能閉合，此種狀態(tài)稱為斷1 / 16頁眉路。斷路狀態(tài)下電路中無電流，負(fù)荷不能運(yùn)行。二、基本物理量（一）電流與電流強(qiáng)度1電流的概念當(dāng)合上電源開關(guān)的時(shí)候， 燈泡會(huì)發(fā)光， 電動(dòng)機(jī)會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)。 這是因?yàn)闊襞莺碗妱?dòng)機(jī)中有電流通過的緣故。電流雖然用肉眼看不見，但是可以通過它的各種表現(xiàn)（如燈亮、電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)）而被人所覺察。電流就是在一定的外加條件下（如接外電源） 導(dǎo)體中大量電荷有規(guī)則的定向運(yùn)動(dòng)。規(guī)定以正電荷移動(dòng)方向作為電流的正方向。如圖2 3 所示在 AB 導(dǎo)線中電子運(yùn)動(dòng)方向是由A 向B，電流的方向則是由B 向 A 。（二）電壓與電動(dòng)勢(shì)1電壓如果想要知道蓄電池是否有電， 可以用伏特表去量一

4、量， 也可以用導(dǎo)線把小電珠接到電池的兩極之間（如圖 2 4 所示）。如果伏特表有指示或小電珠發(fā)光我們就知道電池有電壓，也就是通常所說“有電” 。圖 2 5 所示 A 和 B 表示負(fù)載兩端， 電流的方向由 A 流向 B，負(fù)載燈泡發(fā)光， 說明電流通過燈絲時(shí)產(chǎn)生熱和光。 為了表示電流2 / 16頁眉強(qiáng)度與做功的本領(lǐng)，引入一物理量電壓UAB ：其中 Q 為由 A 端移動(dòng)到 B 端的電荷電量，單位：庫侖。 A 為電場(chǎng)力對(duì)電荷所做的功，單位：焦?fàn)?。電壓的單位是伏特?V ）。計(jì)算微小電壓時(shí)則用毫伏（ mV ）或微伏（ V ），高電壓時(shí)則用千伏（ kV ）。2電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)是衡量電源轉(zhuǎn)換本領(lǐng)的物理量。定義為：

5、外力將單位正電荷從電源負(fù)極經(jīng)電源內(nèi)部移到正極所做的功，稱為該電源的電動(dòng)勢(shì)，用符號(hào)E 表示，即：其中 E 為電源電動(dòng)勢(shì)，單位是伏特。 A 外力所做的功，單位為焦?fàn)枴?q 為外力分離電荷電量，單位庫侖。電動(dòng)勢(shì)和電壓的單位雖相同，但二者概念有區(qū)別：首先，物理意義不同。 電壓是衡量電場(chǎng)力作功大小的物理量，而電動(dòng)勢(shì)則表示非電場(chǎng)力作功本領(lǐng)的物理量。其次，兩者的方向不同，電壓是由高電位指向低電位，是電位降低的方向。而電動(dòng)勢(shì)是由低電位指向高電位，是電位升高的方向。圖2 7 給出了電源的幾種畫法及電動(dòng)勢(shì)和端電壓的方向。再次，兩者存在方式不同。電壓既存在電源內(nèi)部也存在于電源的外部，電動(dòng)勢(shì)僅存在于電源的內(nèi)部。（三）

6、導(dǎo)體、絕緣體與導(dǎo)體電阻1導(dǎo)體能夠傳導(dǎo)電流的物體導(dǎo)體。常用的導(dǎo)體是金屬，如銀、銅。鋁等。金屬中存在著大量的自由電子。 當(dāng)導(dǎo)體與電源接成閉合回路時(shí)，這些自由電子就會(huì)在電場(chǎng)力的作用下朝一定方向運(yùn)動(dòng)形成電流。2絕緣體能夠可靠地隔絕電流的物體叫做絕緣體。如橡膠、塑料、陶瓷、變壓器油、空氣等都是很好的絕緣體。 導(dǎo)體和絕緣體并沒有絕對(duì)的界限， 在一般狀態(tài)下是很好的絕緣體， 當(dāng)條件改變時(shí)也可能變?yōu)閷?dǎo)體。 例如干燥的木頭是很好的絕緣體， 但把木頭弄濕后， 它就變得容易導(dǎo)電了。3電阻在導(dǎo)體兩端加上電壓， 導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生電流。 從物體的微觀結(jié)一來說， 電子的運(yùn)動(dòng)必然要和導(dǎo)體中的分子或原子發(fā)生碰撞， 使電子在導(dǎo)體中的

7、運(yùn)動(dòng)受到一定阻力， 導(dǎo)體對(duì)于電流的阻礙作用，稱為電阻。3 / 16頁眉不同材料的導(dǎo)體，對(duì)電流的阻礙作用也是不盡相同的。有的導(dǎo)體電阻很小，則表示它的導(dǎo)電能力好；有的導(dǎo)體電阻很大，則表示三的導(dǎo)電能力差。電阻用R 表示，單位是歐姆，其符號(hào)為“ ”。常用的單位還有千歐（k）和兆歐（ M ）。1k 10001 M 1000 k導(dǎo)體電阻的大小決定于導(dǎo)體的長(zhǎng)度、橫截面積和自身的材料。在同一溫度下， 導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體橫截面積成反比，與導(dǎo)體長(zhǎng)度成正比。用公式表示為：式中： 為電阻系數(shù)， L 為導(dǎo)體長(zhǎng)度， S 為導(dǎo)體橫截面積。（四）歐姆定律1部分電路歐姆定律圖 29 是不含電源的部分電路，當(dāng)在電阻 R 兩端加上電

8、壓 U 時(shí)，電路中有電流流過。當(dāng)電阻 R 不變，如果電壓 U 發(fā)生變化，則流過電阻的電流也隨著變化。流過導(dǎo)體的電流與這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比，與這段導(dǎo)體的電阻成反比，稱為部分電路歐姆定律，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：2全電路歐姆定律全電路是指含有電源的閉合電路，如圖210 所示。虛線框內(nèi)R0 表示電源內(nèi)電阻。當(dāng)開關(guān)S 閉合后，電路中有電流流過，當(dāng)電流流過電源內(nèi)部5：，在內(nèi)阻上產(chǎn)生了電壓降U0，這樣電阻4 / 16頁眉R 兩端的電壓U 就不等于電源電動(dòng)勢(shì)，而應(yīng)該等于電源電動(dòng)勢(shì)減去內(nèi)部電壓降U0，即上式表明： 在一個(gè)閉合電路中， 電流強(qiáng)度與電源電動(dòng)勢(shì)成正比， 與電路中內(nèi)電阻和外電阻之和成反比，這一定律稱全電路

9、歐姆定律。5 / 16頁眉3.電流的熱效應(yīng)電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量和電流值的平方、導(dǎo)體本身的電阻值以及電流通過的時(shí)間成正比。用公式表達(dá)就是：Q=I 2Rt這個(gè)關(guān)系式又叫愣次焦耳定律，熱量Q 的單位是J。為了設(shè)備過度發(fā)熱，根據(jù)絕緣材料的允許溫度，對(duì)于各種導(dǎo)線規(guī)定了不同截面下的最大允許電流值，又稱安全電流。小結(jié)與思考題：1電路的組成及其狀態(tài)特征2電路的基本物理量的含義及其計(jì)算思考題見教材56 頁中復(fù)習(xí)題第二節(jié)串聯(lián)與并聯(lián)電路教學(xué)的重點(diǎn)：1了解簡(jiǎn)單電路的連接形式2了解串、并電路的特點(diǎn)及其計(jì)算教學(xué)的難點(diǎn)：簡(jiǎn)單電路的化簡(jiǎn)；串、并電路的特點(diǎn)及其計(jì)算。教學(xué)方法：講授法、討論法、啟發(fā)式。直流電阻電路按復(fù)雜程度不

10、同， 可以分為簡(jiǎn)單直流電阻電路和復(fù)雜直流電阻電路。 簡(jiǎn)單直流電阻電路又可以分為電阻串聯(lián)電路和電阻并聯(lián)電路。一 . 電阻串聯(lián)電路電阻串聯(lián)電路有如下一些特點(diǎn)：（ 1）電路的總電流等于流過各電阻的電流。（ 2）電路的總電壓等于各電阻兩端電壓之和。（ 3）電路的總等效電阻等于各電阻之和。（ 4）電路中各電阻兩端的電壓與電阻的阻值成正比， 即阻值大的電阻， 其兩端的電壓也大，阻值小的電阻，其兩端的電壓也小，這種關(guān)系稱為分壓關(guān)系。（ 5）電路中各電阻消耗的功率與電阻的阻值成正比。這表明阻值大的電阻消耗的功率多，阻值小的電阻消耗的功率少。（ 6）電路中消耗的總功率等于各電阻消耗的功率之和。二 . 電阻并聯(lián)電

11、路電阻并聯(lián)電路有如下特點(diǎn)：（1）電路的總電流等于流過各電阻的分電流之和。（2）電路的總電壓等于各電阻兩端的電壓。（3）電路總電阻的倒數(shù)等于各電阻倒數(shù)之和。（4） 電路中流過各電阻的電流與電阻的阻值成反比，即阻值大的電阻流過的電流小，阻值小的電阻流過的電流大，這種關(guān)系稱為分流關(guān)系。（ 5）電路中各個(gè)電阻消耗的功率與阻值成反比，表明阻值大的電阻消耗的功率少，阻值小的電阻消耗的功率多。6 / 16頁眉（ 6）電路中消耗的總功率等于各電阻消耗功率之和。三 . 電阻混聯(lián)電路既有電阻串聯(lián)，又有電阻并聯(lián)的電路，稱為電阻混聯(lián)電路。1. 混聯(lián)電路分類電阻混聯(lián)電路可分為兩大類：(1) 能用電阻串、并聯(lián)的方法簡(jiǎn)化為

12、無分支回路的電路，稱為簡(jiǎn)單直流電阻電路。(2) 不能用電阻串、并聯(lián)的方法簡(jiǎn)化為無分支回路的，稱為復(fù)雜直流電阻電路。2. 電阻混聯(lián)電路的簡(jiǎn)化簡(jiǎn)單直流電阻混聯(lián)電路最終可以簡(jiǎn)化成無分支回路的電路形式。常用的一種簡(jiǎn)化電路的方法是先利用電流的分、合關(guān)系，把電路轉(zhuǎn)化為容易判斷的串、并聯(lián)形式，然后再等效變化為最簡(jiǎn)的無分支回路形式。小結(jié)與思考題：1簡(jiǎn)單電路的連接形式與簡(jiǎn)化2串、并電路的特點(diǎn)及其計(jì)算思考題見教材56 頁中復(fù)習(xí)題第三節(jié)交流電路教學(xué)的重點(diǎn)：1了解正弦交流電的基本概念及其三要素2了解三相電路的特點(diǎn)與三相功率的計(jì)算方法教學(xué)的難點(diǎn)：正弦交流電的三要素與三相電路聯(lián)接的特點(diǎn)教學(xué)方法：講授法、討論法、啟發(fā)式。交

13、流電是指大小和方向都隨時(shí)間發(fā)生變化的電流或者電壓。 正弦交流電是生產(chǎn)生活中使用最廣泛的一種交流電。一 .正弦交流電的基本概念1.正弦交流電正弦交流電是指大小和方向隨時(shí)間按正弦規(guī)律發(fā)生變化的電流或者電壓。下圖為正弦交流電流 i 和正弦交流電壓v 的波形圖，它們反映了正弦交流電隨時(shí)間變化的規(guī)律。iv0t0t正弦交流電壓和正弦交流電流波形圖7 / 16120頁眉2. 正弦交流電三要素一個(gè)正弦交流電可以由三個(gè)物理量來描述，即振幅（Vm 或 Im）、頻率（或 f）及初相（ o），常稱它們?yōu)榻涣麟姷娜齻€(gè)要素。1）正弦交流電的振幅正弦交流電的電壓振幅用Vm 表示，電流振幅用I m 表示，它們是正弦交流電在變

14、化過程中的電壓最大值及電流最大值。正弦交流電壓的有效值用V 表示；正弦交流電流的有效值用I 表示， 它們與最大值的關(guān)系為：Vm,I mVI222）正弦交流電的頻率正弦交流電每變化一次所經(jīng)歷的時(shí)間，稱為正弦交流電的周期，用T 表示，單位為秒（s）。正弦交流電在一秒鐘內(nèi)變化的次數(shù)，稱為正弦交流電的頻率，用f 表示，單位為赫茲（Hz ）。周期和頻率都是表示交流電變化快慢程度的物理量，它們互成倒數(shù)關(guān)系，即：1或1TffT除了周期和頻率之外，還有一個(gè)表示正弦交流電變化快慢程度的物理量，稱為角頻率，用 表示，單位為弧度每秒（ rad/s），它與頻率的關(guān)系為：2f3）正弦交流電的初相正弦交流電函數(shù)表達(dá)式中的

15、 o 就是正弦交流電的初相，其單位為弧度（rad）或者度。3. 正弦交流電的表示方法正弦交流電有三種常用的表示方法：1）解析式（函數(shù)式）表示法2）波形圖表示法3）相量圖表示法二 .三相正弦交流電的特點(diǎn)(1) 各相正弦交流電的頻率都相同；(2) 各相正弦交流電的最大值都相同；(3) 各相正弦交流電的相位互差120?，它們的解析式分別為：eUEm sinteVEm s inteWEm sint120(4) 任何時(shí)刻各相正弦交流電的和為零，即：eUeVeW08 / 16頁眉三 .三相正弦交流電的聯(lián)接1.電源的聯(lián)接方式及特點(diǎn)三相發(fā)電機(jī)三個(gè)繞組的末端聯(lián)接在一起，稱為中點(diǎn)或零點(diǎn)，用N 表示。三個(gè)繞組的始端

16、 U 、V 、 W 分別向外輸出三相正弦交流電動(dòng)勢(shì)。電源的這種聯(lián)接方式，稱為星形聯(lián)接。三相電源作星形聯(lián)接向外傳輸正弦交流電時(shí)，有兩種不同的傳輸方式：三相四線制、 三相三線制?；鹁€火線火線火線UVUV零線NN火線火線WW三相四線制三相三線制在三相四線制中，火線與零線之間的電壓，稱為電源相電壓?；鹁€與火線之間的電壓，稱為電源線電壓。實(shí)際低壓線路中，電源相電壓的有效值為220V ，電源線電壓的有效值為380V ，即電源線電壓的有效值為電源相電壓的有效值的3 倍。2. 負(fù)載的聯(lián)接方式及特點(diǎn)三相電源在給負(fù)載供電時(shí)，負(fù)載有星形聯(lián)接和三角形聯(lián)接兩種方式。在負(fù)載的星形聯(lián)接方式中，負(fù)載相電壓等于電源相電壓。在星

17、形聯(lián)接中，三相負(fù)載對(duì)稱時(shí)，中線電流為零，即中線上沒有電流。值得注意的是， 當(dāng)三相負(fù)載不對(duì)稱時(shí)，中線電流不為零， 中線不可以省去， 否則會(huì)燒毀電源或負(fù)載。在負(fù)載的三角形聯(lián)接方式中，負(fù)載的相電壓和電源線電壓相等。四 . 三相功率三相電源在給負(fù)載供電時(shí)，負(fù)載不論是星形聯(lián)接或是三角形聯(lián)接它所消耗的總的有功功率必定等于各相有功功率之和，即PPaPbPc小結(jié)與思考題：1正弦交流電的基本概念及其三要素2三相電路的特點(diǎn)與三相功率的計(jì)算方法思考題見教材56 頁中復(fù)習(xí)題9 / 16頁眉第四節(jié)電磁感應(yīng)教學(xué)的重點(diǎn)：1了解磁場(chǎng)及其基本物理量的含義2了解電磁感應(yīng)和電感和自感、互感現(xiàn)象教學(xué)的難點(diǎn)：法拉第電磁感應(yīng)定律與楞次定

18、律的含義與應(yīng)用教學(xué)方法：講授法、討論法、啟發(fā)式。一 . 磁場(chǎng)及其基本物理量（一）磁場(chǎng)和磁力線磁場(chǎng)可以用磁力線形象地描述它的大小和方向。（二）電流的磁場(chǎng)自然界中除磁鐵能產(chǎn)生磁場(chǎng)外，電流也能產(chǎn)生磁場(chǎng)，這種現(xiàn)象稱為電流磁效應(yīng)。直導(dǎo)線中的電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向可以用安培定則來判定：用右手握住直導(dǎo)線，大拇指伸直指向電流方向，四指所指方向就是磁場(chǎng)方向。環(huán)形導(dǎo)線中的電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向也可以用安培定則來判定：用右手握住環(huán)形導(dǎo)線，四指指向電流方向，大拇指伸直所指的方向就是磁場(chǎng)方向。（三）磁場(chǎng)的基本物理量1.磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度是衡量磁場(chǎng)大小和方向的物理量，用B 表示，單位為特斯拉（T ），簡(jiǎn)稱特。大小和方向都相同

19、的磁場(chǎng)稱為勻強(qiáng)磁場(chǎng)。2.磁通假設(shè)在一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)與磁場(chǎng)方向垂直的平面，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，平面的面積為 S，那么磁感應(yīng)強(qiáng)度與面積的乘積，稱為穿過這個(gè)面的磁通，用表示，即：B S磁通的方向和產(chǎn)生它的磁場(chǎng)方向相同。（四）磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力磁場(chǎng)對(duì)處在其中的電流能產(chǎn)生力的作用。在一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一段長(zhǎng)度為l ，并有電流I 流過的導(dǎo)體，設(shè)導(dǎo)體與磁場(chǎng)方向的夾角為，這段導(dǎo)體會(huì)受到磁場(chǎng)對(duì)它的一個(gè)作用力F，且：FBIl sin二 . 電磁感應(yīng)（一）電磁感應(yīng)現(xiàn)象穿過閉合回路的磁通發(fā)生變化， 閉合回路中就會(huì)產(chǎn)生電流， 如果回路開路， 就會(huì)在開路的兩端之間產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)， 這種現(xiàn)象稱為電磁感應(yīng)

20、現(xiàn)象， 在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電流稱為感生電流，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)稱為感生電動(dòng)勢(shì)。（二）感生電流的方向感生電流的方向可以用楞次定律來判定。 楞次定律的內(nèi)容為： 感生電流的方向， 總是使感生電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)阻礙引起感生電流的磁通的變化。導(dǎo)體切割磁力線時(shí)產(chǎn)生的感生電流的方向，還可以用右手定則來判定：展平右手手掌，10 / 16頁眉四指并攏， 大拇指與四指垂直， 然后讓磁力線穿過掌心， 大拇指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)方向，四指所指就是感生電流的方向。（三）法拉第電磁感應(yīng)定律與楞次定律回路中感生電動(dòng)勢(shì)的大小與穿過回路的磁通的變化率成正比，即磁通變化越快，回路產(chǎn)生的感生電動(dòng)勢(shì)就越大； 磁通變化越慢， 回路產(chǎn)生的感生電動(dòng)勢(shì)就

21、越小。 這種規(guī)律稱為法拉第電磁感應(yīng)定律，它的表達(dá)式為：EN（四）自感和互感現(xiàn)象1. 自感現(xiàn)象t由于線圈自身的電流變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，稱為自感現(xiàn)象。自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感生電動(dòng)勢(shì)稱為自感電動(dòng)勢(shì)，它總是阻礙電路中原電流的變化。電感表示了線圈通過單位電流時(shí)產(chǎn)生的自感磁鏈，即：LI常用的電感單位及它們之間的換算關(guān)系如下：1H = 10 3mH （毫亨），1mH = 10 3H（微亨），1H = 10 6H由法拉第電磁感應(yīng)定律可以證明，線圈在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)E 的大小與線圈電流的變化率（I/t）、線圈的電感L 成正比，即：IELt2.互感現(xiàn)象互感磁鏈在線圈中也會(huì)產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象， 稱為互感現(xiàn)

22、象。 在互感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感生電動(dòng)勢(shì)，稱為互感電動(dòng)勢(shì)。線圈在產(chǎn)生互感時(shí)，各線圈的某一端的感生電動(dòng)勢(shì)的極性總是相同的，這些極性相同的端子稱為同名端。在電路圖中，用“”來標(biāo)記互感線圈的同名端。（五）渦流效應(yīng)繞在鐵心上的線圈通入交流電流時(shí)，鐵心內(nèi)部就會(huì)產(chǎn)生很大的感生電流，稱為渦流，這種現(xiàn)象稱為渦流效應(yīng)。由于渦流效應(yīng)產(chǎn)生的感生電流很大， 把大量的電能轉(zhuǎn)化成了熱能， 一般情況下， 這是一種電能的損耗，稱為渦流損耗。為了減少損耗， 一方面可以把鐵心沿平行磁場(chǎng)的方向切割成很多的薄片，并使它們彼此絕緣；另一方面，可以采用電阻率大的金屬材料作鐵心（如硅鋼等）。小結(jié)與思考題：1磁場(chǎng)及其基本物理量的含義2電磁感應(yīng)和電

23、感和自感、互感現(xiàn)象思考題見教材56 頁中復(fù)習(xí)題11 / 16頁眉第五節(jié)電子技術(shù)常識(shí)教學(xué)的重點(diǎn)：1了解半導(dǎo)體構(gòu)成PN 結(jié)的特性2了解二極管與三極管的結(jié)構(gòu)、伏安特性、主要參數(shù)、測(cè)試及其應(yīng)用教學(xué)的難點(diǎn)：二極管與三極管的伏安特性及其在電路中的作用和應(yīng)用。教學(xué)方法：講授法、討論法、啟發(fā)式。1.1.1導(dǎo)體、半導(dǎo)體和絕緣體導(dǎo)體：自然界中很容易導(dǎo)電的物質(zhì)稱為導(dǎo)體，金屬一般都是導(dǎo)體，如鐵、銅、鋁等。絕緣體：有的物質(zhì)幾乎不導(dǎo)電，稱為絕緣體，如橡皮、陶瓷、塑料和石英。半導(dǎo)體：另有一類物質(zhì)的導(dǎo)電特性處于導(dǎo)體和絕緣體之間，稱為半導(dǎo)體，如鍺、硅、砷化鎵和一些硫化物、氧化物等半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理不同于其它物質(zhì)，其特點(diǎn)為： 當(dāng)受

24、外界熱和光的作用時(shí)， 它的導(dǎo)電能力明顯變化。 ?往純凈半導(dǎo)體中摻入某些雜質(zhì)，會(huì)使其導(dǎo)電能力明顯改變。1.1.2 本征半導(dǎo)體本征半導(dǎo)體：完全純凈的、結(jié)構(gòu)完整的半導(dǎo)體晶體。用的最多的半導(dǎo)體是硅和鍺，最外層電子（價(jià)電子）都是四個(gè)。形成共價(jià)鍵后，每個(gè)原子最外層電子是八個(gè)，構(gòu)成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。在絕對(duì)零度以下，本征半導(dǎo)體中無活躍載流子，不導(dǎo)電1.1.3 雜質(zhì)半導(dǎo)體N 型半導(dǎo)體：在硅或鍺晶體中摻入少量的五價(jià)元素磷（或銻）而形成。也稱為（電子半導(dǎo)體）。P 型半導(dǎo)體： 在硅或鍺晶體中摻入少量的三價(jià)元素，如硼 ( 或銦 ) 而形成，也稱為（空穴半導(dǎo)體） 。雜質(zhì)型半導(dǎo)體多子和少子的移動(dòng)都能形成電流。但由于數(shù)量的關(guān)系，起導(dǎo)電作用的主要是多子。近似認(rèn)為多子與雜質(zhì)濃度相等。12 / 16頁眉自由電子為多子空穴是多子 1.2 PN 結(jié)1.2.1PN 結(jié)的形成與特性一、 PN 結(jié)的形成1.什么叫 PN 結(jié)？在 N 型半導(dǎo)體和P 型半導(dǎo)體交界面處形成的帶電薄層。又稱空間電荷區(qū)、阻擋層、勢(shì)壘區(qū)。2. PN 結(jié)的形成過程是電子和空穴不斷運(yùn)動(dòng)的綜合結(jié)果。多子擴(kuò)散建立內(nèi)電場(chǎng)（空間電荷區(qū)）阻擴(kuò)散生漂移( 少子 )動(dòng)態(tài)平衡擴(kuò)散數(shù) =漂移數(shù)空間電荷區(qū)寬度一定PN結(jié)形成了二、 PN 結(jié)的基本特性單向?qū)щ娦院碗娙菪?yīng)1.什么叫單向?qū)щ娦?？PN 結(jié)加不同極性電