電磁電子理論

II.電磁.電子.理論－目錄－1.電的理解2.電的作用3.電阻（Resistance）4.容量（Capacitance）5.電感（Inductance）6.交流（AC）7.電子部品8.電的一般知識(shí)11.電的理解

1.電的本質(zhì)

1）物質(zhì)和電：一切物質(zhì)是很少的分子或原子的集合，原子是由帶陽(yáng)電的原子核和帶陰電的電子微粒子來(lái)構(gòu)成。原子核由和電子同數(shù)的陽(yáng)子和不帶電的中子構(gòu)成。電子軌道原子核2)電子和陽(yáng)子的性質(zhì)

①陽(yáng)子是帶正電，電子是帶負(fù)電，同種電的相互排斥，不同相互吸引。②電子的質(zhì)量是9.10955*10-31〔Kg〕陽(yáng)子的質(zhì)量很重1.67261*10-27〔Kg〕約是電子的1840倍。③1個(gè)電子和陽(yáng)子具有的負(fù)電和正電子量的絕對(duì)值相同，是1.60219*10-19〔C〕。23)自由電子：金屬的情況是繞原子核的電子在最外軌道上轉(zhuǎn)動(dòng)，電子與原子核結(jié)合力弱，這些電子具有離開原子核自由移動(dòng)的性質(zhì)，這些電子叫自由電子。電的各種現(xiàn)象幾乎都是在自由電子的作用下產(chǎn)生的。2.電的發(fā)生物質(zhì)產(chǎn)生余量（剩或缺少）的正電或負(fù)電叫其物質(zhì)陽(yáng)（＋），陰（－）導(dǎo)電。3.電荷與電量通過(guò)物質(zhì)摩擦等原因使物質(zhì)導(dǎo)電的為電荷，且電荷具有的電的量叫電量。自由電子自由電子（a）中性的狀態(tài)（b）發(fā)生正電（c）發(fā)生負(fù)電34.電壓和電流1）電流：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體截面積的電量叫電流。I＝Q/t〔A〕Q：電量〔C〕，t：時(shí)間即1〔s〕中1〔c〕通過(guò)的電量移動(dòng)1〔g〕的電。2）導(dǎo)體和絕緣體①導(dǎo)體：電荷容易通過(guò)的物質(zhì)（金屬，鹽，酸，堿類的水溶液）②半導(dǎo)體：在低溫下電荷很難流動(dòng)與絕緣體一樣，但溫度升高就和導(dǎo)體一樣容易導(dǎo)電的物質(zhì)（硼，硅）③絕緣體（不導(dǎo)體）：電荷很難通過(guò)的物質(zhì)（空氣，玻璃，橡膠）3）電壓：物質(zhì)的電性高為電位，電流是從高地方向低流，其差為電位差（電壓）V＝W/Q〔J〕W：功的量〔J〕，Q：電量〔C〕V即1[c]的電在兩點(diǎn)之間作1[j]的功時(shí)這兩點(diǎn)之間的電位差叫1[V]。還有像電池一樣造成電位差的力叫作電力。4）Ω法則：回路上流的電流強(qiáng)度是與電壓正比，與電流反比。I=V/R[A]V:電壓〔V〕，R：電阻〔Ω〕防礙電流的流動(dòng)叫電阻，容易導(dǎo)電的程度叫CONDUCTANCE。用電阻的逆數(shù)來(lái)表示。G=1/R〔Ω〕V=IR，I=GV#G是導(dǎo)電率45.水和電的比較水的高度（h）（電壓v）管的粗（φ)（電阻Ω）水流是大小（p）電流（I）電阻大，電流小電阻小，電流大∴水流的大小是管的粗成反比。V=IRI=V/R2.電的作用

1.電的熱作用1）電力：電以能量原因作的功速度表示1〔s〕之間的電能量來(lái)表示，單位是瓦〔watt〕〔W〕P=W/t＝VQ/t＝EI=I2R＝E2/R（W）1（HP）＝746（W）≈3/42）電力量：說(shuō)電的熱量，單位是（J）用（W.sec）表示。實(shí)際用（Wh.kwh）表示。W=Vit＝Pt（J）1（KWh）＝103（Wh）＝3.6*106（J）＝860（Kcal）

53）效率效率＝＝=出力入力入力－損失入力出力出力+損失2.法則電阻（Ω）里電流I(A)在t(s)之間流動(dòng)時(shí)在R力消費(fèi)的電力量變換為熱能。1cal＝4.186（J）1（J）＝0.24（cal）熱量H＝0.24I2Rt（cal），W=Pt＝I2Rt（J），1KWh＝860（Kcal）P:電力（KW），H：熱量（Kcal）3.熱電的現(xiàn)象1）控制效果：兩種金屬接觸，兩金屬點(diǎn)間的溫度差就生成熱量，電流，這叫熱力電力。電流叫熱電流，裝置叫***。效果為（seebeck－effect熱電效果）。利用這效果溫度表（溫度SENSOR類）廣泛應(yīng)用。2）***效果兩種類型的金屬接合部分的電流在電流方向以外吸收或發(fā)生熱現(xiàn)象的吸收裝置有電子冷凍機(jī)。63.電阻（Resistance）1.電阻1）固有電阻IARAIR＝ρρ=(Ω)I:單位面積（m2），ρ：固有電阻（Ω·m）長(zhǎng)度為1（m），單位面積為1（m2）的物體的電阻按物質(zhì)表示的叫物體的固有電阻。1（Ω·m）＝102（Ω·cm）＝103（Ω·mm）-1-100755025籃備金鋁鎢鋅鈦錫鎳104100706530281791.7歷親撈利促歷親撈農(nóng)促(傈幅啊儒福扁獎(jiǎng)促.)(傈幅啊儒福扁絹菲促.)檔眉狼輛幅客傈扁儒撫狼厚背電阻?。娏魅菀琢鳎╇娮璐螅娏骱茈y流）導(dǎo)體種類和電流比較銀銅72）導(dǎo)電率σ=1/ρ=1/(RA/I)=I/RA3)D電阻的溫度系數(shù)：電阻溫度上升1℃時(shí)，與原電阻值電阻上升的比率叫溫度系數(shù)。Rr＝Rt｛1＋αt（T－t）｝〔Ω〕αt＝α0/（1＋α0t）純銅在0℃時(shí)的溫度系數(shù)α0＝1/234.5＝0.00427金屬的溫度上升就電阻就增加，半導(dǎo)體或電解液的電阻減少。2.電阻器（Resistor）防礙電流的流動(dòng)的素子－符號(hào)：R－單位：Ohm（Ω）－公認(rèn)符號(hào)：8①電阻體必要條件－固有電阻要大－電阻的溫度系數(shù)要小－對(duì)銅的熱起電力要少②電阻種類－固定電阻：標(biāo)準(zhǔn)電阻，線圈電阻，碳皮莫電阻，CHIP電阻－可變電阻：slide電阻，dial型電阻，plug電阻－氫化物電阻器（HydridResistor）－水電阻器③特殊電阻－絕緣電阻，接地電阻，接觸電阻，電解液電阻④測(cè)定電阻－中電阻測(cè)定：電壓，電流計(jì)法（電壓，降下法），回路實(shí)驗(yàn)計(jì)－低電阻測(cè)定：電位差計(jì)－高電阻測(cè)定：絕緣電阻計(jì)，***－特殊電阻測(cè)定：****93.電阻值標(biāo)識(shí)方法藍(lán)灰褐黑紅藍(lán)灰紅金681Ω±2%6.8KΩ±5%五色電阻的第一帶（顏色）四色電阻的第一帶（顏色）10-1-4.電阻的接觸①串聯(lián)合成電阻R=R1+R2+R3+......Rn

電壓比

V1:V2:V3=IR1:IR2:IR3=R1:R2:R3

-1-R3V3=--VRR2V2=--VRR1V1=--VR

②并聯(lián)合成電阻R＝1R111R21R31Rn++++...電流比：I1：I2：I3＝VR1VR2VR3::-1-RI1=--IR1RI2=--IR2RI2=--IR2電阻串聯(lián)接觸的合成電阻電阻并聯(lián)接觸的合成電阻114.容量（Capacitance）

為儲(chǔ)存電荷為目的作的，Condenser，儲(chǔ)存電荷的能力叫靜電容量。－符號(hào)：C（Coulomb）－單位：F（Farad）－國(guó)際公認(rèn)符號(hào)：1.Condenser的結(jié)構(gòu)－Condenser是如上圖2張金屬板（電極板）相對(duì)的結(jié)構(gòu)。這Condenser上加電壓就+正電極的金屬板儲(chǔ)存+電荷，負(fù)極板的金屬板上儲(chǔ)存-電荷兩極上儲(chǔ)存電荷叫充電。122.靜電容量－Condenser儲(chǔ)存的電荷的量Q(C)是與Condenser的靜電容量和加的電壓成比例。Q=C*VQ:電荷，C：靜電容量，V：加的電壓C大就在低的電壓下能儲(chǔ)存很多電荷，C小就電壓高也只能儲(chǔ)存一點(diǎn)電荷。所以有1（F）靜電容量的Condenser加1（V）的電壓時(shí)可以儲(chǔ)存1（C）的電荷容量。還有加某電壓（V）儲(chǔ)存電荷Q(C)其靜電容量C(F)是－Condenser儲(chǔ)存的電荷的量極少使用（F）的單位，使用上不便，在電子回路上多使用μF或PF.133.Condenser的充，放電

－Condenser上儲(chǔ)存電荷叫充電，充電原因流的電流叫充電電流。－把充電的Condenser短路時(shí)瞬間流電中和的叫放電，放電時(shí)流的電流叫放電電流。電壓電流充電電壓充電電流電壓電流放電電流放電電壓Condenser的充電特性Condenser的放電特性4.時(shí)常數(shù)

－充電時(shí)Vc一定的電壓稱V的63.2％時(shí)間，放電時(shí)Vc一定的電壓的36.8％的時(shí)間叫時(shí)常數(shù)。符號(hào)τ單位sec（秒）時(shí)間時(shí)間14充電放電Condenser充電放電特性充電S/W充電電流放電電流充電放電回路Condenser端子電壓充電放電時(shí)間時(shí)常數(shù)的意義－τ（sec）＝C(F)*R(Ω)

τ：時(shí)常數(shù)，C：靜電容量，R：電阻－Inductance和R的直列回路上在L上流的電流是與Condenser情況相同，這時(shí)時(shí)常數(shù)是

τ（sec）＝L(H)/R(Ω)τ：時(shí)常數(shù)，L:電感，R：電阻

時(shí)間時(shí)間放電τ155.Condenser的表示－CeramicCondenser-1-103K=10*103=10,000pF=0.01μF誤差:±10%,K級(jí)符號(hào)CDFGJKMNZPVX公差(%)±0.25±0.5±1±2±5±10±20±30+80-20+100-0+20-10+40-20公差表示顏色紅黃黑青紫桔黃綠無(wú)色符號(hào)LHRHCHTHUJPHSHSL表示意義容量表示10的平方誤差Condenser特征103K特性表示符號(hào)及顏色16－（Mylar）Condenser靜電容量：22*103〔Pf〕＝0.022〔μF〕誤差K：±10％額定使用電壓：50V－電解Condenser6.Condenser連接

1）串聯(lián)-1-VQQQV1V2V3C1C2C3111V=Q(Α+Α+Α)C1C2C3Q：儲(chǔ)存的電荷（C，庫(kù)）C1~C3:各Condenser容量（F,法）V1~V3：各Condenser兩端電壓（V，伏）17合成靜電容量2）并聯(lián)接觸-1-VQ1Q2Q3C1C2C3Q1~Q3：各Condenser儲(chǔ)存的電荷（C，庫(kù)侖）C1~C3:各Condenser容量（F,法拉）V1~V3：各Condenser兩端電壓（V，伏特）合成靜電容量185.電感（Inductance）把導(dǎo)體卷成圓筒狀的叫Inductor或coin，coin具有電特性（大?。肐nductance表示。1.電特性－電流的流動(dòng)常數(shù)磁力或起電力。－防礙交流的電流2.符號(hào)，單位，公認(rèn)符號(hào)－符號(hào)：L－單位：H(Henry)（1H：1s間1A的電流有變化時(shí)發(fā)生1V的起電力的Inductance。－公認(rèn)符號(hào)：空芯（AirCore）鐵芯（IronCore）－Core使用〔H〕一般很少，通常使用μH或mH單位。194.core的連接

－串聯(lián)－并聯(lián)合成inductance合成inductance206.交流（AC）

1.SIN波交流1）交流：隨時(shí)間的變化大小和方向周期變化的電流，電壓叫交流電壓，電流叫交流電流。相反方向和大小不變，流的方向一定的叫直流電，直流電壓。2）周期和頻率：①周期：1頻率變化所需的時(shí)間叫周期。單位上（SEC）。②頻率：1秒內(nèi)變化的頻率數(shù)叫之。③周期與頻率的關(guān)系T=1/f(s),f=1/T(Hz)-1-0it0itT(s)0it林扁π2π直流（DC）DirectCurrent交流（AC）AlternatingCurrent交流的周期周期212.交流的大小1）瞬時(shí)值：交流是隨時(shí)間變化，任一的瞬間的大小叫瞬時(shí)值。2）最大值：在瞬時(shí)值中最大的值叫最大值。3）實(shí)效值：把交流的大小轉(zhuǎn)換為作同樣功的直流的值叫實(shí)效值。正弦波的實(shí)效值正是最大值。

Em的1/（位）即，E＝1/Em（V）

4）交流的瞬時(shí)值的瞬間到下次為止，陽(yáng)（+）的半周期的瞬時(shí)值的平均叫平均值。平均值Eavg叫最大值Em之間是

Eavg=2/πEm≈0.637Em(V)2222-1-+Peak-PeakPeakTOPeak(p-p)RMSAVG063.770.7100RMS:實(shí)效值，AVG：平均值，Peak：最大值，PeaktoPeak：幅度-1-237.電子部品

1.二極管（Diode）－具有使電流向一個(gè)方向，反方向不讓流的性質(zhì)的（整流作用）的素子。1）Diode結(jié)構(gòu)，外觀，符號(hào)－PN結(jié)合Diode是鍺或硅的單品里使結(jié)晶成晶體，P型半導(dǎo)體部分和N型半導(dǎo)體部分連接做出的。這內(nèi)部的原理結(jié)構(gòu)如上圖是二極管，電極是P向端子，（陽(yáng)極）N向端子（陰極）構(gòu)成。-1-PNAKAKPN圈磊蠟傈磊hall自由電子AK陰極波段陽(yáng)極陰極24-1-鑒規(guī)氫傈拘開規(guī)氫傈鑒規(guī)氫傈幅開規(guī)氫傈幅親汗傈拘PN－+－+開規(guī)氫傈幅鑒規(guī)氫傈幅2.Diode特性順?lè)较螂娏髂娣较螂妷耗娣较螂娏黜樂(lè)较螂娏髂娣较螂娏黜樂(lè)较螂娏鳍匐妷号c電流的關(guān)系不是直線，不符zenerOhm法則②小的順?lè)较螂妷耗茏尨箅娏鳎鐳iode約0.2V，鍺Diode約0.6V③逆方向電壓大就大電流突然逆方向流，這并不是PN結(jié)合被破壞，電壓減少就電流也趨于0。這現(xiàn)象叫抗復(fù)現(xiàn)象。電流突然增加時(shí)的電壓叫抗復(fù)電壓或zener電壓。抗復(fù)電壓253）Dilde的不良判定（使用法參照）●測(cè)定順序①萬(wàn)用表電阻Range調(diào)為*1KΩ。②測(cè)定筆（紅色與黑色）接觸調(diào)零。③測(cè)試的Diode的正級(jí)（A）黑對(duì)黑筆，負(fù)極（K）對(duì)紅筆（順?lè)较騎SET）④指針不到0處停在中間就好。（按Diode特性有所不同）⑤相反（A）對(duì)紅筆，負(fù)極對(duì)黑筆（逆方向測(cè)試）⑥指針不動(dòng)就好。－zenerDiode是逆方向TSET時(shí)電壓低的時(shí)候指針上去一點(diǎn)。－發(fā)光二極管（LED:LightEmittingDiode）的TEST時(shí)放*1Ωrange里后作順?lè)较驅(qū)嶒?yàn)時(shí)高就良好。順?lè)较騎EST逆方向TEST正極負(fù)極Ω∞Ω26－靜電壓Diode（ZenerDiode）①利用逆方向抗復(fù)現(xiàn)象的，抗復(fù)電壓叫Zener電壓。②Zener電壓大小是隨著被添加的不純物質(zhì)的量，擴(kuò)散時(shí)間，合金溫度被確定的。③用途：靜電壓Diode。鑒規(guī)氫傈拘順?lè)较螂娏髂娣较螂娏黜樂(lè)较螂妷耗娣较螂妷篫ener電壓特性曲線記號(hào)272.三極管1）概要-1-CEBPNPEBCNPNE:發(fā)射極（Emitter）B:基極（Base）C:集電極（Collector）ECBECB28-1-瀝傍傈磊瀝傍PNPBCEVBEVCE傈磊瀝傍傈磊NPNBCEVBEVCE真空電子真空電子真空電子2）Transistor動(dòng)作領(lǐng)域VBE（+）VBE（-）（+）（-）活性領(lǐng)域飽和領(lǐng)域逆活性領(lǐng)域切斷領(lǐng)域29-1-3）Transistor種類CEBECBECBECBEBCEBCEBCECBEBCEBCCEBECBECB304)半導(dǎo)體素子的形成名-1-2SC945A第一行數(shù)字0:PHOTO1:DIODE2:TR,FET3:4段FET4:5段FET第二行文字意味著半導(dǎo)體素子第二行文字意味著半導(dǎo)體素子第三行文字用途別區(qū)分A:PNP高波形B:PNP低波形C:NPN高波D:NPN低波形F:PGATE3極G:NGATE3極H:TR(UJT)J:PCHANELFETK:NCHANELFETM:TRIACP:發(fā)光素子V：可變?nèi)萘康?行文字登錄順?lè)?hào)11開始連續(xù)番號(hào)第5行數(shù)字改良品種把圓形變更的變更次序貼A,B,C,D,E,F,G,N,J,K。還有極性相反的Diode貼R。參照制造公司的名稱（Catalog）313.直接回路（IC:IntegratedCircuit）

●三極管，二極管，電阻，電容等電子部品結(jié)合的叫CHIP的小的半導(dǎo)體，chip是在金屬或plasticpackage內(nèi)設(shè)置的接點(diǎn)與外部端子來(lái)構(gòu)成。1）優(yōu)點(diǎn)：小型，高信賴性，低價(jià)，動(dòng)作速度快，低電力消耗，外部配線少。2）發(fā)展過(guò)程-1-10-1210-910-610-3柳傍包飄罰瘤膠磐籠利雀肺家屈哪腔磐狼慣傈(措痹葛IC(LSI)HEMT第1代第2代第3代第4代第3~5代真空管transistor直接回路小型COMPUTER的發(fā)展大規(guī)模IC（LSI）HEMT真空管transistorICLSI鉀素子回路/1素子1～4回路10～200回路/4200～1000010萬(wàn)回路/1素子1chip回路/1chip以上1[ms]1[μs]1[ns]1[ps]322)直接回路的分類①按結(jié)構(gòu)分－雙極型直接回路（BipolarIC）：利用普通transistor結(jié)構(gòu)在11個(gè)的板上構(gòu)成回路。－MOS型直接回路（MOSIC）：MOS型電效果reansistor（FET）直接回路也叫單極型直接回路。②按功能分類－線型直接回路（LinearIC）：一般增幅回路，驗(yàn)算增幅回路等的直接回路。－數(shù)字直接回路（DigitalIC）：閥門等的構(gòu)成Digital回路的直接回路。③按制造技術(shù)的分類－半導(dǎo)體直接回路：半導(dǎo)體基板上作的各素子之間接觸的之間回路一般使用的多。－薄膜直接回路（ThinFilmIC）：絕緣物基板上電阻，電容，三極管等素子和回路接觸按薄膜結(jié)構(gòu)構(gòu)成的直接回路。－混性直接回路（HybridIC）：半導(dǎo)體IC和薄膜IC混成的直接回路。④按規(guī)模分類