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工程师身边的智慧背囊(二)

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  十、负载:通常把电能转换成其他形式能量的装置叫做负载。如电动机能把电能转换成机械 能,电阻能把电能转换成热能,电灯泡能把电能转换成热能和光能,扬声器能把电能转换成声能。电动机、电阻、电灯泡、扬声器等都叫做负载。晶体三极管对于前 面的信号源来说,也可以看作是负载。

  十一、周期:交流电完成一次完整的变化所需要的时间叫做周期,常用 T 表示。周期的单位是秒(s),也常用毫秒(ms)或微秒(us)做单位。1s=1000ms,1s=1000000us。

  十二、频率:交流电在 1s 内完成周期性变化的次数叫做频率,常用 f 表示。频率的单位是赫(Hz),也常用千赫(kHz)或兆赫(MHz)做单位。1kHz=1000Hz,1MHz=1000000Hz。交流电频率 f 是周期 T 的倒数,即 f=1/T。

   十三、容抗:交流电是能够通过电容的,但是电容对交流电仍然有阻碍作用。电容对交流电的阻碍作用叫做容抗。电容量大,交流电容易通过电容,说明电容量 大,电容的阻碍作用小;交流电的频率高,交流电也容易通过电容,说明频率高,电容的阻碍作用也小。实验证明,容抗和电容成反比,和频率也成反比。如果容抗 用 XC 表示,电容用 C 表示,频率用 f 表示,那么 Xc=1/2πfc 容抗的单位是欧。知道了交流电的频率 f 和电容C,就可以用上式把容抗计算出来。

  十四、欧姆定律:导体中的电流 I 和导体两端的电压 U 成正比,和导体的电阻 R 成反比,即 I=U/R 这个规律叫做欧姆定律。如果知道电压、电流、电阻三个量中的两个,就可以根据欧姆定律求出第三个量,即 I=U/R、R=U/I、U=RI。在交流电路中,欧姆定律同样成立,但电阻 R 应该改成阻抗 Z,即 I=U/Z。

  十五、感抗:交 流电也可以通过线圈,但是线圈的电阻对交流电有阻碍作用,这个阻碍叫做感抗。电阻量大,交流电难以通过线圈,说明电阻量大,电阻的阻碍作用大;交流电的频 率高,交流电也难以通过线圈,说明频率高,电阻的阻碍作用也大。实验证明,感抗和电阻成正比,和频率也成正比。如果感抗用 XL 表示,电阻用 L 表示,频率用 f 表示,那么 XL=2πfL 感抗的单位是欧。知道了交流电的频率 f 和线圈的电阻 L,就可以用上式把感抗计算出来。

   十六、阻抗:具有电阻、电阻和电容的电路里,对交流电所起的阻碍作用叫做阻抗。阻抗常用 Z 表示。阻抗由电阻、感抗和容抗三者组成,但不是三者简单相加。如果三者是串联的,又知道交流电的频率 f、电阻 R、电阻 L 和电容 C,那么串联电路的阻抗阻抗的单位是欧。对于一个具体电路,阻抗不是不变的,而是随着频率变化而变化。在电阻、电阻和电容串联电路中,电路的阻抗一般来说 比电阻大。也就是阻抗减小到最小值。在电阻和电容并联电路中,谐振的时候阻抗增加到最大值,这和串联电路相反。

  十七、相位:相位是反映 交流电任何时刻的状态的物理量。交流电的大小和方向是随时间变化的。比如正弦交流电流,它的公式是 i=Isin2πft。i 是交流电流的瞬时值,I 是交流电流的最大值,f 是交流电的频率,t 是时间。随着时间的推移,交流电流可以从零变到最大值,从最大值变到零,又从零变到负的最大值,从负的最大值变到零。在三角函数中 2πft 相当于角度,它反映了交流电任何时刻所处的状态,是在增大还是在减小,是正的还是负的等等。因此把 2πft 叫做相位,或者叫做相。如果 t 等于零的时候,i 并不等于零,公式应该改成 i=Isin(2πft+ψ)。那么 2πft+ψ 叫做相位,ψ 叫做初相位,或者叫做初相。

   十八、相位差:两个频率相同的交流电相位的差叫做相位差,或者叫做相差。这两个频率相同的交流电,可以是两个交流电流,可以是两个交流电压,可以是两个 交流电动势,也可以是这三种量中的任何两个。例如研究加在电路上的交流电压和通过这个电路的交流电流的相位差。如果电路是纯电阻,那么交流电压和电流电流 的相位差等于零。也就是说交流电压等于零的时候,交流电流也等于零,交流电压变到最大值的时候,交流电流也变到最大值。这种情况叫做同相位,或者叫做同 相。如果电路含有电阻和电容,交流电压和交流电流的相位差一般是不等于零的,也就是说一般是不同相的,或者电压超前于电流,或者电流超前于电压。加在晶体 管放大器基极上的交流电压和从集电极输出的交流电压,这两者的相位差正好等于 180°。这种情况叫做反相位,或者叫做反相。

  到这里电子的所有基本概念已经介绍完毕,然后从电子的常用器件开始,比如电阻,电容,电阻等等后面依依介绍,然后介绍它的功能和使用方法等注意事项。

  导电体对电流的阻碍作用称着电阻,用符号R 表示,单位为欧姆、千欧、兆欧,分别用Ω、kΩ、MΩ 表示。


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