模电基础知识讲解
第一讲 电荷
一、正电荷与负电荷
初中的时候我们学习过的物理与化学里有有关自然界中的物质的定义就是:
物质由分子组成,分子由原子组成,原子由原子核与核外电子组成。原子核带正电,核外电子带负电。
元素的序号就就是一个原子中原子核内正电荷的数目,核外电子的数目与核内正电荷的数目相等,正电荷与负电荷相互抵消而呈电中性。
所以,正常情况下物质就是电中性的,即不带电的。
当原子获得一定的能量后,其核外电子容易摆脱原子核的束缚而挣脱出来,叫做自由电子。 任何元素都有其自身的化合价,化合价有表达能够摆脱原子核束缚的自由电子数目多少的特征。
如,硅原子的序号就是14,表示有14个核外电子,14个核内正电荷。
但就是化合价就是4,即可能最多有4个核外电子摆脱原子核的束缚而成为自由电子,其余10个永远被原子核束缚,不得挣脱。
核外电子在原子核周围就是按层次有规律的飞旋运转的。
正电荷与负电荷有相互吸引的作用,同种电荷有互相排斥的作用。
二、物质带电
当我们设法把正电荷与负电荷分开,物质就带电了。例如,物质的一头带正电荷,另一头带负电荷。
或者我们把某物质的某种电荷移走一部分,这个物质就剩下与移走的电荷的反电荷,数量相同,这个物质也就带电了。
通常的方法就是摩擦起电或感应起电或接触起电。
摩擦起电:用丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒上就产生了正电荷。
感应起电:用一个带某种电荷的物体,靠近另一个电中性的物体,这个电中性的物体的异种电荷被带电物体吸引,靠近带电物体,同种电荷被排斥到另一头。
接触起点:一个带电物体接触一电中性的物体,带电物体所带的电荷移动一部分到电中性的物体,电中性的物体也带电了。
如果我们把物质的某种电荷移走,但就是该物质能源源不断的补充这种电荷,这叫电源。
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第二讲 电流、电压、电阻与欧姆定律
一、电流
电荷的定向移动,形成电流。
为什么要加上“定向”呢？因为物质里面的电荷就是无时无刻的在运动着,但不定向自由运动,就不能形成电流。
二、电压
电压就是形成电流的要素,一根导体两端如果有电压,这根导体上就产生了电流。上一讲谈到的电源,有电压的电源,也有电流的电源,她们就是可以相互转换的。
三、电阻
阻碍电流通过的物体就是电阻,任何有形物质都具有电阻的特征。只就是阻碍电流能力的强弱而已。如铜棒,木棒,水,空气。
任何物质都有其特定的电阻率,电阻率就是描述一个物质单位截面积、单位长度所表现出来的电阻的大小的一个参量。如铜的电阻率比铁的电阻率小,则铜比铁更容易导电,阻碍电流的能力也小。
四、欧姆定律
电流、电压与电阻三者之间的关系,称欧姆定律。 电流与电压成正比,与电阻成反比。
如果用I表示电流,U表示电压,R表示电阻,则
其中电流I的单位就是安培,简称安,用A表示;还有毫安培,用mA表示,简称毫安;以及微安培,用uA表示,简称微安。 1A=1000mA;1mA=1000uA;
另外,电压U的单位就是伏特,简称伏,用V表示;还有毫伏特,用mV表示,简称毫伏;以及微伏特,用uV表示,简称微伏。 1V=1000mV;1mV=1000uV;
还有电阻R,单位就是欧姆,简称欧,用?表示;还有千欧姆,用K?表示,简称千欧;以及兆欧姆,用M?表示,简称兆欧。 1M?=1000 K?;1 K? =1000?;
欧姆定律可以描述为1V的电压与1?的电阻的比值就就是1A的电流。 在电子技术领域,用到千安培、千伏特与毫欧姆等单位的比较少见。
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第三讲 电阻器的认识
导线的电阻很小,如1m长度1mm2的铜线器电阻不到0、1Ω。而电子技术中有时需要用到较大的电阻,那需要很长的导线,不但价格贵,安装也不方便。所以人们设法用廉价物质通过刻槽的方法制造出电阻器,所需的阻值可以任意刻出来,批量造价不到1分钱,这就给使用电阻带来了方便。制造出来的电阻器简称电阻。
1.电阻的符号与表示方法:
R1表示电阻的序号,即这就是图中的第1个电阻;1、2KΩ表示这个电阻的阻值,也可简写为1、2K或1K2。
2.电阻的标称值
国际标准标称电阻采用E24系列,即把1-10之间的电阻分为不等份24份,如:
1,1、1,1、2,1、3,1、5,1、6,1、8,2,2、2,2、4,2、7,3,3、3,3、6,3、9,4、3,4、7,5、1,5、6,6、2,6、8,7、5,8、2,9、1;
以及上述这些标称值乘以10的n次方,包括10的-1次方(0、1~0、91),10的0次方(上述数字本身),一直到10的6次方(1M~9、1M)。
3.电阻的色环表示
现代电子产品体积较小,电阻上不能印刷文字来表示阻值,用一圈圈不同的颜色来表示,参见相关书籍。
4.电阻的串联
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