1、电工技术基础电工技术基础欢迎学习欢迎学习第第1单元单元 电路基本元器件的认识电路基本元器件的认识第第1 1单元单元 电路基本元器件的认识电路基本元器件的认识第第2 2单元单元 电路测量电路测量第第3 3单元单元 交流电的产生和应用交流电的产生和应用第第4 4单元单元 磁路与变压器磁路与变压器第第5 5单元单元 异步电动机及其控制技术异步电动机及其控制技术第第6 6单元单元 直流电动机直流电动机第第7 7单元单元 电力系统及低压电器控制电路电力系统及低压电器控制电路第第8 8单元单元 安全用电与防雷安全用电与防雷首 页第第9 9单元单元 照明电路照明电路第第1单元单元 电路基本元器件的认识电路基
2、本元器件的认识章目录第第1单元单元 电路基本元器件的认识电路基本元器件的认识 电路元器件是构成电路的基础，熟悉各类电路元器件的性能、特点和用途，对研发、设计、安装、调试电路十分重要。通过对电路元器件的认识，可使学生更好地熟悉常用电路元器件和及时了解最新电路元器件，进而加深对电路元件和电路模型的深入理解，不断丰富自己的电路元器件知识，更好地掌握电路理论，提高实际应用能力。第第1单元单元 电路基本元器件的认识电路基本元器件的认识 式中，当电阻率的单位取式中，当电阻率的单位取【m】，导体的长度单位，导体的长度单位用用【m】，导体的截面用，导体的截面用【m2】时，电阻的单位就是时，电阻的单位就是欧姆欧
3、姆【】。导体对电流所呈现的阻碍作用称为导体对电流所呈现的阻碍作用称为。从本质上来看，电阻的阻值大小取决于物质本身的结从本质上来看，电阻的阻值大小取决于物质本身的结构，即决定于物质的电阻率。实际工程应用中，导体构，即决定于物质的电阻率。实际工程应用中，导体的电阻不仅取决于电阻率的大小，还与导体的长度、的电阻不仅取决于电阻率的大小，还与导体的长度、截面有关。即：截面有关。即：SlR1.1.1 电阻概述电阻概述第第1单元单元 电路基本元器件的认识电路基本元器件的认识表表1.1 1.1 常用材料在常用材料在2020的电阻率的电阻率第第1单元单元 电路基本元器件的认识电路基本元器件的认识 电阻是电工技术
4、、电子技术中用得最多的元器件之电阻是电工技术、电子技术中用得最多的元器件之一，在电路中主要起限流和分压作用。一，在电路中主要起限流和分压作用。在商场买回在商场买回1 1捆长度捆长度l100m、截面积、截面积S1 1mm2的铜芯绝缘导线，求这捆导线的电阻。的铜芯绝缘导线，求这捆导线的电阻。（电阻率可查表1.1）S1mm2110-6 m2，l100m，查表，查表1.1铜铜的电阻率的电阻率1.710-8 m，则，则 7.11010107.1628SlR第第1单元单元 电路基本元器件的认识电路基本元器件的认识大功率控制电阻柜大功率控制电阻柜工程用电阻工程用电阻碳膜电阻碳膜电阻陶瓷电阻陶瓷电阻金属膜电阻
5、金属膜电阻第第1单元单元 电路基本元器件的认识电路基本元器件的认识热敏电阻热敏电阻贴片电阻贴片电阻水泥电阻水泥电阻线绕电阻线绕电阻光敏电阻光敏电阻 以上均为以上均为阻值不可变的阻值不可变的固定电阻，其标称阻值一般标示，其标称阻值一般标示在电阻上。固定电阻的图符号和文字符号如右上图所示。在电阻上。固定电阻的图符号和文字符号如右上图所示。R第第1单元单元 电路基本元器件的认识电路基本元器件的认识滑线变阻器滑线变阻器碳膜电位器碳膜电位器可变电阻可变电阻开关电位器开关电位器功率型可变电阻功率型可变电阻第第1单元单元 电路基本元器件的认识电路基本元器件的认识玻璃铀微调电位器玻璃铀微调电位器第第1单元单元
6、 电路基本元器件的认识电路基本元器件的认识1.标称阻值和允许误差标称阻值和允许误差电阻器表面标出的电电阻器表面标出的电阻数值是它的标称阻阻数值是它的标称阻值。值。电阻器实际阻值对于电阻器实际阻值对于标称阻值的允许最大标称阻值的允许最大误差范围称允许误差误差范围称允许误差阻值系列最大误差偏差等级标称值E245%1.0，1.1，1.2，1.3，1.5，1.6，1.8，2.0，2.2，2.4，2.7，3.0，3.3，3.6，3.9，4.3，4.7，5.1，5.6，6.2，6.8，7.5，8.2，9.1E1210%1.0，1.2，1.5，1.8，2.2，2.4，2.7，3.3，3.6，3.9，4.7，
7、5.6，6.8，8.2E620%1.0，1.5，2.2，3.3，3.9，4.7，5.6，6.8，8.2第第1单元单元 电路基本元器件的认识电路基本元器件的认识2.额定功率额定功率在环境温度下，电阻器长期稳定工作所能承受的最在环境温度下，电阻器长期稳定工作所能承受的最大功率，称为额定功率。电路图中通常需标注出额大功率，称为额定功率。电路图中通常需标注出额定功率，如没有标注，则说明对功率无要求。定功率，如没有标注，则说明对功率无要求。绕线电阻器额定功率系列非绕线电阻器额定功率系列0.05，0.125，0.25，1，2，4，8，12，16，25，40，75，100，250，5000.05，0.125
8、，0.5，1，2，5，10，25，50，100第第1单元单元 电路基本元器件的认识电路基本元器件的认识3.电阻器标称值的识别电阻器标称值的识别（1）直接标示法）直接标示法 直接标示法直接标示法就是将电阻器的阻值和误差等级直接用数字印就是将电阻器的阻值和误差等级直接用数字印在电阻器上，其允许误差直接用百分数表示，若电阻上未注在电阻器上，其允许误差直接用百分数表示，若电阻上未注误差，均为误差，均为20%。例如上面。例如上面左图表示标称值为左图表示标称值为20 k、允、允许误差为许误差为0.1%、额定功率为、额定功率为2W的线绕电阻器；右图表示的线绕电阻器；右图表示标称阻值为标称阻值为1.2k、允许
9、误差为、允许误差为10%、额定功率为、额定功率为0.5W的的碳膜电阻器。碳膜电阻器。第第1单元单元 电路基本元器件的认识电路基本元器件的认识（2）文字符号标示法）文字符号标示法 文字符号标示法文字符号标示法就是将电阻器的标称阻值用阿拉伯就是将电阻器的标称阻值用阿拉伯数字和文字符号两者有规律的组合来表示的方法。这数字和文字符号两者有规律的组合来表示的方法。这种标示法的允许偏差也用文字符号表示。符号前面的种标示法的允许偏差也用文字符号表示。符号前面的数字表示整数阻值，后面的数字依次表示第一位小数数字表示整数阻值，后面的数字依次表示第一位小数阻值和第二位小数阻值。例如电阻器上标志符号为阻值和第二位小
10、数阻值。例如电阻器上标志符号为“6k8”表示电阻的阻值为表示电阻的阻值为6.8k。文字符号标示法中，表示允许误差的文字符号有文字符号标示法中，表示允许误差的文字符号有D、F、G、J、K、M，与它们相对应的允许偏差分别为：，与它们相对应的允许偏差分别为：0.5%、1%、2%、5%、10%、20%。例如电阻器上标志例如电阻器上标志50J，表示电阻为，表示电阻为50，允许偏差，允许偏差为为5%。第第1单元单元 电路基本元器件的认识电路基本元器件的认识（3）电阻的色环标示法）电阻的色环标示法 对体积较小的电阻或一些合成电阻，其阻值和误差常用色对体积较小的电阻或一些合成电阻，其阻值和误差常用色环来标志。
11、但在色环电阻器的识别中，找出第一道色环很重环来标志。但在色环电阻器的识别中，找出第一道色环很重要，通常可用下法来识别：要，通常可用下法来识别：四环电阻的标志中，第四道色环一般是四环电阻的标志中，第四道色环一般是金色或银色，由此可推出第一道色环。金色或银色，由此可推出第一道色环。五环电阻标志中，第一道色环与电阻五环电阻标志中，第一道色环与电阻的引脚距离最短，或第五环与第四环之的引脚距离最短，或第五环与第四环之间的距离稍大，由此可识别出第一道色间的距离稍大，由此可识别出第一道色环。环。采用色环标志的电阻器，颜色醒目，标志清晰，不易退色，采用色环标志的电阻器，颜色醒目，标志清晰，不易退色，从不同的角
12、度都能看清阻值和允许偏差。目前国际上广泛采用从不同的角度都能看清阻值和允许偏差。目前国际上广泛采用色标法。色标法。第第1单元单元 电路基本元器件的认识电路基本元器件的认识第一环白色第一环白色 该电阻的色环有四个，为四环电阻。该电阻的色环有四个，为四环电阻。第二环红色第二环红色 第三环黑色第三环黑色 第四环金色第四环金色 第第1单元单元 电路基本元器件的认识电路基本元器件的认识色环标志法色环标志法 第一环红色第一环红色 精密电阻通常用精密电阻通常用5道色环标志，前道色环标志，前3环表环表示三位有效数字，示三位有效数字，4、5环表示倍乘和误差环表示倍乘和误差第二环绿色第二环绿色 第三环黄色第三环黄
13、色 第四环红色第四环红色 第五环金色第五环金色 第第1单元单元 电路基本元器件的认识电路基本元器件的认识（4）贴片电阻器的标示法（数码标示法）贴片电阻器的标示法（数码标示法）贴片电阻与一般元器件的标称贴片电阻与一般元器件的标称方法有所不同，通常在贴片电方法有所不同，通常在贴片电阻器上用三位数码表示标称值阻器上用三位数码表示标称值的标志方法称为数码标示法。的标志方法称为数码标示法。数码标示法数码标示法通常只有三位数码，三位数码中，从左至右的第一、通常只有三位数码，三位数码中，从左至右的第一、二位为有效数字，第三位表示有效数字的倍乘，如标有二位为有效数字，第三位表示有效数字的倍乘，如标有“223”
14、的贴片电阻，表示其阻值为的贴片电阻，表示其阻值为2.2k；标有；标有“680”，表示该电阻的，表示该电阻的阻值为阻值为68；标有；标有“102”表示该电阻阻值为表示该电阻阻值为1k。如果电阻值。如果电阻值带有小数或是纯小数，则用带有小数或是纯小数，则用“R”表示表示“小数点小数点”，R前为整数，前为整数，R后为小数。例如：后为小数。例如：“8R20”表示贴片电阻器的阻值为表示贴片电阻器的阻值为8.2；“R068”表示阻值为表示阻值为“0.068”。第第1单元单元 电路基本元器件的认识电路基本元器件的认识 电路图是电工技术的语言，看不懂电路图也就无法深电路图是电工技术的语言，看不懂电路图也就无法
15、深入地学习和掌握电工技术。电路图通常由入地学习和掌握电工技术。电路图通常由理想理想电路元件电路元件构成，若要看懂电路图，首先须认识构成，若要看懂电路图，首先须认识理想理想电路元件。电路元件。1.1.3 电阻元件电阻元件 感温电阻器的阻值感温电阻器的阻值随温度发生变化。随温度发生变化。绕线式电阻器客绕线式电阻器客观上存在电感。观上存在电感。平行导线上通常平行导线上通常存在分布电容。存在分布电容。第第1单元单元 电路基本元器件的认识电路基本元器件的认识1.1.3 电阻元件电阻元件 电工技术中，所有设备中耗能的电特性都可以抽象成电电工技术中，所有设备中耗能的电特性都可以抽象成电阻元件表示在电路图中。
16、即电阻元件反映了电路中阻元件表示在电路图中。即电阻元件反映了电路中耗能耗能的电特性的电特性。根据设备耗能的多少赋予电阻元件相应的阻。根据设备耗能的多少赋予电阻元件相应的阻值。实际电路中，如无特别精确要求，多数固定电阻器值。实际电路中，如无特别精确要求，多数固定电阻器都可以把电阻元件作为它们的理想化和近似。都可以把电阻元件作为它们的理想化和近似。无论电学课程中的电阻元件，还是工无论电学课程中的电阻元件，还是工程实际电路图中的电阻元件，都是理程实际电路图中的电阻元件，都是理想电路元件。想电路元件。SRLUS+_R0第第1单元单元 电路基本元器件的认识电路基本元器件的认识1.1.3 电阻元件电阻元件
17、 电电阻阻元件元件是耗能元件是耗能元件，因此电阻元件上消耗的功率为正因此电阻元件上消耗的功率为正功率，用功率，用P P表示，即：表示，即：RU+_I理想理想电电阻阻元件元件两端的电压与通过它两端的电压与通过它的的电流总电流总是符合欧姆定律的即时对应关系：是符合欧姆定律的即时对应关系：IRURUI=或者RIRUUIP22=第第1单元单元 电路基本元器件的认识电路基本元器件的认识1.1.4 电阻的应用电阻的应用 利用串联电阻可以利用串联电阻可以扩大电压表量程扩大电压表量程利用并联电阻可以利用并联电阻可以扩大电流表量程扩大电流表量程第第1单元单元 电路基本元器件的认识电路基本元器件的认识计算下图所示
18、电路中的电流计算下图所示电路中的电流I。已知电路中。已知电路中R110，R28，R32，R46，路端电压，路端电压U140V。8624334RRR48888342342abRRRRRRR1Rab10414 A1014140RUI第第1单元单元 电路基本元器件的认识电路基本元器件的认识计算计算1电阻和电阻和40电阻的串联等效电阻值和并电阻的串联等效电阻值和并联等效电阻值。联等效电阻值。R串串1404198.0401401并R 由此例可看出，当两个阻值相差很大且串联连接时，由此例可看出，当两个阻值相差很大且串联连接时，其等效电阻约等于大电阻的阻值。因此，在电阻串联电其等效电阻约等于大电阻的阻值。因
19、此，在电阻串联电路的分析过程中，应注意路的分析过程中，应注意串联大电阻是电路中的主要矛串联大电阻是电路中的主要矛盾盾；当两个阻值相差较大的电阻并联时，等效电阻约等；当两个阻值相差较大的电阻并联时，等效电阻约等于小电阻的阻值。即于小电阻的阻值。即电阻并联电路的分析中小电阻是主电阻并联电路的分析中小电阻是主要矛盾要矛盾。第第1单元单元 电路基本元器件的认识电路基本元器件的认识1.1.5 电阻的选用电阻的选用 根据用途选择电阻器时，通常对性能要求不高的收音根据用途选择电阻器时，通常对性能要求不高的收音机、普通电视机等电子线路可选用碳膜电阻器；对整机机、普通电视机等电子线路可选用碳膜电阻器；对整机质量
20、和工作稳定性、可靠性要求较高的电路可选用金属质量和工作稳定性、可靠性要求较高的电路可选用金属膜电阻器；对仪器、仪表电路应选用精密电阻器或线绕膜电阻器；对仪器、仪表电路应选用精密电阻器或线绕电阻器；热敏电阻器的特点是电阻值随温度的变化而变电阻器；热敏电阻器的特点是电阻值随温度的变化而变化，主要在电路中作温度补偿用，也可在温度测量电路化，主要在电路中作温度补偿用，也可在温度测量电路和控制电路中作感温元件。片状电阻器属于新一代电阻和控制电路中作感温元件。片状电阻器属于新一代电阻元件，是超小型电子元器件，由于占用安装空间很小，元件，是超小型电子元器件，由于占用安装空间很小，没有引线，其分布电容和分布电
21、感均很小，使高频设计没有引线，其分布电容和分布电感均很小，使高频设计易于实现，因此通常用于高频电路中。易于实现，因此通常用于高频电路中。第第1单元单元 电路基本元器件的认识电路基本元器件的认识 电位器的体积大小和转轴的轴端式样要符合电路的要电位器的体积大小和转轴的轴端式样要符合电路的要求。如经常旋转调整的选用铣平面式；作为电路调试用求。如经常旋转调整的选用铣平面式；作为电路调试用的可选用带起子槽式等。电位器在代用时应注意功率不的可选用带起子槽式等。电位器在代用时应注意功率不得小于原电位器的功率，阻值可比原来电位器的阻值略得小于原电位器的功率，阻值可比原来电位器的阻值略大或略小。大或略小。一般情
22、况下所选用电阻器的额定功率要大于在电路中一般情况下所选用电阻器的额定功率要大于在电路中电阻实际消耗功率的两倍左右，以保证电阻器使用的安电阻实际消耗功率的两倍左右，以保证电阻器使用的安全可靠性。全可靠性。电阻器的代用原则电阻器的代用原则：大功率电阻器可代换小功率电阻：大功率电阻器可代换小功率电阻器，但用于保险的电阻例外；金属膜电阻器可代换碳膜器，但用于保险的电阻例外；金属膜电阻器可代换碳膜电阻器；固定电阻器与半可调电阻器可相互代替使用。电阻器；固定电阻器与半可调电阻器可相互代替使用。第第1单元单元 电路基本元器件的认识电路基本元器件的认识1.1.6 电阻的检测技术电阻的检测技术测量电阻时，不能带
23、电测量。测量单个电阻时不能在线测量。测量电阻时，不能带电测量。测量单个电阻时不能在线测量。普通电阻器可以用万用表直接测量。首先要看电阻器引线有无折断及外壳烧焦现象，然后用万用表检测电阻的好坏和测量其阻值。左图指针式万用表的黑表棒与电表内部电源正极相连、红表棒与电表内部电源负极相连；这一点数字式万用表与指针式万用表正好相反。通常应选择较大量程的欧姆挡，但量程太大会损失测量结果的有效数位，使测量精确度降低。因此，测量过程中应根据读数调整至合适的量程，以求测得较为准确的阻值。第第1单元单元 电路基本元器件的认识电路基本元器件的认识热敏电阻器的检测热敏电阻器的检测 目前，工程实际中应用较多的是负温度系
24、数的热敏电阻。测量热敏电阻时，可用手指捏住热敏电阻器，使其温度升高，或者把烧热的电烙铁接近热敏电阻，注意不能让电烙铁接触到热敏电阻。若测试热敏电阻器的阻值随温度而变化，说明其性能良好；若不随温度变化或变化很小，说明已损坏或性能不好。第第1单元单元 电路基本元器件的认识电路基本元器件的认识电位器的检测电位器的检测 电位器的总阻值要符合标示数值，电位器的中心滑动端与电阻体之间要接触良好，其动噪声和静噪声应尽量小，其开关动作应准确可靠。电位器通常采用指针式万用表进行检测。检测时，先测量电位器的总阻值，即两端片之间的阻值应为标称值，然后再测量它的中心端片与电阻体的接触情况。将一只表笔接电位器的中心焊接
25、片，另一只表笔接其余两端片中的任意一个，慢慢将调节手柄从一个极端位置旋转至另一个极端位置，旋转过程中，万用表的指针不应有跳动现象，感觉应平滑且松紧适中。开关接通时，两端之间的阻值应为零；开关断开时，其阻值应为无穷大。第第1单元单元 电路基本元器件的认识电路基本元器件的认识 直流电桥是专门用来精确测量电阻的电工仪表。根据结构直流电桥是专门用来精确测量电阻的电工仪表。根据结构不同，直流电桥分为单臂电桥、双臂电桥和单双臂电桥。不同，直流电桥分为单臂电桥、双臂电桥和单双臂电桥。直流双臂电桥适合测量直流双臂电桥适合测量1以以下的低值电阻。下的低值电阻。直流单臂电桥比较适合测量直流单臂电桥比较适合测量11
26、06的中值电阻。的中值电阻。用直流电桥测电阻用直流电桥测电阻第第1单元单元 电路基本元器件的认识电路基本元器件的认识1.2.1 电感器电感器 普通固定电感器包括滤波电感、贴片电感和电抗器等，具有体积小、重量轻、结构牢固和安装使用方便等优点，广泛应用于电路中的滤波、陷波、扼流、振荡、延迟等。普通固定电感器普通固定电感器 贴片电感贴片电感 电抗器电抗器 第第1单元单元 电路基本元器件的认识电路基本元器件的认识 低频电感扼流圈一般由铁心和绕组等构成。其结构有低频电感扼流圈一般由铁心和绕组等构成。其结构有封闭式和开启式两种，封闭式的结构防潮性能较好。低封闭式和开启式两种，封闭式的结构防潮性能较好。低频
27、扼流圈常与电容器组成滤波电路，以滤除整流后残存频扼流圈常与电容器组成滤波电路，以滤除整流后残存的交流成分。的交流成分。第第1单元单元 电路基本元器件的认识电路基本元器件的认识 高频电感器在高频电路中用来阻碍高频电流的通高频电感器在高频电路中用来阻碍高频电流的通过。在电路中，高频扼流圈常与电容串联后组成滤过。在电路中，高频扼流圈常与电容串联后组成滤波电路，起到分开高频和低频信号的作用。波电路，起到分开高频和低频信号的作用。第第1单元单元 电路基本元器件的认识电路基本元器件的认识 随着技术的不断进步，电感在封装方式上发生了很随着技术的不断进步，电感在封装方式上发生了很大的变化。在一些主板或显卡上已
28、看不到由铜丝缠绕大的变化。在一些主板或显卡上已看不到由铜丝缠绕的的“轮胎轮胎”式线圈，取而代之的是体积较小的封装立式线圈，取而代之的是体积较小的封装立式电感线圈或是黑色塑料封装的屏蔽式电感式电感线圈或是黑色塑料封装的屏蔽式电感 封装的立式电感封装的立式电感屏蔽式电感屏蔽式电感第第1单元单元 电路基本元器件的认识电路基本元器件的认识图示为可变电感器。方法：在线圈中插入磁芯或铜芯，当图示为可变电感器。方法：在线圈中插入磁芯或铜芯，当改变芯子的位置时就可达到改变电感量的目的。改变芯子的位置时就可达到改变电感量的目的。电感线圈的电感线圈的型号及命名型号及命名方法：方法：可变电感器还能与可变电容组成调谐
29、器，用于改变收音可变电感器还能与可变电容组成调谐器，用于改变收音机中的谐振频率。机中的谐振频率。收音机的中周就是可变电感线收音机的中周就是可变电感线圈，其电感量可在一定的范围圈，其电感量可在一定的范围内调节。内调节。第第1单元单元 电路基本元器件的认识电路基本元器件的认识1.2.2 电感元件电感元件 电感器多数是用漆包线绕制而成，必然存在铜耗电阻；电感电感器多数是用漆包线绕制而成，必然存在铜耗电阻；电感器的铜丝之间、层与层之间均有介质，必然存在线间和层间分器的铜丝之间、层与层之间均有介质，必然存在线间和层间分布电容。因此，实际电感器的电特性是布电容。因此，实际电感器的电特性是多元多元的。的。电
30、感器在不同外部条件下呈现的电特性各不相同。电感器在不同外部条件下呈现的电特性各不相同。电感器在直流情况下，由于不电感器在直流情况下，由于不存在电磁感应现象，分布电容存在电磁感应现象，分布电容的影响也可以忽略，所以只具的影响也可以忽略，所以只具有耗能的电特性，其理想模型有耗能的电特性，其理想模型可用一个电阻元件表示。可用一个电阻元件表示。R第第1单元单元 电路基本元器件的认识电路基本元器件的认识1.2.2 电感元件电感元件 电感器多数是用漆包线绕制而成，必然存在铜耗电阻；电感电感器多数是用漆包线绕制而成，必然存在铜耗电阻；电感器的铜丝之间、层与层之间均有介质，必然存在线间和层间分器的铜丝之间、层
31、与层之间均有介质，必然存在线间和层间分布电容。因此，实际电感器的电特性是布电容。因此，实际电感器的电特性是多元多元的。的。电感器在不同外部条件下呈现的电特性各不相同。电感器在不同外部条件下呈现的电特性各不相同。电感器工频情况下，存在电磁感电感器工频情况下，存在电磁感应且铜耗电阻均不能忽略，但分应且铜耗电阻均不能忽略，但分布电容的影响可以不考虑。因此布电容的影响可以不考虑。因此电路模型可抽象成一个电阻元件电路模型可抽象成一个电阻元件和一个电感元件的串联组合。和一个电感元件的串联组合。RL第第1单元单元 电路基本元器件的认识电路基本元器件的认识1.2.2 电感元件电感元件 电感器多数是用漆包线绕制
32、而成，必然存在铜耗电阻；电感电感器多数是用漆包线绕制而成，必然存在铜耗电阻；电感器的铜丝之间、层与层之间均有介质，必然存在线间和层间分器的铜丝之间、层与层之间均有介质，必然存在线间和层间分布电容。因此，实际电感器的电特性是布电容。因此，实际电感器的电特性是多元多元的。的。电感器在不同外部条件下呈现的电特性各不相同。电感器在不同外部条件下呈现的电特性各不相同。电感器在中频或高频情况下，电磁电感器在中频或高频情况下，电磁感应和铜耗电阻不能忽略，分布电感应和铜耗电阻不能忽略，分布电容的影响也要考虑。因此电路模型容的影响也要考虑。因此电路模型可抽象成一个电阻元件和电感元件可抽象成一个电阻元件和电感元件
33、串联后再与电容相并的组合。串联后再与电容相并的组合。RLC第第1单元单元 电路基本元器件的认识电路基本元器件的认识1.2.2 电感元件电感元件 由于实际电感器的电特性由于实际电感器的电特性多元而复杂多元而复杂，所以不易分析和，所以不易分析和计算。计算。理想电路元件的电特性理想电路元件的电特性单一、确切单一、确切，用它们和它们，用它们和它们的不同组合表示真实电路的电特性，给工程实际电路的分的不同组合表示真实电路的电特性，给工程实际电路的分析和计算带来极大的方便。析和计算带来极大的方便。L电感元件图符号电感元件图符号 电感元件也是理想电路元件，只具有储存磁能电感元件也是理想电路元件，只具有储存磁能
34、的电特性的电特性。无论在任何场合、任何频率下，其电无论在任何场合、任何频率下，其电感量感量L视为不变，视为不变，L的大小表征了电感元件建立磁的大小表征了电感元件建立磁场的本领。定义式为：场的本领。定义式为：=AWbHiL单位换算：单位换算：1H=103mH=106H第第1单元单元 电路基本元器件的认识电路基本元器件的认识1.电感元件的串联与并联电感元件的串联与并联 两个不具有耦合关系的电感元件的电感量分别为两个不具有耦合关系的电感元件的电感量分别为L1和和L2，当它们相串联时，其总电感量为：当它们相串联时，其总电感量为：L=L1+L2 当当L1和和L2相并联时，其总电感量为：相并联时，其总电感
35、量为：2121LLLLL 上述上述计算公式只针对两个电感元件的磁场互不影响，计算公式只针对两个电感元件的磁场互不影响，即它们的磁场各自隔离而不相接触的情况。即它们的磁场各自隔离而不相接触的情况。第第1单元单元 电路基本元器件的认识电路基本元器件的认识 当两相邻当两相邻电感元件电感元件L1和和L2的磁场互相影响时，称它们具的磁场互相影响时，称它们具有磁耦合现象，耦合的松紧程度取决于两个线圈的几何尺有磁耦合现象，耦合的松紧程度取决于两个线圈的几何尺寸、线圈的匝数、相互位置及线圈所处位置媒质的磁导率。寸、线圈的匝数、相互位置及线圈所处位置媒质的磁导率。2.耦合线圈的串联与并联耦合线圈的串联与并联第第
36、1单元单元 电路基本元器件的认识电路基本元器件的认识 磁导率是反映自然界磁导率是反映自然界物质导磁能力物质导磁能力的物理量，用希腊字母的物理量，用希腊字母“”表示表示。物质的种类很多，且导磁能力也各不相同，为了。物质的种类很多，且导磁能力也各不相同，为了有效地区别它们各自的导磁能力，我们引入一个参照标准有效地区别它们各自的导磁能力，我们引入一个参照标准真真空的磁导率空的磁导率0:H/m10470 自然界中各种物质的磁导率均与真空的磁导率相比，可得到不自然界中各种物质的磁导率均与真空的磁导率相比，可得到不同的比值，我们把这个比值称为同的比值，我们把这个比值称为相对磁导率相对磁导率，用，用“r”表
37、示，即：表示，即：0r 显然，相对磁导率无量纲，其值越大，表明该类物质的导磁性显然，相对磁导率无量纲，其值越大，表明该类物质的导磁性能越好；反之，导磁性能越差。能越好；反之，导磁性能越差。（1）磁导率）磁导率第第1单元单元 电路基本元器件的认识电路基本元器件的认识（2）耦合系数）耦合系数 如果两个线圈的磁场彼此发生接触，相互如果两个线圈的磁场彼此发生接触，相互产生影响，我们称它们具有产生影响，我们称它们具有磁耦合磁耦合现象。现象。两个具有磁耦合关系的互感线圈之间，电磁感应现象的两个具有磁耦合关系的互感线圈之间，电磁感应现象的强强弱弱程度不仅与它们之间程度不仅与它们之间磁场磁场的的相互相互影响影
38、响有关，还取决于两线圈之有关，还取决于两线圈之间磁链耦合的松紧程度。间磁链耦合的松紧程度。表征两线圈之间磁链耦合的松紧程度表征两线圈之间磁链耦合的松紧程度用用耦合系数耦合系数“k”表示表示：21LLMk 显然，显然，0k1式中式中M称为互感，互感的称为互感，互感的单位单位和自感系数和自感系数L L相同相同，都是亨利，都是亨利HH。由于两个线圈的互感属于由于两个线圈的互感属于相互作用相互作用，因此因此，对任意两个相邻的，对任意两个相邻的线圈总有线圈总有：2211121212 iiMMM第第1单元单元 电路基本元器件的认识电路基本元器件的认识（3）同名端）同名端*线圈线圈的绕向对互感有直接影响。但
39、的绕向对互感有直接影响。但在在工程工程实际中实际中，线圈，线圈通常通常密封密封而而无法看到绕向无法看到绕向；电路图中电路图中一般一般也不将也不将线圈绕向绘线圈绕向绘出出。为为解决解决线圈绕向线圈绕向问题问题，工程，工程实际通常实际通常采用采用“同名端同名端”标记来表示标记来表示绕向一致的线圈端子绕向一致的线圈端子。同名端通常用小圆点同名端通常用小圆点“”或或“*”标记标记。同一芯子上，两线圈同一芯子上，两线圈绕向一致的端子是同名端绕向一致的端子是同名端。如果两互感。如果两互感线圈的电流同时由同名端流入或流出时，两电流的磁场相互增线圈的电流同时由同名端流入或流出时，两电流的磁场相互增强，反之相互
40、削弱。强，反之相互削弱。第第1单元单元 电路基本元器件的认识电路基本元器件的认识判断下列线圈的同名端。判断下列线圈的同名端。1 1i i1 11 1112 222*i i2 2 2 2假设电流同时由假设电流同时由1 1和和2 2流入，流入，两电流的磁场方向一致相互增强，两电流的磁场方向一致相互增强，因此可以判断：因此可以判断：1 1和和2 2是一对同名是一对同名端端；同理，；同理，22和和11也是一对同名端。也是一对同名端。判断下列线圈的同名端。判断下列线圈的同名端。线圈的同名端必须两两确定。线圈的同名端必须两两确定。2233111 12 23 31 1和和2 2同时流入电流产生的磁场方同时流
41、入电流产生的磁场方向一致是一对同名端；向一致是一对同名端；2 2和和3 3同时流入电流产生的磁场方同时流入电流产生的磁场方向一致也是一对同名端；向一致也是一对同名端；*3 3和和1 1同时流入电流其磁场方向一致，同样也是一对同名端。同时流入电流其磁场方向一致，同样也是一对同名端。*第第1单元单元 电路基本元器件的认识电路基本元器件的认识（4）两个耦合线圈的串联）两个耦合线圈的串联 耦合线圈在串联连接时有两种情况，一种是连接的两个端耦合线圈在串联连接时有两种情况，一种是连接的两个端子为异名端，这种连接方法称为子为异名端，这种连接方法称为顺接串联顺接串联；另一种是连接的；另一种是连接的两个端子为同
42、名端，这种接法为两个端子为同名端，这种接法为反接串联反接串联，顺接串联顺接串联反接串联反接串联 显然，具有互感的两个线圈在顺接串联时的等效电感显然，具有互感的两个线圈在顺接串联时的等效电感L顺顺大大于无互感情况下两线圈的等效电感于无互感情况下两线圈的等效电感L=L1L1；反接串联时的；反接串联时的等效电感等效电感L反反小于无互感情况下两线圈的等效电感小于无互感情况下两线圈的等效电感L=L1L1。利用此结论可以在实际工作中判断两个线圈的同名端。利用此结论可以在实际工作中判断两个线圈的同名端。L顺顺=L1L22M L反反=L1L22M 第第1单元单元 电路基本元器件的认识电路基本元器件的认识（5）
43、两个耦合线圈的并联）两个耦合线圈的并联 耦合线圈在并联连接时也有两种情况，一种是同名端连接耦合线圈在并联连接时也有两种情况，一种是同名端连接在一侧，这种连接方法称为在一侧，这种连接方法称为同侧相并同侧相并；另一种是异名端连接；另一种是异名端连接在一侧，这种接法为在一侧，这种接法为异侧相并异侧相并。同侧相并同侧相并异侧相并异侧相并MLLMLLL2-21221同MLLMLLL2-21221异 工程应用中，通常将两个耦合线圈采取工程应用中，通常将两个耦合线圈采取顺串顺串和和同侧相并同侧相并的的方法来获得方法来获得小电流的强磁场小电流的强磁场，如果连接时误将端子接反，显，如果连接时误将端子接反，显然会
44、出现过电流而引起线圈的烧毁。然会出现过电流而引起线圈的烧毁。等效电感量大！等效电感量大！等效电感量小！等效电感量小！第第1单元单元 电路基本元器件的认识电路基本元器件的认识1.2.3 电感标称值的标示方法电感标称值的标示方法 电感器上标注的电感量大小是它的标称值，表示了线圈电感器上标注的电感量大小是它的标称值，表示了线圈本身的固有特性即储存磁能的本领，同时也反映了电感器本身的固有特性即储存磁能的本领，同时也反映了电感器通过变化电流时产生感应电动势的能力。通过变化电流时产生感应电动势的能力。电感量的误差是指线圈的实际电感量与标称值的差异，电感量的误差是指线圈的实际电感量与标称值的差异，对振荡线圈
45、的要求较高，允许误差为对振荡线圈的要求较高，允许误差为0.20.5；对耦合；对耦合阻流线圈要求则较低，一般在阻流线圈要求则较低，一般在1015之间。之间。第第1单元单元 电路基本元器件的认识电路基本元器件的认识1.2.3 电感标称值的标示方法电感标称值的标示方法图示为图示为电感器标称电感器标称值的直标法，值的直标法，类似于电阻器的直接标示类似于电阻器的直接标示方法，目前大部分国产固定电感器将电感量方法，目前大部分国产固定电感器将电感量的标称值的标称值采用采用直标法直接标示在电感器上直标法直接标示在电感器上。色标法与电阻器的色标法类似色标法与电阻器的色标法类似。注意：电感器标示的标称。注意：电感
46、器标示的标称值都是值都是用用H（微亨）（微亨）做单位做单位。第第1单元单元 电路基本元器件的认识电路基本元器件的认识1.2.4 电感器的技术参数电感器的技术参数2.品质因数品质因数 品质因数品质因数 Q 是衡量电感线圈质量的一个重要参数。数值是衡量电感线圈质量的一个重要参数。数值上上Q=0L/R，即等于它谐振时的电抗与铜耗电阻之比。品即等于它谐振时的电抗与铜耗电阻之比。品质因数越高，线圈的铜损耗愈小。在选频电路中，质因数越高，线圈的铜损耗愈小。在选频电路中，Q值越值越高，电路的选频性能就越好。高，电路的选频性能就越好。1.电感量电感量L 衡量一个电感器储存磁场能量本领大小的参数是电感量，衡量一
47、个电感器储存磁场能量本领大小的参数是电感量，用用L表示，国际单位制中用表示，国际单位制中用H（亨利）、（亨利）、mH（毫亨）和（毫亨）和H（微亨）作单位。这些单位之间的换算关系为：微亨）作单位。这些单位之间的换算关系为：1H=103mH=106H第第1单元单元 电路基本元器件的认识电路基本元器件的认识1.2.4 电感器的技术参数电感器的技术参数3.分布电容分布电容 指电感线圈匝与匝之间、线圈与地之间以及屏蔽盒之间指电感线圈匝与匝之间、线圈与地之间以及屏蔽盒之间存在的寄生电容。分布电容可使品质因数减小、稳定性变存在的寄生电容。分布电容可使品质因数减小、稳定性变差。为此，工程实际中常将线圈绕成蜂房
48、式，或是采用多差。为此，工程实际中常将线圈绕成蜂房式，或是采用多股漆包线作为导线，对天线线圈则采用间绕法，以减少分股漆包线作为导线，对天线线圈则采用间绕法，以减少分布电容的数值。布电容的数值。第第1单元单元 电路基本元器件的认识电路基本元器件的认识1.2.5 常用电感器常用电感器 固定电感器一般是将绝缘铜线绕在磁芯上，外层包上环固定电感器一般是将绝缘铜线绕在磁芯上，外层包上环氧树脂或塑料。固定电感器的体积小、重量轻、结构牢固，氧树脂或塑料。固定电感器的体积小、重量轻、结构牢固，广泛应用在电视机、收录机中。固定电感器有立式和卧式广泛应用在电视机、收录机中。固定电感器有立式和卧式之分，工作频率通常
49、在之分，工作频率通常在10kHz200MHz。1.固定电感器固定电感器 第第1单元单元 电路基本元器件的认识电路基本元器件的认识1.2.5 常用电感器常用电感器 可变可变电感器通过改变插入电感线圈的磁芯位置来改变电电感器通过改变插入电感线圈的磁芯位置来改变电感量的电感器称为可变电感器。收音机中与可变电容器组感量的电感器称为可变电感器。收音机中与可变电容器组成调谐电路的磁棒式天线线圈就是一个可变电感器，用于成调谐电路的磁棒式天线线圈就是一个可变电感器，用于接收无线电波信号。接收无线电波信号。2.可变电感器可变电感器 第第1单元单元 电路基本元器件的认识电路基本元器件的认识1.2.5 常用电感器常
50、用电感器 微调电感器用于小范围改变电感量，微调电感器用于小范围改变电感量，从而调整局部电路的参数。从而调整局部电路的参数。3.微调电感器微调电感器 扼流圈又叫做阻流圈，分高频扼扼流圈又叫做阻流圈，分高频扼流圈和低频扼流圈两种。高频扼流流圈和低频扼流圈两种。高频扼流圈用来阻止高频成分的通过；低频圈用来阻止高频成分的通过；低频扼流圈又称作滤波线圈，与电容器扼流圈又称作滤波线圈，与电容器组成滤波电路。组成滤波电路。4.扼流圈扼流圈 第第1单元单元 电路基本元器件的认识电路基本元器件的认识电感器在使用时，注意通过电感器的工作电电感器在使用时，注意通过电感器的工作电流应小于它的允许电流。否则，电感器将发
