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电子工程师必备基础知识(七)
早在两千多年前,人们就发现了电现象和磁现象。我国早在战国时期(公元前475一211年)就发明了司南。 而人类对电和磁的真正认识和广泛应用、迄今还只有一百多年历史。在第一次产业革命浪潮的推动下,许多科学家对电和磁现象进行了深入细致的研究,从而取得了 重大进展。人们发现带电的物体同性相斥、异性相吸,与磁学现象有类似之处。
1785年,法国物理学家库仑在总结前人对电磁现象认识的基础上,提出了后人所称的“库仑定律”,使电学与磁学现象得到了统一。
1800年,意大利物理学家伏特研制出化学电池,用人工办法获得了连续电池,为后人对电和磁关系的研究创造了首要条件。
1822年,英国的法拉第在前人所做大量工作的基础上,提出了电磁感应定律,证明了“磁”能够产生“电”,这就为发电机和电动机的原理奠定了基础
1837年美国画家莫尔斯在前人的基础上设计出比较实用的、用电码传送信息的电报机,之后,又在华盛顿与巴尔的摩城之间建立了世界上第一条电报线路。
1876 年,美国的贝尔发明了电话,实现了人类最早的模拟通信。英国的麦克斯韦在总结前人工作基础上,提出了一套完整的“电磁理论”,表现为四个微分方程。这那就 后人所称的“麦克斯韦方程组”。麦克斯韦得出结论:运动着的电荷能产生电磁辐射,形成逐渐向外传播的、看不见的电磁波。他虽然并未提出“无线电”这个名 词,但他的电磁理论却已经告诉人们,“电”是能够“无线”传播的。
电子工程师必备基础知识(八)
初学电子知识,请先把“电”当做“水”,“电路”就等于“水路”;接着了解几个常用名词术语,对照实物认识几种常用的电子元件及其功能;最后动手做几个实验。
任何电子产品都是电子元件组成的,学习电子技术就要先学电子元件。
电子元件的组合就成了电子电路,这也是基础知识。有了电子元件、电子电路的知识,电子工具也会用啦,你就应多动手进行产品实战啦。
学电子最能尽快受益的莫过于自装音响和功放。欣赏音乐本身是一种美的享受,可是能用自己的成果来享受则更是达到一种新的境界。
懂电子的朋友学电脑比不懂电子朋友学电脑要快要容易。懂电子的朋友用电脑是由电脑内部学到外部,不懂电子的朋友则是从电脑外部学到电脑内部。
哪些是“场”?运动场常指大家能够做运动的一个范围,电场是指电产生作用力的一个范围,磁场是指磁产生作用力的一个范围,其它类同。
导体,电比较容易通过的物体。绝缘体,电比较难通过的物体。导体和绝缘体并没明显的介限,导体和绝缘体是导电能力相差好些好些倍的两个物体相对而言的。
有好些物体,它们在常见的不同的物理情况(温度、电场、磁场、光照、掺杂等)下呈现出不同的导电状态。我们称这类物体为半导体。
有了导体、绝缘体和半导体,就能够生产出各种各样的电子元件,我们就能够方便简单的检测和利用电能啦。
开关实际上是一个短路器和开路器,是一个电阻在零欧姆和无穷大两个阻值上变换的元件,这跟自来水开关的效果和原理是一样的。
任何时候,只要有电流流过,就必定有一个闭合的通路。这个通路就是电流回路。不考虑电源内部的情况下,电流一定是从正极流向负极。
电源相当于一个特殊的电子元件,有闭合的通路才干产生电流。没导体及其它电子元件连接成闭合的通路就不会产生电流。
没回路就一定没电流,有电流就一定有回路。(交流电流并不需要物理上的通路,真空、空气也能形成电流回路。)
两 个不同的水位线存在一个水差,就是水压。水压之间有一根水管的话,水就会流动,水流动就会受到阻力。水管越细,阻力越大,水流越小;水压越高,水流越大。 电压是指两个物体之间的电势差,就是电压。如果电压之间有一个导电通路的话,这个通路里面就会产生电流。电阻越大,电流越小;电压越高,电流越大。
水压、水流、水阻。水流动的方向是从高处流向低处(不算抽水机在内);对应电的比喻:电压、电流、电阻。电流动的方向是从正极流向负极(不算电源在内)。
两个水位之间的水位差等于水压;两个电极之间的电势差等于电压。高水位相当于正电极,低水位相当于负电极。
电子工程师必备基础知识(九)
电阻、电容、二极管等电子元件有两个引脚,这些元件在使用过程中,一定要按照某种规律将他们的引脚连接起来。
三极管相当于一个阻值能够受控制的电阻器,那就将三极管的集电极和发射极这两个脚等效成一个电阻,基极起控制作用。
所有的电子元件有两种基本的连接办法。并联:并联电路两端的电压是相等的。串联:串联电路中的电流是相等的。
并联和串联是最基本的电路连接,不论多复杂的电路都能够分解成基本的并联和串联,所有的电子元件也都是因为并联和串联的接法才形成电流回路。
电阻的阻值是越并越小,相当于水管变多,通路变宽,水流的阻力变小;电阻的阻值是越串越大,相当于水管变长,通路变长,水流的阻力变大。
测量电压时一定是要把电压表并联在需要测试的两端上,电压表存在内阻会消耗小小的电流让指针偏转。通常来说,电压表内阻较大能够忽略不计。
测量电流时一定是要把电流表串联在需要测试的回路(需要先断开回路)上,电流表会对电流起小小的阻碍作用。通常来说,电流表内阻较小能够忽略不计。
电子工程师必备基础知识(十)
电源是一个能够维持两个测试点之间电压的装置,它可以是市电,可以是电池,可以是线圈,可以是电容等。
电池提供电能的电压极性是长期固定不变的,我们称为直流电。常用的干电池的额定电压每节是1.5V。
市电供应的电能是交流电,正极和负极在时刻交替的变换着。那是因为发电机线圈是在周而复始的和磁场做相对运动,如果安装电流换向器,就能够发出直流电。
交流电是没正负极之分的,市电中的零线和火线在正负极性、电压高低等各地方的表现是一样的,是完全对称的。
市电的电压是220V50Hz,意思是说有效电压为220V,每秒中正负极要变换50次。留意:多少Hz就会变换多少次。
建议初学者多采用12V以下的直流电进行电子制作,这样成本比较低,电压比较低,万一有插接错电子元件,烧坏元件的可能性也要小。电压越低越安全(少损坏电子元件)。
电子工程师必备基础知识(十一)
在几个大型的电子系统中往往有一根很粗的导线接入大地。但电子技术中常说的接地并不是真的要求用导线去接到大地。
电子技术中常说的接地或地线往往和大地一点关系都没。电子线路中的地线是指直流电、交流电或各种电信号共用的一部分电流回路。
说某一座山的海拔多少,那就是以海平面为公共参考点。说某一点的电压有多高,就必需找一个相当于海平面的参考点,也就是电子电路图中的地线。
在大多数情况下,电源负极是各种信号共用得最多的一部分电流回路,通常以电源的负极作为地线。这时,如果某元件的脚接电源负极,那么就说那只元件脚接地。
地是我们假定的、公用的一个电压参考点。在比较复杂的电路中,往往可能会有多组电源,同时也可能会选择多个参考点,那么就可能会有多个地,这些地也不一定会连通。
电子工程师必备基础知识(十二)
耦合、旁路、退耦三个词都是传输信号、给信号提供通路的意思。其中耦合是指前后级之间传递,旁路、退耦则是指需要在对地之间提供信号通路(每级内部用)。
提供信号通路也就是构成电流回路。没电流回路就不会有电流,任何电路分析都是建立电流回路上分析的。
等效电路图就是效果一样的电路图。我们分析电路图时,需要把原来复杂的电路图简化,这样有助于展开思路,把问题简化。
等效电路图是省略在某一条件下,几个没影响的电子元件。例一定条件下:分析直流时,电容看成开路;分析交流时,电容看成是路。电感和电容刚好相反。
电容和电感对不同频率的交流电(直流电当成0Hz的交流电)有不同的阻碍作用,在一定条件下,能够当成电阻看待,并能够计算出阻抗值。
生活中的反馈是指将某件事的结果取回来,再决定某件事。例,客户反馈电视机耗电大,厂家就加以改良。电子技术中的反馈是将输出端的信号取出来又送到输入端。
正反馈是指输出信号如果变大的话,反馈到输入端后,让输出信号变更大;输出信号如果变小的话,反馈到输入端后,让输出端信号变更小。
负反馈则刚好相反,输出信号如果变大的话,反馈到输入端后,让输出信号变小;输出信号如果变小的话,反馈到输入端后,让输出端信号变大。
正反馈通常用来产生振荡信号,负反馈通常用于稳定直流工作点。在特殊情况下(放大倍数足够),正反馈能够不振荡,负反馈反而会振荡。
正温度系数热敏电阻是指阻值随温度的升高而增大,负温度系数是指阻值随温度的升高而减小。有点象正负反馈,通过输入温度信号来决定电阻值。 |
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