硬件电路及电子元器件基础知识

1硬件电路及电子元器件基础知识1基本概念1.1 常用电量1.1.1电流电荷的定向运动成为电流，用I 表示，单位是安培（A），也常用mA（1A=1000mA ，电子元器件运行时其中电流通常在mA 量级）、 μA（1mA=1,000μA，电子元器件低功耗待机状态时电流通常在μA，长时间积累可使电池耗尽）等单位。电流所意味的电荷定向运动为电路的运行提供能量，只有当电流存在时电路中的元器件才能工作，并且电流也是驱动机电系统中机械部件的动力，使电磁原理工作的设备产生磁场，此外照明、加热等电气设备的运行也必须依靠电流提供能量。电流通常通过电流表（万用表中包含电流表功能）串联在测点两端直接接触测量，也可以通过霍尔器件通过电磁原理进行非接触式测量（示波器所使用的电流钳）。1.1.2电压河水之所以能够流动，是因为有水位差；电荷之所以能够流动，是因为有电位差。电场中两点之间的电位差就是电压，电压是形成电流的根源，有电压存在自由电荷才能在电场力作用下运动。在电路中，电压常用U 表示。电压的单位是伏（V），也常用毫伏（mV）、微伏（μV）做单位。1V=1000mV，1mV=1000μV。电压有直流和交流两种形式，交流电压通常使用有效值，即在同样的负载中产生与直流电压同样功率时，对应的直流电压。电压通常通过电压表（万用表中包含电压表功能）并联在测点两端直接接触测量，测量时需要设定交流档或直流档22无源元件2.1 电阻2.1.1简介器件特性为阻碍电流通过并消耗能量，通常以R 代表，单位是欧姆（Ω），数学模型：I=V/R，即欧姆定律。电阻消耗的电能转化为热量，功率P=I2R=V2/R。电阻是一种耗能器件，无储能作用，其伏安特性与时间无关，是线性变化的，属于线性器件。电阻按制造方式分有金属膜电阻、绕线电阻、碳膜电阻、水泥电阻等，还有一类电位器，即可调电阻，如滑线变阻器、电位盘等。2.1.2指标电阻主要指标如下：1) 阻值。通常采用标称值，并非任何数值都用，标称值与精度有关，电阻产品的阻值为“标称值×10N”，N 为整数（从 0 开始）。例如最常用的10%精度电阻有1Ω、10Ω、100Ω、1KΩ、10KΩ、1MΩ、1.2Ω、12Ω、120Ω、1.2KΩ、12KΩ、120KΩ、1.2MΩ等，但不会有1.3Ω、13Ω、130Ω，1.3标称值的电阻需要5%精度系列产品中寻找。此外，还有更高精度如 1%、0.5%、0.1%等精密电阻，这些精密电阻包含有更多的阻值，而且可以根据需要订制特殊阻值产品。表格 2- 1常用电阻标称值精度标称值5%1.0，1.1，1.2，1.3，1.5，1.6，1.8...