常用电子元件基础知识图解.docx
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常用电子元件基础知识图解
不常用电子元件基础知识（图解）
2015年1月29日星期四20：
48
电容
电容器俗称电容。
它是在两个金属电机之间夹了一层电介质构成。
所以它具有了存储电荷的能力。
所以在理论上，它对直流电流具有隔断的作用，而交流电流则可以通过，随着交流频率越高，它通过电流的能力也越强。
一些常用电容器外观见图1。
图
（1）
电容在电子线路中也是广泛应用的器件之一。
我们多采用它来滤波、隔直、交流耦合、交流旁路等，也用它和电感元件一起组成振荡电路。
电容的分类：
按照电介质的不同，电容有很多种。
我们常见、常用的电容主要有：
名称
优点
缺点
主要应用
瓷片电容
体积特别小，高频损耗少，耐高温，价格低廉
容量小
普遍应用
涤纶电容
体积小，容量大
电解电容
容量特别大
铝电解电容漏电大，容量不准确。
钽电解电容性能好但价格高
耦合、滤波
云母电容
性能稳定，耐高温、高压。
高频性能好
价格高
发光二极管
纸介电容
体积较小，容量较大、价格低
高频性能较差
我们在大多数的电子制作中，经常应用的是瓷片电容和电解电容。
按照结构的不同，我们将容量固定的电容称为固定电容，而可以调节的称为可调或半可调电容。
普通收音机选台的就是使用可变电容。
我们在线路图中常用“C”来代表电容，用图2的符号来表示固定电容，用图3的符号来表示半可变电容，图4表示可变电容，图5表示双联可变电容。
电解电容一般容量比较大，从1UF到10000UF都比较常见，它是有正负极之份的电容元件，在使用中正极节高电位端，负极接低电位端，不能够反接。
电解电容又分为铝电解、钽电解、铌电解，市面常见的是前两种，其中钽电解常被一些音响发烧友用于音响系统。
电解电容我们常用图6的符号表示。
图6：
电解电容的标示符号
电容的主要性能参数：
1、电容标称容量。
描述电容容量大小的参数，单位为“法（F）”。
在实际应用中，以“法”出现的电容很少见到，我们常用的、常见的是其他拓展单位：
“微法”（μF）和“皮法”（pf）。
其单位换算公式：
1F=1,000,000μF（106μF）=1,000,000,000,000pF（1012pF）
2、耐压。
也叫额定工作电压。
是指电容规定的温度范围内，它能够长期可靠工作承受的加在它两极的最高电压。
又区分为直流工作电压和交流工作电压。
这个指标当然是越高越好，在其他性能一样的情况下，高耐压的可以直接替代低耐压的，反之则不能。
3、漏电电阻。
电容中的电介质不是绝对绝缘的，当通上直流电的时候，或多或少地会有电流的通过，我们称之为漏电。
当漏电情况教大时，电容发热甚至会导致电容损坏。
电容的规格标注方法：
我们在实际应用过程中，常常需要对电容的容量和其它参数进行选择。
电容的容量标注方法同电阻一样，也是采用直标法（数字直接表示）和色标法两种。
但直标法需要注意的是有一些这样的差异：
1）我们在瓷片电容上经常看到如图7这样103，224等这样的标注。
这种并不表示该电容容量为103PF或224PF。
它的容量应为：
前两位读数后加上第3位数字表示的“0”数。
例如：
103=10*1000=10000pF
224=22*10,000=220,000pF=0.22μF
2）在电解电容上有正负极的区分，一般都有如图8所示的标示。
还有一种普遍的识别方法：
对未剪腿的电解电容，腿长的一边为正极。
电解电容一般采用直标法，它的容量不需要换算。
注意的是在容量下方一般还标注了耐压值和工作温度。
见图9。
图8
图9
电容的测量：
一般的万用表并没有专门测量电容容量的档位。
多数情况下我们用以下方式测量电容的某些特性：
1）测量其漏电电阻。
漏电电阻小也就是漏电大的电容是不宜用于线路中，因为它不仅对线路的性能不利，而且由于发热等原因，甚至会发生爆裂，有可能会影响到线路中其它元件的寿命。
所以，我们可以用万用表的高阻档测量（1KΩ或10KΩ）进行测量，测量方法与测量电阻方式一样：
1、将万用表放置在目光正前方。
2、选择最高的测量档位，并调零。
3、将表笔分别搭在电容两端的金属管脚上，若是测量电解电容，则应该红表笔接电容的正极，黑表笔接接在负极。
测量过程中注意不要有身体裸露部分同时接到电容的两极上。
4、观测表针运动情况，对大容量电容，表针将大幅度向零刻度方向摆动后再往反方向运动，待表针稳定后再读取漏电电阻数据。
对于瓷片电容，它的漏电电阻应接近无穷大。
而对铝电解电容，可参考以下数据：
电容耐压
漏电电阻范围（KΩ）
6V
6V
15V
30-40
25V
30-60
50V
60-100
150V
150-200
300V
250-350
450V
300-400
当小于范围值时表示该电容漏电较大，超过则属于比较好。
2）估计电解电容的极性。
分别正反方向测量电解电容的漏电电阻，漏电电阻大的时候红表笔连接的是正极。
也可管脚测量对铝外壳的电阻，为零的那一端时负极。
3）估计电容的容量。
对超过1μf以上的电容，可以用测量漏电电阻的方式估计电容容量的大小，观看的数据是表针向零刻度方向摆动的幅度，摆动幅度越大，说明电容容量也越大（先要排除内部短路的可能）。
也可对比已知容量的电容来获得比较准确的数值。
注意：
当对电容容量作第2次检测时，要先放电。
对于1000μf以下的电阻，可直接短路放电，超过的可将两管脚插再潮湿的海绵上，过数分钟后再短路放电。
电容容量越大，放电时间也要求越长。
电容的串联与并联：
电容的串联（图10）与并联（图11）使用，也会改变线路上电容容量。
与电阻相反：
C1、C2
C1
电容串联
C2
电容并联
电容并联使用时，线路上的实际容量等于各电容之和。
即：
C1=C1+C2
电容串联使用时，线路上的实际容量计算公式为：
C=1/（1/C1+1/C2）
电阻
一、电阻与欧姆定律：
电阻器我们习惯称之为电阻。
它是电子设备中最常应用的电子元件。
电阻对直流电及交流电都呈现相同的阻力。
这种阻力通过的运动形态通过欧姆定律的数学公式描述：
I（电流）=V（电压）/R（电阻）
这个公式表明：
线路上通过电阻的电流与电阻的阻值成反比，而与加在两端的电压成正比。
在电子线路中，我们常用英文字母R或如图1的符号来表示电阻：
R
二、电阻的串联与并联：
1、电阻的串联（图2）：
R1
R2
根据摩尔定律，在同一条线路上的电流是固定的，而A、B两端上的电压等于R1、R2两端电压之和，根据欧姆定律，A、B两端的总电阻（R）：
R*I=R1*I+R2*I
所以：
R="R1"+R2
结论1：
线路上串联的电阻总阻值等于各串联电阻阻值之和。
结论2：
线路上串联电阻的总阻值肯定比线路中任何电阻的阻值大。
2、电阻的并联（图3）：
根据摩尔定律，在本线路中A、B两端的电压与R1、R2两端的电压一样，而总电流为分别通过R1、R2电阻的电流之和。
所以根据欧姆定律：
R*I=R1*I1=R2*I2
并且：
I="I1"+I2
可推出：
1/R=1/R1+1/R2
结论1：
A、B两端总电阻（R）：
R="R1"*R2/（R1+R2）
结论2：
并联线路上的电阻总值比线路中任何分路的阻值均小。
根据以上特性，我们经常在电子电路中使用电阻来进行分压、分流、滤波、阻抗匹配等工作。
三、电阻的种类：
在电子设备的实际应用中，我们按照电阻制作的材料进行不同的分类。
常见的种类与性能特点如下表1：
种类
优点
缺点
外观
碳膜电阻
较好的稳定性和适应性，并且价格便宜
漆皮为绿、蓝灰、米黄色
金属膜电阻
各方面性能比属膜电阻更好，常用于精密设备
价格高
漆皮为深红色
线绕电阻
阻值精确，承受功率大
但不适合高频工作
漆皮为黑色
外观参见图4。
图4
也可按照电阻的阻值特性分类。
不能调节的，我们称之为固定电阻。
而可以调节的，我们称之为可调电阻。
而常见的例如收音机音量调节的，主要应用于电压分配的，我们称之为电位器（图5），将另文介绍。
图5
除了以上介绍的外，我们也还会用到一些特殊的电阻元件。
这些电阻元件的特点是它的阻值会根据一些外界因素的变化而变化。
例如：
受光影响的我们称为光敏电阻、受外界压力影响的是压敏电阻，还有热敏、气敏、电敏等等。
下面是一些相关电阻的图片（图6）：
图6
四、电阻的参数：
也可按照电阻的阻值特性分类。
不能调节的，我们称之为固定电阻。
而可以调节的，我们称之为可调电阻。
而常见的例如收音机音量调节的，主要应用于电压分配的，我们称之为电位器（图5），将另文介绍。
图5
除了以上介绍的外，我们也还会用到一些特殊的电阻元件。
这些电阻元件的特点是它的阻值会根据一些外界因素的变化而变化。
例如：
受光影响的我们称为光敏电阻、受外界压力影响的是压敏电阻，还有热敏、气敏、电敏等等。
下面是一些相关电阻的图片（图6）：
图6
四、电阻的参数：
对于固定电阻，主要的参数指标有两个：
阻值、功率。
阻值：
描述电阻对电流的阻碍能力的数学表达，单位为：
欧姆。
我们也常用希腊字母Ω表示。
我们也常见到KΩ（千欧）、MΩ（兆欧）的标识，其换算公式如下：
1MΩ=1,000KΩ=1,000,000Ω
在我们的实际应用中，常常见到电阻阻值的两种标注方式：
一种是数字与单位直接标注的方式（如图7），另一种是利用色环来标注其阻值的方式（如图8），我们称之为色标法，它也分两种：
分别为4环电阻与5环电阻，数值的读取方法、颜色与数值的对应关系（见图8）：
如图7
见图8
功率：
标准叫法是额定功率，是指电阻在一定条件下（压力、温度等）长期连续工作能够允许承受的最大功率。
所以我们在一些电路中必须注意电阻功率的选择，否则由于电阻承受能力问题导致电阻损坏，甚至可能导致设备其它元器件的损坏。
在实际应用中可以用功率大的同阻值电阻替代小功率电阻，但反之则需要慎重考虑。
其它参数：
温度系数：
描述电阻温度对其阻值产生的影响。
误差等级：
描述生产出来的电阻与标称电阻的差别。
电阻的测量：
用模拟万用表测试电阻的阻值，一般布置如下：
1）将表放置在目光的正前方，便于观测。
2）将表档位调整到Ω的位置，将两表笔碰一下，同时注意观测表针是否运动。
若不运动，则需要检测档位是否在"Ω"上或表笔连接是否正确。
3）选择"Ω"的档位。
一般的万用表有"R×1"、"R×10"、"R×100"、"R×1K"、"R×10K"等档位。
我们在选择时，应选择使指针落在3-30的范围内。
当小于3时，下调1档，当大于30时，上调一档。
4）调零。
我们在开始使用和档位转换时，都需要通过调整万用表上的"调零"旋钮将表针调整到"0"刻度的地方。
这样才能保证万用表测量数据的准确。
5）对于固定电阻的测量，是将表笔分别搭在电阻的两头充分接触。
从正前方读取数据。
将得到数据乘上档位的数字，就得到了该电阻的阻值。
6）对于可调电阻，先按照上述方式测量固定端的阻值，这样就获得了该电阻的最大阻值。
然后将一只表笔移至移动电阻的移动端，在观测的同时旋转或移动调节旋钮，注意观测表针是否连续变化的，否则则有可能是该电阻接触不良。
用数字表测量电阻：
基本流程与模拟表一样，只是不需要调零。
另外它的检测档位与模拟表不同，要求你要更准确地落入量程范围内。
无论是使用那种万用表，我们都需要注意：
1）测量时，不能有身体同时接触电阻两端的情况发生。
这样会导致测量不准确，而且是电阻越大，影响也越大。
想想为什么？
2）对在线路板上的电阻，首先要先焊开一端，并且不要带电测量。
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