首先是你得真正的感興趣,而不是為了榮譽而去做作,說到設計 我想問你學的是什么專業(yè)的,讀大幾了?如果是有關電子信息工程類的專業(yè),那就要看你的專業(yè)知識結構如何了,玩DIY或參賽,一點點課本上的知識是不夠的,具體來說 你應該有扎實的電學基礎知識 因為這個對以后識圖 計算參數(shù)等很有作用,然后就是不斷完善知識面,比如 數(shù)字電路、往下說就是單片機的原理編程與仿真,高頻電子線路、低頻電子線路、傳感器、其余的什么 電路分析、信號與系統(tǒng)、電子元器件、材料學與應用等的都是基礎課我就不展開說了,反正如果你基礎好 悟性高,上面的學科你都十有八九的掌握,那么你就可以去參賽獲獎了。
好好學習,天天向上;祝你成功。
電路基礎知識的應用 ──電路工作狀態(tài)分析 河南省平頂山市衛(wèi)東區(qū)田選學校 范俊奇 電路的基礎知識包括,電路的組成,電路的狀態(tài),電路的連接關系等,是我們分析電路工作狀態(tài)的基礎。
只有能看懂電路,會正確判斷電路的連接方式,才能進一步對電路進行分析和計算。 一、電路分析的基礎知識 1.電路的組成 一個正確的電路應該有下列基本組成部分組成。
電源、用電器、開關和導線。電源起著把其他形式的能量轉化為電能并提供電能的作用;導線起著連接電路元件和把電能輸送給用電器的作用;開關控制電能的輸送(電流的通斷);用電器將電能轉化為其他形式的能量。
如果一個電路缺少了這四個基本組成部分中的一部分,這個電路就不能工作或錯誤或存在危險(短路)。 2.電路的三種狀態(tài) (1)通路:接通的電路。
特征:電路中有電流而且用電器正常工作。(2)開路:斷開的電路。
特征:電路中無電流,用電器不能工作。(3)短路:定義:電源兩端或用電器兩端直接用導線連接起來(電流不經過用電器)。
特征:電源短路,電路中有很大的電流,可能燒壞電源或燒壞導線的絕緣皮,很容易引起火災。并聯(lián)電路中,一旦一個支路發(fā)生短路,整個電路就短路了。
開路和通路是電路的常見狀態(tài),比如,電燈的亮和滅。而短路是錯誤的危險狀態(tài),是絕對應該避免的。
3.串聯(lián)電路中的局部短路 在串聯(lián)電路中,由于某種原因或實際需要,使電路中的某個用電器發(fā)生短路,而其它用電器仍然工作的電路。如圖所示電路中,當開關S閉合時,L1發(fā)生短路,L2仍有電流通過,可以發(fā)光。
4.電路的連接方式 電路的串聯(lián)和并聯(lián)是初中階段必須掌握的電學知識,是進行電路分析和計算的基礎。 (1)電路連接方式的比較。
串 聯(lián) 并 聯(lián) 定 義 把元件首尾相連逐個順次連接起來的電路 把元件首首尾尾并列的連接起來的電路 結構特征 電路中只有一條電流路徑,沒有分支。 電路中有分支(有分開的點和會合的點),電流路徑至少有兩條, 工作特征 各用電器相互影響,一處段開所有用電器都停止工作。
各支路中的用電器獨立工作,互不影響。 開 關 作 用 控制整個電路 干路中的開關控制整個電路。
支路中的開關控制該支路。 電路圖 實 例 裝飾小彩燈、開關和用電器 家庭中各用電器、各盞路燈 (2)判斷電路串聯(lián)、并聯(lián)的常用方法。
基于初中階段的學習要求,僅介紹以下常用的判斷方法,在實踐中可選擇適合自己的方法熟練掌握。 ①定義法:將用電器接線柱編號,電流流入端為“首”,電流流出端為“尾”。
觀察各用電器,若“首→尾→首→尾”連接為串聯(lián);若“首→首”、“尾→尾”相連,為并聯(lián)。 ②結構特征分析法:在有電路圖或實物連接圖的情況下,識別電路時,可沿著電流方向分析:電源正極→各用電器→電源負極。
若途中無節(jié)點(分叉點),電流沿著一條路徑前進不分流,該電路中用電器是串聯(lián)關系;若電路有節(jié)點,電流在某一處分開,在另一處又合在一起,這些用電器就是并聯(lián)關系。 ③工作特征分析法:去掉任意一個用電器,若另一個用電器也不工作,則這兩個用電器串聯(lián);若另一個用電器不受影響仍然工作,則這兩個用電器為并聯(lián)。
在看不到電路圖或電路實物圖情況下(如路燈、家庭電路),可根據用電器的工作特征判斷連接情況。 二、應用舉例 1.(09濟寧)如圖1所示電路中,當開關S1、S2均閉合后,說法正確的是( ) A.L1、L2都能發(fā)光 B.L1、L2都不能發(fā)光 C.Ll能發(fā)光,L2不能發(fā)光 D.Ll不能發(fā)光,L2能發(fā)光 分析:當S1斷開,S2閉合時,L1、L2是并聯(lián)連接關系;當S1閉合時,L1發(fā)生短路。
因為是并聯(lián)電路,一處發(fā)生短路,整個電路就處于短路狀態(tài),所以,L1、L2都不能發(fā)光,B正確。 2.(09蘭州)如圖2所示,當開關S閉合時,兩只小燈泡能同時發(fā)光的正確電路是( ) 分析:在四個電路中,在A電路中,兩盞電燈串聯(lián),開關S與一盞電燈并聯(lián),當開關閉合時,與開關并聯(lián)的電燈就發(fā)生局部短路,所以,開關閉合后,只有一盞燈亮。
B電路中,是開關串聯(lián)在電路中的串聯(lián)電路,開關閉合后,電路是通路,所以,兩盞串聯(lián)的電燈都會發(fā)光,B正確。C電路中,沒有電源,是一個電路基本組成部分都不完全的錯誤的電路。
D電路中,兩盞燈并聯(lián),S閉合時,兩燈都會發(fā)光,但一盞燈沒有開關控制,它是不符合電路基本連接要求的。 3.(09成都)如圖所示是一把既能吹冷風,又能吹熱風的電吹風的簡化電路,圖中A是吹風機,B是電熱絲。
將插頭插入插座,若只閉合開關S1,電吹風吹出的是____風;若將開關S1、S2都閉合,電吹風吹出的是____風。(填“熱”或“冷”) 分析:該裝置中,吹風機和發(fā)熱絲是并聯(lián)連接關系,S1是干路開關,它一閉合,吹風機就開始工作,吹出冷風;只有當S1、S2同時閉合時,電熱絲才能和吹風機同時工作,吹出熱風。
所以,答案是:冷、熱。 進一步分析:既然吹風機和發(fā)熱絲是并聯(lián)連接關系,為什么不給它們各安裝一個開關分別控制呢?因為,電熱絲是不能單獨工作的。
若單獨工作,產生的熱量不能及時散發(fā)出去,吹風機的內部溫度會很高,會燒壞吹風機的外殼,甚至帶來危險。所以,這樣設計,就可以避免電熱絲的單獨工作,使電吹風機既可以吹。
電路基礎知識(一)電路基礎知識(1)——電阻 導電體對電流的阻礙作用稱著電阻,用符號R表示,單位為歐姆、千歐、兆歐,分別用Ω、KΩ、MΩ表示。
一、電阻的型號命名方法: 國產電阻器的型號由四部分組成(不適用敏感電阻) 第一部分:主稱 ,用字母表示,表示產品的名字。如R表示電阻,W表示電位器。
第二部分:材料 ,用字母表示,表示電阻體用什么材料組成,T-碳膜、H-合成碳膜、S-有機實心、N-無機實心、J-金屬膜、Y-氮化膜、C-沉積膜、I-玻璃釉膜、X-線繞。 第三部分:分類,一般用數(shù)字表示,個別類型用字母表示,表示產品屬于什么類型。
1-普通、2-普通、3-超高頻 、4-高阻、5-高溫、6-精密、7-精密、8-高壓、9-特殊、G-高功率、T-可調。 第四部分:序號,用數(shù)字表示,表示同類產品中不同品種,以區(qū)分產品的外型尺寸和性能指標等 例如:R T 1 1 型普通碳膜電阻a1} 二、電阻器的分類 1、線繞電阻器:通用線繞電阻器、精密線繞電阻器、大功率線繞電阻器、高頻線繞電阻器。
2、薄膜電阻器:碳膜電阻器、合成碳膜電阻器、金屬膜電阻器、金屬氧化膜電阻器、化學沉積膜電阻器、玻璃釉膜電阻器、金屬氮化膜電阻器。 3、實心電阻器:無機合成實心碳質電阻器、有機合成實心碳質電阻器。
4、敏感電阻器:壓敏電阻器、熱敏電阻器、光敏電阻器、力敏電阻器、氣敏電阻器、濕敏電阻器。 三、主要特性參數(shù) 1、標稱阻值:電阻器上面所標示的阻值。
2、允許誤差:標稱阻值與實際阻值的差值跟標稱阻值之比的百分數(shù)稱阻值偏差,它表示電阻器的精度。 允許誤差與精度等級對應關系如下:±0.5%-0.05、±1%-0.1(或00)、±2%-0.2(或0)、±5%-Ⅰ級、±10%-Ⅱ級、±20%-Ⅲ級 3、額定功率:在正常的大氣壓力90-106.6KPa及環(huán)境溫度為-55℃~+70℃的條件下,電阻器長期工作所允許耗散的最大功率。
線繞電阻器額定功率系列為(W):1/20、1/8、1/4、1/2、1、2、4、8、10、16、25、40、50、75、100、150、250、500 非線繞電阻器額定功率系列為(W):1/20、1/8、1/4、1/2、1、2、5、10、25、50、100 4、額定電壓:由阻值和額定功率換算出的電壓。 5、最高工作電壓:允許的最大連續(xù)工作電壓。
在低氣壓工作時,最高工作電壓較低。 6、溫度系數(shù):溫度每變化1℃所引起的電阻值的相對變化。
溫度系數(shù)越小,電阻的穩(wěn)定性越好。阻值隨溫度升高而增大的為正溫度系數(shù),反之為負溫度系數(shù)。
7、老化系數(shù):電阻器在額定功率長期負荷下,阻值相對變化的百分數(shù),它是表示電阻器壽命長短的參數(shù)。 8、電壓系數(shù):在規(guī)定的電壓范圍內,電壓每變化1伏,電阻器的相對變化量。
9、噪聲:產生于電阻器中的一種不規(guī)則的電壓起伏,包括熱噪聲和電流噪聲兩部分,熱噪聲是由于導體內部不規(guī)則的電子自由運動,使導體任意兩點的電壓不規(guī)則變化。 四、電阻器阻值標示方法 1、直標法:用數(shù)字和單位符號在電阻器表面標出阻值,其允許誤差直接用百分數(shù)表示,若電阻上未注偏差,則均為±20%。
2、文字符號法:用阿拉伯數(shù)字和文字符號兩者有規(guī)律的組合來表示標稱阻值,其允許偏差也用文字符號表示。符號前面的數(shù)字表示整數(shù)阻值,后面的數(shù)字依次表示第一位小數(shù)阻值和第二位小數(shù)阻值。
表示允許誤差的文字符號 文字符號 D F G J K M 允許偏差 ±0.5% ±1% ±2% ±5% ±10% ±20% 3、數(shù)碼法:在電阻器上用三位數(shù)碼表示標稱值的標志方法。數(shù)碼從左到右,第一、二位為有效值,第三位為指數(shù),即零的個數(shù),單位為歐。
偏差通常采用文字符號表示。 4、色標法:用不同顏色的帶或點在電阻器表面標出標稱阻值和允許偏差。
國外電阻大部分采用色標法。 黑-0、棕-1、紅-2、橙-3、黃-4、綠-5、藍-6、紫-7、灰-8、白-9、金-±5%、銀-±10%、無色-±20% 當電阻為四環(huán)時,最后一環(huán)必為金色或銀色,前兩位為有效數(shù)字, 第三位為乘方數(shù),第四位為偏差。
當電阻為五環(huán)時,最后一環(huán)與前面四環(huán)距離較大。前三位為有效數(shù)字, 第四位為乘方數(shù), 第五位為偏差。
五、常用電阻器 1、電位器 電位器是一種機電元件,他*電刷在電阻體上的滑動,取得與電刷位移成一定關系的輸出電壓。 1.1 合成碳膜電位器 電阻體是用經過研磨的碳黑,石墨,石英等材料涂敷于基體表面而成,該工藝簡單, 是目前應用最廣泛的電位器。
特點是分辯力高耐磨性好,壽命較長。缺點是電流噪聲,非線性大, 耐潮性以及阻值穩(wěn)定性差。
1.2 有機實心電位器 有機實心電位器是一種新型電位器,它是用加熱塑壓的方法,將有機電阻粉壓在絕緣體的凹槽內。有機實心電位器與碳膜電位器相比具有耐熱性好、功率大、可*性高、耐磨性好的優(yōu)點。
但溫度系數(shù)大、動噪聲大、耐潮性能差、制造工藝復雜、阻值精度較差。在小型化、高可*、高耐磨性的電子設備以及交、直流電路中用作調節(jié)電壓、電流。
1.3 金屬玻璃鈾電位器 用絲網印刷法按照一定圖形,將金屬玻璃鈾電阻漿料涂覆在陶瓷基體上,經高溫燒結而成。特點是:阻值范圍寬,耐熱性好,過載能力強,耐潮,耐磨等都很好, 是很有前途的電位器品種,缺點是接觸電阻和電流噪聲大。
1.4 繞線電位器 繞線電位器是將康銅絲或鎳鉻合金絲作為電。
網孔電流法,對于一個閉環(huán)來講,繞這個環(huán)一圈電壓和為零,就有I1R1+I2R2+。。。=0
結點電流法,對于一個結點來講,有流入的電流就有流出的電流,即電流矢量和為零。
就有I1+I2+。。。。=0 回答者: coolday186 | 五級 | 2011-3-23 22:08
你說的是基爾霍定律吧?基爾霍夫定律分基爾霍夫電壓定律(KCL)和基爾霍夫電流定律(KVL)兩個,用他求電路中支路的電流的時候,要利用網孔結合KCL定律列電壓方程,再利用結點結合KVL列電流方程,組成方程組求解
一個網孔就是一個回路,任瞬時在這個回路中先人為的規(guī)定一個繞行方向,回路中所有元件的端電壓代數(shù)和為零(電壓方向與繞行方向相同取正,反之取負),一個節(jié)點嘛,一般是指三叉及三叉以上的線路交點,任瞬時流入這個交點的電和流出這個交點的電流代數(shù)和為零,如是你規(guī)點流入電流為正,那么流出的就為負,節(jié)點也可以是一部分電路(假想用一個球面包住這部分電路成為一個節(jié)點) 回答者: sf133510 | 二級 | 2011-3-23 22:23
以假想網孔電流作變量列寫和網孔個數(shù)相同的KVL方程, 聯(lián)立求解求出網孔電流,進而通過網孔電流與支路電流的關系再求出支路電流,或者期望再求出其它電路變量,這就是網孔電流法。對于含有理想電流源,在不能將其轉移成某個網孔電流時,可采取設其兩端電壓,來增加變量,進而增加方程。對于含有受控源的電路,其分析方法和步驟與只含獨立源電路的分析完全相同,只是要將受控變量用待求的網孔電流變量表示作為輔助方程。此法優(yōu)點:同一電路所需方程數(shù)目較支路電流法少,列寫方程的規(guī)律易于掌握。缺點是不直觀,有的網孔電流不能用電流表測試。
以獨立節(jié)點的電位作為變量依KCL(連同歐姆定律)列寫節(jié)點電位方程,求解出節(jié)點電位,進而求得各支路電流或欲求的其它電路變量,這就是節(jié)點電位法。此法優(yōu)點是所需方程個數(shù)少于支路電流法,特別是節(jié)點少而支路多的電路用此法尤顯方便,列寫方程的規(guī)律易于掌握。 缺點是對于一般給出的電阻參數(shù)、電壓源形式的電路求解方程工作量較大。
1.電流強度:I=q/t{I:電流強度(A),q:在時間t內通過導體橫載面的電量(C),t:時間(s)}
2.歐姆定律:I=U/R {I:導體電流強度(A),U:導體兩端電壓(V),R:導體阻值(Ω)}
3.電阻、電阻定律:R=ρL/S{ρ:電阻率(Ω?m),L:導體的長度(m),S:導體橫截面積(m2)}
4.閉合電路歐姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U內+U外
{I:電路中的總電流(A),E:電源電動勢(V),R:外電路電阻(Ω),r:電源內阻(Ω)}
5.電功與電功率:W=UIt,P=UI{W:電功(J),U:電壓(V),I:電流(A),t:時間(s),P:電功率(W)}
6.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:電熱(J),I:通過導體的電流(A),R:導體的電阻值(Ω),t:通電時間(s)}
7.純電阻電路中:由于I=U/R,W=Q,因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R
8.電源總動率、電源輸出功率、電源效率:P總=IE,P出=IU,η=P出/P總{I:電路總電流(A),E:電源電動勢(V),U:路端電壓(V),η:電源效率}
9.電路的串/并聯(lián) 串聯(lián)電路(P、U與R成正比) 并聯(lián)電路(P、I與R成反比)
電阻關系(串同并反) R串=R1+R2+R3+ 1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+
電流關系 I總=I1=I2=I3 I并=I1+I2+I3+
電壓關系 U總=U1+U2+U3+ U總=U1=U2=U3
功率分配 P總=P1+P2+P3+ P總=P1+P2+P3+
10.歐姆表測電阻
(1)電路組成 (2)測量原理
兩表筆短接后,調節(jié)Ro使電表指針滿偏,得
Ig=E/(r+Rg+Ro)
接入被測電阻Rx后通過電表的電流為
Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx)
由于Ix與Rx對應,因此可指示被測電阻大小
(3)使用方法:機械調零、選擇量程、歐姆調零、測量讀數(shù){注意擋位(倍率)}、撥off擋。
(4)注意:測量電阻時,要與原電路斷開,選擇量程使指針在中央附近,每次換擋要重新短接歐姆調零。
11.伏安法測電阻
電流表內接法:
電壓表示數(shù):U=UR+UA
電流表外接法:
電流表示數(shù):I=IR+IV
Rx的測量值=U/I=(UA+UR)/IR=RA+Rx>R真
Rx的測量值=U/I=UR/(IR+IV)=RVRx/(RV+R)<R真
選用電路條件Rx>>RA [或Rx>(RARV)1/2]
選用電路條件Rx<<RV [或Rx<(RARV)1/2]
12.滑動變阻器在電路中的限流接法與分壓接法
限流接法
電壓調節(jié)范圍小,電路簡單,功耗小
便于調節(jié)電壓的選擇條件Rp>Rx
電壓調節(jié)范圍大,電路復雜,功耗較大
便于調節(jié)電壓的選擇條件Rp<Rx
注1)單位換算:1A=103mA=106μA;1kV=103V=106mA;1MΩ=103kΩ=106Ω
(2)各種材料的電阻率都隨溫度的變化而變化,金屬電阻率隨溫度升高而增大;
(3)串聯(lián)總電阻大于任何一個分電阻,并聯(lián)總電阻小于任何一個分電阻;
(4)當電源有內阻時,外電路電阻增大時,總電流減小,路端電壓增大;
(5)當外電路電阻等于電源電阻時,電源輸出功率最大,此時的輸出功率為E2/(2r);
抱歉有點多,你自己整理一下吧
前期準備 包括準備元件庫和原理圖。
在進行PCB設計之前,首先要準備好原理圖SCH元件庫和PCB元件封裝庫。 PCB元件封裝庫最好是工程師根據所選器件的標準尺寸資料建立。
原則上先建立PC的元件封裝庫,再建立原理圖SCH元件庫。 PCB元件封裝庫要求較高,它直接影響PCB的安裝;原理圖SCH元件庫要求相對寬松,但要注意定義好管腳屬性和與PCB元件封裝庫的對應關系。
PCB結構設計 根據已經確定的電路板尺寸和各項機械定位,在PCB設計環(huán)境下繪制PCB板框,并按定位要求放置所需的接插件、按鍵/開關、螺絲孔、裝配孔等等。 充分考慮和確定布線區(qū)域和非布線區(qū)域(如螺絲孔周圍多大范圍屬于非布線區(qū)域)。
PCB布局設計 PCB布局設計是PCB整個設計流程中的首個重要工序,越復雜的PCB板,布局的好壞越能直接影響到后期布線的實現(xiàn)難易程度。 布局設計依靠電路板設計師的電路基礎功底與設計經驗豐富程度,對電路板設計師屬于較高級別的要求。
初級電路板設計師經驗尚淺、適合小模塊布局設計或整板難度較低的PCB布局設計任務。 擴展資料:PCB布局規(guī)則:1、在通常情況下,所有的元件均應布置在電路板的同一面上,只有頂層元件過密時,才能將一些高度有限并且發(fā)熱量小的器件,如貼片電阻、貼片電容、貼片IC等放在底層。
2、在保證電氣性能的前提下,元件應放置在柵格上且相互平行或垂直排列,以求整齊、美觀,在一般情況下不允許元件重疊;元件排列要緊湊,元件在整個版面上應分布均勻、疏密一致。3、電路板上不同組件相臨焊盤圖形之間的最小間距應在1MM以上。
4、離電路板邊緣一般不小于2MM.電路板的最佳形狀為矩形,長寬比為3:2或4:3.電路板面尺大于200MM乘150MM時,應考慮電路板所能承受的機械強度。
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