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直流和交流怎么區(qū)別?

一、直流和交流怎么區(qū)別?

直流和交流的區(qū)別是:

  • 直流電流一個(gè)方向
  • 交流電流不止一個(gè)方向

或者說:

直流電和交流電定義中唯一的區(qū)別是:直流電是一個(gè)方向的,交流電不止一個(gè)方向。

再或者說:

以我們最常用的家用交流電和電池、直流電源這樣的直流電來做區(qū)分:直流電是一個(gè)方向的,交流電是兩個(gè)方向的。

這個(gè)區(qū)別是作者發(fā)現(xiàn)和自定義的,注意和課本相印證,

很多說方向大小不變是直流電,作者的異議是隨著電池電量減少仍然是直流電,另外一個(gè)大小變化的脈動(dòng)直流電都是斷續(xù)的,也稱為直流電;交流電一般認(rèn)為是大小方向周期變化的,但是大小不成周期變化,方向成周期變化的交流電也有。一般課本是給出個(gè)可以容易分析的特例來學(xué)習(xí),公式容易導(dǎo)出。但我們生活在一個(gè)混沌的世界,各種電磁波是雜亂的,即使人們用于控制電器的各種電形式也是多種多樣的,所以不要太死板的去理解。實(shí)際上設(shè)備或器件需要什么樣的電(各種各樣形式的電流、電波),我們就提供給它什么樣的。

如果不涉及到較深的電磁場(chǎng)理論,常用的電路分析,定性的給出幾個(gè)基本設(shè)定:

  • 以電流作為研究對(duì)象,電子的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生電流
  • 電流的方向與電子運(yùn)動(dòng)的方向相反
  • 直流電一個(gè)方向,交流電兩個(gè)方向(一般都以兩個(gè)方向的交流電作為研究對(duì)象)
  • 電流從電壓高的地方流到電壓低的地方
  • 直流電是交流電的特例
向?qū)В旱诙?jié) 交流電 直流電 交流變直流

例行送福利(以下為壓縮餅干,太干,請(qǐng)自備飲料):

向?qū)В嚎偰夸洠鹤詈玫碾娮印⒂?jì)算機(jī)從入門到工程師教程

初中、高中、大學(xué)電路課程銜接有問題,最關(guān)鍵的問題是入門階段的書籍寫得過于艱深了,基本上就是在半空中寫,也就是一個(gè)名詞還沒解釋清楚,到了下個(gè)章節(jié)立刻就應(yīng)用這個(gè)名詞,甚至完全沒有鋪墊就用專業(yè)名詞推導(dǎo)公式或者解釋專業(yè)名詞,猶如用文言文解釋甲骨文,這樣能鼓搗懂的要么是天才,要么就是毅力超強(qiáng)的家伙們,自行花費(fèi)大量時(shí)間去涉獵、補(bǔ)充基礎(chǔ)知識(shí),然后才能初步掌握電路原理,并且因?yàn)閷W(xué)習(xí)不系統(tǒng),沒有整體認(rèn)知導(dǎo)致存在各種缺陷,進(jìn)展緩慢。

個(gè)人認(rèn)為電路基礎(chǔ)課程的教學(xué)設(shè)計(jì)有些倒置了,非常晦澀難懂。

現(xiàn)在鼓搗電路的很多是半路出家的和尚...

也是沒法子,因?yàn)榛菊也坏胶线m的各階段的理論書籍。

下面是我寫的電子入門課,嘗試改變下課程思路,自薦下。

電子類文章整理到兩個(gè)專欄:

年輕人的福利,拓展閱讀:

第一節(jié) 電 電流 電壓 電路 基本電子元件

一、電與水

一般我們把電子知識(shí)想復(fù)雜了,實(shí)際電就可以理解為是水,電的特性和水的特性是類似的,因?yàn)殡娛强床灰姷模晕覀兝斫馄饋碛欣щy。

二、電流與電流表

這個(gè)是水流量計(jì)( 1單位流量= 1噸/小時(shí)=1T/H)

這個(gè)是電流表(安培 1A= 1庫(kù)倫/秒)

電流表實(shí)際就可以看成是水流量表,

就是計(jì)算水的流量,電的流量的意思。

我們水管中流出了多少水,很容易理解,

實(shí)際電在電線中流動(dòng),可以看成水的流動(dòng)是一樣的 。

三、電壓與電壓表

這個(gè)是水壓表

這個(gè)是電壓表

我們可以認(rèn)為水壓表測(cè)量水對(duì)水管的壓力,

電壓表是測(cè)量電對(duì)電線的壓力。

水是從水壓高的地方流到水壓低的地方,

補(bǔ)充:關(guān)于高低處水壓與電壓類比及電流大小,另外寫了一篇:向?qū)В弘妷号c水壓 電流大小與電流速度(覺得比較重要,直接在下面詳述了)

神圖一張!

高處的壓力(水壓/電壓)更高,還是更低?

從上圖可以看出,最大壓力集中在容器底部,每個(gè)水口處水壓是更上面的水柱形成的。

另外,大家注意左側(cè)串聯(lián)電池是倒置的,一般我們習(xí)慣畫法是電池正極向上,電池反轉(zhuǎn)后正好可以對(duì)應(yīng)左圖,所以底部壓力最大(電壓最高)

大部分講電子的書中有一個(gè)概念是講解模糊的,就是電流大小,看起來四個(gè)字很簡(jiǎn)單,但是這里極度容易讓人誤解。

  1. 大部分人認(rèn)為電流大是類似于粗水管可以放的水量大,電流小只能是涓涓細(xì)流。
  2. 這樣理解不能說錯(cuò),但是容易讓人跑偏,實(shí)際上電流大還有另一種情況,就是電流速度快,這樣是更容易貼近電流原本定義的理解。單位時(shí)間內(nèi)流過的水(電)多了,自然水流、電流也可以說大了。

假設(shè)我們鋪設(shè)一個(gè)固定口徑的管道(水管、電阻器),這個(gè)時(shí)候注意,要用第二種情況理解電流大小,電流速度大,電流大,速度小,電流小。壓力大,電流速度大,電流大。

右側(cè)圖幾個(gè)放水口的口徑都是固定的,所以壓力大,水流速度快、水流大。

左側(cè)圖,為什么底部電壓越高,燈泡越亮?是因?yàn)椋瑝毫Υ螅娏魉俣瓤欤虝r(shí)間內(nèi)通過燈泡的電子多,電流大,越亮,電壓低,反之亦然!

注意:以上分析基于電線、出水口口徑固定(阻力固定),可以認(rèn)為電線、出水口無電阻(超導(dǎo)體)、水阻。當(dāng)電線有電阻時(shí),就會(huì)出現(xiàn)電壓降低,電線越長(zhǎng),電阻越大,電壓越低。

電流總是從電壓高的地方流到電壓低的地方。總結(jié)一下 :

  • 電可以認(rèn)為是看不見的水
  • 電壓類似于水壓
  • 電流類似于水流

四、水路與電路 水路圖與電路圖

大魚吃小魚,小魚吃蝦,蝦吃水,水落石出;

小溪入大河,大河入江,江入海,海闊天空!

讀下去,云山霧罩的你可能會(huì)撥云見日,神清氣爽...

水到處流動(dòng) 形成小河、小溪之類。電到處流動(dòng),形成什么,就是電路。水走的路是水路,電路這樣就好理解了水路圖 家裝用的

電路圖

不要把電路圖當(dāng)中的東西看復(fù)雜了 ,我們看水路圖 實(shí)際就是一個(gè)個(gè)水閥、洗衣機(jī)、熱水器之類的。電路圖中每個(gè)元件、設(shè)備、也就是類似于那些水路中的設(shè)備,

無非是一個(gè)用水來驅(qū)動(dòng)、控制,一個(gè)用電的。

總結(jié)一下:

  • 水路 水走的路
  • 電路 電走的路

電路圖中有很多元件,

我們可以把很多元件看成水路中的很多元件就容易理解。

五、二極管

二極管實(shí)際是單向閥門, 意思就是說 水只能從一頭進(jìn)另一頭出 。二極管就是這么個(gè)作用,它只能從一邊過來的電能通過,

從另一邊過來的實(shí)際就過不去,記得電看成是水。

這個(gè)就是二極管的符合,很形象,右邊有個(gè)豎杠,很明顯,從左邊來的電能流到右邊,從右邊來的就被擋到了。左邊來?yè)跗瑳_開,右邊來抵死。

二極管在電路中的特性與水路中的單向閥基本原理一致。

加強(qiáng)理解:向?qū)В?.1 二極管 水類比動(dòng)畫

二極管 實(shí)物圖

下面以油路單向閥為例也是一樣的。

單向閥就是這樣的,進(jìn)油口看成進(jìn)水口推動(dòng)球可以把閥門頂開,然后就從出油口出去了,反過來頂不開這就是單向閥。

六、三極管

三極管實(shí)際是個(gè)小閥門控制大閥門的器件。

Ib 處的來點(diǎn)小水流(電流)頂開閥門 Ie 到Ic 這個(gè)大水管 就可以過很多水了。注意這個(gè)模型對(duì)應(yīng)的是NPN型的三極管

加深理解:向?qū)В?.2 三極管 水類比動(dòng)畫

再來看一張圖,下面這個(gè)圖對(duì)應(yīng)的是PNP型三極管

三極管 大家想著是一小段水柱頂著一個(gè)大水管的閥門,

這個(gè)小水柱水抽走越少閥門關(guān)閉越多,大水管流的水就越少。

(抽走的水越少,B點(diǎn)電壓越高,EC電流越小)

當(dāng)小水柱水被抽走越多閥門打開的越多,大水管水流越大,

(抽走的水越多,B點(diǎn)電壓越低,EC電流越大)

這個(gè)可以對(duì)應(yīng)常見的共基極PNP型電源控制開關(guān)

這樣小水柱就可以控制大水流,這就是三極管的放大作用 ,

并不是小水柱突然變大了,

而是一邊是小水池連到小水柱控制,

另一邊還有個(gè)大水池連到大水管供水。

這就是雙電源供電一個(gè)大水池,一個(gè)小水池。

小水流控制大水流 就實(shí)現(xiàn)了,這實(shí)際就是三極管放大作用 。

三極管不是憑空把電放大了,而是說: 小的電信號(hào)(小水流)

把另一個(gè)通路的大電流的閥門打開了,

后面的器件能夠感受到這個(gè)大電流, 所以是放大了。

對(duì)電來說 實(shí)際有兩個(gè)電源供電的 一個(gè)是小電源 一個(gè)是大電源

咱們的收音機(jī),實(shí)際就是天線,接收到空氣中的小電流,你可以理解為毛毛雨。這個(gè)毛毛雨到了三極管的一個(gè)腳上打開閥門,

電池供電通過另外兩個(gè)腳流動(dòng),再打開一個(gè)后面的三極管,

一級(jí)級(jí)的這樣不斷打開,一般收音機(jī)最早的時(shí)候是三管收音機(jī)、六管收音機(jī),

就是這么個(gè)意思一直到這個(gè)水流大到能夠推動(dòng)喇叭就發(fā)聲了。打開一個(gè)三向閥 再打開一個(gè) 。。。

過大水流 三極管放大就完成了

看看下面的收音機(jī)電路圖,是不是一下子就理解了:)

再深入一點(diǎn)理解三極管看這個(gè)鏈接:

向?qū)В?.13 電路基礎(chǔ)--三極管

綠色是信號(hào),是從天線來的電信號(hào),往后,實(shí)際到了第一個(gè)三極管的后級(jí),再往后傳遞的都是電池提供的電流(藍(lán)色),并且藍(lán)色的電池電流,只有大小變化,都是從上往下流的。

關(guān)于三極管大壩結(jié)構(gòu)參考下這個(gè)鏈接:

向?qū)В阂粡垐D就明白什么是上拉電阻與下拉電阻

下面就是三極管符號(hào):

NPN 表示實(shí)際就是這個(gè)水管只能從C 流到E端 ,PNP 就是水從E流到C端(看箭頭方向)

七、電阻

電阻實(shí)際是粗細(xì)不同的水管

為了讓水流的小一點(diǎn),慢一點(diǎn),這樣后面的器件,不至于受到大電流沖擊搞壞了 。

電阻無方向,電阻就是阻礙電的流動(dòng),

你可以想象一個(gè)水管里有水垢,水垢越多,電阻越大 水阻越大。

八、電容

電容,就是水桶、水缸。

存儲(chǔ)電的容器,存水的是水缸,存電的是電容。還有一種電容是漏斗、篩網(wǎng),用來過濾的。

加深理解:向?qū)В?.3 電容 水類比動(dòng)畫 開局一只碗...

因?yàn)楹竺娴脑枰欠€(wěn)定的水流, 你可以這樣想象我們拿著水桶往水缸里倒水的時(shí)候,水面上起的水花是很大的,這樣的水花,對(duì)后面的器件是有損傷的。假設(shè)你在水缸的底部開個(gè)洞,接個(gè)水管,不管水面怎么起浪花,水管的水是穩(wěn)定的,

這就是電容, 就是個(gè)水缸,存水的 。

篩沙子的過濾網(wǎng),讓細(xì)沙過去,粗砂留下來,這個(gè)網(wǎng)是另一種電容。

雜亂的水波(電波、頻率快或慢)被篩掉,剩下的是后端電路能用的電波信號(hào)。

九、電感

電感可以對(duì)應(yīng)于電容來理解,電容是盛電的容器,電感其實(shí)應(yīng)該叫做磁容,或者叫磁缸,

拓展閱讀:

首先發(fā)現(xiàn)的是電磁感應(yīng),所以先給他起了個(gè)名字叫做電感,實(shí)際上它就是能夠存儲(chǔ)磁能的容器。

這些磁能的變化會(huì)引起電能的變化,然后利用這種特性放到電路中,做成變壓器、濾波電感之類(也是個(gè)篩子,篩去一定的電波)。

總結(jié)

  • 電就是水 看不見的水
  • 電壓類似于水壓
  • 電流類似于水流
  • 水走的路是水路,電走的路是電路
  • 二極管是單向閥
  • 三極管是小閥門控制大閥門的器件,三極管放大是小電流控制大電流而不是憑空把小水流變?yōu)榇箅娏?/b>
  • 多個(gè)三極管的組合猶如一級(jí)一級(jí)的大壩,逐漸抬高水位或者降低水位
  • 電阻是粗細(xì)不同的管道
  • 電容是盛放電能的容器
  • 電感是盛放磁能的容器

這樣你再看電路圖很快就能理解了,第一節(jié)入門完成后,第二節(jié)會(huì)把直流電、交流電搞清楚,保證幾節(jié)課就可以基本入門電子電路。

本節(jié)課結(jié)束。


第二節(jié) 交流電 直流電 交流變直流

為了繼續(xù)降低理解難度,每節(jié)課增加視頻講解:

本課視頻講解--知乎視頻

一、 什么是交流電?什么是直流電?

我們看上面的插座,想象成兩個(gè)水的出口。

我們接上個(gè)U型水管,兩頭分別接到插口上。

一會(huì)水將從左邊出口流出,從右邊出口回去,

一會(huì)從右邊出口流出從左邊回去。

這樣的來回流動(dòng)是一秒鐘的時(shí)間內(nèi)變化了50次。

并且水量的大小也是變化的。

具體變化過程第一個(gè)方向時(shí)從沒有水慢慢變大到最大,然后逐漸減小到?jīng)]有(百分之一秒內(nèi)完成),這個(gè)時(shí)候注意,水管換了方向再逐漸變大到最大再逐漸減小到?jīng)]有(另一個(gè)百分之一秒)。我們學(xué)習(xí)中一般畫個(gè)正弦圖形對(duì)應(yīng)了這種變化。減小到最小就到了x周,x軸下方的圖形實(shí)際是代表?yè)Q了方向(50分之一秒內(nèi)做完這個(gè)變化,1秒內(nèi)50次這種變換)。

圖中兩個(gè)100分之一秒分別來了兩個(gè)方向的電流, 50分之一秒(0.02秒) 兩個(gè)電流波動(dòng)都跑完了,正好是一個(gè)周期,0.01秒(百分之一)是半個(gè)周期,也就是一個(gè)方向的一段變化的交流電流通過,另百分之一秒換方向的交流電流返回。

這個(gè)水的變化,就是電的變化, 這個(gè)電就是交流電。

如果我們?cè)谶@個(gè)U型的水管上,裝上個(gè)單向閥門,

水只能從左邊流到右邊,反過來不行,

那么這個(gè)時(shí)候水管中流動(dòng)的電,可以看成是直流電。

直流電和交流電定義中唯一的區(qū)別, 直流電是一個(gè)方向的,交流電不止一個(gè)方向的。

這個(gè)區(qū)別是作者發(fā)現(xiàn)和自定義的,
注意和課本相印證,
很多說方向大小不變是直流電,
作者的異議是隨著電池電量減少仍然是直流電
另外一個(gè)大小變化的脈動(dòng)直流電都是斷續(xù)的,
也稱為直流電;
交流電一般認(rèn)為是大小方向周期變化的,
但是大小不成周期變化,
方向成周期變化的交流電也有。
一般課本是給出個(gè)可以容易分析的特例來學(xué)習(xí),
公式容易導(dǎo)出,
但我們生活在一個(gè)混沌的世界,
各種電磁波是雜亂的,
即使人們用于控制電器的各種電形式
也是多種多樣的,
所以不要太死板的去理解。
這些東西先不要細(xì)究,
當(dāng)任何理論細(xì)究之后你會(huì)發(fā)現(xiàn),
你必須是愛因斯坦水準(zhǔn)才能做做區(qū)分,
借用一句名言,你太認(rèn)真你就輸了!
容易成強(qiáng)迫癥+所謂的瘋子天才,
但是這樣的人物自身的命運(yùn)往往是可悲的。

二、 為什么要把交流電變成直流電,怎么改變?

現(xiàn)在知道交流電和直流電差別,

交流電是不穩(wěn)定的,水量有大有小,方向也不固定。

我們很多家用電器,需要的是:

水量、水壓、 方向都是一定的水(電)。

世界上沒有新東西,

人們只能去發(fā)現(xiàn),而不能去創(chuàng)造。

所謂的創(chuàng)造其實(shí)是又發(fā)現(xiàn)了世界隱藏的秘密而已。

人們發(fā)現(xiàn)穩(wěn)定的直流電才好控制。

那么電路設(shè)計(jì)中,第一個(gè)動(dòng)作就是把發(fā)電廠送過來的交流電(交流水) 變成直流的。

簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)就是一個(gè)單向閥(二極管);

一個(gè)水缸(電容) 實(shí)現(xiàn)交流變直流。

D1 就是個(gè)二極管(單向閥門) C1 就是個(gè)電容(水缸) 從D1 左邊插口1來的水能夠過去,然后流過水缸 (來的水時(shí)大時(shí)小)

給電容(水缸灌滿水后)繼續(xù)往下流。所以有一定的水位。

電容的充電和放電_百度文庫(kù)電容的充電和放電_百度文庫(kù)電容的充電和放電_百度文庫(kù)

過段時(shí)間,從插口2倒著流過來的水,經(jīng)過R1 ,D1 往插口1流動(dòng)時(shí)

被D1這個(gè)閥門擋住了, 就不流動(dòng)了 。

這樣只有從插口1來的水 可以流到后面供給用水的設(shè)備。

從插口2來的被阻住了。

但是這個(gè)時(shí)候因?yàn)樵谒桌锎鎯?chǔ)到一定程度,電容開始放電, 繼續(xù)往下流,放電時(shí)間一直維持到第一次的情況,二極管又通了再給電容充電,所以電容上端的水位是維持到一定程度的。這樣水就是穩(wěn)定的,并且只有一個(gè)方向往后流。但是交流電變化很快(1秒50次)所以電容只放水一點(diǎn)點(diǎn)接著又充滿。

對(duì)后面的設(shè)備來說損失了一半的水,所以效率低 ,只有一半的直流電流流到了后面。

后來發(fā)明了全橋電路解決了只有一半電流的問題,無論從1 或2口來的水都流到了后面。

AC2就是發(fā)電機(jī)出來的交流電,AC2上下兩端相當(dāng)于插座的兩個(gè)口。 AM1 是一個(gè)電流表(水量表)VM1是一個(gè)電壓表(水壓表)觀察下接法, AM1是串在電路(水路)中的,VM1是并接在燈泡兩端的。

從1口(AC2上端)來的電經(jīng)過D1--> 燈泡--> D3 流回2口(下端);注意電先是沒有,然后變大,電壓也相應(yīng)變大一直到220伏,然后再逐漸減小到?jīng)]有,電壓歸零。 從2口(AC2下端)來的電經(jīng)過D2--> 燈泡--> D4 流回到1口。注意換方向,但是大小變化也是從0到220v然后再到0。 這個(gè)過程1秒變化50次,就是家用電 50Hz(赫茲)的來歷(一秒鐘來回50次)。

赫茲就是每秒變化的次數(shù)。

大家看電從 1口來的時(shí)候,只能經(jīng)過D1,不能經(jīng)過D4 為什么?

是因?yàn)槎O管都是單向閥,二極管上有豎杠的一端是負(fù)極,

電只能從正極流到負(fù)極,所以D4 負(fù)極對(duì)著1口所以流不過去。

下面這個(gè)更形象(注意不是50HZ,因?yàn)樘欤l率設(shè)定為100mhz,這樣人眼能看清楚)

100mhz=0.1hz hz是1秒變化次數(shù) 0.1就是10秒變化一次,方向變化一次完成要10秒,單方向5秒 我們看燈泡上下兩端箭頭,發(fā)現(xiàn)電流只能從上往下流了,

這就是全橋的作用,

把兩個(gè)方向的交流電,變成了一個(gè)方向的直流電。

這樣所有的水都能流到后面去了,給后面的設(shè)備供電(供水)。

三、 全橋的應(yīng)用

正極,負(fù)極,說法實(shí)際上是:電或水只能從壓力高的地方流到壓力低的地方。

壓力高的地方是正,壓力低的地方是負(fù)。

另外電和水是類似的,比如水車是需要流動(dòng)的水來驅(qū)動(dòng)的。

家用電器、燈泡也需要流動(dòng)的電驅(qū)動(dòng)。

假設(shè)水不流動(dòng)了(小河上游 下游 水壓一樣)水車是不動(dòng)的。

電也是一樣, 假設(shè)電池沒電了,

電池兩端電壓一樣了,電路中(水管中)就沒有了流動(dòng)的電流,

那么燈泡就不亮了,設(shè)備也不工作了,(這樣可以理解上面那個(gè)半橋電路中 從2端過來不通的電,就是無用的電,損耗在線路中了)

無論直流電,交流電,都是在不斷流動(dòng)的電。

因?yàn)榘l(fā)電廠來的電都是交流電 ,家用電器相當(dāng)一大部分都是需要直流電,

手機(jī) 、電視、 平板、 電腦所以這些需要直流電的設(shè)備里面都有這套全橋整流電路。

這個(gè)全橋很多在充電器中,電視就直接在電視機(jī)內(nèi)部了。

以前的燈泡、 電飯鍋、 電風(fēng)扇是直接用的交流電,就不需要半橋或者全橋轉(zhuǎn)換電路了。

這是充電器

這是充電器中的全橋 圈中二極管

總結(jié)

  • 交流電是個(gè)方向大小變化的電,
  • 直流電只有一個(gè)方向大小可能變化(脈動(dòng)直流電)也可能一樣。
  • 電的變化流動(dòng)可以看成水的變化流動(dòng)。
  • 這里的半橋電路,全橋電路就是僅僅為了把交流電變成直流電。
  • 后面設(shè)備用什么電,我們就想辦法提供什么電。

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第三節(jié) 基本電路之交流電路與變壓器

一、最簡(jiǎn)單的交流電路

觀察下面電路,其中插座就是我們家里面的220的插座,燈泡是老式的鎢絲燈泡

對(duì)不起,我不認(rèn)識(shí)什么是鎢絲燈泡:) 看圖說話...

上圖的燈泡 當(dāng)來電的時(shí)候 實(shí)際上是時(shí)明時(shí)暗的 途中箭頭代表電流的方向 電流(水流)的方向是變化的 ~ 這個(gè)符號(hào) 代表是交流電

電線(水管)中的交流電是這樣變化的,

當(dāng)插座口1來電流向插座口2時(shí),開始的水時(shí)一點(diǎn)也沒有的,水管的水開始慢慢變多,一直到灌滿水管,然后再慢慢變少,變到?jīng)]有,

這個(gè)時(shí)候從插口1不來電了,而是從插座口2來電(來水)從插口1流回,也是開始是一點(diǎn)沒有,然后慢慢變多,灌滿水管后再慢慢變少,最后水又沒有了。

1流到2,2流到1,這種供水的方式不斷進(jìn)行,就如上圖所示,因?yàn)樗菚r(shí)大時(shí)小的 所以燈泡也就時(shí)明時(shí)暗。

這樣的變化1秒鐘50次,所以我們看到燈泡就不是明暗變化了,因?yàn)樽兊煤芸臁?/p>

為什么不是像水管供水那樣,來水一樣大,而是來水時(shí)大時(shí)小,方向還來回變化?

這是因?yàn)榘l(fā)電廠的發(fā)電機(jī)決定的,發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電就是這樣變化的,這就是交流發(fā)電機(jī)。交流發(fā)電機(jī)因?yàn)樵O(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,成本低,所以大家都用交流發(fā)電機(jī)發(fā)電。還有一個(gè)原因就是這樣的交流電傳輸距離很遠(yuǎn)。

下面是交流發(fā)電機(jī)的模型,紅色、白色的物體是兩塊磁鐵 鐵環(huán)旋轉(zhuǎn)就發(fā)出電了 鐵環(huán)轉(zhuǎn)的角度不同 受到的磁力就不一樣 所以發(fā)出的電大小不一樣 轉(zhuǎn)過半圈時(shí) 電的方向會(huì)變化 這樣不斷旋轉(zhuǎn) 方向變化 大小變化的電就發(fā)出來了 然后通過電線可以給燈泡供電 神奇的發(fā)電機(jī)!

注意:這個(gè)線圈,箭頭基本上轉(zhuǎn)到向左時(shí),線圈中電流一個(gè)方向,向右時(shí),電流是另一個(gè)方向,線圈越是垂直(穿過線圈的磁越多)電流越大,越是水平(穿過線圈的磁越少)電流越小

二、 變壓器

從發(fā)電廠發(fā)出來的電,為了能夠傳輸?shù)倪h(yuǎn),都會(huì)是10多萬伏的高壓電。

想象水壓越大,是不是水通過水管會(huì)流的越遠(yuǎn),是一樣的道理。

但是10萬伏的高壓電是沒法家用的,家里的電器設(shè)備220伏的 110伏的,或者更小的。

這就要用到變壓器

變壓器說穿了很簡(jiǎn)單,不要想復(fù)雜了,變壓,就是把前面的電壓變成后面使用的高的或低的電壓

用銅線在一個(gè)鐵圈一邊繞上幾圈(紅線) 在另一邊繞上幾圈(綠線)

紅圈中交流電來的時(shí)候(可以想成水),鐵芯就有了磁場(chǎng)(可以想成油),磁場(chǎng)在這個(gè)環(huán)里轉(zhuǎn)動(dòng),綠色線里就有了水的流動(dòng)。

紅色的圈數(shù)如果比綠色的圈數(shù)多那么就降壓,反過來就升壓

這就是變壓器升降壓 電生磁 磁生電。

為什么變壓器圈數(shù)多就升壓?圈數(shù)少就降壓?擴(kuò)展閱讀下面鏈接

向?qū)В?.6 變壓器 怎樣通俗的理解變壓原理?

因?yàn)槌S盟韵旅嫦冉榻B下,避免接錯(cuò)線:

電線桿上四根線 一般是三根火線,一根中線,這是三相電(三相四線)

任何兩個(gè)火線接出來是380伏電,任何一根火線和中線接出來是220伏電。

具體是怎么回事,后續(xù)再講。

另外380伏 220伏電都屬于能電死人的,如果不專業(yè),就不要亂接,我們這個(gè)教程后續(xù)主要針對(duì)弱電(36V 以下)對(duì)人較為安全的電。

以上兩種電屬于強(qiáng)電,一般專業(yè)電工操作,他們的防護(hù)措施比較好,

這里講一個(gè)原則,技術(shù)懂就是懂,不能不懂裝懂,因?yàn)槟闶球_不了技術(shù)的,他總會(huì)在你認(rèn)為正確的時(shí)候給你下套,讓你栽跟頭,做技術(shù)越踏實(shí)越好

不懂就問,不懂就不要先操作,等學(xué)會(huì)了再做不遲,特別是針對(duì)有危險(xiǎn)的強(qiáng)電作業(yè),不懂不做不可恥,不懂裝懂很要命,不要因?yàn)閯e人一句話傷自尊了就冒冒失失不顧安全進(jìn)行作業(yè),

回他一句,有本事你去,做個(gè)馬扎看熱鬧即可!

第四節(jié) 電路識(shí)圖

一、 電路圖

把元器件放在電路中去識(shí)別功能,比單獨(dú)學(xué)元器件的特性,進(jìn)展更快。這節(jié)課我們開始了解電路原理圖(簡(jiǎn)稱電路圖)

世界上原本沒有圖,畫的人多了,總結(jié)出些規(guī)律,然后就形成了所謂的圖紙。實(shí)際上開始有了電子元器件,直接就是焊焊連連,沒有什么所謂的電路圖、電路板。用過程發(fā)現(xiàn),穩(wěn)定性非常差,所以就為這些元器件做了個(gè)支架,就是電路板(PCB)。然后為了明白工作原理,每個(gè)元件又給造了各種符號(hào),在紙上連起來就形成了電路圖。

有了個(gè)人計(jì)算機(jī)后,使用把紙上的電路圖繪制到了電腦上,就是我們現(xiàn)在用的電路圖(電路原理圖)各種符號(hào)不統(tǒng)一,國(guó)際化標(biāo)準(zhǔn)組織就開始規(guī)劃把各種電子元件的符號(hào)標(biāo)準(zhǔn)化,就形成了我們現(xiàn)在看到的標(biāo)準(zhǔn)電路符號(hào)。但是各個(gè)國(guó)家、各個(gè)廠家甚至各位工程師都不服,都覺得用自己的電路符號(hào)最好,所以還是能夠看到各種五花八門的符號(hào)代表各種元器件。

這給我識(shí)別電路圖帶來了麻煩,我們也就是拿到一種電路圖來開講,別的就要依靠自己觸類旁通了。

首先我們學(xué)習(xí)電路知識(shí),一定要記得什么是細(xì)枝末節(jié),什么是重點(diǎn)。 所有炫技的技巧性東西是細(xì)致末節(jié),原理、流程、規(guī)則是重要技能。技能和技巧不是一個(gè)東西,學(xué)會(huì)了技能,你會(huì)自行總結(jié)出各種技巧,但是你僅會(huì)幾種技巧,稍微變通一下,然后就蒙圈,這就不是正道。

能夠畫一個(gè)電路圖不是重點(diǎn),能夠明白這個(gè)電路圖是為什么這樣畫出來的是重點(diǎn)。

二、網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)(電線的名字)

大量的書籍把一些概念默認(rèn)為大家都是懂得,細(xì)究起來,每個(gè)概念對(duì)初學(xué)者來說都是大問題。 每個(gè)名詞、每個(gè)概念都需要一本書來澄清它,為什么會(huì)有這個(gè)名詞,它用來做什么的,在不同的場(chǎng)合應(yīng)該怎么表示,那些地方這個(gè)名詞的用法不對(duì)可能造成問題...

作者水平有限,在不忽悠的前提下,能就自己的理解將最基本的概念上講清楚,盡量讓大家知其然知其所以然。

那么我們從網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)開始。

看上面這個(gè)電路,左邊是個(gè)交流電源,右邊是個(gè)燈泡,大家說這個(gè)簡(jiǎn)單,但是我們是不是遺漏了點(diǎn)什么?

紅藍(lán)兩根線跳出來,把我們當(dāng)什么了,沒有我們把電源和燈泡連起來,電怎么通過去,怒氣值滿格!

稍安勿躁,稍安勿躁,現(xiàn)在就開始講你們。

我們看到實(shí)際這個(gè)電路上下還有兩根線,在計(jì)算機(jī)中怎么表示它?

電路中的線很多,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這兩根,當(dāng)所有線都連起來后,感覺就是密密麻麻的網(wǎng)了,所以電路中把這些連線叫做網(wǎng)絡(luò)。

不要拿村長(zhǎng)不當(dāng)干部,蚊子再小也是肉,一個(gè)東西存在就的有名字才行。

計(jì)算機(jī)沒有那么聰明,線不給它取個(gè)名字,計(jì)算機(jī)是不認(rèn)識(shí)的,每一根線都要取名字。

這個(gè)名字就是網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)。

實(shí)際上這個(gè)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)的名稱是隨便起的,上面這根線叫做王二狗,下面那根線叫做三妮子都行。

這個(gè)時(shí)候一大批專家的磚頭就給我飛過來了,俗不可耐,庸俗,低級(jí),寫到書上怎么能夠叫做二狗。

怕了你們了,我改。

L N 就是這兩根線的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào),就是給線起了個(gè)名稱。但是,人還是比較懶的,一張復(fù)雜的電路圖那么多線,一根根的起個(gè)名字? 實(shí)際上不用,計(jì)算機(jī)繪圖軟件會(huì)自動(dòng)起名,如果你不給他個(gè)名字,它自動(dòng)生成 AC1-1 AC1-2 ...

計(jì)算機(jī)繪圖軟件中的電路圖每根線都有自己的名字:網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)。

三、 端口

當(dāng)一張圖紙畫不下電路,需要兩張或者更多張,但是這兩張電路圖的線路是連接在一起的,怎么辦? 第一張圖與第二張圖,需要連線的電路尾端放上一個(gè)端口符號(hào),代表這兩張圖的線路是連在一起的。

VBUS 這就是一個(gè)端口,代表兩張電路圖這根線實(shí)際上是連在一起的。

總結(jié)

  • 網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)是一張電路圖中線路(電線、連線)的名稱。
  • 端口號(hào)是多張電路圖為了能夠標(biāo)明連在一起的符號(hào)。

第五節(jié) 電路圖中元器件的名字

一、位號(hào) (電子元件在電路中的名字)

上一節(jié)我們知道連線都需要名字,每個(gè)元件(電子元器件的簡(jiǎn)稱,電子零件的通俗叫法)當(dāng)然也要有自己的名字,這個(gè)就是元件的位號(hào)。

標(biāo)準(zhǔn)化才能傳播廣泛,利于溝通交流。

標(biāo)準(zhǔn)化組織這個(gè)是又跳了出來,給出了大部分元件命名的標(biāo)準(zhǔn)方法:

  • R:電阻
  • C:電容
  • L:電感
  • Q:晶體管三極管 場(chǎng)效應(yīng)管
  • D:二極管
  • J: 插座
  • U:IC(集成電路)
  • F:保險(xiǎn)絲
  • 其他各歸其位

上一節(jié)課我們已經(jīng)說過,各門派對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化組織不服,所以一定范圍內(nèi)的使用不一定使用這種命名規(guī)則,但是大同小異,注意區(qū)分。 大家一定要記得一個(gè)原則,規(guī)則是人定義的,沒有放之四海而皆準(zhǔn)的規(guī)則,很多時(shí)候變通是必須的。

容易鉆牛角尖的地方是,我學(xué)的集成電路的命名是U1、U2...,為什么你的就是IC1、IC2... 你一定是錯(cuò)了!

這種想法是不對(duì)的,這就是盲目崇拜權(quán)威,世界上根本沒有權(quán)威的說法,都只能是某個(gè)特定領(lǐng)域、某個(gè)特定時(shí)期的掌握某種規(guī)則的人,一旦跨出他的領(lǐng)域或者跨時(shí)代都不一定正確。

學(xué)以致用,兩種名稱,只是名與號(hào)的區(qū)別,最關(guān)鍵的還都是那個(gè)人,我們了解的是這個(gè)人的秉性,而不是這個(gè)人掛了多少頭銜。

風(fēng)暴降生丹妮莉絲,鐵王座的繼承人,安達(dá)爾人和先民的合法女王,七國(guó)守護(hù)者,龍之母,大草原上的卡麗熙,彌林女王,不焚者,解放者--龍母 《權(quán)利的游戲》

稱號(hào)雖多,都是龍母這個(gè)人!

位號(hào)就是電子元器件的名稱簡(jiǎn)寫+序號(hào)

已經(jīng)說過計(jì)算機(jī)沒那么聰明,所以一組電路圖中每個(gè)電子元器件都要有唯一的名稱才能識(shí)別,那么:

電阻,我們知道它的名字就是,R1、R2、R3... 電容, C1、C2... C10001; 其他類似

位號(hào)又稱為元件位號(hào),英文是:Designator 但這個(gè)僅僅是Altium Desiger(AD) Altium公司的定義,其他繪制電路圖的公司不一定是這個(gè)名稱。因?yàn)槟壳按髮W(xué)中使用AD教學(xué)的比較多,所以我們后續(xù)原理圖、PCB一些知識(shí)也以AD為模板。

位號(hào)我們要記得代表的是元器件唯一的名字就好了。

二、 綜合說明 端口號(hào) 網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào) 位號(hào)

  • 黃色標(biāo)簽 FLOW DC5V 等都是端口號(hào);
  • 藍(lán)色字體 U15、F4、R18、D27... 是元件位號(hào);
  • 棕色字體 PD7、DC5V、GND、485B、485A... 是網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào);

第六節(jié) 圖形 符號(hào) 符號(hào)庫(kù)

一、 實(shí)物轉(zhuǎn)化為圖形

不應(yīng)該讓規(guī)則限制思維!

下面是三極管的符號(hào)

假設(shè)我們是三極管的發(fā)明人,開始的符號(hào)一定是這樣的嗎?

實(shí)物是存在的,下面是三極管的樣子:

我們看第一個(gè)圖形,三條腿的三極管,我不管課本上的三極管符合是怎樣畫的,大家想象下,如果自己畫這個(gè)三極管的符號(hào)怎么完成它?

下面是我畫的:

符號(hào)這個(gè)東西,先入為主,大家覺得太low,但是我們仔細(xì)想一下,假設(shè)是三極管的發(fā)明人畫出這個(gè)來,就會(huì)被驚為天人。其實(shí)還是一個(gè)圈三個(gè)爪。

實(shí)際上我們拿到其他人的電路板(PCB),有時(shí)候沒有電路圖,還真的就是用這種畫法來分析電路。

我們用萬用表量測(cè)一下線路通斷,找到幾個(gè)主要元件的連接線路,然后隨手繪制圖形符號(hào),位置、幾個(gè)爪(引腳)排列清楚,能夠練上即可。

二、 圖形轉(zhuǎn)為符號(hào),符號(hào)形成文件庫(kù)

圖形標(biāo)準(zhǔn)化,就形成了我們現(xiàn)在看到的各種電子元器件的符號(hào)。

參考電子元件符號(hào)大全

前面已經(jīng)說過,實(shí)際上各廠家不服氣武林盟主(標(biāo)準(zhǔn)化組織),所以山頭林立,宗門眾多,符號(hào)也是千差萬別。但是實(shí)物的種類是大同小異的,抄來抄去,一家公司的創(chuàng)立,有可能是另一家公司的骨干出走,然后形成兩個(gè)公司。

所以不同符號(hào)、不同名稱的電子元器件功能是一樣的很多。

有了一定的標(biāo)準(zhǔn)符號(hào)后,我們用手繪制很麻煩,最后又是到了用電腦軟件繪制,例如Altium designer、cadence、pads、lceda、kicad、autocad...

每家也是各有風(fēng)格,對(duì)初學(xué)者來說,從兩方面來學(xué)習(xí)比較好,一個(gè)是找資料最多的,另外一個(gè)是你所在公司正在用的。這樣學(xué)習(xí)過程中可以從網(wǎng)上很快找到資料,或者問問周邊的同事朋友可以很快的進(jìn)行下去。

大部分從入門到放棄最根本的原因是碰到問題卡住,然后獲得不了解決方案,最終導(dǎo)致無法完成所預(yù)想的目標(biāo),然后放棄!

實(shí)際就是要找到方法進(jìn)行下去,無論是那種,自學(xué)能成就自學(xué),不能自學(xué)就找老師帶,最關(guān)鍵問題就是學(xué)習(xí)過程不能長(zhǎng)時(shí)間卡住。

很多教授的學(xué)習(xí)方法是錯(cuò)的,學(xué)習(xí)王陽(yáng)明的格物致志,格竹子?

首先對(duì)自己要明確,王陽(yáng)明的家庭是衣食無憂的,他坐在那里格竹子,餓不死,我們難道坐在那里餓了啃竹子,你快變成大熊貓算了。

我的專欄首頁(yè)文章就是教大家不要太鉆牛角尖,鉆牛角尖也是有條件的,變通著往下進(jìn)行,想盡各種辦法學(xué)下去,哪怕不完美的進(jìn)行下去,而不是卡住不得寸進(jìn),先種竹子換錢再啃竹子比較好。

符號(hào)有了,各種軟件為了我們畫圖方便,把各種電子元器件的符號(hào)集中起來,放到一個(gè)文件中,這個(gè)文件就叫做原理圖庫(kù),實(shí)際全稱應(yīng)該叫做電路圖符號(hào)庫(kù)或者原理圖符號(hào)庫(kù)。這樣后續(xù)我們畫電路圖時(shí),直接從這個(gè)文件調(diào)出符號(hào)來,就沒必要一個(gè)個(gè)畫了。

有了原理圖庫(kù),我們把各個(gè)元件放到原理圖中,然后連起線來,放上各種端口、網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)、給元件起個(gè)唯一的名稱,實(shí)際就完成了我們的電路圖繪制。

第七節(jié) 封裝 電路板 模塊化

一、 封裝是什么

不知道封裝是什么,鱉孫都要笑了。

I see,I see。 我明白了。

就是烏龜殼啊!

因?yàn)楦鞣N電子元器件,內(nèi)部暴露在外,容易損傷,也不容易包裝、運(yùn)輸、使用,所以很多廠家經(jīng)過多年的探索,把各種電子元器件外面用一些絕緣非絕緣材料包裹起來。就是封裝。

基本的封裝材料有金屬,陶瓷,塑料。

不同的封裝形式還給起來不同的名字,大部分是根據(jù)外形尺寸區(qū)別的:

封裝的分類

具體各大引擎搜索“封裝”,我們課程是索引大于解釋,方向路線為主,知道從哪里獲取資料就夠了。

二、 電路板 封裝庫(kù)

我們經(jīng)常聽到PCB這個(gè)詞,去搜索也能知道大概,印刷電路板的意思。

電路板給各個(gè)電子元器件一個(gè)骨架,不至于連在一起東倒西歪,類似于樓盤的地基。

早期的電路板是各種孔,因?yàn)樵鹊碾娮釉骷际菐Ы饘僖_的,這樣裝在電路板中,再焊接上就很牢固。

后來發(fā)現(xiàn),這種金屬引腳的電子元件,組裝困難,很多時(shí)候必須人工操作,效率很低。后來發(fā)明了貼片工藝

電子元件的封裝從直插件變成了貼片件。從此有了SMT的說法,叫做表面貼裝技術(shù)。

SMT就是把貼片的電子元器件焊接到電路板上的技術(shù)。現(xiàn)在有了專門的工廠來協(xié)助我們把這些貼片的元件焊接好(從PCB加工成PCBA,下面有解釋),這個(gè)工廠就簡(jiǎn)稱SMT工廠。

直插電子元器件(直插元件)

貼片電子元器件(貼片元件 貼片封裝形式的元件)

SMT 貼片完成的電路板

到這里我們發(fā)現(xiàn)個(gè)問題,原理圖的符號(hào)和電路板上的器件符號(hào)怎么不一樣?

是真的不一樣,為了讓電路圖的符號(hào)和電路板的符號(hào)對(duì)應(yīng)起來。

畫電路板圖時(shí),需要再建一個(gè)單獨(dú)的文件,叫做PCB封裝庫(kù)(電路板封裝庫(kù)、電路板封裝符號(hào)庫(kù))

這個(gè)庫(kù)里面存放的都是PCB用的電路符號(hào),約定俗成的叫法就是封裝庫(kù)。

把封裝庫(kù)的符號(hào),放到電路板繪圖區(qū)域,再用線連起來,就是繪制的PCB板圖,可以發(fā)到PCB加工廠制作出來。

然后我們?cè)偃フ襍MT加工廠,將采購(gòu)的元件和pcb提供給他們,幫我們加工成焊上元件的電路板。

PCB焊上元件后有個(gè)專門的名稱,叫做 PCBA (A是組裝的意思,實(shí)際就是組裝好的PCB,組裝好的電路板)

三、 模塊化

功能單一或者可以重復(fù)利用的PCBA,可以單獨(dú)拿來用,穩(wěn)定可靠,就是電路模塊。

wifi模塊、電源模塊、功放模塊等等

第八節(jié) 維修工具之萬用表

、 萬用表

為什么叫做萬用表?它可能有的功能如下:

  • 測(cè)量電阻
  • 測(cè)量電壓
  • 測(cè)量電流
  • 測(cè)量電容值
  • 測(cè)量二極管狀態(tài)
  • 測(cè)量通斷
  • 測(cè)量三極管放大倍數(shù)
  • 測(cè)量溫度
  • 最新型號(hào)的萬用表表甚至能測(cè)量波形和頻率 ...

、 基本原則

首先要明確,萬用表所有的測(cè)量值都是拿來對(duì)比的。舉個(gè)例子,一個(gè)人身高1.6米,如果沒有參照物,這個(gè)1.6米其他人是不知道多高的,要么有尺子這個(gè)測(cè)量基準(zhǔn),要么有其他人與他的身高進(jìn)行對(duì)比。類似的,萬用表各個(gè)檔位會(huì)測(cè)量出來不同的值,這些值實(shí)際上都有參照、都有基準(zhǔn)可以進(jìn)行對(duì)比。要么與其他產(chǎn)品測(cè)量值進(jìn)行對(duì)比,要么有標(biāo)準(zhǔn)的其他測(cè)量電表進(jìn)行對(duì)比,或者就以前的測(cè)量經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比。

所以說好的維修方法,就是嘗試與對(duì)比出來的,必須先明確這一點(diǎn)。

下圖是常用的數(shù)字萬用表模型:

下圖簡(jiǎn)要介紹萬用表的組成:

、 PCBA

對(duì)電子產(chǎn)品來說,我們主要用萬用表量測(cè)PCBA和其他電線電路。

3.1. 地基

我們以Arduino Uno電路板舉例,是一位意大利教授為了讓學(xué)生更容易的學(xué)好電子技術(shù)做的一款開源產(chǎn)品。

一般產(chǎn)品都是有外殼的,原因是為了保護(hù)里面的電路板和電子元件避免損壞,如果不帶外殼就是上圖的樣子。

完美主義者說,產(chǎn)品怎么能沒外殼呢?偉大的中國(guó)人民就給他做了個(gè)殼套上,然后作為產(chǎn)品出售(某寶搜索 Arduino Uno 外殼)。

作為電子設(shè)計(jì)師,自然就不在意有沒有殼了,我們都喜歡裸奔。

一般這樣的裸板有個(gè)專業(yè)名稱統(tǒng)一叫做 PCBA (PCB+A,Printed Circuit Board +Assembly),PCB是印刷電路板,PCBA是組裝完成后的PCB組件。Assembly是組裝的意思。

PCB是電子產(chǎn)品的地基,在這個(gè)地基上鋪設(shè)管道,蓋房子(焊接上電子元器件)。

PCB 3D演示圖:

PCB 2D預(yù)覽圖:

PCB 設(shè)計(jì)圖:

PCB是在一塊絕緣材料上,粘上銅皮,像arduino上下面都有銅皮,設(shè)計(jì)時(shí)我們畫圖一般用紅色作為頂面銅皮,藍(lán)色作為底面銅皮,這是為了作區(qū)分,實(shí)際銅皮的顏色都是銅的顏色(偏黃銅色)。

然后經(jīng)過一系列加工過程,在銅板上刻出(腐蝕出)銅線來,在pcb(電路板)上的銅線就是電線。

我們看到pcb大部分是綠色的,也有藍(lán)色、棕紅、黑色等,是在pcb銅線上面又刷了一層保護(hù)漆,是漆的顏色。

我們維修時(shí),測(cè)量大部分時(shí)候是測(cè)量的這些銅線。或者焊在銅皮上的電子元器件的引腳。

、電壓檔的測(cè)量原理與實(shí)用技巧

電壓檔的使用條件是下面兩個(gè):

  • 不要超過電壓檔的測(cè)量量程
  • 電路板需要供電

4.1. 連通器

我們還是以水類比電。 管道形狀不同,但是不影響水位的高低,最終水位會(huì)趨向一致。 粗管道,阻力小,水流大;細(xì)管道,阻力大,水流小。 一個(gè)連通器的各個(gè)管道的頂點(diǎn)水位都相等。如果連通器所有管道的頂部都密封,給水施加足夠的壓力,那么一個(gè)連通器的所有的位置水壓都近似于相等。

把這些管道換成粗細(xì)不同的電線(電路),原理一致。 電阻小的電線(電路),電流大;電阻大的電線(電路)電流小。

電路就類似于密封的連通器的管道。如果這個(gè)電路只是用電線連接(電阻接近0)那么這根電線上無論分多少條支路,電壓處處相等。

4.2. 供電

我們說要為連通器加壓,才能量到水壓,同樣要為電路加壓,才能量到電壓。如果上圖這個(gè)板子是電池供電,就是用電池給他加壓,如果是外接直流電源,那就是直流電源加壓。

測(cè)量電壓,就是測(cè)量這些管道的壓力。如果一個(gè)電路板上不加電,它是沒有電壓的,類似于我們的新房子,雖然有水管,但是不供水,是沒有水壓的。

維修或者產(chǎn)品測(cè)試階段,常用的供電設(shè)備是可調(diào)直流穩(wěn)壓電源(DC Power Supply)

對(duì)于 Arduino 板子來說它還可以用USB線接電腦供電。

4.3. 直流電壓檔與交流電壓檔

家用電220V是交流,電池供電手機(jī)充電器出來的5V都是直流電,量電池電壓要用直流電壓檔,量220V,要用交流電壓檔,紅黑表筆的插口位置都是如圖的位置。

測(cè)量電壓,實(shí)際上還是可以用連通器類比表示就容易明白。

黑表筆找到電路板的公共點(diǎn)(地),紅表筆測(cè)量任意位置(不超過萬用表量程就可以) 可以直接讀出電壓(電路板通電時(shí)),電壓測(cè)量實(shí)際就是黑表筆/紅表筆接地,然后量測(cè)裸露的其他

依照?qǐng)D示測(cè)量,我們得到一個(gè) 5.030V 的電壓。

  • 我們表盤轉(zhuǎn)到了直流電壓檔(V-) 20檔的位置,只要我們測(cè)量的電壓不超過 20V 就會(huì)顯示正常數(shù)值。
  • 給電路板供電12.06V
  • 黑表筆放到了地的位置(注意是一個(gè)裸露的漏出銅的孔上)
  • 紅表筆量測(cè)一個(gè)元件的中間腳位置(實(shí)際是個(gè)穩(wěn)壓集成電路,中間腳輸出5V)

電子比較難于入門的一個(gè)很大的原因是,每當(dāng)我們要去理解一個(gè)名詞或者一個(gè)基本原理時(shí),會(huì)帶出一連串的問題和新名詞。

比如說到了這里,可能會(huì)有如下問題:

  1. 為什么電路板供電12V,測(cè)量出來的是5V
  2. 為什么電源是12.06V,而不是12V
  3. 為什么量出來的是5.030V,不是5V
  4. 為什么紅表筆去量測(cè)而不是黑表筆去量
  5. 為什么黑表筆接地而不是紅表筆接地
  6. 為什么萬用表上有四個(gè)插孔,連接的是最右邊的兩個(gè)插孔?
  7. 供電電源是怎樣調(diào)電壓的,它是怎樣供電的,為什么能提供12V? ...

  1. 為什么電路板供電12V,測(cè)量出來的是5V 給電路板供電是12V,但是我們量測(cè)的位置是經(jīng)過一個(gè)電子元件降壓的,這個(gè)元件是穩(wěn)壓芯片,
  2. 為什么電源是12.06V,而不是12V
  3. 為什么量出來的是5.030V,不是5V
  4. 為什么紅表筆去量測(cè)而不是黑表筆去量
  5. 為什么黑表筆接地而不是紅表筆接地
  6. 為什么萬用表上有四個(gè)插孔,連接的是最右邊的兩個(gè)插孔?
  7. 供電電源是怎樣調(diào)電壓的,它是怎樣供電的,為什么能提供12V? ...

、二極管的測(cè)量原理與實(shí)用技巧

二極管檔與電壓檔測(cè)量是作者個(gè)人維修時(shí)的首選方法。

直接參考下面三個(gè)鏈接:

向?qū)В憾O管檔測(cè)量法--視頻說明

向?qū)В旱诹?jié) 電子學(xué)習(xí) 二極管檔測(cè)量法 細(xì)講

向?qū)В旱谒墓?jié)(4.4) 維修技巧 電路圖識(shí)圖

每個(gè)電子元件的電流電壓是有范圍限制的,

如果給它過大的電流、電壓就會(huì)導(dǎo)致?lián)p壞。

也就是功率(電流乘以電壓)超標(biāo)。

六、維修起步

基本維修方法有如下幾種(依照使用頻率排序)

  • 替換法
  • 電壓法
  • 二極管檔測(cè)量法(作者自創(chuàng))
  • 電阻法
  • 電流法
  • 對(duì)比測(cè)量法
  • 其他萬用表檔位檢測(cè)
  • 假信號(hào)接入
  • 示波器測(cè)量法
  • 邏輯分析儀檢測(cè)法
  • 專用設(shè)備檢測(cè)法
  • 仿真模擬檢測(cè)
  • ...

實(shí)際來說,掌握前三種方法, 90%以上的故障已經(jīng)可以輕松排除,2~4 可僅用萬用表即可進(jìn)行檢查維修。

人身安全保護(hù)

  • 安全第一
  • 置位法(拆裝器件 固定位置放置)
  • 隔離防護(hù)
  • 順序操作
  • 保持良好習(xí)慣

設(shè)備保護(hù)

  • 功率電流保護(hù)法
  • 防靜電擊穿
  • 防高壓損壞

維修基本常識(shí)

  • 拆裝拍照、記錄
  • 順序檢查 (電源 晶振 復(fù)位 功能模塊)
  • 先易后難
  • 分清左右 (左壞右好)
  • 分清顏色 (紅正 黑負(fù))
  • 分清標(biāo)識(shí) (采用習(xí)慣性標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)識(shí))

一般認(rèn)為,電子維修需要很多知識(shí),然后許多人看到復(fù)雜的電路板、機(jī)器,首先是不敢動(dòng)手了,因?yàn)榭吹降亩际遣欢臇|西,人是這樣的,對(duì)陌生的東西是抗拒的。其實(shí)這個(gè)想法是錯(cuò)誤的,許多人會(huì)修電腦,換主板、換內(nèi)存、換硬盤。實(shí)際這就是替換法,無非是這個(gè)替換的元件更小而已。

基本的檢測(cè)步驟是,用電壓法判斷故障范圍,確定一個(gè)大范圍的某一塊出了問題。然后用精細(xì)的二極管檔法、電阻法確定更小的位置。 如果在工廠的話,有更簡(jiǎn)單的方法是對(duì)比測(cè)量法,對(duì)比好的設(shè)備判斷不良的設(shè)備情況。

僅就維修來說,會(huì)基本的電路圖,甚至不懂電路,也可以維修,最大的困難有以下幾點(diǎn),導(dǎo)致大部分人無法入門維修。

心理作用

  • 帶電的就會(huì)死人,不敢動(dòng)手
    • 解決辦法,要了解什么是安全電壓、安全電流,另外就是斷電維修是安全的。
  • 怕?lián)p壞設(shè)備,不敢動(dòng)手
    • 解決辦法,新手應(yīng)該有自知之明,從便宜的設(shè)備、板子開始練手。玩具、不超過百元的電子設(shè)備...

真實(shí)困難

  • 最大的問題是,手生,沒練習(xí)過焊接,猶如醫(yī)生拿手術(shù)刀手抖,這不是在維修,這會(huì)擴(kuò)大故障,解決辦法,找廢舊板子,多練習(xí),無其他更好的辦法。

七、 維修的基本原理與方法

家里的門把手壞了,怎么辦,更換! 門鎖壞掉怎么辦,暴力拆掉,或者卸開螺絲,維修鎖芯。

維修這個(gè)詞,實(shí)際上發(fā)明者深刻理解了維修的內(nèi)涵,維護(hù)和修理,東西沒壞之前的維護(hù)保養(yǎng)很關(guān)鍵,壞掉后,就只能修理了。

類比法是無處不在的,也是快速理解一樣技能的好方法,我們看看電路板的類比:

我們可以看到電路板就類似于一個(gè)工廠,該有的都有。

如果電路板上的壓力容器(電容)壞掉,我可以直接換掉,因?yàn)榫褪菐捉菐讐K錢,但是工廠的壓力容器,幾萬、幾十萬、幾百萬,我能夠直接更換嗎?

另外就是工廠的設(shè)備就是大型的了,人可以到里面去修理,電子元器件都是小型化、微型化的,實(shí)在爬不到里面去,如果能爬進(jìn)去...

所以電子維修基本方法與生活中的維修技能一致:

  • 更換
    • 完全壞掉,無法維修,直接更換;
  • 疏通
    • 堵住的管道,進(jìn)行疏通;
  • 連接
    • 斷掉的管道,連接好;
  • 堵漏
    • 泄漏的管道、設(shè)備,進(jìn)行堵漏

電子技術(shù)中,有兩個(gè)經(jīng)常聽到的名詞,開路與短路。

大家猜猜對(duì)應(yīng)上面四個(gè)情況的那些?

  • 開路,實(shí)際就是需要連接的斷掉的管道,斷掉的通路,完全堵住的管道也是這個(gè)情況,就是管路不通,電路不通。
  • 短路,是泄漏,需要進(jìn)行堵漏,泄漏比較嚴(yán)重,猶如潰壩,這就是完全短路,一般出現(xiàn)在主通路,也就是電源通路,主管道出現(xiàn)大泄漏。

總結(jié)

  • 電子維修的方法是:更換、疏通、連接與堵漏。
  • 開路是管路、電路、電線斷掉。
  • 短路是管路、電路泄漏。

第九節(jié) 電流保護(hù)

實(shí)施維修前,把電流保護(hù)調(diào)整好,剛好讓設(shè)備工作。

上一節(jié)已經(jīng)提到,下面詳述。

上圖是直流穩(wěn)壓電源,

左邊兩個(gè)旋鈕就是調(diào)整電流的,全部左旋到底,碰觸紅色和黑色的夾子,

CC這個(gè)紅燈會(huì)亮,這個(gè)時(shí)候左邊顯示的就是短路保護(hù)電流。

慢慢調(diào)整這兩個(gè)旋鈕增大這個(gè)電流值,

下面給幾個(gè)典型電流值:

右邊顯示的是電壓,

24V <0.300 A

12V <0.500 A

3.3V 5V 9V <0.700 A

這幾個(gè)是經(jīng)驗(yàn)值(小功率設(shè)備,手機(jī)、平板、控制板、機(jī)頂盒等)

實(shí)際上我們?nèi)绻窃诠S,工程師會(huì)給出這個(gè)這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的電流電壓。

我們應(yīng)用時(shí),就從最小電流開始調(diào)起,右旋剛剛不過流即可。

這樣如果設(shè)備中有元件損壞導(dǎo)致過流(漏水)或者我們線接反了,

不會(huì)燒壞其他元件。

另外 電壓設(shè)置必須是設(shè)備所允許的電壓,而不是自己隨意調(diào)一個(gè),

一般都是標(biāo)準(zhǔn)的,在插座或插頭上都有標(biāo)注。

第十節(jié) 通俗理解無線電波發(fā)送接收基本原理

無線電波的發(fā)現(xiàn)不可置疑的偉大,但是它看不見、摸不著,是我們學(xué)習(xí)電子技術(shù)的一道難關(guān)。

  • 電臺(tái)、電視臺(tái)、基站負(fù)責(zé)無線電波的發(fā)射
  • 收音機(jī)、電視機(jī)、手機(jī)負(fù)責(zé)無線電波的接收

我們以最基本也是最原始的電臺(tái)和收音機(jī)來理解無線電波的發(fā)射接收原理。

一、無線電波的發(fā)射

首先我們從兩種波開始說明

  • 聲波
  • 載波

我們說話發(fā)出聲音,是一種音頻波,轉(zhuǎn)換成電臺(tái)能夠使用的信號(hào),就是音頻信號(hào)。

載波很多人就迷糊了,這是個(gè)什么玩意?

載波這個(gè)術(shù)語(yǔ)起的非常好,一個(gè)形象的比喻它是我們的高鐵車廂

載波是高鐵動(dòng)車,音頻信號(hào)是人。

藍(lán)色為音頻信號(hào),實(shí)際音頻非常雜亂的信號(hào),這里用了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的10hz正弦波表示。

黃色為載波,是100khz的正弦波信號(hào)。

載波實(shí)際上電臺(tái)的頻率,如果我們聽過收音機(jī),播音員會(huì)講這里是調(diào)幅XXXkhz 中央人民廣播電臺(tái),這里是調(diào)頻89Mhz 山東人民廣播電臺(tái),這里舉例,頻率不一定對(duì) 。

中央人民廣播電臺(tái)的載波, 裝載中央臺(tái)主持人聲波的動(dòng)車。

青島電臺(tái)的載波,裝載青島臺(tái)主持人聲波的動(dòng)車。

實(shí)際上載波就對(duì)應(yīng)著電臺(tái)說的這個(gè)頻率。

為了區(qū)分不同的電臺(tái),當(dāng)然每個(gè)電臺(tái)都用不同的載波(不同的動(dòng)車)才行。

這樣中央人民廣播電臺(tái)假設(shè)它的頻率是540khz,那么這個(gè)電臺(tái)的載波就是540khz,再把播音員的聲音信號(hào)疊加到這個(gè)頻率上。

會(huì)變成以下的樣子:

紅色的就是載波疊加上藍(lán)色信號(hào)(聲音)的樣子,注意因?yàn)殡娐吩O(shè)計(jì)的原因?qū)嶋H上黃色和藍(lán)色信號(hào)應(yīng)該看上面一個(gè)動(dòng)圖,很規(guī)律的信號(hào),現(xiàn)在變了是因?yàn)殡娐贩瓷湓斐傻摹?/p>

看左圖,左圖調(diào)幅,右圖調(diào)頻先不管它

現(xiàn)在我們把聲音信號(hào)和電臺(tái)的載波頻率疊加在一起(專業(yè)名詞是調(diào)幅),通過天線發(fā)射出去,就是無線電波的發(fā)送!

注意觀察紅色的動(dòng)圖,大的波動(dòng)是隨著聲音信號(hào)變化的,快的波動(dòng)是按照載波變化的。

載波信號(hào)實(shí)際上是音頻+載波,正好載波外邊緣的變化就是我們的聲音信號(hào)。

更復(fù)雜的電臺(tái)框架圖是下面這個(gè)

為什么我們看電臺(tái)電路這么復(fù)雜?實(shí)際上是工程師研究電路碰到各種問題,不得已才把電路復(fù)雜化。

  • 發(fā)射距離不夠怎么辦,需要增大功率
  • 聲波與載波串入干擾怎么辦?
  • 怎么把兩個(gè)波混疊在一起?
  • 話筒輸入有雜音怎么辦?

這里我們不學(xué)習(xí)復(fù)雜的發(fā)射電路,主要是明白,電路基礎(chǔ)原理就是載波+聲波,通過特定的電路混合后發(fā)射到空中。

二、無線電波的接收

大家考慮下,如果你明白了無線電發(fā)射的原理,現(xiàn)在發(fā)射器有了,你來發(fā)明接收器的話,怎么辦?

人要喝水,剛好老天還是想讓你活,天上起了烏云,要下雨了,以前我們類比過,雨水就可以認(rèn)為是無線電波,你怎么接到雨水活下來?

無論想各種辦法,第一步就是找到個(gè)容器,能夠盛水。

雨水落在容器中,是雜亂無章的,叮叮當(dāng)當(dāng)響個(gè)不停。假設(shè)這個(gè)雨水有規(guī)律的敲擊盆子。你就會(huì)得到規(guī)律的信號(hào):

  • 當(dāng)當(dāng)當(dāng)停一秒,再當(dāng)當(dāng)當(dāng),再停一秒,這是一種信號(hào),
  • 當(dāng)當(dāng)停一秒,再當(dāng)當(dāng),這是另一種信號(hào)。

這就是最先實(shí)現(xiàn)的電報(bào)接收機(jī),摩爾電碼。

聲音也是規(guī)律的,你不會(huì)沒有間隔,沒有頓挫,沒有高低吧!

上面說的載波,更是非常規(guī)律的頻率信號(hào)。

我要找到一個(gè)容器,能夠監(jiān)控到這個(gè)規(guī)律信號(hào),剩下的就好辦了。

最早的收音機(jī),防止敵人挖地道破城,裝個(gè)罐子聽聲。

無線電波的接收容器是天線,它以某種方式接收無線電波(電場(chǎng)/磁場(chǎng)能量),但是你不用它,能量自然就消耗掉。

雨水敲擊盆(鼓)你會(huì)明顯察覺到盆(鼓)的振動(dòng),雨一旦停止,沒有后續(xù)能量補(bǔ)充,振動(dòng)也就慢慢減緩到消失。

天線這個(gè)容器負(fù)責(zé)接收無線電波,但是我們還要想辦法把感受到的這個(gè)振動(dòng)進(jìn)行傳遞,最終傳遞到喇叭發(fā)聲。

無線電波是電磁波的一種特殊應(yīng)用,所以它當(dāng)然符合電磁場(chǎng)的基本原理。

電磁場(chǎng)有點(diǎn)像鎖鏈,想象下電臺(tái)、電視臺(tái)、基站往外發(fā)射鎖鏈的樣子:)

收心,繼續(xù)...

現(xiàn)在我們知道了,空中的無線電波是到處飛舞的鎖鏈,當(dāng)磁場(chǎng)碰到天線,天線感受到的是磁場(chǎng)的能量,當(dāng)電場(chǎng)碰到天線,天線感受到電場(chǎng)的能量。

電磁波往一個(gè)方向傳遞,電場(chǎng)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生了磁場(chǎng),接著磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)又產(chǎn)生電場(chǎng),一環(huán)套一環(huán)的傳遞。

我們大部分人只是把波想象成平面的東西,其實(shí)有更好的例子來說明電磁波的傳遞

電場(chǎng)、磁場(chǎng)很多時(shí)候表現(xiàn)的不是一根線、一個(gè)面,一個(gè)環(huán),而是一個(gè)球、一個(gè)半球,我想用電場(chǎng)球、磁場(chǎng)球來表示。有些同學(xué)會(huì)說,一根線、一個(gè)面都難于理解了,形成球體不是更難于理解?

所謂波動(dòng),實(shí)際上就是被砸了個(gè)坑,這個(gè)坑被積壓,自然會(huì)擠的其他地方變高變低。氣球撞擊最能形象的表示電磁波的傳遞,一個(gè)紅色氣球是磁場(chǎng),一個(gè)藍(lán)色氣球是電場(chǎng),紅從上面砸向藍(lán)球,藍(lán)球當(dāng)然會(huì)被壓扁,壓扁就會(huì)積壓空間,變低變寬,變寬后自然積壓其他磁場(chǎng)的空間,磁場(chǎng)球變高變窄,又砸向了另一個(gè)電場(chǎng)球,另一個(gè)球又變窄,空間球是一直存在的,它原本就在那里,只是其他空間球(場(chǎng))積壓它,然后某種東西感受到這種擠壓,通過某種儀器測(cè)量了這種壓力(電壓表、壓力表),或通過某種設(shè)備把這種不斷的擠壓變形轉(zhuǎn)換為聲音釋放(喇叭)。

水是有形物質(zhì),看得見,電場(chǎng)、磁場(chǎng)看不見,分不清是介質(zhì)傳遞還是本身存在,但是它就在那里,所以我們分析時(shí)就可以認(rèn)為它存在,認(rèn)為其有形。

所以在空中,就是有很多的電場(chǎng)球、磁場(chǎng)球相互積壓然后就可以向四周傳遞能量,傳遞壓力、傳遞震動(dòng)。

三、天線

天線這個(gè)容器,就是可以感受到電場(chǎng)或磁場(chǎng)積壓、撞擊的器件!

參考(提前,這里幾篇文章非常好,大家可以移步學(xué)習(xí)):

天線是如何接收到電磁波的? - 知乎 https://www.zhihu.com/question/328054510天線是如何接收到電磁波的? - 宮非的回答 - 知乎 https://www.zhihu.com/question/328054510/answer/723741386天線是如何接收到電磁波的? - ba5rw的回答 - 知乎 https://www.zhihu.com/question/328054510/answer/836523462

單一的天線,只是被動(dòng)接收到電磁場(chǎng)(電磁波)信號(hào),感受到這種振動(dòng),但是這個(gè)振動(dòng)頻率不同,不同頻率的各種電磁波混疊在一起,我只想要需要的頻率信號(hào)。這個(gè)時(shí)候就要用到LC振蕩器把不同頻率(振蕩周期不同)的信號(hào)分開提取出來。

頻率就是每秒變化的次數(shù),雨水一秒敲打鼓十次,那么就是10hz,電磁波一秒敲打天線1000次,就是1khz頻率的電磁信號(hào)。

實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),電容和電感這個(gè)器件的組合,能夠接收到空中的無線電波(電磁場(chǎng))。并且有些頻率的電磁波能夠接收很多,有些就接收很少,有點(diǎn)像篩子,小顆粒能透過去,大顆粒過不去。

L 是電感(當(dāng)然也可以叫“磁感”)C是電容器。

LC這兩個(gè)器件組合,當(dāng)某種頻率的電磁波撞上這個(gè)電路后,會(huì)形成某種平衡的狀態(tài),就是電感把磁能放出來,轉(zhuǎn)換成電能給電容充電,電容充飽后,把電能釋放給電感充磁能。電感磁能飽了再釋放出來。如果假設(shè)電容、電感、線路能夠把這個(gè)能量完全相互轉(zhuǎn)換,那么這種變化就永遠(yuǎn)停不下來,但是電感、電容、線路都會(huì)有電抗(容抗、感抗、阻抗的統(tǒng)稱)會(huì)阻礙和消耗量,過一會(huì)如果沒有這個(gè)頻率的信號(hào)再進(jìn)來,就會(huì)逐漸消耗掉。這個(gè)特定的頻率是能夠被LC電路完全接收,并來回傳遞(振蕩起來、專業(yè)名詞叫做諧振或者共振),其他頻率的就消耗掉或者相互傳遞的能量很少。

我們這個(gè)時(shí)候?qū)嶋H上想想我可以設(shè)置個(gè)門檻電路,讓能量到達(dá)一定程度的信號(hào)才能過去,

這樣我們就抓出了一個(gè)特定頻率的信號(hào)來。

門檻電路實(shí)際上就是利用了三極管是電流驅(qū)動(dòng)型的器件,當(dāng)電流不夠(能量不夠)是無法放大接收到的信號(hào)的。

到底LC電路能諧振的頻率是多少?

有個(gè)公式

L是電感量,單位是H,C是電容,單位是F。

如果電臺(tái)載波頻率等于諧振頻率,這個(gè)LC電路就能產(chǎn)生振蕩,并且能夠最大化的吸取這個(gè)頻率的電磁波能量,然后把它傳遞到后面的電路,我們就接收到了電臺(tái),一般收音機(jī)L不變,調(diào)整電容(可變電容器)可變電容器就是收音機(jī)的選臺(tái)旋鈕。

B1 是天線 C1A C1B 是可變電容器 C1a C1b 是并聯(lián)在可變電容器上的兩個(gè)可調(diào)的電容器,用來微調(diào)電臺(tái)信號(hào)范圍(補(bǔ)償電容)。

電路圖的樣子可能變化,但是核心就是LC 電感和電容組成的振蕩電路(諧振電路)來選臺(tái)。

到這一步,我們就能夠知道,通過天線接收到被反復(fù)積壓的電磁波信號(hào),通過LC選出電臺(tái)來,通過三極管放大選出的電臺(tái)信號(hào),往后繼續(xù)放大再放大(中間還有個(gè)去掉載波的過程,叫做檢波 這里不講)到最后驅(qū)動(dòng)喇叭發(fā)聲。

第十一節(jié) 為什么電池電壓一樣 有些用不久(電壓與電量的關(guān)系)

一個(gè)電池中你可以想象成有很多個(gè)管道組成的設(shè)備,太陽(yáng)能就很形象。

這個(gè)太陽(yáng)能假設(shè)為一個(gè)12V電池,

只要有一根管是滿水,那么就可以到10~11V,

全部滿水可以到13~15V。

把一半水放掉,還有12V左右。

所以你量一個(gè)電池,雖然看起來電壓還夠,但是電量不足,就是可放的水少了。

電壓是點(diǎn)電位,也就是測(cè)量一個(gè)點(diǎn)的電壓,其他管路電量不足,不代表單一管路的電壓低。

電壓的公式是U=I×R,電量的公式是Q=I×t,電壓與電量的關(guān)系為:Q=U/R×t。

I 是電流,流過管路的電流(水流)和時(shí)間算出來電量。我們很多時(shí)候錯(cuò)誤的觀念是看水管、電線就是一根線、一根管,實(shí)際只要是把電線想成電纜(大管里裝著多根管的管路)。

一個(gè)設(shè)備、單一總管道,實(shí)際上都是多路管道并聯(lián)組成的。你才好理解電量(電的容量)。

實(shí)際上存電的電子器件都是這樣的原理,

可以想象成很多可以存電的毛細(xì)管路(并接在一起)的設(shè)備。

電容、電池..

第十二節(jié) 為什么電子知識(shí)難于理解?或許本節(jié)能為你解惑

一、維度

知乎上經(jīng)常討論維度,零維、一維、二維、三維、四維...

我們的教科書和書籍資料、網(wǎng)絡(luò)文章中經(jīng)常出現(xiàn)各種電子電路的波形、頻率、信號(hào)變換等等圖形。

這兩者有什么聯(lián)系?

先簡(jiǎn)單說下維度,一般的說法:零維是一個(gè)點(diǎn),一維是一根線,二維是一個(gè)面,三維是一個(gè)體。

四維兩種說法,一種是在三維上再增加一個(gè)未知維度變成四維。 另一種說法是三維上加上時(shí)間作為一個(gè)維度

很多人對(duì)四維是完全理解不了的,那個(gè)未知維度是個(gè)什么鬼?時(shí)間加三維這種四維概念又是什么?

見證奇跡的時(shí)刻到了,作者為大家拋出一個(gè)問題,大家明白了,就知道為什么電子知識(shí)難學(xué)難懂了!說不準(zhǔn),順路把多維的概念也多少能夠悟通一點(diǎn)。

首先來看個(gè)圖:

那么問題來了,請(qǐng)問上面這個(gè)圖形是幾維圖形?

二維?

三維?

錯(cuò)!錯(cuò)!錯(cuò)!

我們初中物理就開始學(xué)的交流電、正弦波是四維圖形

這就是為什么難!!!

因?yàn)楝F(xiàn)在大部分教程,在用二維計(jì)算的方式理解四維波形!

一開始我們就是站在了上帝的視角看這個(gè)交流波形的,橫軸是時(shí)間,劃重點(diǎn)!在時(shí)間上跑的不是一根線、一個(gè)點(diǎn),而是流體

下面論證下為什么是四維波形:

1、電流的概念(百度百科)

電流的強(qiáng)弱用電流強(qiáng)度來描述,電流強(qiáng)度是單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體某一橫截面的電荷量,簡(jiǎn)稱電流,用I表示。 電流強(qiáng)度是標(biāo)量,習(xí)慣上常將正電荷的運(yùn)動(dòng)方向規(guī)定為電流的方向。 在導(dǎo)體中,電流的方向總是沿著電場(chǎng)方向從高電勢(shì)處指向低電勢(shì)處。 在國(guó)際單位制中,電流強(qiáng)度的單位是安培(A),它是SI制中的七個(gè)基本單位之一。

橫截面是什么?面,二維!

2、周期

周期是一個(gè)漢語(yǔ)詞匯,讀音為zhōu qī,出自《敬齋古今黈》。若一組事件或現(xiàn)象按同樣的順序重復(fù)出現(xiàn),則把完成這一組事件或現(xiàn)象的時(shí)間或空間間隔,稱為周期。

一個(gè)周期累積的電流是多少?

舉個(gè)簡(jiǎn)單例子,一個(gè)10米水管中有一段水柱,加上一個(gè)周期就是10米的水柱,最前面的水流和最后面的水流實(shí)際上不是一個(gè)時(shí)間出現(xiàn)的,出現(xiàn)最早的水到了最前面,100米的水那么就是10個(gè)周期了。

一段水柱是什么?體,一個(gè)一個(gè)面累積成了體積。 電類似。

3、那么上圖橫軸是時(shí)間,周期變換的正弦變化的交流電,我們研究的是什么?

三維的體加上一維的時(shí)間就是第二種四維概念,我們站在上帝的視角看到了電/水的存在與消失,生生死死!

二、視頻理解

書上的正弦交流電:

但是,實(shí)際它是下面這樣子的:

上面視頻我想描述的是假設(shè)我們把電流看成一個(gè)面,在一個(gè)面上,開始隨機(jī)出現(xiàn)一個(gè)粒子(這個(gè)粒子不真實(shí)存在,我們把能夠給電線產(chǎn)生1V的壓力的一堆電子類比為一個(gè)粒子),第二個(gè)面出現(xiàn)2個(gè),以此類推到了能產(chǎn)生220V的粒子,然后再依次減少最后到0,這就是正弦交流電正半軸的變化。

它還可以是這樣子的:

降維觀察(二維,電流截面)

這樣就完了嗎?

我們還要考慮一個(gè)情況,電的傳輸速度是很快的,下面演示的是交流瞬間充滿一段電線的情況,也就是我們觀察一段電線,不是像上面的視頻演示的,而是這一段電線,同時(shí)只有一點(diǎn)粒子,又同時(shí)增加、減少(下視頻僅演示增加的部分)也就是正半周的一半,從0到220的過程。

電的傳播速度決定了,我們觀察電,瞬達(dá),時(shí)間差都是空開、線路轉(zhuǎn)換的設(shè)備造成的延遲,實(shí)際如果一根線從地球繞一圈,也是瞬達(dá)的。

速度決定了,電真的就是有、沒有(多、少)問題,發(fā)電機(jī)一旦產(chǎn)生電,直連的電線上,處處與發(fā)電機(jī)一致才是對(duì)的。

大學(xué)生、研究生、博士研究的物理、電學(xué)是什么? 這里很明確的說,他們至少是研究五維或者五維以上的波形!(個(gè)人觀點(diǎn):當(dāng)把本篇最上面正弦圖看成四維的壓縮圖形,自然再增加任何方向的維度就是五維,如果不看成壓縮的,五維實(shí)際是表示不出來的)

不是學(xué)生不聰明,而是我們一開始的教學(xué)就錯(cuò)了,用一維、二維、三維的方式教授四維的知識(shí),學(xué)生不暈才怪,寥寥數(shù)人能懂,也只是因?yàn)橛洃浟?qiáng),死記硬背一些公式來解題了。

所以四維概念并不難,難的是我們一開始就被帶到溝里了。

希望以后的大學(xué)生再開始編制教材,多用圖形、多用動(dòng)圖、多用三維軟件分解分析,再加上現(xiàn)在的各種軟件、動(dòng)畫、虛擬現(xiàn)實(shí)工具,讓四度空間不再可怕!

思路對(duì)了,我們?nèi)ジ倪M(jìn)教程,電學(xué)將會(huì)越來越簡(jiǎn)單!

難嗎?當(dāng)然難!

說不難,也不難,找對(duì)路,理解對(duì)了,二維的問題找二維的媽處理四維的問題找四維的爹處理,跳出井口看天,廣闊天地,大有作為!


翻譯的一個(gè)系列文章第一篇,拓展知識(shí):

靜電 電是怎么來的

1. 摩擦起電

幾個(gè)世紀(jì)前就發(fā)現(xiàn), 某些類型的材料在相互摩擦后會(huì)神秘地相互吸引。例如, 在一塊玻璃上摩擦一塊絲綢后, 絲綢和玻璃往往會(huì)粘在一起:

image
  • Attraction 吸引力
  • Glass Rod 玻璃棒
  • Silk Cloth 絲綢

玻璃和絲綢并不是唯一已知具有這種行為的材料。碰過氣球的人也發(fā)現(xiàn)它會(huì)粘到身上。另一種被早期實(shí)驗(yàn)者認(rèn)為在摩擦后會(huì)表現(xiàn)出吸引力的材料是石蠟和羊毛布:

石蠟羊毛布
  • Wax 石蠟
  • Wool Cloth 羊毛布

相同的材料用布摩擦后, 總是相互排斥, 這種現(xiàn)象變得更加有趣:

同性相斥
  • Repulsion 排斥

當(dāng)一塊用絲綢摩擦過的玻璃與一塊用羊毛摩擦過的蠟接觸時(shí), 這兩種材料會(huì)相互吸引:

異性相吸
  • Attraction 吸引

此外, 人們發(fā)現(xiàn)任何在摩擦后表現(xiàn)出吸引或排斥特性的材料可以分為兩個(gè)不同的類別:

  • 被玻璃吸引并被蠟排斥, 或被玻璃排斥被蠟吸引。
  • 沒有發(fā)現(xiàn)會(huì)被玻璃、蠟吸引或排斥的材料, 對(duì)其中一種反應(yīng)而不與另一種反應(yīng)的材料。

觀察摩擦過的布料,發(fā)現(xiàn)用兩塊絲綢摩擦兩塊玻璃后, 不僅玻璃片相互排斥, 而且絲綢也相互排斥。用于擦蠟的羊毛布也存在同樣的現(xiàn)象:

同性相斥異性相吸

這一切真的很奇怪?這些物體都沒有被摩擦明顯改變, 但它們的行為肯定與摩擦前不同。讓這些材料相互吸引或排斥的行為都是看不見的。

2. 電荷

一些實(shí)驗(yàn)者推測(cè), 在摩擦過程中, 看不見的“流體”從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體, 這些“流體”能夠在一定距離內(nèi)產(chǎn)生力。查爾斯·杜菲 (Charles Dufay) 是早期的實(shí)驗(yàn)者之一, 他證明了通過將某些成對(duì)的物體摩擦?xí)a(chǎn)生兩種不同類型的行為: 吸引力和排斥力。假設(shè)的"流體"被稱為電荷

本杰明·富蘭克林做了開創(chuàng)性的研究,得出這樣的結(jié)論: 摩擦物體之間只有一種流體交換,而這兩種不同的“電荷”只不過是一種流體的過剩或不足。在對(duì)蠟和羊毛進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后,富蘭克林認(rèn)為羊毛去除了光滑蠟中的一些看不見的液體,導(dǎo)致羊毛上的液體過多,蠟上的液體不足。由此產(chǎn)生的羊毛和蠟之間的液體含量差異產(chǎn)生一種吸引力,因?yàn)橐后w試圖恢復(fù)兩種材料之間以前的平衡。

假設(shè)存在這種單一的“液體”,通過摩擦得到或失去它,很好的解釋了所觀察到的行為: 這些材料在摩擦?xí)r規(guī)律的分為了兩類,最重要的是,兩種活性材料不變的吸引力可以證明相互摩擦總是分為相反的類別,換句話說,兩種材料相互摩擦后,不存在都變成了只有吸引力或只有排斥力的一種類型。

3. 庫(kù)倫

18世紀(jì)80年代, 法國(guó)物理學(xué)家查爾斯·庫(kù)倫(Charles Coulomb)使用稱為扭轉(zhuǎn)天平的裝置對(duì)兩個(gè)帶電物體之間產(chǎn)生的力進(jìn)行了精確測(cè)量。庫(kù)侖的工作成果最終形成了以他的名字命名的電荷單位"庫(kù)侖". 如果兩個(gè)“點(diǎn)”物體(沒有明顯表面積的假設(shè)物體)以 1 庫(kù)侖的大小等量充電, 并且相距 1 米(約 1 碼), 它們將產(chǎn)生約 90 億牛頓(約 20 億磅), 吸引或排斥取決于所涉及的電荷類型。"庫(kù)侖"作為電荷的單位(根據(jù)點(diǎn)電荷之間產(chǎn)生的力)的實(shí)際定義是等于大約6,250,000,000,000,000,000個(gè)電子的過剩或不足。或者反過來說, 一個(gè)電子的電荷約為 0.00000000000000000016 庫(kù)侖。由于一個(gè)電子是已知的最小的電荷載體, 因此電子的最后一個(gè)電荷數(shù)被定義為基本電荷。

4. 原子的組成

此后的實(shí)驗(yàn)表明, 所有物體都由稱為原子的極小“構(gòu)件”組成, 而這些原子又由稱為粒子的較小組件組成。構(gòu)成大多數(shù)原子的三種基本粒子稱為質(zhì)子、中子和電子。雖然大多數(shù)原子具有質(zhì)子、中子和電子的組合, 但并非所有原子都有中子。一個(gè)例子是氫(Hydrogen-1)的氕同位素(1H1), 它是氫的最輕和最常見的形式, 只有一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子。原子太小而無法看到, 但如果我們能看到一個(gè), 它可能看起來這樣:

原子的組成
  • Electron 電子
  • Proton 質(zhì)子
  • Neutron 中子

盡管一塊材料中的每個(gè)原子都傾向于作為一個(gè)單元結(jié)合在一起, 但在電子與位于中間的質(zhì)子和中子簇之間實(shí)際上有很多空白空間。

這個(gè)粗略的模型是元素碳的模型, 有六個(gè)質(zhì)子、六個(gè)中子和六個(gè)電子。在任何原子中, 質(zhì)子和中子都非常緊密地結(jié)合在一起, 這是一個(gè)重要的特性。原子中心的質(zhì)子和中子緊密結(jié)合的團(tuán)塊稱為原子核, 原子核中的質(zhì)子數(shù)量決定了它的元素身份: 改變?cè)雍酥械馁|(zhì)子數(shù)量, 就改變了原子核的類型。事實(shí)上, 如果你能從一個(gè)鉛原子的原子核中去除三個(gè)質(zhì)子, 你就實(shí)現(xiàn)了古代煉金術(shù)士制造金子的夢(mèng)想!原子核中質(zhì)子的緊密結(jié)合是化學(xué)元素穩(wěn)定的原因, 也是煉金術(shù)士無法實(shí)現(xiàn)夢(mèng)想的原因。

與質(zhì)子相比, 中子對(duì)原子的化學(xué)性質(zhì)和特性的影響要小得多, 盡管它們緊密結(jié)合在一起,很難添加到原子核中或從原子核中移除。如果增加或獲得中子,原子仍然保持相同的化學(xué)特性,但其質(zhì)量將略有變化,并可能獲得奇怪的核屬性,如放射性。

然而, 與質(zhì)子或中子相比, 電子在原子中移動(dòng)的空間要大得多。事實(shí)上, 它們可以從各自的位置上被擊出,甚至完全離開原子!所需要的能量遠(yuǎn)低于驅(qū)逐原子核中的粒子所需的能量。如果發(fā)生這種情況, 原子仍然保留其化學(xué)特性, 但會(huì)出現(xiàn)不平衡的重要特性。電子和質(zhì)子的獨(dú)特之處在于它們?cè)谝欢ň嚯x內(nèi)相互吸引。正是這種距離上的吸引力導(dǎo)致了被摩擦物體之間的吸引力, 電子從它們?cè)瓉淼脑又忻撾x, 停留在另一個(gè)物體的原子周圍。

電子傾向于在一定距離內(nèi)排斥其他電子, 質(zhì)子與其他質(zhì)子也是如此。質(zhì)子在原子核中結(jié)合在一起的原因是存在一種被稱為強(qiáng)核力的更強(qiáng)大的力, 它僅在非常短的距離下有效。由于單個(gè)粒子之間的這種吸引/排斥行為, 電子和質(zhì)子被認(rèn)為具有相反的電荷。也就是說, 每個(gè)電子都帶負(fù)電荷, 每個(gè)質(zhì)子帶正電荷。在一個(gè)原子內(nèi), 它們以相等的數(shù)量相互抵消, 因此原子內(nèi)的凈電荷為零。這就是為什么碳原子的圖片有六個(gè)電子: 用來平衡原子核中六個(gè)質(zhì)子的電荷。如果電子離開或額外的電子到達(dá), 原子的凈電荷將不平衡, 使原子作為一個(gè)整體“帶電”, 導(dǎo)致它與附近的帶電粒子和其他帶電原子相互作用。中子既不被電子、質(zhì)子吸引也不排斥,也不被其他中子所吸引和排斥,所以中子被歸類為完全不帶電荷。

電子到達(dá)或離開的過程正是當(dāng)某些材料組合被摩擦?xí)r發(fā)生的: 來自一種材料的原子的電子被摩擦迫使離開它們各自的原子并轉(zhuǎn)移到另一種材料的原子上。換句話說, 電子構(gòu)成了本杰明富蘭克林所假設(shè)的“流體”。

5. 什么是靜電?

物體之間的這種“流體”(電子)不平衡的結(jié)果稱為靜電。之所以稱為“靜態(tài)”, 是因?yàn)橐莆坏碾娮釉趶囊环N絕緣材料移動(dòng)到另一種絕緣材料后往往保持靜止。在蠟和羊毛的情況下, 通過進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)確定, 羊毛中的電子實(shí)際上轉(zhuǎn)移到了蠟中的原子上, 這與富蘭克林的猜想完全相反!但為了紀(jì)念富蘭克林,指定蠟的電荷為“負(fù)”而羊毛的電荷為“正”。這是與常識(shí)有沖突的(我們一般認(rèn)為多了點(diǎn)東西為正,但蠟多了電子帶負(fù)電)。因此, 原子接收到多余電子的物體被稱為帶負(fù)電, 而原子缺少電子的物體被稱為帶正電。發(fā)現(xiàn)電“流體”的真正本質(zhì)時(shí), 富蘭克林的電荷命名法已經(jīng)非常成熟, 無法輕易更改, 因此一直沿用到今天。

邁克爾·法拉第 (Michael Faraday) 在1832年證明靜電與電池或發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電相同。在大多數(shù)情況下, 靜電是一種麻煩。因靜電可能發(fā)生火災(zāi)或者損壞靜電敏感的半導(dǎo)體電路。雖然可以生產(chǎn)由靜電的高電壓和低電流特性驅(qū)動(dòng)的電機(jī), 但這并不經(jīng)濟(jì)。靜電的少數(shù)實(shí)際應(yīng)用包括靜電印刷、靜電空氣過濾器和高壓范德格拉夫發(fā)電機(jī)。

6. 總結(jié)

  • 所有材料都是由稱為原子的微小“積木”組成的。
  • 所有天然存在的原子都包含稱為電子、質(zhì)子和中子的粒子, 但氫的氚同位素除外。
  • 電子帶有負(fù) (-) 電荷。
  • 質(zhì)子具有正(+)電荷。
  • 中子沒有電荷。
  • 電子比質(zhì)子或中子更容易從原子中脫離。
  • 原子核中質(zhì)子的數(shù)量決定了它作為獨(dú)特元素的身份。
  • 歷史原因,得到電子的材料帶負(fù)電,失去電子的材料帶正電。

7. 參考

8. 總目錄


聲明下:類比輔助理解而不是準(zhǔn)確理解,以下及后續(xù)文章請(qǐng)批評(píng)式閱讀,有任何問題都可以指出來,進(jìn)行修正,以求描述更準(zhǔn)確點(diǎn),一般學(xué)習(xí)知識(shí)入門后看專業(yè)書籍,查缺補(bǔ)漏糾錯(cuò)即可,入門是最難的,無論想何種辦法先入門,才有興趣,才能進(jìn)行下去。

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二、交流伺服電機(jī)和直流伺服電機(jī)的區(qū)別?

伺服電機(jī)是指在伺服系統(tǒng)中控制機(jī)械元件運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī),是一種補(bǔ)助馬達(dá)間接變速裝置。有交流伺服電機(jī)與直流伺服電機(jī)。他們的區(qū)別如下:

一、原理不同:

1、交流伺服電機(jī)的定子三相線圈是由伺服編碼控制電路供電的,轉(zhuǎn)子是永磁式的、電機(jī)的轉(zhuǎn)向、速度、轉(zhuǎn)角都是由編碼控制器所決定的。

2、直流伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)子也是用磁體的,定子繞組則是由表伺服編碼脈沖電路供電。

二、維修成本不同:

1、交流伺服電機(jī)維護(hù)方便。

2、直流伺服電機(jī)容易實(shí)現(xiàn)調(diào)速,控制精度高,但維護(hù)成本高操作麻煩。

三、控制方式不同:

1、交流伺服電機(jī)控制方式有三種,幅值控制、相位控制和幅相控制。

2、直流伺服電機(jī)的控制方式主要有兩種:電樞電壓控制、勵(lì)磁磁場(chǎng)控制。

四、性能不同:

1、交流電機(jī)的特性是比較軟,當(dāng)達(dá)到額定力矩后,如果負(fù)載力矩增加,就很容易造成突然的失速。但是直流電動(dòng)機(jī)具有響應(yīng)快速、較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩、從零轉(zhuǎn)速至額定轉(zhuǎn)速具備可提供額定轉(zhuǎn)矩的性能。 交流電機(jī)雖然沒有碳刷及整流子,免維護(hù)、堅(jiān)固、應(yīng)用廣,但特性上若要達(dá)到相當(dāng)于直流電機(jī)的性能須用復(fù)雜控制技術(shù)才能達(dá)到。現(xiàn)今半導(dǎo)體發(fā)展迅速功率組件切換頻率加快許多,提升驅(qū)動(dòng)電機(jī)的性能。

2、直流伺服電機(jī),它包括定子、轉(zhuǎn)子鐵芯、電機(jī)轉(zhuǎn)軸、伺服電機(jī)繞組換向器、伺服電機(jī)繞組、測(cè)速電機(jī)繞組、測(cè)速電機(jī)換向器,所述的轉(zhuǎn)子鐵芯由矽鋼沖片疊壓固定在電機(jī)轉(zhuǎn)軸上構(gòu)成。直流電機(jī)有著良好精確的速度控制特征不說,還有可以再整個(gè)速度區(qū)內(nèi)實(shí)現(xiàn)平滑控制,幾乎沒有任何振蕩,高效率,不發(fā)熱。

三、直流無刷電機(jī)和交流伺服電機(jī)的區(qū)別?

伺服電機(jī)是指在伺服系統(tǒng)中控制機(jī)械元件運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī),是一種補(bǔ)助馬達(dá)間接變速裝置。有交流伺服電機(jī)與直流伺服電機(jī)。他們的區(qū)別如下:

1、交流伺服電機(jī)的定子三相線圈是由伺服編碼控制電路供電的,轉(zhuǎn)子是永磁式的、電機(jī)的轉(zhuǎn)向、速度、轉(zhuǎn)角都是由編碼控制器所決定的。

2、直流伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)子也是用磁體的,定子繞組則是由表伺服編碼脈沖電路供電。

二、維修成本不同:

1、交流伺服電機(jī)維護(hù)方便。

2、直流伺服電機(jī)容易實(shí)現(xiàn)調(diào)速,控制精度高,但維護(hù)成本高操作麻煩。

三、控制方式不同:

1、交流伺服電機(jī)控制方式有三種,幅值控制、相位控制和幅相控制。

2、直流伺服電機(jī)的控制方式主要有兩種:電樞電壓控制、勵(lì)磁磁場(chǎng)控制。

四、性能不同:

1、交流電機(jī)的特性是比較軟,當(dāng)達(dá)到額定力矩后,如果負(fù)載力矩增加,就很容易造成突然的失速。

但是直流電動(dòng)機(jī)具有響應(yīng)快速、較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩、從零轉(zhuǎn)速至額定轉(zhuǎn)速具備可提供額定轉(zhuǎn)矩的性能。

交流電機(jī)雖然沒有碳刷及整流子,免維護(hù)、堅(jiān)固、應(yīng)用廣,但特性上若要達(dá)到相當(dāng)于直流電機(jī)的性能須用復(fù)雜控制技術(shù)才能達(dá)到。

現(xiàn)今半導(dǎo)體發(fā)展迅速功率組件切換頻率加快許多,提升驅(qū)動(dòng)電機(jī)的性能。

2、直流伺服電機(jī),它包括定子、轉(zhuǎn)子鐵芯、電機(jī)轉(zhuǎn)軸、伺服電機(jī)繞組換向器、伺服電機(jī)繞組、測(cè)速電機(jī)繞組、測(cè)速電機(jī)換向器,所述的轉(zhuǎn)子鐵芯由矽鋼沖片疊壓固定在電機(jī)轉(zhuǎn)軸上構(gòu)成。

直流電機(jī)有著良好精確的速度控制特征不說,還有可以再整個(gè)速度區(qū)內(nèi)實(shí)現(xiàn)平滑控制,幾乎沒有任何振蕩,高效率,不發(fā)熱。

四、交流有刷電機(jī)和直流有刷電機(jī)區(qū)別?

關(guān)于這個(gè)問題,有刷電機(jī)分為直流有刷電機(jī)和交流有刷電機(jī)兩種類型。

直流有刷電機(jī)是指在電機(jī)轉(zhuǎn)子上安裝了刷子,通過刷子與轉(zhuǎn)子上的電刷接觸,使電流進(jìn)入轉(zhuǎn)子,驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。直流有刷電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是轉(zhuǎn)矩大、啟動(dòng)、制動(dòng)和反轉(zhuǎn)都比較容易控制,但缺點(diǎn)是噪音大、壽命短、效率低。

交流有刷電機(jī)是指在電機(jī)轉(zhuǎn)子上安裝了刷子,通過刷子與轉(zhuǎn)子上的電刷接觸,使電流進(jìn)入轉(zhuǎn)子,驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。交流有刷電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是壽命長(zhǎng)、效率高、噪音小,但缺點(diǎn)是控制復(fù)雜,啟動(dòng)困難。

綜上所述,直流有刷電機(jī)和交流有刷電機(jī)在使用時(shí)有不同的適用范圍和控制方式,需要根據(jù)具體應(yīng)用場(chǎng)景來選擇。

五、交流無刷電機(jī)與直流無刷電機(jī)區(qū)別?

交流無刷電機(jī)和直流無刷電機(jī)是兩種不同類型的無刷電機(jī),它們的區(qū)別如下:

1. 電源類型:交流無刷電機(jī)使用交流電源(常見為三相交流電),而直流無刷電機(jī)使用直流電源。

2. 磁極數(shù)量:交流無刷電機(jī)通常具有多個(gè)磁極,而直流無刷電機(jī)通常只有一個(gè)或少數(shù)幾個(gè)磁極。這意味著交流無刷電機(jī)在每個(gè)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一個(gè)電周期時(shí)會(huì)產(chǎn)生多個(gè)脈沖,而直流無刷電機(jī)只會(huì)產(chǎn)生一個(gè)脈沖。

3. 控制方式:由于電源類型的不同,交流無刷電機(jī)和直流無刷電機(jī)的控制方式也不同。交流無刷電機(jī)需要通過復(fù)雜的控制算法來實(shí)現(xiàn)電源與電機(jī)之間的同步,而直流無刷電機(jī)則可以簡(jiǎn)單地采用PWM技術(shù)進(jìn)行控制。

4. 成本:由于復(fù)雜的控制系統(tǒng)和多個(gè)磁極的設(shè)計(jì),交流無刷電機(jī)通常比直流無刷電機(jī)要昂貴一些。

總的來說,交流無刷電機(jī)和直流無刷電機(jī)都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)和適用場(chǎng)景,選擇哪種類型的電機(jī)取決于具體的應(yīng)用需求。

六、交流同步電機(jī)與直流無刷電機(jī)區(qū)別?

1.電機(jī)的結(jié)構(gòu)不同

 

交流電機(jī)中有一個(gè)線圈,該線圈的電阻通常不是很大,約為100歐姆,以移相為例,分為啟動(dòng)繞組和運(yùn)行繞組。

無刷直流電機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由定子和轉(zhuǎn)子組成。在過去,大多數(shù)電機(jī)都用的是有刷電機(jī),現(xiàn)在也還有人在用,但維護(hù)稍微麻煩點(diǎn)。由于無刷直流電機(jī)的開發(fā)和設(shè)計(jì),其體積比交流電動(dòng)機(jī)和直流有刷電動(dòng)機(jī)更小。所以,當(dāng)今許多工業(yè)設(shè)備已切換為直流無刷電機(jī)。

2.工作原理不同

交流電動(dòng)機(jī)的電源電壓為交流電流,并且可以使用交流開關(guān)組件來控制電動(dòng)機(jī)的開和關(guān)。

對(duì)于直流無刷電機(jī),其電源電壓為直流輸入,可以通過PWM技術(shù)進(jìn)行控制。PWM是占空比可調(diào)的信號(hào),可以輸入不同的信號(hào)。直流可以進(jìn)行無級(jí)調(diào)速,可以將速度級(jí)數(shù)調(diào)整到很高的水平,并且可以增加反饋信號(hào),閉環(huán)調(diào)速和制動(dòng)功能,換句話說,可以使其在一定時(shí)間范圍內(nèi)快速停止, 輸出穩(wěn)定性更好。

3.不同的輸出功率

通常,無刷直流電動(dòng)機(jī)的功率低于交流電動(dòng)機(jī),尤其是直流無刷電動(dòng)機(jī),直流無刷電動(dòng)機(jī)克服了有刷電機(jī)的許多缺點(diǎn),因此,在當(dāng)前的電動(dòng)機(jī)市場(chǎng)中,無刷直流電動(dòng)機(jī)比有刷直流電動(dòng)機(jī)更普及。

七、全直流和交流區(qū)別?

直流和交流的區(qū)別:

交流電:電流的大小和方向都隨時(shí)間做周期性變化的電流。

直流電:電流方向不隨時(shí)間做周期性變化的電流。

簡(jiǎn)介:

一、交流電:交流電即交變電流,大小和方向都隨時(shí)間做周期性變化的電流。直流電則相反。電網(wǎng)公司一般使用交流電方式送電,但有高壓直流電用于遠(yuǎn)距離大功率輸電、海底電纜輸電、非同步的交流系統(tǒng)之間的聯(lián)絡(luò)等。高壓直流輸電方式與高壓交流輸電方式相比,有明顯的優(yōu)越性。

歷史上僅僅由于技術(shù)的原因,才使得交流輸電代替了直流輸電。下面先就交流電和直流電的主要優(yōu)缺點(diǎn)作出比較,從而說明它們各自在應(yīng)用中的價(jià)值。

交流電的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在發(fā)電和配電方面:利用建立在電磁感應(yīng)原理基礎(chǔ)上的交流發(fā)電機(jī)可以很經(jīng)濟(jì)方便地把機(jī)械能(水流能、風(fēng)能……)、化學(xué)能(石油、天然氣……)等其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能;交流電源和交流變電站與同功率的直流電源和直流換流站相比,造價(jià)大為低廉;交流電可以方便地通過變壓器升壓和降壓,這給配送電能帶來極大的方便。這是交流電與直流電相比所具有的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。

二、直流電:直流電:電流方向不隨時(shí)間做周期性變化的電流。直流電的優(yōu)點(diǎn)主要在輸電方面:

①輸送相同功率時(shí),直流輸電所用線材僅為交流輸電的2/3~l/2 。直流輸電采用兩線制,以大地或海水作回線,與采用三線制三相交流輸電相比,在輸電線載面積相同和電流密度相同的條件下,即使不考慮趨膚效應(yīng),也可以輸送相同的電功率,而輸電線和絕緣材料可節(jié)約1/3。

如果考慮到趨膚效應(yīng)和各種損耗(絕緣材料的介質(zhì)損耗、磁感應(yīng)的渦流損耗、架空線的電暈損耗等),輸送同樣功率交流電所用導(dǎo)線截面積大于或等于直流輸電所用導(dǎo)線的截面積的1.33倍。因此,直流輸電所用的線材幾乎只有交流輸電的一半.同時(shí),直流輸電桿塔結(jié)構(gòu)也比同容量的三相交流輸電簡(jiǎn)單,線路走廊占地面積也少。

②在電纜輸電線路中,直流輸電沒有電容電流產(chǎn)生,而交流輸電線路存在電容電流,引起損耗。

③直流輸電時(shí),其兩側(cè)交流系統(tǒng)不需同步運(yùn)行,而交流輸電必須同步運(yùn)行.交流遠(yuǎn)距離輸電時(shí),電流的相位在交流輸電系統(tǒng)的兩端會(huì)產(chǎn)生顯著的相位差;并網(wǎng)的各系統(tǒng)交流電的頻率雖然規(guī)定統(tǒng)一為50HZ,但實(shí)際上常產(chǎn)生波動(dòng)。

這兩種因素引起交流系統(tǒng)不能同步運(yùn)行,需要用復(fù)雜龐大的補(bǔ)償系統(tǒng)和綜合性很強(qiáng)的技術(shù)加以調(diào)整,否則就可能在設(shè)備中形成強(qiáng)大的循環(huán)電流損壞設(shè)備,或造成不同步運(yùn)行的停電事故.在技術(shù)不發(fā)達(dá)的國(guó)家里,交流輸電距離一般不超過300km而直流輸電線路互連時(shí),它兩端的交流電網(wǎng)可以用各自的頻率和相位運(yùn)行,不需進(jìn)行同步調(diào)整。

④直流輸電發(fā)生故障的損失比交流輸電小.兩個(gè)交流系統(tǒng)若用交流線路互連,則當(dāng)一側(cè)系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí),另一側(cè)要向故障一側(cè)輸送短路電流。

因此使兩側(cè)系統(tǒng)原有開關(guān)切斷短路電流的能力受到威脅,需要更換開關(guān).而直流輸電中,由于采用可控硅裝置,電路功率能迅速、方便地進(jìn)行調(diào)節(jié),直流輸電線路上基本上不向發(fā)生短路的交流系統(tǒng)輸送短路電流,故障側(cè)交流系統(tǒng)的短路電流與沒有互連時(shí)一樣。因此不必更換兩側(cè)原有開關(guān)及載流設(shè)備。

八、直流電機(jī)和交流電機(jī)的區(qū)別?

1、首先兩者的外部供電不同,直流電機(jī)使用直流電做為電源;而交流電機(jī)則是使用交流電做為電源。

2、從結(jié)構(gòu)上說,前者的原理相對(duì)簡(jiǎn)單,但結(jié)構(gòu)復(fù)雜,不便于維護(hù);而后者原理復(fù)雜但結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,而且比直流電機(jī)便于維護(hù)。

3、直流電機(jī)是磁場(chǎng)不動(dòng),導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng);交流電機(jī)是磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),而導(dǎo)體不動(dòng)。

4、在調(diào)速方面,直流電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)平滑而經(jīng)濟(jì)地調(diào)速,不需要其它設(shè)備的配合,只要改變輸入或勵(lì)磁電壓電流就能實(shí)現(xiàn)調(diào)速;而交流電機(jī)自身完成不了調(diào)速,需要借助變頻設(shè)備來實(shí)現(xiàn)速度的改變。

5、電機(jī)結(jié)構(gòu)不同,直流電機(jī)通的是直流電,不會(huì)直接產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),它依靠隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的換向器隨時(shí)改變進(jìn)入轉(zhuǎn)子的電流方向,使轉(zhuǎn)子定子間的磁場(chǎng)的極性一直相反,這樣轉(zhuǎn)子才能轉(zhuǎn)動(dòng);而交流電機(jī)因?yàn)槭褂玫氖墙涣麟姡灰ㄗ泳€圈按相位布局,自然會(huì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。

九、直流電機(jī)和交流電機(jī)外觀區(qū)別?

交流電機(jī)和直流電機(jī)的區(qū)別:

從結(jié)構(gòu)上說,直流電機(jī)的原理相對(duì)簡(jiǎn)單,但結(jié)構(gòu)復(fù)雜,不便于維護(hù)。而交流電機(jī)原理復(fù)雜但結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,而且比直流電機(jī)便于維護(hù)。

直流電機(jī)是通過電刷和換向器把電流引入轉(zhuǎn)子電樞中,從而使轉(zhuǎn)子在定子磁場(chǎng)中受力而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)。交流電機(jī)(以常用的交流異步電動(dòng)機(jī)為例)是把交流電通入定子繞組,從而在定轉(zhuǎn)子氣隙中產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電流,進(jìn)而使轉(zhuǎn)子在定子磁場(chǎng)中受力產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)。

直流特點(diǎn):

(一)調(diào)速性能好。所謂“調(diào)速性能”,是指電動(dòng)機(jī)在一定負(fù)載的條件下,根據(jù)需要,人為地改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。直流電動(dòng)機(jī)可以在重負(fù)載條件下,實(shí)現(xiàn)均勻、平滑的無級(jí)調(diào)速,而且調(diào)速范圍較寬。

(二)起動(dòng)力矩大。可以均勻而經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。因此,凡是在重負(fù)載下起動(dòng)或要求均勻調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的機(jī)械。

交流特點(diǎn):

交流電動(dòng)機(jī)的工作效率較高,又沒有煙塵、氣味,不污染環(huán)境,噪聲也較小。由于它的一系列優(yōu)點(diǎn),所以在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸、國(guó)防、商業(yè)及家用電器、醫(yī)療電器設(shè)備等各方面廣泛應(yīng)用。

十、直流電機(jī)和交流異步電機(jī)的區(qū)別?

電機(jī)調(diào)速大致分為直流電機(jī)調(diào)速和交流異步電機(jī)調(diào)速兩大類。

直流電機(jī)調(diào)速有:1、電樞回路串電阻調(diào)速;2、調(diào)電樞電壓調(diào)速;3、調(diào)勵(lì)磁電壓調(diào)速。其中調(diào)電樞電壓調(diào)速使用最為廣泛,雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)就是屬于這一類。

直流電機(jī)和交流異步電機(jī)的區(qū)別:

1、直流電機(jī)是有直流電源來供電的,而交流異步電機(jī)是有交流電源來供電的。它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)上有很大區(qū)別。

2、直流電機(jī)是雙勵(lì)磁形式,即定子線圈通電產(chǎn)生勵(lì)磁,電樞繞組通電產(chǎn)生電磁力矩轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)負(fù)載。而交流異步電機(jī)是單勵(lì)磁的設(shè)備,這和變壓器的原理差不多。定子繞組通電產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),轉(zhuǎn)子繞組跟隨產(chǎn)生異步旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)帶動(dòng)負(fù)載。

交流異步電機(jī)調(diào)速可分三大類:

1)轉(zhuǎn)差功率消耗型調(diào)速系統(tǒng)--全部轉(zhuǎn)差功率都轉(zhuǎn)換成熱能的形式而消耗掉了。它有(1)降電壓調(diào)速、(2)電磁轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速、(3)繞線轉(zhuǎn)子異步電機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速。

2)轉(zhuǎn)差功率回饋型調(diào)速系統(tǒng)--轉(zhuǎn)差功率的一部分消耗掉了,大部分則通過變流裝置回饋電網(wǎng)或者轉(zhuǎn)化為機(jī)械能予以利用,轉(zhuǎn)速越低時(shí)回收的功率也越多,繞線轉(zhuǎn)子異步電機(jī)串級(jí)調(diào)速屬于這一類。

3)轉(zhuǎn)差功率不變型調(diào)速系統(tǒng)--這類系統(tǒng)中無論轉(zhuǎn)速的高低,轉(zhuǎn)差功率的消耗基本不變,因此效率最高,能取代直流電機(jī)調(diào)速,最有發(fā)展前途。變極對(duì)數(shù)調(diào)速和變頻調(diào)速屬于這一類。

4/B或4/F是絕緣等級(jí),F(xiàn)比B的絕緣等級(jí)高。4是4極電機(jī)。

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