一文看懂電子元件作用及圖解

電子元件的定義

電子元件是組成電子產品的基礎，了解常用的電子元件的種類、結構、性能并能正確選用是學習、掌握電子技術的基本。常用的電子元件有：電阻、電容、電感、電位器、變壓器等，就安裝方式而言，目前可分為傳統安裝（又稱通孔裝即DIP）和表面安裝兩大類（即又稱SMT或SMD）。三極管、二極管稱為電子器件。

電子元件的分類

1、按阻值特性

固定電阻、可調電阻、特種電阻（敏感電阻）。

不能調節的，我們稱之為固定電阻，而可以調節的，我們稱之為可調電阻，常見的例如收音機音量調節的，主要應用于電壓分配的，我們稱之為電位器。

2、按制造材料

碳膜電阻、金屬膜電阻、線繞電阻，捷比信電阻，薄膜電阻等。

3、按安裝方式

插件電阻、貼片電阻。

4、按功能分

負載電阻，采樣電阻，分流電阻，保護電阻等，電阻的主要參數：

a、標稱阻值：標稱在電阻器上的電阻值稱為標稱值。單位：Ω，kΩ，MΩ。標稱值是根據國家制定的標準系列標注的，不是生產者任意標定的，不是所有阻值的電阻器都存在。

b、允許誤差：電阻器的實際阻值對于標稱值的最大允許偏差范圍稱為允許誤差。誤差代碼：F、G、J、K……（常見的誤差范圍是：0.01%，0.05%，0.1%，0.5%，0.25%，1%，2%，5%等）。

c、額定功率：指在規定的環境溫度下，假設周圍空氣不流通，在長期連續工作而不損壞或基本不改變電阻器性能的情況下，電阻器上允許的消耗功率，常見的有1/16W、1/8W、1/4W、1/2W、1W、2W、5W、10W……

電子元件選用常識

a.正確選有電阻器的阻值和誤差

b.注意電阻器的極限參數

c.要首選通用型電阻器

d.根據電路特點選用

e.根據電路板大小選用電阻

電子元件作用及圖解

一、電阻器和電容器

（一）電阻器

我們將電池、開關和燈泡用導線連接成圖3-1電路。開關閉合后，電流由電池正極流出，經開關和小燈泡流入電池負極，小燈泡發光。導線和小燈泡都能導電，它們稱為導體。在一般情況下金屬都是導體。導體在電流通過時，對電流有一定的阻礙作用，這種阻礙作用稱為電阻。電阻的文字符號是R。電阻大小的基本單位是歐姆（符號Ω），還有較大的單位千歐（KΩ），和兆歐（MΩ）。它們的換算關系是：

1MΩ=10^3KΩ1KΩ＝10^3Ω

圖3-1照明燈電路

常用的電阻分兩大類。阻值固定的電阻器稱為固定電阻器。阻值連續可變的電阻器稱為可變電阻器（包括徽調電阻器和電位器）。它們的外形和圖形符號見表3一1。

由于制作的材料不同，電阻器也可分為碳膜電阻、金屬膜電阻或線繞電阻等等。

電阻器在電路中起什么作用呢？

表一常用電阻器

我們將圖3-1電路中的開關換為1個470歐姆的電位器（如圖3一2（A））。旋轉電位器的轉柄，小燈泡的亮度要隨著電阻值的大小而改變。電阻值越大，小燈泡越暗。這說明電阻器在電路中可以控制電流的強弱。我們可以參考這個電路制成一個可以調光的玩具小臺燈。

圖3-2電阻器和電容器在電路中的作用

電阻器的主要參數有兩個：

1．標稱阻值和允許誤差。

在電阻上標注的電阻數值叫作標稱阻值。如1.5K，5.1Ω……。它的實際阻值允許有一定的誤差，叫允許誤差，分為Ⅰ級（±5％），Ⅱ級（±10％），Ⅲ級（±20％）。如電阻器上標“3KΩⅠ”，則表示這個電阻的阻值是3KΩ，誤差為士5％。

電阻的標稱值和誤差也可以用色環來表示。在電阻上印有四條色彩鮮艷的園環，緊靠電阻左端的三條色環表示電阻值，最后一條色環表示允許誤差。識別方法見表3一2。

微調電阻器和電位器的標稱值是它的最大電阻值。如100K電位器，表示它的阻值可在零至100千歐內連續變化。

2．額定功率。

指電阻器正常工作時允許的最大功率。超過這個值，電阻器將過分發熱而燒毀。在本章所涉及的電子制作中，如無特殊要求，電阻器均采用1/8w的碳膜電阻。

（二）電容器

兩個彼此絕緣、互相靠近的導體就構成了一個電容器。兩個導體叫作電容器的兩個極，分別用導線引出。電容器的文字符號是C。它的大小用電容量來衡量。電容量的基本單位是法拉（用F表示），還有較小的單位微法（μF）和皮法（PF），這三個單位的換算關系是：

1F＝106μF1μF＝106PF

表二色環表示法

電容器也可以按其電容量是否可以改變分為固定電容器和可變電容器。（包括微調電容器和可變電容器）若按制作材料劃分也可分為瓷介電容器、電解電容器、空氣電容器等等。電容器的外形和出形符號如表3-3。

電容器在電路中有什么作用呢？

我們用電容器代替圖3-1電路中的開關（如圖3-2（B））。接通電路時，我們看到小燈泡閃亮一下后就不再亮了。這是因為電容器在充電的瞬間，電路中有電流。而充電過程很快結束了，電容器充滿電荷后，電流消失了。電容器容量越小，充電所用時間越短暫，可見直流電是不能通過電容器的。若將電源改為交流電源，小燈泡將持續發光，若交流電頻率可以變化，那么在相同的電壓下，高頻率交流電較低頻率交流電更易于通過同一個電容器而使小燈泡更亮些。這些實驗可以說明電容器在電路中，可以起“隔直流，通交流”，“通高頻、阻低頻”的作用。

電容器的主要參數也有兩個：

1．標稱電容量和允許誤差。標稱電容量指電容器上標注的電容量。允許誤差分三級，同于電阻器誤差的表示方法。微調電容器和可變電容器標出了它的電容量的最小值和最大值，如7／270P

2．耐壓。指電容器正常工作時，允許加在電容器上的最高電壓值。不能超過，否則將損壞電容器。特別需要指出的是電解電容器兩極有正負之分，是有極性電容器，使用時必須按電路要求接入，不能將兩根引腳接反。

技能訓練認識電阻器和電容器

目的認識電阻器和電容器，學會識別色環電阻的阻值和誤差。

器材不同規格和種類的電阻器和電容器。10只不同的色環電阻。

步驟

1．認識不同規格和種類的電阻器，讀出電阻器的標稱阻值和誤差。

2．認識不同規格和種類的電容器，讀出電容器的標稱電容量和誤差。

3．將10只色環電阻插在硬紙板上，觀察色環顏色（參考表3-2），寫出各電阻的標稱值和誤差。

4．同學問相互檢查，10只色環電阻，你識別正確的有幾只？

二、晶體管和集成電路

在電子制作中要經常使用晶體管和集成電路。晶體管分為晶體二極管和晶體三極管，它們是用半導體材料制成的，所以也叫半導體管。

（一）晶體二極管

晶體二極管的文字符號是VD，它的外形和圖形符號見表3-4。

表四常用二極管

晶體二極管在電路中有什么作用呢？

我們將晶體二極管接在圖3-1電路中的開關位置上（如圖3-3（A））。燈泡發光，說明這時二極管導通，二極管的電阻（稱為正向電阻）很小。若將二極管兩極引腳對調（如圖3-3（B）），這時小燈泡就不亮了。這時二極管的電阻（稱為反向電阻）很大，電路中幾乎沒有電流。這個現象說明二極管有單向導電的特性。利用二極管的這個特性，可使用二極管進行檢波和整流。

圖3晶體二極管的單向導電性

晶體二極管的參數有兩個：

1.最大正向電流：二極管導通時允許通過的最大電流。

2.最高反向電壓：二極管截止時加在二極管上的最高電壓。

以上兩項參數在使用中都不能超過，否則二極管將損壞。

還有一些特殊用途的二極管，如光電二極管、發光二極管等，也在電子制作中經常用到。

（二）晶體三極管

晶體三極管也是用半導體材料制成的，由于結構不同分為PNP型和NPN型兩大類。三極管的文字符號是V。常用的三極管的外形和圖形符號如表3-5。

表3-5常用三極管

晶體三極管的三個極，分別稱為基極（b）、集電極（c）和發射極（e）。發射極上的箭頭表示流過三極管的電流方向?？梢妰深惾龢O管中電流的流向是相反的。

晶體三極管在電路中具有放大作用和開關作用。我們使用晶體三極管在電路中放大微弱的信號電流或制成自動開關，控制用電器的通斷。

晶體三極管工作原理較復雜，在這里不作介紹。三極管的主要參數是穿透電流和放大倍數。穿透電流Iceo越小，三極管穩定性越好。放大倍數β一般從幾十到幾百，應根據電路需要選擇。

（三）集成電路

集成電路是將二極管、三極管和電阻電容等元件按照電路結構的要求，制作在一小塊半導體材料上，形成一個完整的具有一定功能的電路，然后封裝而成。它的文字符號是IC，常用集成電路的外形和圖形符號見表3-6。

表3-6常用集成電路

集成電路是60年代后期，隨著電子技術的發展而迅速發展起來的。使用集成電路和使用分立元件組裝的電路相比，具有元件少、重量輕、體積小、性能好和省電等多項優點。所以電子產品的集成化已成為電子技術發展的必然趨向。