二、相关知识

（一）电路基本元器件简介

1.电阻

电阻是电子电路中最为常见、使用最广泛的元器件。本书电路中使用的电阻为普通的金属膜电阻，均为1/4W。

（1）电阻的种类与外形

电阻分为普通色环电阻、碳膜电阻、金属膜电阻和线绕电阻，如图1-1所示。

（2）电阻的标称阻值

电阻并不是按照任意的阻值进行生产制造的，而是生产出一定的阻值系列，称为标称阻值。常见的电阻阻值系列如表1-1所示。

（3）电阻的额定功率

常见电阻的额定功率有、1W、2W、3W、5W和10W。

选择电阻的功率应考虑该电阻在电路中通过的电流的大小，若电路电流较大而选用了较小功率的电阻，电阻可能被烧毁。一般的电子电路常用的电阻。

某些纯电阻用电器有自己的额定功率，如热水器，电热器等的功率为1 500W等。当然，读者不能将之视为一般意义上的电阻器。

（4）电阻的误差等级

常用电阻允许误差的等级有Ⅰ级（±5%）、Ⅱ级（±10%）、Ⅲ级（±20%）。

阻值误差≤2%的电阻为精密电阻；阻值误差≥5%的电阻为普通电阻。

（5）电阻的色环标注法

电阻的阻值标注一般有直标法、文字符号法和色标法。普通电阻最常用的标注方法为色标法。

色环电阻分为四色环和五色环。

四色环就是用4条色环表示阻值的大小。每条色环代表不同的数字，如表1-2所示。

各色环表示意义如下。

第一条色环：阻值的第一位数字；

第二条色环：阻值的第二位数字；

第三条色环：阻值乘数的10的幂数；

第四条色环：误差表示（常用金、银色表示，金色表示误差为5%、银色表示误差为10%）。

四色环电阻实物：

例如：

① 电阻色环：棕—绿—红—金

1 5 102±5%

则表示该电阻阻值为：15×102Ω = 1 500Ω = 1.5kΩ，允许误差为±5%。

② 电阻色环：蓝—灰—棕—银

6 8 101±10%

则表示该电阻阻值为：68×101Ω = 680Ω，允许误差为±10%。

五色环电阻用5条色环表示阻值的大小，每条色环代表的意义具体如下。

第一条色环：阻值的第一位数字。

第二条色环：阻值的第二位数字。

第三条色环：阻值的第三位数字。

第四条色环：阻值乘数的10的幂数。

第五条色环：误差（常见是棕色，误差为1%）。

五色环电阻实物：

有些五色环电阻两头金属帽上都有色环，其中远离相对集中的四条色环的那条色环表示误差，是第五条色环，与之对应的另一头金属帽上的是第一条色环，读数时从此环读起，之后的第二条、第三条色环是次高位、次次高位，第四条环表示10的多少次方。

例如：

① 电阻色环顺序为：红—黑—黑—黑—棕

2 0 0 100±1%

则表示该电阻阻值为：200×100Ω = 200Ω，允许误差为±1%。

② 电阻色环顺序为：棕—黑—黑—红—棕

1 0 0 102±1%

则表示该电阻阻值为100×102Ω = 10000Ω = 10kΩ，允许误差为±1%。

③ 电阻色环顺序为：黄—紫—红—橙—棕

4 7 2 103±1%

则表示该电阻阻值为472 × 103Ω = 472000Ω = 472kΩ，允许误差为±1%。

一般来说，四色环电阻其金、银色环在最后，误差为5%～10%；五色环电阻其棕色环在最后，误差为1%，精度相对提高，被称为精密电阻。

（6）普通电阻的检测方法

对电阻的检测主要是看其实际阻值与标称阻值是否相符。

对电阻阻值的检测要用万用表的欧姆挡，欧姆挡的量程应视电阻阻值的大小而定。一般情况下应使表针落到刻度盘的中间段，以提高测量精度。这是因为万用表的欧姆挡刻度线是非线性的，而中间段分度较细而更准确。

2.电位器

电位器是一种可改变电阻值大小的调节器件。因其调节时会改变电路的电压大小，故称电位器。电位器一般有3个引脚，两边的两个引脚之间的阻值固定（该值决定了电位器的标称值），中间引脚与两边两引脚的阻值受调节旋钮的作用而发生变化，从而达到调节的目的。

（1）电位器的种类与外形

电位器的种类与外形如图1-2所示。

（2）电位器的阻值标注

电位器的阻值标注常用直接标注法和数字标注法。一般的电位器通常为直接标注，如图1-2（c）所示旋转式电位器阻值为470kΩ。

微调电位器常常采用三位数字的标注法，如102,503,105„„

注意，这三位数字不能直接读，如102并不是表示102Ω，而是前面两位数字为有效数值，第三位数字为10的幂，即102应读为10×102= 1000Ω = 1kΩ。其实就是前面两个数字照读，第三个数字是多少，就往后面添加多少个0，单位为欧姆。

如503应解读为

105则表示1000000Ω，即1MΩ。

（3）电位器的检测

电位器的检测主要是进行标称阻值的检测，以及进行滑动触点与电阻体接触是否良好的检测。

滑动触点与电阻体接触是否良好的检测方法如下：

用万用表的欧姆挡（根据标称阻值的大小选好量程），两表笔分别接电位器的一个固定引线脚与滑动触点引线脚，然后慢慢地旋转转轴，这时表针应平稳地向一个方向移动，阻值没有跌落和跳跃现象，表明滑动触点与电阻体接触良好。检测时应注意表笔与引线脚不应有断开现象，否则将影响测量结果的准确性。

3.电容器

电容器是由两个导体中间隔以介质（绝缘物质）组成的，导体称为电容器的极板。电容器加上电源后，极板上分别聚集起等量异号的电荷，带正电荷的极板称为正极板，带负电荷的极板称为负极板。此时，在介质中建立了电场，并储存了电场能量。当电源断开后，电荷在一段时间内仍聚集在极板上，所以，电容器是一种能够储存电场能量的元件。

常见电容器如图1-3所示。其中，电解电容有“+”“−”极性，在实物上和图形符号上都有标注。

（1）电容的图形符号

无极性电容：；极性电容：。

（2）电容的种类与外形

电容的种类与外形如图1-4如示。

（3）电容器的额定工作电压

电容的额定工作电压是表示电容接入电路后，能长期、连续可靠地工作而不被击穿所能承受的最高工作电压。使用电容器时绝对不允许超过这个耐压值，否则就会被击穿而损坏。

电容器的额定工作电压有6.3V、10V、16V、25V、32V、50V、63V、100V、160V、250V、400V、450V、500V、630V、1000V、1200V、1500V、1600V、1800V、2000V等。

（4）电容器的标注

① 直标法。直标法是将电容器的主要参数（标称电容量、额定电压及允许偏差）直接标注在电容器上，一般用于电解电容器或体积较大的无极性电容器。

例如，某电解电容器表面标示为：220μF/100V，则表示该电容器的电容量为220μF，耐压值为100V。

② 数字标注法。数字标注法一般是用3位数字表示电容器的容量。其中，前两位数字为有效值数字，第三位数字为10的幂级数（即表示有效值后有多少个0），单位为pF。数字标注法一般用在瓷片电容器的标注上。例如，102表示10×102pF，即1000pF;104表示10×104pF = 100000pF，即0.1μF;105表示10×105pF，即1μF。

③ 字母与数字混合标注法。此标注方法是用2～4位数字表示有效值，用p、n、M、μ、G、m 等字母表示有效数后面的量级。进口电容器在标注数值时不用小数点，而是将整数部分写在字母之前，将小数部分写在字母后面。例如，

4p7表示4.7pF;M1表示0.1μF;8n2表示8200pF;G1表示100μF;3m3表示3300μF。

（5）电解电容器极性的识别

① 新出厂的电解电容器有两个引脚，长脚为正极，短脚为负极。

② 观察电解电容器表面的标注，标有长条细线对应的引脚为负极，另外一个引脚为正极。

（6）电容器质量的检测

万用表不能精确测量电容器的电容量，但可以用来大致判别电容器性能的好坏。电容器的检测应使用万用表的欧姆挡，并且必须根据电容器容量的大小，选择合适的量程进行测量，才能正确加以判断。欧姆挡量程选用的基本原则：被测电容器容量越大，欧姆挡量程应越小。一般情况下，测量470μF以上容量的电容器时，可选用R×10挡或R×1挡；测量47～470μF的电容器时，可选用R×100挡；测量4.7～47μF的电容器时，可选用R×1k挡；测量0.01～4.7μF的电容器时，可选用R×10k 挡。对于0.01μF以下的小容量电容器，用万用表不能准确进行检测。

电容器的具体检测方法介绍如下。

将万用表黑表笔接电容器正极（若为无极性电容器则无需考虑），红表笔接电容器负极。在表笔接触电容器引脚时，如果万用表指针很快向顺时针方向（R为“0”的方向）偏转一个角度，然后逐渐退回到原来的“∞”位置，说明电容器的漏电电阻很小，电容器性能良好，能够正常使用。若万用表不能回到“∞”位置，说明电容器存在漏电。表针距离“∞”位置越远，说明电容器漏电越严重。

若表针停留在“0”值附近，说明电容器已经被击穿短路了。

检测时，若发现表针不动，则说明电容器断路。

4.电感器

凡能产生电感作用的元件统称为电感器，简称电感。电感器一般由骨架、绕组、铁心、屏蔽罩等组成。常用电感器如图1-5所示，电感器的图形符号如图1-6所示。

电感器在电路中常用“L”加数字表示，如L6表示编号为6的电感。电感线圈是将绝缘的导线在绝缘的骨架上绕一定的圈数制成的。直流电通过线圈时，直流电阻就是导线本身的电阻，压降很小；当交流信号通过线圈时，线圈两端将会产生自感电动势，自感电动势的方向与外加电压的方向相反，阻碍交流电流的通过，所以电感的特性是通直流阻交流，频率越高，线圈阻抗越大。电感器在电路中可与电容器组成振荡电路。电感器一般有直标法和色标法，色标法与电阻类似。例如，棕、黑、棕、金表示1μH（误差5%）的电感。

（1）电感的单位

电感的基本单位是亨利，简称为亨，用H表示。

换算单位：1H = 103mH = 106μH。

（2）电感的基本性能参数

电感量：电感量也称自感系数，是表示电感器产生自感应能力的物理量。

品质因数：线圈中储存能量与消耗能量的比值称为品质因数。

分布电容：线圈圈匝与圈匝之间，线圈与底座之间均存在分布电容。

稳定性：电感量随温度，湿度等变化的程度。