西門(mén)子CPU主機(jī)6ES7313-6BG04-0AB0
基爾霍夫電路定律(Kirchhoff Circuit Laws)簡(jiǎn)稱為基爾霍夫定律,指的是兩條電路學(xué)定律,,基爾霍夫電流定律與基爾霍夫電壓定律,。它們涉及了電荷的守恒及電勢(shì)的保守性。1845年,,古斯塔夫·基爾霍夫首先提出基爾霍夫電路定律?,F(xiàn)在,這定律被廣泛地應(yīng)用于電機(jī)工程學(xué),。
從麥克斯韋方程組可以推導(dǎo)出基爾霍夫電路定律,。但是,基爾霍夫并不是依循這條思路發(fā)展,,而是從格奧爾格·歐姆的工作成果加以推廣得之,。
所有進(jìn)入某節(jié)點(diǎn)的電流的總和等于所有離開(kāi)這節(jié)點(diǎn)的電流的總和。
所有進(jìn)入節(jié)點(diǎn)的電流的總和等于所有離開(kāi)這節(jié)點(diǎn)的電流的總和,。對(duì)于本圖案例,,i1 + i4 = i2 + i3 。
以方程表達(dá),,對(duì)于電路的任意節(jié)點(diǎn),,
;
其中,,ik 是第 k 個(gè)進(jìn)入或離開(kāi)這節(jié)點(diǎn)的電流,,是流過(guò)與這節(jié)點(diǎn)相連接的第 k 個(gè)支路的電流,可以是實(shí)數(shù)或復(fù)數(shù),。
基爾霍夫電流定律又稱為基爾霍夫第一定律,。由于累積的電荷(單位為庫(kù)侖)是電流(單位為安培)與時(shí)間(單位為秒)的乘積,從電荷守恒定律可以推導(dǎo)出這條定律,。
[編輯] 導(dǎo)引
思考電路的某節(jié)點(diǎn),,跟這節(jié)點(diǎn)相連接有 n 個(gè)支路。假設(shè)進(jìn)入這節(jié)點(diǎn)的電流為正值,,離開(kāi)這節(jié)點(diǎn)的電流為負(fù)值,,則經(jīng)過(guò)這節(jié)點(diǎn)的總電流 i 等于流過(guò)支路 k 的電流 ik 的代數(shù)和:
。
將這方程積分于時(shí)間,,可以得到累積于這節(jié)點(diǎn)的電荷的方程:
,;
其中,
是累積于這節(jié)點(diǎn)的總電荷,,
是流過(guò)支路 k 的電荷,,t 是檢驗(yàn)時(shí)間,,t' 是積分時(shí)間變量。
假設(shè) q > 0 ,,則正電荷會(huì)累積于節(jié)點(diǎn),;否則,負(fù)電荷會(huì)累積于節(jié)點(diǎn),。根據(jù)電荷守恒定律,, q 是個(gè)常數(shù),不能夠隨著時(shí)間演進(jìn)而改變,。由于這節(jié)點(diǎn)是個(gè)導(dǎo)體,,不能儲(chǔ)存任何電荷。所以,,q = 0 ,、i = 0 ,基爾霍夫電流定律成立:
,。
[編輯] 含時(shí)電荷密度
從上述推導(dǎo)可以看到,,只有當(dāng)電荷量為常數(shù)時(shí),基爾霍夫電流定律才會(huì)成立,。通常,,這不是個(gè)問(wèn)題,因?yàn)殪o電力相斥作用,,會(huì)阻止任何正電荷或負(fù)電荷隨時(shí)間演進(jìn)而累積于節(jié)點(diǎn),,大多時(shí)候,,節(jié)點(diǎn)的凈電荷是零,。
不過(guò),電容器的導(dǎo)板可能會(huì)允許正電荷或負(fù)電荷的累積,。這是因?yàn)殡娙萜鞯膬蓧K導(dǎo)板之間的空隙,,會(huì)阻止分別累積于兩塊導(dǎo)板的異性電荷相遇,從而互相抵消,。對(duì)于這狀況,,流向其中任何一塊導(dǎo)板的電流總和等于電荷累積的速率,而不是零,。但是,,若將位移電流
納入考慮,則基爾霍夫電流定律依然有效,。詳盡細(xì)節(jié),,請(qǐng)參閱條目位移電流。只有當(dāng)應(yīng)用基爾霍夫電流定律于電容器內(nèi)部的導(dǎo)板時(shí),,才需要這樣思考,。若應(yīng)用于電路分析(circuit analysis)時(shí),,電容器可以視為一個(gè)整體元件,凈電荷是零,,所以原先的電流定律仍適用,。
由更技術(shù)性的層面來(lái)說(shuō),取散度于麥克斯韋修正的安培定律,,然后與高斯定律相結(jié)合,,即可得到基爾霍夫電流定律:
;
其中,,
是電流密度,,ε0 是電常數(shù),
是電場(chǎng),,ρ 是電荷密度,。
這是電荷守恒的微分方程。以積分的形式表述,,從封閉表面流出的電流等于在這封閉表面內(nèi)部的電荷 Q 的流失率:
,。
基爾霍夫電流定律等價(jià)于電流的散度是零的論述。對(duì)于不含時(shí)電荷密度 ρ ,,這定律成立,。對(duì)于含時(shí)電荷密度,則必需將位移電流納入考慮
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貼片三極管引腳 三極管的識(shí)別分類(lèi)及測(cè)量
符號(hào): “Q,、VT"
三極管有三個(gè)電極,,即b、c,、e,,其中c為集電極(輸入極)、b為基極(控制極),、e為發(fā)射極(輸出極)
三極管實(shí)物圖:


貼片三極管 功率三極管 普通三極管 金屬殼三極管
二,、 三級(jí)管的分類(lèi):
按極性劃分為兩種:一種是NPN型三極管,是目前的一種,,另一種是PNP型三極管,。按材料分為兩種:一種是硅三極管,目前是的一種,,另一種是鍺三極管,,以前這種三極管用的多。三極按工作頻率劃分為兩種:一種是低頻三極管,,主要用于工作頻率比較低的地方,;另一種是高頻三極管,主要用于工作頻率比較高的地方。按功率分為三種:一種是小功率三極管,,它的輸出功率小些,;一種是中功率三極管,它的輸出功率大些,;另一種是大功率三極管,,它的輸出功率可以很大,主要用于大功率輸出場(chǎng)合,。按用途分為:放大管和開(kāi)關(guān)管,。
三、 三極管的組成:
三極管由三塊半導(dǎo)體構(gòu)成,,對(duì)于NPN型三極管由兩塊N型和一塊P型半導(dǎo)體構(gòu)成,,如圖A所示,P型半導(dǎo)體在中間,,兩塊N型半導(dǎo)體在兩側(cè),,各半導(dǎo)體所引出的電極見(jiàn)圖中所示。在P型和N型半導(dǎo)體的交界面形成兩個(gè)PN結(jié),,在基極與集電極之間的PN結(jié)稱為集電結(jié),,在基極與發(fā)射極之間的PN結(jié)稱為發(fā)射結(jié)。 圖B是PNP型三極管結(jié)構(gòu)示意圖,,它用兩塊P型半導(dǎo)體和一塊N型半導(dǎo)體構(gòu)成,。

A B
四、 三極管在電路中的工作狀態(tài):
三極管有三種工作狀態(tài):截止?fàn)顟B(tài),、放大狀態(tài),、飽和狀態(tài)。當(dāng)三極管用于不同目的時(shí),,它的工作狀態(tài)是不同的,。
1、截止?fàn)顟B(tài):當(dāng)三極管的工作電流為零或很小時(shí),,即IB=0時(shí),,IC和IE也為零或很小,,三極管處于截止?fàn)顟B(tài),。
2、放大狀態(tài):在放大狀態(tài)下,,IC=βIB,,其中β(放大倍數(shù))的大小是基本不變的(放大區(qū)的特征)。有一個(gè)基極電流就有一個(gè)與之相對(duì)應(yīng)的集電極電流,。
3,、飲和狀態(tài):在飲和狀態(tài)下,當(dāng)基極電流增大時(shí),集電極電流不再增大許多,,當(dāng)基極電流進(jìn)一步增大時(shí),,集電極電流幾乎不再增大。
工作狀態(tài)
定義
電流特征
解流
截止?fàn)顟B(tài)
集電極與發(fā)射極之間電阻很大 IB=0或很小,,IC或IE為零或很
小因?yàn)镮C=βIB
利用電流為零或很小特征,,可以判斷三極管已處于截止?fàn)顟B(tài)
放大狀態(tài)
集電極與發(fā)射極之間內(nèi)阻受基極電流大小控制,基極電流大,,其內(nèi)阻小 IC=βIB
IE=(1+β)IB
有一個(gè)基極電流就有一個(gè)對(duì)應(yīng)的集電極電流和發(fā)射極電流,,基極電流能有效地控制集電極電流和發(fā)射極電流
飽和狀態(tài)
集電極與發(fā)射之間內(nèi)阻很小 各電極電流均很大,基極電流已無(wú)法控制集電極電流和發(fā)射極電流 電流放大倍數(shù)β已很小,,甚至小于1
(用直流電控制信號(hào)的一種方式)
五,、 三極管的作用:
放大、調(diào)制,、諧振,、開(kāi)關(guān)
1、電流放大:
三極管是一個(gè)電流控制器件,,它用基極電流IB來(lái)控制集電極電流IC和發(fā)射極電流IE,,沒(méi)有IB就沒(méi)有IC和IE,只要有一個(gè)很小的IB,,就有一個(gè)很大的IC,。在放大電路中,就是利用三極管的這一特性來(lái)放大信號(hào)的,。
2,、開(kāi)關(guān)作用:
當(dāng)三極管做開(kāi)關(guān)時(shí),工作在截止,、飽和兩個(gè)狀態(tài),。
在三極管開(kāi)關(guān)電路中,三極管的集電極和發(fā)射極之間相當(dāng)于一個(gè)開(kāi)關(guān),,當(dāng)三極管截止時(shí)它的集電極和發(fā)射之間的內(nèi)阻很大,,相當(dāng)于開(kāi)關(guān)的斷開(kāi)狀態(tài);當(dāng)三極管飽和時(shí)它的集電極和發(fā)射極之間內(nèi)阻很小,,相當(dāng)于開(kāi)關(guān)的接通狀態(tài),。
導(dǎo)通狀態(tài)的工作條件:UB>UE,且UBE≥0.7V,,CE結(jié)內(nèi)阻很小,,此時(shí)電流可以從集電極經(jīng)CE結(jié)流向發(fā)射極。
截止?fàn)顟B(tài)的工作條件:UBE<0.7V,,時(shí),,也就是基極沒(méi)有電流時(shí),CE結(jié)內(nèi)阻很大,此時(shí)CE結(jié)沒(méi)有電流流過(guò),。
硅三極管和鍺三極管的導(dǎo)通,、截止電壓也是不同的:
硅三極管:導(dǎo)通電壓UBE>0.7V ,截止電壓UBE<0.7V,。
鍺三極管:導(dǎo)通電壓UBE>0.3V ,,截止電壓UBE<0.3V。
六,、 三極管的測(cè)量及好壞判斷
1,、三極管的測(cè)量
三極管的極性及管型判斷
把萬(wàn)用表打到蜂鳴二極管檔,首先用紅筆假定三極管的一只引腳為b極,,再用黑筆分別角碰其余兩只引腳,,如果測(cè)得兩次講習(xí)數(shù)相差不大,且都在600左右,,則表明假定是對(duì)的,,紅筆接的就是b極,而且此管為NPN型管,。c,、e極的判斷,在兩次測(cè)量中黑筆接觸的引腳,,讀數(shù)較小的是c極,,讀數(shù)較大的是e極。紅筆接b極,,當(dāng)測(cè)得的兩級(jí)數(shù)值都不在范圍內(nèi),,則按PNP型管測(cè)。PNP型管的判斷只須把紅黑表筆調(diào)換即可,,測(cè)量方法同上,。

貼片三極管測(cè)量:

正視,兩腳左下腳為b極(基極),,測(cè)量方法同上
2,、好壞判斷
按以上方法測(cè)量時(shí)兩組讀數(shù)在300--800為正常,如果有一組數(shù)值不正常三極管為壞,,如果兩組數(shù)值相差不大說(shuō)明三極管性變劣,。
測(cè)量ce兩腳,如果讀數(shù)為0,,說(shuō)明三極管ce之間短路或擊穿,,如果讀數(shù)為1,說(shuō)明三極管ce之間開(kāi)路 ,。
七、 三極管的代換原則(只適舍主板)
1、NPN型和PNP型三極管之間不能代換,,硅管和鍺管之間不能代換,。
2、原則上要原型號(hào)代換,,介在實(shí)際維修中很做到同型號(hào)代換,,主板一般采用的三極管大多是硅管,所以代換時(shí),,只須做到硅管代換硅管,,NPN型代換NPN型,PNP型代換PNP型即可,。
3,、三極管的三個(gè)引腳不能弄錯(cuò),拆下壞三極管時(shí)要記住線路板上各引腳孔的位置