電路板的名稱(chēng)有:線(xiàn)路板,PCB板,鋁基板,高抄頻板,厚銅板,阻抗板,PCB,超薄線(xiàn)路板,超薄電路板,印刷(銅刻蝕技術(shù))電路板等。
電路板使電路迷你化、直觀(guān)化,對于固定電路的批量生產(chǎn)和優(yōu)化2113用電器布局起重要作用。電路板可稱(chēng)為印刷線(xiàn)路板或印刷電路板,英文名稱(chēng)為(Printed Circuit Board)PCB、(Flexible Printed Circuit board)FPC線(xiàn)路板5261(FPC線(xiàn)路板又稱(chēng)柔性線(xiàn)路板柔性電路板是以聚酰亞胺或聚酯薄膜為基材制成的一種具有高度可靠性,絕佳的可撓性印刷電路板。
具有配線(xiàn)密度高、重量輕、厚度薄、彎折性好的特點(diǎn)!)和軟硬結合板4102(reechas,Soft and hard combination plate)-FPC與PCB的誕生與發(fā)展,催生了軟硬結合板這一新產(chǎn)品。因此,軟硬結合板,就是柔性線(xiàn)路板與硬性線(xiàn)路板,經(jīng)過(guò)壓合等工序,按相關(guān)工1653藝要求組合在一起,形成的具有FPC特性與PCB特性的線(xiàn)路板。
電路板檢測修理編輯一。
帶程序的芯片1。EPROM芯片一般不宜損壞。
因這種芯片需要紫外光才能擦除掉程序,故在測試中不會(huì )損壞程wifi顯微鏡進(jìn)行電路板檢測序。但有資料介紹:因制作芯片的材料所致,隨著(zhù)時(shí)間的推移(年頭長(cháng)了),即便不用也有可能損壞(主要指程序)。
所以要盡可能給以備份。2。
EEPROM,SPROM等以及帶電池的RAM芯片,均極易破壞程序。這類(lèi)芯片是否在使用測試儀進(jìn)行VI曲線(xiàn)掃描后,是否就破壞了程序,還未有定論。
盡管如此,同仁們在遇到這種情況時(shí),還是小心為妙。筆者曾經(jīng)做過(guò)多次試驗,可能大的原因是:檢修工具(如測試儀,電烙鐵等)的外殼漏電所致。
3。對于電路板上帶有電池的芯片不要輕易將其從板上拆下來(lái)。
二。復位電路1。
待修電路板上有大規模集成電路時(shí),應注意復位問(wèn)題。2。
在測試前最好裝回設備上,反復開(kāi),關(guān)機器試一試。以及多按幾次復位鍵。
三。功能與參數測試1。
測試儀對器件的檢測,僅能反應出截止區,放大區和飽和區。 但不能測出工作頻率的高低和速度的快慢等具便攜顯微鏡進(jìn)行電路板檢測體數值等。
2。同理對TTL數字芯片而言,也只能知道有高低電平的輸出變化。
而無(wú)法查出它的上升與下降沿的速度。四。
晶體振蕩器1。通常只能用示波器(晶振需加電)或頻率計測試,萬(wàn)用表等無(wú)法測量,否則只能采用代換法了。
2。晶振常見(jiàn)故障有:a。
內部漏電,b。內部開(kāi)路c。
變質(zhì)頻偏d。外圍相連電容漏電。
這里漏電現象,用測試儀的VI曲線(xiàn)應能測出。3。
整板測試時(shí)可采用兩種判斷方法:a。測試時(shí)晶振附近既周?chē)挠嘘P(guān)芯片不通過(guò)。
b。除晶振外沒(méi)找到其它故障點(diǎn)。
4。晶振常見(jiàn)有2種:a。
兩腳。b。
四腳,其中第2腳是加電源的,注意不可隨意短路。五。
故障現象的分布便攜式顯微鏡檢測電路板1。電路板故障部位的不完全統計:1)芯片損壞30%,2)分立元件損壞30%,3)連線(xiàn)(PCB板敷銅線(xiàn))斷裂30%,4)程序破壞或丟失10%(有上升趨勢)。
2。由上可知,當待修電路板出現聯(lián)線(xiàn)和程序有問(wèn)題時(shí),又沒(méi)有好板子,既不熟悉它的連線(xiàn),找不到原程序。
此板修好的可能性就不大了。電路板兼容設計編輯電磁兼容性是指電子設備在各種電磁環(huán)境中仍能夠協(xié)調、有效地進(jìn)行工作的能力。
電子元件基礎知識
無(wú)論是無(wú)線(xiàn)電愛(ài)好者還是維修技術(shù)人員,你能夠說(shuō)出電路板上那些小元件叫做什么,又有什么作用嗎?如果想成為元件(芯片)級高手的話(huà),掌握一些相關(guān)的電子知識是必不可少的。
譬如在檢修某硬件時(shí)用萬(wàn)用表測量出某個(gè)電阻的阻值已為無(wú)窮大,雖然可斷定這個(gè)電阻已損壞,但由于各板卡及各種外設均沒(méi)有電路圖(只有極少數產(chǎn)品有局部電路圖),故并不知電阻在未損壞時(shí)的具體阻值,所以就無(wú)法對損壞元件進(jìn)行換新處理。可如果您能看懂電阻上的色環(huán)標識的話(huà),您就可知道這個(gè)已損壞電阻的標稱(chēng)阻值,換新也就不成問(wèn)題,故障自然也就會(huì )隨之排除。
諸如上述之類(lèi)的情況還有很多,比如元器件的正確選用等,筆者在此就不逐一列舉了,下面筆者就來(lái)說(shuō)一些非常實(shí)用的電子知識,希望大家都能向高手之路再邁上一步。注:下文內容最好結合圖一和后續圖片進(jìn)行閱讀。
一、電壓,電流
電壓和電流是親兄弟,電流是從電壓(位)高的地方流向電壓(位)低的地方,有電流產(chǎn)生就一定是因為有電壓的存在,但有電壓的存在卻不一定會(huì )產(chǎn)生電流——如果只有電壓而沒(méi)有電流,就可證明電路中有斷路現象(比如電路中設有開(kāi)關(guān))。另外有時(shí)測量電壓正常但測量電流時(shí)就不一定正常了,比如有輕微短路現象或某個(gè)元件的阻值變大現象等,所以在檢修中一定要將電壓值和電流值結合起來(lái)進(jìn)行分析。在用萬(wàn)用表測試未知的電壓或電流時(shí)一定要把檔位設成最高檔,如測量不出值來(lái)再逐漸地調低檔位。
注:電壓的符號是“V”,電流的符號是“A”。
二、電阻器
各種材料對它所通過(guò)的電流呈現有一定的阻力,這種阻力稱(chēng)為電阻,具有集總電阻這種物理性質(zhì)的實(shí)體(元件)叫電阻器(簡(jiǎn)單地說(shuō)就是有阻值的導體)。它的作用在電路中是非常重要的,在電腦各板卡及外設中的數量也是非常多的。它的分類(lèi)也是多種多樣的,如果按用處分類(lèi)有:限流電阻、降壓電阻、分壓電阻、保護電阻、啟動(dòng)電阻、取樣電阻、去耦電阻、信號衰減電阻等;如果按外形及制作材料分類(lèi)有:金膜電阻、碳膜電阻、水泥電阻、無(wú)感電阻、熱敏電阻、壓敏電阻、拉線(xiàn)電阻、貼片電阻等;如果按功率分類(lèi)有:1/16W、1/8W、1/4W、1/2W、1W……等等。
以上這些電阻都是常見(jiàn)的電阻,所以它們的阻值標稱(chēng)方法我們一定要知道,下面我就以電腦主機內各板卡上最為常見(jiàn)的貼片電阻為例介紹一下(其它的電阻標稱(chēng)方法同樣):貼片電阻的標稱(chēng)方法有數字法和色環(huán)法這兩種。先說(shuō)數字法,通常有電阻上有三個(gè)數字XXX,前兩個(gè)數字依次是十位和個(gè)位,最后的那個(gè)數字是10的X次方,這個(gè)電阻的具體阻值就是前兩個(gè)數組成的兩位數乘上10的X次方歐姆,如標有104的電阻器的阻值就是100000歐姆(即100KΩ)、標有473的電阻器的阻值就是47000歐姆(即47KΩ);下面筆者再說(shuō)一下色環(huán)法,這個(gè)標稱(chēng)方法是在所有電阻標稱(chēng)法中最普遍的(貼片外形的相對較少),常見(jiàn)的色環(huán)通常有四個(gè)環(huán),我們把金色或銀色環(huán)定為最后的那一環(huán),前三個(gè)環(huán)的顏色都對應著(zhù)相應的數字,我們知道數字后就要用上面說(shuō)的數字法讀其阻值了,但我們一定要先知道什么顏色代表什么數字才行,所以我們一定要記住這樣一個(gè)口訣——黑棕紅橙黃綠藍紫灰白,它們分別對應著(zhù)0123456789,至于金色和銀色分別表示10-1和10-2,這兩色在四色環(huán)電阻中只是標明誤差值而已,故只要了解就行了。下面我同樣舉兩個(gè)例子說(shuō)明,以便理解記憶,如標有棕黑黃銀色環(huán)的電阻器的阻值是100000歐姆(即100KΩ)、標有黃紫橙金色環(huán)的電阻的阻值是47000歐姆(即47KΩ)。
還有一種五色環(huán)電阻,這種電阻都是一些阻值相對較小、精度相對比較高的電阻器,由于在電腦外設中也有應用,所以我也介紹一下:它是以金色或銀色為倒數第二個(gè)環(huán),前三個(gè)色環(huán)分別是百位、十位、個(gè)位,最后一個(gè)色環(huán)是誤差值,這樣的電阻器的具體阻值就是前三個(gè)色環(huán)代表的三個(gè)數組成的三位數乘上10的負1次方或負2次方歐姆,如標有棕紫綠銀棕色環(huán)的電阻器的阻值是1.75Ω。
PCB設計基本概念 1、“層(Layer) ”的概念 與字處理或其它許多軟件中為實(shí)現圖、文、色彩等的嵌套與合成而引入的“層”的概念有所同,Protel的“層”不是虛擬的,而是印刷板材料本身實(shí)實(shí)在在的各銅箔層。
現今,由于電子線(xiàn)路的元件密集安裝。防干擾和布線(xiàn)等特殊要求,一些較新的電子產(chǎn)品中所用的印刷板不僅有上下兩面供走線(xiàn),在板的中間還設有能被特殊加工的夾層銅箔,例如,現在的計算機主板所用的印板材料多在4層以上。
這些層因加工相對較難而大多用于設置走線(xiàn)較為簡(jiǎn)單的電源布線(xiàn)層(如軟件中的Ground Dever和Power Dever),并常用大面積填充的辦法來(lái)布線(xiàn)(如軟件中的ExternaI P1a11e和Fill)。上下位置的表面層與中間各層需要連通的地方用軟件中提到的所謂“過(guò)孔(Via)”來(lái)溝通。
有了以上解釋?zhuān)筒浑y理解“多層焊盤(pán)”和“布線(xiàn)層設置”的有關(guān)概念了。舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子,不少人布線(xiàn)完成,到打印出來(lái)時(shí)方才發(fā)現很多連線(xiàn)的終端都沒(méi)有焊盤(pán),其實(shí)這是自己添加器件庫時(shí)忽略了“層”的概念,沒(méi)把自己繪制封裝的焊盤(pán)特性定義為”多層(Mulii一Layer)的緣故。
要提醒的是,一旦選定了所用印板的層數,務(wù)必關(guān)閉那些未被使用的層,免得惹事生非走彎路。 2、過(guò)孔(Via) 為連通各層之間的線(xiàn)路,在各層需要連通的導線(xiàn)的交匯處鉆上一個(gè)公共孔,這就是過(guò)孔。
工藝上在過(guò)孔的孔壁圓柱面上用化學(xué)沉積的方法鍍上一層金屬,用以連通中間各層需要連通的銅箔,而過(guò)孔的上下兩面做成普通的焊盤(pán)形狀,可直接與上下兩面的線(xiàn)路相通,也可不連。一般而言,設計線(xiàn)路時(shí)對過(guò)孔的處理有以下原則:(1)盡量少用過(guò)孔,一旦選用了過(guò)孔,務(wù)必處理好它與周邊各實(shí)體的間隙,特別是容易被忽視的中間各層與過(guò)孔不相連的線(xiàn)與過(guò)孔的間隙,如果是自動(dòng)布線(xiàn),可在“過(guò)孔數量最小化” ( Via Minimiz8tion)子菜單里選擇“on”項來(lái)自動(dòng)解決。
(2)需要的載流量越大,所需的過(guò)孔尺寸越大,如電源層和地層與其它層聯(lián)接所用的過(guò)孔就要大一些。 3、絲印層(Overlay) 為方便電路的安裝和維修等,在印刷板的上下兩表面印刷上所需要的標志圖案和文字代號等,例如元件標號和標稱(chēng)值、元件外廓形狀和廠(chǎng)家標志、生產(chǎn)日期等等。
不少初學(xué)者設計絲印層的有關(guān)內容時(shí),只注意文字符號放置得整齊美觀(guān),忽略了實(shí)際制出的PCB效果。他們設計的印板上,字符不是被元件擋住就是侵入了助焊區域被抹賒,還有的把元件標號打在相鄰元件上,如此種種的設計都將會(huì )給裝配和維修帶來(lái)很大不便。
正確的絲印層字符布置原則是:”不出歧義,見(jiàn)縫插針,美觀(guān)大方”。 4、SMD的特殊性 Protel封裝庫內有大量SMD封裝,即表面焊裝器件。
這類(lèi)器件除體積小巧之外的最大特點(diǎn)是單面分布元引腳孔。因此,選用這類(lèi)器件要定義好器件所在面,以免“丟失引腳(Missing Pins)”。
另外,這類(lèi)元件的有關(guān)文字標注只能隨元件所在面放置。 5、網(wǎng)格狀填充區(External Plane )和填充區(Fill) 正如兩者的名字那樣,網(wǎng)絡(luò )狀填充區是把大面積的銅箔處理成網(wǎng)狀的,填充區僅是完整保留銅箔。
初學(xué)者設計過(guò)程中在計算機上往往看不到二者的區別,實(shí)質(zhì)上,只要你把圖面放大后就一目了然了。正是由于平常不容易看出二者的區別,所以使用時(shí)更不注意對二者的區分,要強調的是,前者在電路特性上有較強的抑制高頻干擾的作用,適用于需做大面積填充的地方,特別是把某些區域當做屏蔽區、分割區或大電流的電源線(xiàn)時(shí)尤為合適。
后者多用于一般的線(xiàn)端部或轉折區等需要小面積填充的地方。 6、焊盤(pán)( Pad) 焊盤(pán)是PCB設計中最常接觸也是最重要的概念,但初學(xué)者卻容易忽視它的選擇和修正,在設計中千篇一律地使用圓形焊盤(pán)。
選擇元件的焊盤(pán)類(lèi)型要綜合考慮該元件的形狀、大小、布置形式、振動(dòng)和受熱情況、受力方向等因素。Protel在封裝庫中給出了一系列不同大小和形狀的焊盤(pán),如圓、方、八角、圓方和定位用焊盤(pán)等,但有時(shí)這還不夠用,需要自己編輯。
例如,對發(fā)熱且受力較大、電流較大的焊盤(pán),可自行設計成“淚滴狀”,在大家熟悉的彩電PCB的行輸出變壓器引腳焊盤(pán)的設計中,不少廠(chǎng)家正是采用的這種形式。一般而言,自行編輯焊盤(pán)時(shí)除了以上所講的以外,還要考慮以下原則: (1)形狀上長(cháng)短不一致時(shí)要考慮連線(xiàn)寬度與焊盤(pán)特定邊長(cháng)的大小差異不能過(guò)大; (2)需要在元件引角之間走線(xiàn)時(shí)選用長(cháng)短不對稱(chēng)的焊盤(pán)往往事半功倍; (3)各元件焊盤(pán)孔的大小要按元件引腳粗細分別編輯確定,原則是孔的尺寸比引腳直徑大0.2- 0.4毫米。
7、各類(lèi)膜(Mask) 這些膜不僅是PcB制作工藝過(guò)程中必不可少的,而且更是元件焊裝的必要條件。按“膜”所處的位置及其作用,“膜”可分為元件面(或焊接面)助焊膜(TOp or Bottom 和元件面(或焊接面)和阻焊膜(TOp or BottomPaste Mask)兩類(lèi)。
顧名思義,助焊膜是涂于焊盤(pán)上,提高可焊性能的一層膜,也就是在綠色板子上比焊盤(pán)略大的各淺色圓斑。阻焊膜的情況正好相反,為了使制成的板子適應波峰焊等焊接形式,要求板子上非焊盤(pán)處的銅箔不能粘錫,因此在焊盤(pán)以外的各部位都要涂覆一層涂料,用于阻止這些部位上錫。
可。
PCB基礎知識 印刷電路板(Printed circuit board,PCB)幾乎會(huì )出現在每一種電子設備當中。
如果在某樣設備中有電子零件,那么它們也都是鑲在大小各異的PCB上。除了固定各種小零件外,PCB的主要功能是提供上頭各項零件的相互電氣連接。
隨著(zhù)電子設備越來(lái)越復雜,需要的零件越來(lái)越多,PCB上頭的線(xiàn)路與零件也越來(lái)越密集了。 標準的PCB長(cháng)得就像這樣。
裸板(上頭沒(méi)有零件)也常被稱(chēng)為「印刷線(xiàn)路板Printed Wiring Board(PWB)」。 板子本身的基板是由絕緣隔熱、并不易彎曲的材質(zhì)所制作成。
在表面可以看到的細小線(xiàn)路材料是銅箔,原本銅箔是覆蓋在整個(gè)板子上的,而在制造過(guò)程中部份被蝕刻處理掉,留下來(lái)的部份就變成網(wǎng)狀的細小線(xiàn)路了。這些線(xiàn)路被稱(chēng)作導線(xiàn)(conductor pattern)或稱(chēng)布線(xiàn),并用來(lái)提供PCB上零件的電路連接。
為了將零件固定在PCB上面,我們將它們的接腳直接焊在布線(xiàn)上。在最基本的PCB(單面板)上,零件都集中在其中一面,導線(xiàn)則都集中在另一面。
這么一來(lái)我們就需要在板子上打洞,這樣接腳才能穿過(guò)板子到另一面,所以零件的接腳是焊在另一面上的。因為如此,PCB的正反面分別被稱(chēng)為零件面(Component Side)與焊接面(Solder Side)。
如果PCB上頭有某些零件,需要在制作完成后也可以拿掉或裝回去,那么該零件安裝時(shí)會(huì )用到插座(Socket)。由于插座是直接焊在板子上的,零件可以任意的拆裝。
下面看到的是ZIF(Zero Insertion Force,零撥插力式)插座,它可以讓零件(這里指的是CPU)可以輕松插進(jìn)插座,也可以拆下來(lái)。插座旁的固定桿,可以在您插進(jìn)零件后將其固定。
如果要將兩塊PCB相互連結,一般我們都會(huì )用到俗稱(chēng)「金手指」的邊接頭(edge connector)。金手指上包含了許多裸露的銅墊,這些銅墊事實(shí)上也是PCB布線(xiàn)的一部份。
通常連接時(shí),我們將其中一片PCB上的金手指插進(jìn)另一片PCB上合適的插槽上(一般叫做擴充槽Slot)。在計算機中,像是顯示卡,聲卡或是其它類(lèi)似的界面卡,都是借著(zhù)金手指來(lái)與主機板連接的。
PCB上的綠色或是棕色,是阻焊漆(solder mask)的顏色。這層是絕緣的防護層,可以保護銅線(xiàn),也可以防止零件被焊到不正確的地方。
在阻焊層上另外會(huì )印刷上一層絲網(wǎng)印刷面(silk screen)。通常在這上面會(huì )印上文字與符號(大多是白色的),以標示出各零件在板子上的位置。
絲網(wǎng)印刷面也被稱(chēng)作圖標面(legend)。單面板(Single-Sided Boards) 我們剛剛提到過(guò),在最基本的PCB上,零件集中在其中一面,導線(xiàn)則集中在另一面上。
因為導線(xiàn)只出現在其中一面,所以我們就稱(chēng)這種PCB叫作單面板(Single-sided)。因為單面板在設計線(xiàn)路上有許多嚴格的限制(因為只有一面,布線(xiàn)間不能交叉而必須繞獨自的路徑),所以只有早期的電路才使用這類(lèi)的板子。
雙面板(Double-Sided Boards) 這種電路板的兩面都有布線(xiàn)。不過(guò)要用上兩面的導線(xiàn),必須要在兩面間有適當的電路連接才行。
這種電路間的「橋梁」叫做導孔(via)。導孔是在PCB上,充滿(mǎn)或涂上金屬的小洞,它可以與兩面的導線(xiàn)相連接。
因為雙面板的面積比單面板大了一倍,而且因為布線(xiàn)可以互相交錯(可以繞到另一面),它更適合用在比單面板更復雜的電路上。多層板(Multi-Layer Boards) 為了增加可以布線(xiàn)的面積,多層板用上了更多單或雙面的布線(xiàn)板。
多層板使用數片雙面板,并在每層板間放進(jìn)一層絕緣層后黏牢(壓合)。板子的層數就代表了有幾層獨立的布線(xiàn)層,通常層數都是偶數,并且包含最外側的兩層。
大部分的主機板都是4到8層的結構,不過(guò)技術(shù)上可以做到近100層的PCB板。大型的超級計算機大多使用相當多層的主機板,不過(guò)因為這類(lèi)計算機已經(jīng)可以用許多普通計算機的集群代替,超多層板已經(jīng)漸漸不被使用了。
因為PCB中的各層都緊密的結合,一般不太容易看出實(shí)際數目,不過(guò)如果您仔細觀(guān)察主機板,也許可以看出來(lái)。 我們剛剛提到的導孔(via),如果應用在雙面板上,那么一定都是打穿整個(gè)板子。
不過(guò)在多層板當中,如果您只想連接其中一些線(xiàn)路,那么導孔可能會(huì )浪費一些其它層的線(xiàn)路空間。埋孔(Buried vias)和盲孔(Blind vias)技術(shù)可以避免這個(gè)問(wèn)題,因為它們只穿透其中幾層。
盲孔是將幾層內部PCB與表面PCB連接,不須穿透整個(gè)板子。埋孔則只連接內部的PCB,所以光是從表面是看不出來(lái)的。
在多層板PCB中,整層都直接連接上地線(xiàn)與電源。所以我們將各層分類(lèi)為信號層(Signal),電源層(Power)或是地線(xiàn)層(Ground)。
如果PCB上的零件需要不同的電源供應,通常這類(lèi)PCB會(huì )有兩層以上的電源與電線(xiàn)層。零件封裝技術(shù)插入式封裝技術(shù)(Through Hole Technology) 將零件安置在板子的一面,并將接腳焊在另一面上,這種技術(shù)稱(chēng)為「插入式(Through Hole Technology,THT)」封裝。
這種零件會(huì )需要占用大量的空間,并且要為每只接腳鉆一個(gè)洞。所以它們的接腳其實(shí)占掉兩面的空間,而且焊點(diǎn)也比較大。
但另一方面,THT零件和SMT(Surface Mounted Technology,表面黏著(zhù)式)零件比起來(lái),與PCB連接的構造比較好,關(guān)于這點(diǎn)我們稍后再談。像是排線(xiàn)的插座,和類(lèi)似的界。
電路基礎知識的應用 ──電路工作狀態(tài)分析 河南省平頂山市衛東區田選學(xué)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(guān)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(huì )正確判斷電路的連接方式,才能進(jìn)一步對電路進(jìn)行分析和計算。 一、電路分析的基礎知識 1.電路的組成 一個(gè)正確的電路應該有下列基本組成部分組成。
電源、用電器、開(kāi)關(guān)和導線(xiàn)。電源起著(zhù)把其他形式的能量轉化為電能并提供電能的作用;導線(xiàn)起著(zhù)連接電路元件和把電能輸送給用電器的作用;開(kāi)關(guān)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(gè)電路缺少了這四個(gè)基本組成部分中的一部分,這個(gè)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(kāi)路:斷開(kāi)的電路。
特征:電路中無(wú)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(xiàn)連接起來(lái)(電流不經(jīng)過(guò)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(xiàn)的絕緣皮,很容易引起火災。并聯(lián)電路中,一旦一個(gè)支路發(fā)生短路,整個(gè)電路就短路了。
開(kāi)路和通路是電路的常見(jiàn)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(shí)際需要,使電路中的某個(gè)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(kāi)關(guān)S閉合時(shí),L1發(fā)生短路,L2仍有電流通過(guò),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(xué)知識,是進(jìn)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(gè)順次連接起來(lái)的電路 把元件首首尾尾并列的連接起來(lái)的電路 結構特征 電路中只有一條電流路徑,沒(méi)有分支。 電路中有分支(有分開(kāi)的點(diǎn)和會(huì )合的點(diǎn)),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(kāi)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(kāi) 關(guān) 作 用 控制整個(gè)電路 干路中的開(kāi)關(guān)控制整個(gè)電路。
支路中的開(kāi)關(guān)控制該支路。 電路圖 實(shí) 例 裝飾小彩燈、開(kāi)關(guān)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(xué)習要求,僅介紹以下常用的判斷方法,在實(shí)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(xiàn)柱編號,電流流入端為“首”,電流流出端為“尾”。
觀(guān)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(shí)物連接圖的情況下,識別電路時(shí),可沿著(zhù)電流方向分析:電源正極→各用電器→電源負極。
若途中無(wú)節點(diǎn)(分叉點(diǎn)),電流沿著(zhù)一條路徑前進(jìn)不分流,該電路中用電器是串聯(lián)關(guān)系;若電路有節點(diǎn),電流在某一處分開(kāi),在另一處又合在一起,這些用電器就是并聯(lián)關(guān)系。 ③工作特征分析法:去掉任意一個(gè)用電器,若另一個(gè)用電器也不工作,則這兩個(gè)用電器串聯(lián);若另一個(gè)用電器不受影響仍然工作,則這兩個(gè)用電器為并聯(lián)。
在看不到電路圖或電路實(shí)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(kāi)關(guān)S1、S2均閉合后,說(shuō)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(kāi),S2閉合時(shí),L1、L2是并聯(lián)連接關(guān)系;當S1閉合時(shí),L1發(fā)生短路。
因為是并聯(lián)電路,一處發(fā)生短路,整個(gè)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(kāi)關(guān)S閉合時(shí),兩只小燈泡能同時(shí)發(fā)光的正確電路是( ) 分析:在四個(gè)電路中,在A(yíng)電路中,兩盞電燈串聯(lián),開(kāi)關(guān)S與一盞電燈并聯(lián),當開(kāi)關(guān)閉合時(shí),與開(kāi)關(guān)并聯(lián)的電燈就發(fā)生局部短路,所以,開(kāi)關(guān)閉合后,只有一盞燈亮。
B電路中,是開(kāi)關(guān)串聯(lián)在電路中的串聯(lián)電路,開(kāi)關(guān)閉合后,電路是通路,所以,兩盞串聯(lián)的電燈都會(huì )發(fā)光,B正確。C電路中,沒(méi)有電源,是一個(gè)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(shí),兩燈都會(huì )發(fā)光,但一盞燈沒(méi)有開(kāi)關(guān)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(fēng),又能吹熱風(fēng)的電吹風(fēng)的簡(jiǎn)化電路,圖中A是吹風(fēng)機,B是電熱絲。
將插頭插入插座,若只閉合開(kāi)關(guān)S1,電吹風(fēng)吹出的是____風(fēng);若將開(kāi)關(guān)S1、S2都閉合,電吹風(fēng)吹出的是____風(fēng)。(填“熱”或“冷”) 分析:該裝置中,吹風(fēng)機和發(fā)熱絲是并聯(lián)連接關(guān)系,S1是干路開(kāi)關(guān),它一閉合,吹風(fēng)機就開(kāi)始工作,吹出冷風(fēng);只有當S1、S2同時(shí)閉合時(shí),電熱絲才能和吹風(fēng)機同時(shí)工作,吹出熱風(fēng)。
所以,答案是:冷、熱。 進(jìn)一步分析:既然吹風(fēng)機和發(fā)熱絲是并聯(lián)連接關(guān)系,為什么不給它們各安裝一個(gè)開(kāi)關(guān)分別控制呢?因為,電熱絲是不能單獨工作的。
若單獨工作,產(chǎn)生的熱量不能及時(shí)散發(fā)出去,吹風(fēng)機的內部溫度會(huì )很高,會(huì )燒壞吹風(fēng)機的外殼,甚至帶來(lái)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(fēng)機既可以吹。
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