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图1是一惠斯通电桥电路,因英国物理学家惠斯通首先使用该电路来测量未知电阻的阻值而得名.R1、R2、R3、R4是电桥的四个“桥臂”电阻,电流表和R5构成了“桥支路”.因该电路结构特殊,其中各个元件的联接并非简单的串并联关系.当电桥平衡时,可以将“桥支路”作短路或断路的等效处理,而当电桥不平衡时,该电路虽然结构简单,但已经不属于简单直流电路,无法用串并联电路的分析方法进行求解.本文给出几种不平衡电桥电路的求解方法.1 基尔霍夫定律
基尔霍夫定律包括节点电流定律和回路电压定律.
①节点电流定律:在电路中任意一个节点上,任一时刻流入节点的电流之和等于流出该节点的电流之和,即
②回路电压定律:一个闭合回路中,从一点出发绕某一个回路一周回到该点时,各段电压降的代数和等于零,即
例1 在图1中,已知电阻,R1=4 Ω,R2=R3=12 Ω,R4=6 Ω,R5=3 Ω,E=12 V,求理想电流表A的读数.
解析 因该电路中R1×R4≠R3×R2,即对臂电阻的乘积不相等,所以该电路属于不平衡电桥电路,不好用简单直流电路的方法计算,现用基尔霍夫定律求解.
设各个电阻的电流分别为I1、I2、I3、I4、I5,方向如图2所示,则由节点电流定律,对图2中的节点a、b有
分别选取三个回路Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,绕行方向取顺时针方向,其中回路Ⅰ和Ⅱ已在图2中标出,回路Ⅲ由R1、R2、S、E构成(图中未标出),由回路电压定律,对以上三个回路有
将方程(1)、(2)代入(3)、(4)、(5),再代入电路中各个元件的参数值,可解得I5=0.5 A方向向下.(求解过程略)
点拨 ①基尔霍夫定律是电路的基本定律之一,不论在何种电路中,它阐明的各支路电流之间和回路电压之间的基本关系都是普遍适用的.理论上来讲,基尔霍夫定律可以解决一切电路问题,它思路简单清晰,对于基础好的学生来讲,是完全可以做到熟练掌握和灵活应用的,但是不足之处在于,如果支路较多,所列方程的个数也会随之增多,从而使得解题过程显得比较繁琐,但不失为解决非平衡电桥电路的一种有效方法.
②在列回路电压方程时,有两个注意点,一是电压符号的选取,回路电压定律指出“各段电压降的代数和等于零”,因此,如果遇到电位升的情况,电压要取负号;二是回路的选取要使得所列的电压方程独立,如本题中回路Ⅲ选取很显然该方程可以由方程(3)、(4)相加得到,用该方程与方程(1)、(2)、(3)、(4)联立是无法求解的,因而它不是独立的方程.2 戴维南定理
戴维南定理也叫等效电压源定理,即对外电路来说,一个含源二端线性网络可以用一个电压源来代替,该电压源的电动势E0等于二端网络的开路电压,其内阻R0等于含源二端网络内所有电源电动势为零,仅保留其内阻时,网络两端的等效电阻(输入电阻).
根据戴维南定理可以对一个含源二端网络进行简化,简化的关键在于正确理解和求出含源二端网络的开路电压和等效电阻.
例2 用戴维南定理求图1中理想电流表A的读数.
解析 移开R5和A这个待求支路,求二端网络的开路电压Uab,如图3所示.
开路后的电路为一简单直流电路,其中R1与R2串联,R3与R4串联,设此时R1与R2的电流为I12,R3与R4的电流为I34,方向如图所示,则即等效电源的电动势为E0=5 V.
再求等效电阻Rab,这时将电源电动势除去,如图4所示,则即等效电源的内阻为R0=7 Ω.
画出二端网络对应的等效电压源的电路图,并将R5和A支路接入,如图5所示,则
点拨 ①在实际问题中,遇到一个复杂直流电路,如果并不需要把所有的支路电流都求出来,在这种情况下,用基尔霍夫定律来计算就很复杂,而应用戴维南定理就比较方便.
②戴维南定理的两个关键步骤:求开路电压Uab和等效电阻Rab.在计算开路电压Uab时,必须注意代替含源二端网络的等效电压源E0的极性与开路电压Uab保持一致,如果求得的Uab是负值,则电动势E0的极性与图5中的相反;而求等效电阻Rab时,必须将网络内的各个电源除去,仅保留电源内阻.
③戴维南定理只适用于二端网络以及二端网络内部为线性电路的情形,如果二端网络内有非线性元件(如二极管、三极管等),或者所求部分为三端网络(如三相负载),则不适用,但如果所求支路中含有非线性元件,戴维南定理同样适用.3 节点电位法
以节点电位作为未知量,将各支路的电流用节点电位表示,再利用节点电流关系列出独立的电流方程进行求解,这就是节点电位法.
要想确定电路中节点的电位,只需在电路中任选一个节点,设其电位等于零,则所求点的电位即等于该点和零电位点之间的电压值.
例3 用节点电位法求图1中理想电流表A的读数.
解析 如图6,将图中另外两个节点c、d标出,各个电阻上的电流方向如图所示.
设d接地,则φd=0,φc=12 V,则各支路电流用节点电位可表示为
点拨 ①节点电位法实际上是以节点电位作为未知量分析电路的一种方法,适用于支路数较多,而节点数较少的电路中,本题中虽然有四个节点,但由于c、d的电位已知,所以实际上只有两个未知节点a和b,使用节点电位法的优点在于解题的方程较少.
②用节点电位法求解电路问题时参考点的选择要合适,应使该电路中其余节点的电位易于表示,使未知数尽可能少.4 互易定理
在一个只含电压源的线性电阻电路中,如X支路中的电压源UX在支路Y中产生的电流为IY,则当电压源由支路X移到支路Y中时,将在支路X中产生电流IY,这就是互易定理.
简单来讲,即在图1中,如果将电压源E与电流表A互换位置,根据互易定理,电流表的读数应该不变,从而可以从另一个角度求得电流表的读数.
例4 用互易定理求解图1中的电流表的读数.
解析 将图1中的电流表和电源互换位置,如图7所示,其对应的等效电路以及互换后各个电流的参考方向如图8所示,可知R1和R2并联,R3和R4并联.
在图8中,
R总=R5+R1R2R1+R2+R3R4R3+R4
根据串并联电路的分流公式可知,电阻R1和R3上的电流分别为
点拨 ①互易定理适用于线性网络只有一个电源时,电源支路和另一个支路之间的电压、电流关系.
②互易时电压源原来的位置应短路,电压源串联接入另一支路.5 Y-Δ等效变换
如图9和图10所示是一个Y形电阻网络和一个Δ形电阻网络,当这两个电阻网络分别接到同一个电路中时,如能保持这个电路中其余各部分的电流和电压不变,则这两个电阻网络对于这个电路是等效的,对应的等效变换关系如下(证明过程略):
Y形电路等效变换成Δ形电路的条件为
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34、讨厌别人等我、更讨厌等别人、早上谁催我、我咬你、所以别理他、因为早上是一天中脾气最差的时候、
35、喜欢封闭空间、喜欢淡淡的失重感、最喜欢手机关机谁都找不到我的那几个小时、喜欢在上述情况下吃东西、且从没觉得飞机餐难吃过、我就是爱坐飞机、每次在飞机上都是我效率最高的时候、当然还少不了诱人的空姐、
36、我若睡饱、便是晴天、无逻辑、无规律、就那么邪、JGD、干活吧、
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关键词:电子电路 焊接 操作 技巧
一、焊接工具的使用
1.电烙铁种类和构造
常用的电烙铁有外热式、内热式、恒温式和吸锡式几种,它们都是利用电流的热效应进行焊接的。
(1)外热式电烙铁。烙铁头安装在烙铁芯里面,所以称为外热式电烙铁。常用的外热式电烙铁规格有25W、75W和100W等。烙铁头是用纯铜制成的,作用是储热量和传导热量。为适应不同焊接物的要求,常见的烙铁头形状有锥形、凿形、圆斜面形等。
(2)内热式电烙铁。由于烙铁芯安装在烙铁头里面,因而发热快、热效率高,故称为内热式电烙铁。它常用的规格有20W、35W、50W等几种,热效率相当于外热式电烙铁两倍左右。
另外还有吸锡式电烙铁和恒温式电烙铁。吸锡式电烙铁是将活塞式吸锡器与电烙铁融为一体的拆焊工具,它具有使用方便、灵活、适用范围宽等特点。
2.电烙铁的选用及使用方法
(1)选用时,应考虑以下几个方面:①焊接集成电路、晶体管及其他受热易损元件时,应选用20W内热式或25W外热式电烙铁,或50W内热式电烙铁。②焊接导线及同轴电缆时,应选用45~75W外热式电烙铁,或50W内热式电烙铁。③焊接圆套的元器件时,如大电解电容器的引脚、金属底盘接地焊片等,应选用100W以上的电烙铁。
(2)使用方法和注意事项。①电烙铁的握法有3种,一是反握法,用5个手指把电烙铁的手柄握在掌内,此法适用于大功率电烙铁,焊接散热量较大的被焊件;二是正握法,使用的电烙铁功率也比较大,且多为变形烙铁头;三是握笔法,适用于小功率的电烙铁。②使用前应进行检查,有无短路、断路,是否漏电等。③新的电烙铁在使用时必须进行搪锡处理。④不使时,不要长期通电。⑤焊接时最好使用中性的松香焊剂。⑥更换电烙铁芯时要注意引线不要接错。
3.其他常用工具
其他常用工具有尖嘴钳、扁嘴钳、斜嘴钳、镊子。另外金属直尺、金属卷尺、扳手、小刀、螺钉旋具、锥子、针头等也是经常用到的工具。
二、焊料与焊剂
1.焊料
焊料的熔点比被焊物的熔点低,而且易于与被焊物连为一体。在电子产品装配中,一般都选用锡铅系列焊料。
2.焊剂
电子电路中的焊接通常采用松香、松香酒精焊剂。
三、焊接工艺
1.对焊接的要求
焊接质量直接影响整机产品的可靠性与质量。因此,在锡焊焊接时,必须做到:①焊点的机械强度要满足需要。②焊接可靠,保证导电性能良好。③焊点表面要光滑、清洁。
2.焊接前的准备
(1)元器件引脚加工成型。
(2)搪锡(镀锡)。除少数有银、金镀层的引脚外,大部分元器件引脚在焊接前必须先搪锡。
3.焊接的五步操作法
掌握焊接的五步操作法:准备、加热、送丝、去丝、移电烙铁。
4.焊接操作手法
(1)采取正确的加热方法。
(2)加热要靠焊锡桥。
(3)采用正确的电烙铁撤离方式。
(4)焊锡量要合适。过多,不但浪费,而且易短路;过少,易焊接不牢。
四、导线焊接技术
导线与接线端子,导线与导线之间的焊接有3种基本形式。
1.导线同接线端子的焊接
(1)绕焊:把经过搪锡的导线端头在接线端子上缠一圈,用钳子拉紧缠牢后进行焊接。
(2)钩焊:将导线端弯成钩形,钩在接线端子上,并用钳子夹紧后焊接。
(3)搭焊:把搪锡的导线端搭到接线端子上,并用钳子夹紧后焊接。
2.导线与导线的焊接
(1)去掉一定长度的绝缘外层。
(2)端头搪锡,并套上合适的绝缘套管。
(3)绞合导线,施焊。
(4)趁热套上套管,冷却后套管固定在接头处。
五、集成电路焊接技术
由于集成电路内部集成度高,焊接温度不能超过200℃。因此,对集成电路进行焊接时,应注意以下几点。
第一,集成电路引脚一般是经镀银处理的,不需要用刀刮,只需要酒精擦洗或用橡皮擦干净即可。
第二,如果引脚有短路环,焊接前不要拿掉。
第三,电烙铁最好用20W内热式,并要有可靠的接地措施,或者利用余热进行焊接。
第四,焊接时间不宜过长,每个焊点最好用2s的时间完成,连续焊接不超过10s。
第五,使用低熔点焊料,一般不超过150℃。
第六,工作台面上如果铺有橡皮、塑料等易于积累静电的材料,电路芯片及印制电路板不宜放在台面上。
第七,引脚必须和印制电路板插孔对应,集成电路安全焊接顺序为:地端输出端电源端输入端,且要防止焊点之间短路。焊接完毕,用棉纱蘸适量的酒精擦净焊接处残留的焊剂。
六、拆焊基本操作
关键词:电子电路 检修工艺 操作技巧
一、较复杂电子电路故障检修的步骤
1.电子电路类型识别
电子电路检修前,必须对检修的电子电路进行性质识别。判断电路是模拟电路、数字电路还是集成运算放大电路;是处理、放大信号的,还是产生信号的振荡电路;是电源电路还是开关电路。不同性质的电路,其检修的方法、测量的手段,分析故障的要点等都不相同。
2.根据故障现象在电路图上分析故障范围
根据电子电路的功能、信号等方面进行区域划分,结合故障现象,确定检查的区域范围。
3.确定电路检测方案
确定电子电路的性质后,针对其特点,确定对电路进行检测选用的仪器仪表、步骤、方法、测量点。
4.用测量法确定故障点
运用检查工具和测量测试仪器仪表,对各个测量点进行测量判断。根据仪器、仪表显示的结果,遵循测量步骤,进行测量分析,直至查找到故障点。
5.检修故障点,并通电试机
对电子电路进行器件检修或更换后,必须进行调试,使其符合原来电路的要求。
6.整理现场
断开电子电路的电源开关,将桌面杂物清理干净。最后将电烙铁断开电源,将工具、仪表和材料摆放整齐。
7.作好维修记录
记录内容可包括:电子设备的型号、名称、编号,故障发生日期,故障的现象、部位、原因,损坏的电器,修复措施及修复的运行情况等。记录的目的是作为档案以备日后维修的参考,并通过对历次故障的分析,采取相应的有效措施,防止类似事故的再次发生或对电气设备本身的设计提出改进意见等。
故障检修的操作要点:一是测量在线电子元器件时,通过对换表笔进行测量结果比较,能较好地避免判断失误。二是在测量法检查故障点时,一定要保证各种测量工具和仪表完好,使用方法正确,还要注意感应电对其他电子元器件、电子电路的影响,以免扩大故障范围。三是检修完毕后,应将检修过程涉及的各焊点重新检测一遍,是否有虚焊、漏焊现象;各连接导线应整理规范美观,同时,将印制电路板及箱壳内的灰尘、杂物清理干净。四是每次排除故障后,都应及时总结经验,并做好维修记录。
二、较复杂电子电路故障检修注意事项
1.较复杂电子电路故障检修应注意的问题
(1)在处理故障时,与电路图中的参数进行比较,可以少走弯路。
(2)根据需要,需补焊的焊点按焊接工艺要求补焊,该更换的电子元器件按同型号同参数的要求更换。
2.元器件的拆法和重新焊接应注意的几个问题
(1)引脚较少的元器件的拆法。一手拿电烙铁加热待拆元器件的引脚焊点,熔化原焊点上的焊锡,一手用镊子夹住元器件轻轻往外拉。
(2)多焊点元器件且元器件引脚较硬的拆法。①采用吸锡器、吸锡材料或吸锡式电烙铁逐个将焊点上焊锡吸掉后,再将元器件拉出。②采用专用工具,一次将所有焊点加热熔化,取下被焊物。
(3)重新焊接。重焊电路板上的元器件,首先将元器件孔疏通,再根据孔距用镊子弯好元器件引脚,然后插入元件进行焊接。
三、较复杂电子电路故障的检修方法
1.直流电压检查法
对整个电子电路某些关键点在有无信号时的直流电压进行测量,并与正常值相比较,经过分析便可确定故障范围,然后再测量此故障电路中有关点的直流电压,就能较快地找出故障所在点。
2.交流电压检查法
交流电压检查主要是用来测量交流电路是否正常。对于音频输出电路或场输出电路,有时也可以用万用表dB挡或交流电压挡串联一只高压电容器,来检测有无脉冲或音频信号,由于所测量的是脉冲或音频电压,万用表的读数只作为判断电路是否正常的参数,不能代表实际电压值。
3.电阻检查法
电阻检查通常在关机状态下进行,主要检查内容如下:
(1)用来测量交流和稳压直流电源的各输出端对地电阻,以检查电源的负载有无短路或漏电。
(2)用来测量电源调整管、音频输出管和其他中、大功率管的集电极对地电阻,以防止这些晶体管集电极对地短路或漏电。
(3)测量集成电路各脚对地电阻,以判断集成电路是否损坏或漏电。
(4)直接测量其他元器件,以判断这些元器件是否损坏。
4.电流检查法
直流电流检查,常用来检查电源的输出电流,各单元电路的工作电流,尤其是输出极的工作电流,这种方法更能定量反映电路的静态工作是否正常。
5.示波器测量法
――2005年7月12日,斯坦福大学毕业典礼演讲
“在做电脑这方面,靠硬件来造出比别人好一倍的东西是不可能的。明白怎么组装电脑的人太多了。你做出来的电脑在硬件方面能比别人好上三分之一或者二分之一就不简单了,即使是这样,6个月后你一样会被超越。不过,你可以软件方面比他人出色,事实上,我认为我们在软件方面飞跃式的创新,至少比其他人超前五年。”
――1994年6月16日,《滚石》杂志采访
“我认为,成功企业家与不成功企业家的区别中,有一半说到底都会落在‘毅力’二字上。创业确实非常非常难,要把整个生命都投入进去。而且,创业会有一段非常艰难的阶段,我相信大多数人走到这一步的时候都放弃了。这没什么可指责的,因为这段路真的非常难走,你要付出的是全部的生活,需要你一天18个小时,一周七天的拼命。除非你对这份事业具有无与伦比的热情,否则绝不可能坚持下来。”
――1995年,4月29日,史密森学会采访
“设计这个词很有意思,有人觉得这个词指的是‘看起来怎么样’。不过,如果你深挖,就会发现关键还是‘用起来怎么样’。苹果电脑Mac虽然‘看起来很不一样’,但核心并不在此,说到底是‘用起来很不一样’。”
――1996年2月,《连线》杂志采访
“毕加索有一句名言:‘好的艺术家抄,伟大的艺术家盗。’我们对于偷走好创意这件事从来都不觉得有什么可羞耻的。之所以能制造出像苹果机(Macintosh)这么棒的产品,很大一部分原因就是,制造这台机器的参与者有音乐家、诗人、艺术家、动物学家和历史家等等,他们恰好还是世界上最棒的计算机科学家罢了。”
――1996年6月,美国公共广播公司纪录片《书呆子的胜利》
“我觉得人们想要的娱乐方式是,自己决定什么时候,什么方法,用什么设备。这种源动力会让各大娱乐公司最终细分出各类商业模式⋯⋯如果你提供内容服务,那好极了,会有越来越多的人想要通过不同的方式使用你提供的内容,这样你才有生意做。不过转变有时候会很难。”
――2007年5月30日,“全部数字化”(All Things Digital)会议发言
“我们要做的是想办法让人们愿意为这些辛苦得到的内容掏钱。这样,我们才能为他们提供更多的东西。我也不知道什么样的方法能有用,但作为目前最成功的网上内容提供商,我可以说,经营苹果公司最大的收获就是:薄利多销⋯⋯我觉得人们会愿意为购买内容出钱,人们会愿意出钱买音乐、买视频、以及其他一切新兴的内容。”
――2010年6月1日,“全部数字化”会议发言