作者：王兰君
出版社：电子工业出版社
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电工基础自学入门试读：
版权信息书名：电工基础自学入门作者：王兰君排版：小暑暑出版社：电子工业出版社出版时间：2017-08-01ISBN：9787121319969本书由电子工业出版社有限公司授权北京当当科文电子商务有限公司制作与发行。— · 版权所有 侵权必究 · —前 言随着电气化程度的日益提高，电气工作人员的需求量也在不断增加。为了满足初学电工人员想用较短的时间学习很实用技术的要求，我们根据实际工作经验，以形式新颖的方式，编写了 《电工基础自学入门》一书，目的是给初学电工人员在工作实际应用中提供更贴切的技术和技能上的帮助，并应用在工作当中，从而取得好的效益。本书在技术讲解中，较全面地介绍电工常用技术，如电工经常接触的操作技能、焊接操作技能及电工元器件，照明方面的技术、电动机应用及电力变压器和变频技术等电工新技术。在介绍识图知识的基础上，侧重培养电工解决实际识图的能力，使其能够更好地将相关知识和技能应用在工作当中，达到会识图、会制图、会应用。
本书通俗易懂，图文并茂，涉及面广，形象直观，可按图索骥，通过实际工作对应灵活应用，可使学习变得更轻松，也更有趣。
本书突出实用，注重技能的培养，通过举一反三，可以实现用最少的时间，学习最实用技术的目的。
参与本书编写的还有黄海平、王文婷、邢军、黄鑫、凌万泉、高惠瑾、凌玉泉、李燕、朱雷雷、凌珍泉、贾贵超、张杨、刘彥爱、刘守真等同志，在此表示感谢。
由于编者水平有限，书中难免有错误和不足之处，恳请广大读者批评指正。编 者第1章 电工电子技术1.1 电阻器
1.电阻器的分类
电阻器的种类很多，常用的有碳膜电阻器、金属膜电阻器、水泥电阻器、线绕电阻器等，如图1-1所示。图1-1 电阻器（1）碳膜电阻器。
碳膜电阻器的阻值范围为0.75Ω～10MΩ，额定功率有0.1W、0.125W、0.25W、1W、2W、5W、10W等，少数做成25W、50W、100W。
碳膜电阻器的温度系数小，稳定性好，应用较多，价格便宜，广泛应用于直流、交流和脉冲电路中。（2）金属膜电阻器。
金属膜电阻器耐热特性和稳定性较好，温度系数小，潮湿系数小，噪声小，可工作在120℃的温度条件下，且体积小，阻值范围为1Ω～600MΩ，精度可达0.5％，额定功率不超过2W。
2.电阻器的技术参数（1）标称阻值及允许偏差。
标称阻值是指电阻器上标注的阻值。标称阻值往往和它的实际值之间有偏差，允许的最大偏差除以标称阻值所得的百分数叫做电阻器的允许偏差。它反映了电阻器的精度。不同精度的电阻器有一个相应的允许偏差。
固定电阻器的Ⅰ级和Ⅱ级大多能满足普通电路的设计要求；精度为005级、01级和02级的电阻器均为精密型电阻器，常用来供测量、比较电路及精密电子装置选用。
电阻器的允许偏差与它的标称阻值系列有关，详细的对应数据可查国家标准GB/T 2471—1995。（2）额定功率 （标称功率）。
当电阻器中通过电流的时候，电阻器会发热。如果电阻器的发热量超过它所能容忍的限度，则这个电阻器就会被烧坏。
额定功率是指在正常大气压力和规定的温度下，电阻器长期连续工作并能满足规定的性能要求时，所允许耗散的最大功率，常用P表示。（3）最高工作电压。
最高工作电压是指电阻器长期工作不发生过热或电击损坏的电压 （直流电压或交流电压均方根值）。（4）温度系数。
电阻器在规定范围内工作时，环境温度每变化1℃，电阻值的相对变化数被称为电阻温度系数。温度系数越小，电阻器的热稳定性越好。
除上述参数外，电阻器还有静噪声、频率特性、稳定度等参数。对于要求较高的电路，如低噪声放大器和超高频电路等，要求静噪低，电阻器的分布电容和分布电感应尽量小，电阻值不应随频率的升高而变化等，对电阻器应提出静噪声和频率特性等要求。
3.色环电阻
色环电阻是在电阻器上涂有4个色环，偏向电阻器的一端。如果电阻体积较小，色环均匀分布，则由误差色环来区分首尾。四色环电阻如图1-2（a）所示所示，色环第一圈A表示电阻值的最高位数字，C第二圈B表示电阻值的第二位数字，第三圈C表示再乘以10，第四圈D表示阻值的允许误差。
5位有效数字的色环电阻如图1-2 （b）所示，色环第一圈A表示电阻值的最高位数字，第二圈B表示电阻值的第二位有效数字，第三D圈C表示电阻值的第三位有效数字，第四圈D表示再乘以10，第五圈E表示阻值的允许误差。电阻的单位为欧姆 （Ω）。图1-2 色环电阻
色环电阻颜色的表示值见表1-1。表1－1 色环电阻颜色的表示值
例如，若4个色环分别为红 （第一位数）、紫 （第二位数）、橙 （乘数）、金 （允许误差）， 则电阻值为R=（2×10+7）×310±5％（Ω）。
若5个色环分别为橙 （第一位数）、橙 （第二位数）、红 （第三位数）、棕 （乘数）、蓝（允许误差）， 则电阻值为R=（3×100+3×110+2）×10±0.25％=3320±0.25％（Ω）。
为了帮助读者记忆色环电阻的阻值，口诀如下：
棕1红2橙是3，4、5黄绿6是蓝，7紫8灰白是9，黑色圆圆大鸭蛋。金银代表误差数，颜色数码记周全。常用电阻四个环，环靠哪头哪头算，一环二环有效环，三环倍乘是关键，四环代表误差数，一般应用不要管。精密电阻有五环，三位数字是特点，倍乘误差四五环，应用自如真方便。
4.可变电阻
可变电阻分为滑动式、旋转式，如图1-3所示。图1-3 可变电阻（1）电阻器符号及其表示法。
如图1-4所示，在电路图中，电阻器用字母R来表示，电位器用字母RP表示。图1-4 电阻器符号（2）电阻器功率表示法。
电阻器的额定功率是指在长期连续负荷而不损坏或基本不改变性能的情况下，在电阻器上允许消耗的最大功率。当超过额定功率时，电阻器的阻值会发生改变，严重时还会烧坏。普通电阻的额定功率随电阻尺寸的增大而增大。额定功率为0.05～2W的一般不标出，而大功率电阻器的额定功率往往直接标在电阻器上面，如图1-5所示。图1-5 电阻器功率表示法（3）电阻器的标称值。
固定电阻器阻值的大小不是无穷多个连续数值，而是按一定规律制造的，产品出厂时给定的值，该值称为标称值，标示在电阻器上。
电阻器的标称值见表1-2。表1－2 电阻器的标称值
表1-2列出的是普通型 （含Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级）固定电阻器的标称值n系列。将表中的标称值乘以10，100，1000，…，10（n取正整数），则可扩大阻值范围。
5.电阻器的选择
在选用电阻时，不仅要求其各项参数 （额定功率、阻值、允许误差、耐压等）符合电路的使用条件，还要考虑外形尺寸和价格等方面的因素。选用标称阻值系列允许偏差多用±5％ 的，选取电阻的额定功率为实际计算值的2～3倍，也可根据电路的工作频率选择电阻的类型。RX型线绕电阻的分布电感和分布电容较大，只适用于频率低于50kHz的电路中；RH型合成膜电阻器和RS型有机实心电阻器可用于几十兆赫兹电路中；RT型碳膜电阻器可用于1000MHz左右的电路中；而RJ型金属膜电阻器和RY型氧化膜电阻器可用于高达数百兆赫兹的高频电路中。
在选用过程中，要仔细分析电路的具体要求。在那些稳定性、耐热性、可靠性要求较高的电路中，应该选用金属膜或金属氧化膜电阻；如果要求功率大、耐热性能好、工作频率不高，则可选用线绕电阻；对于无特殊要求的一般电路，可用碳膜电阻，以便降低成本。
6.电阻器的测量
具体的检测方法：用万用表的欧姆挡，欧姆挡的量程应视电阻器阻值的大小而定。一般情况下应使指针落到刻度盘的中间段，以提高测量精度。这样做的原因是万用表的欧姆挡刻度线是非线性的，而中间段分度较细且准确。（1）换万用表欧姆挡的不同量程时，首先要进行万用表指针的校零，如图1-6所示。图1-6 电阻器的测量（2）用万用表检测电阻器的阻值时，手不能同时接触被测电阻器的两根引脚，以避免人体电阻对测量结果的影响。（3）测量电阻器时，红、黑表笔可以不分，不影响测量结果。（4）欧姆挡量程选得是否合适将直接影响测量精度。例如，测10Ω的电阻器时，应选用R×1挡，如选用R×1k挡，则其读数精度极差。因此，认真选择欧姆挡量程是提高测量精度的重要环节；被测电阻器的阻值为几欧姆至几十欧姆时，可选用R×1挡；被测电阻器的阻值为几十欧姆至几百欧姆时，可选用R×10挡；被测电阻器的阻值为几百欧至几千欧时，可选用R×100挡；被测电阻器的阻值为几千欧姆到几十千欧姆时，可选用R×1k挡；被测电阻器的阻值在几千欧姆以上时，可选用R×10k挡。
7.电阻器的代换（1）普通电阻器的代换。
当电阻器在使用中出现断裂、阻值与标称阻值不符、短路、端部引出线接触不良时，都要进行更换。
代换的原则是阻值与功率最好与原来的一致。当没有同规格的电阻时，应采用额定功率大的代换功率小的，精度高的代换精度低的。当阻值不符时，可通过电阻器的串联、并联的方法取得相应阻值：通过串联可增大阻值，通过并联可减小阻值。但要注意不同的阻值所分担的功率是不同的。串联电路中阻值越大，其分担的功率就越大；并联电路中阻值越大，其分担的功率就越小。（2）热敏电阻器的代换。
热敏电阻器损坏后，可用同型号、同阻值、同功率的进行代换，如没有同型号的，可选用同一系列的其他型号代用。1.2 电位器
1.电位器的外形与符号
电位器又叫可变电阻，分为旋转式开关电位器、推拉式开关电位器等。根据电路不同的技术要求，各种电位器介绍如下。
金属膜电位器耐温性能好、分辨力强，但阻值变化范围较窄。
实芯电位器体积小，耐温、耐磨，分辨力强。
合成碳膜电位器分辨力强，阻值范围宽，但阻值的稳定性及耐温、耐湿性差。
金属玻璃釉电位器分辨力强，阻值范围宽，可靠性高，高频特性好，有耐温、耐湿、耐磨、通用性好等特点。
线绕电位器接触电阻低、精度高、温度系数小，缺点是分辨力、可靠性差，不宜应用于高频电路。标称阻值一般不低于100Ω，既有小功率型也有大功率型。
电位器的外形与符号如图1-7所示。图1-7 电位器的外形与符号
2.电位器基本参数（1）直线式。
直线式指电位器的阻值随转轴的旋转作均匀变化，并与旋转的角度成正比，即阻值变化与转角成直线关系。直线式电位器适用于阻值均匀调节的场合，如适用于偏流调整、分压等电路中。（2）指数式。
指数式指电位器的阻值随转轴的旋转呈指数规律变化，即开始转动时阻值变化较小，随着角度的加大，其阻值变化加快。指数式电位器适合于进行音量控制，这是由于人耳对微小的声音稍有增加时听感很灵敏，但增大到一定程度后，人耳的感觉却变化不大。因此，使用指数式电位器进行音量控制，客观上可使音量与电位器转角近似呈 “线性”关系。（3）对数式。
对数式指电位器的阻值与转轴的旋转角度成对数关系，即阻值的变化在开始时较快，而在转角较大时，阻值变化较慢，对数式电位器适用于音调控制及电视机中的黑白对比度调节等。（4）动态噪声。
电位器的动态噪声是指其滑动臂的接触刷在电阻体上运动时，由于电阻体电阻率分布的不均匀性和接触刷触头接触电阻的不规则变化等因素而产生的噪声。它附加在输出电压上，对前级放大器的信噪比及精密控制会产生不良影响。电位器的动噪声远比静噪声大，为毫伏数量级。（5）阻值的最大值和最小值。
电位器壳体上标示的阻值为它的标称阻值，也是电位器的最大电阻值。由于滑动臂接触刷触头存在接触电阻，因而电位器的最小电阻值不为零，要求越小越好。
电位器除上述参数外，还有符合度、线性度、平滑性、阻值允许偏差和精度、温度特性、额定功耗、额定工作电压和最高工作电压等参数。可根据使用场合及用途，对这些参数予以考虑。
3.电位器的选择（1）根据电路要求和用途，选用具有适宜阻值变化特性 （也称输出函数特性）的电位器。
在用于分压或偏流调整时，应选用直线式 （X型）电位器；在用于收录机、电视机等的音量控制时，应选用指数式 （Z型）电位器。若买不到指数式电位器，则可用直线式电位器勉强代用，但不可用对数式 （D型）电位器，否则会大大缩小音量的调节范围。在用于音调调制时，宜采用对数式 （D型）电位器。（2）根据电路要求和使用场合，选用合适类型的电位器。
对于要求不高的普通电路或使用环境较好的场合，宜首选碳膜 （或合成膜）电位器。这类电位器结构简单，价格低廉，稳定性较好，规格齐全。
对于要求性能稳定、电阻温度系数小、需要精密调节的场合，或消耗的功率较大的电路，宜选用普通线绕电位器；而对于需要进行电压或电流微调的电路，则应选用微调型线绕电位器；对于需要进行大电流调节的电路，则应选用功率型线绕电位器。
对于工作频率较高的电路，不宜选用线绕电位器 （因为其分布电感和寄生电容大），应选用玻璃釉电位器。
对于高温、高湿，且要求电阻温度系数小的场合，也宜选用玻璃釉电位器。
对于要求能耐磨、耐热或需要经常调节的场合，可选用有机实芯电位器。
对于要求耐磨性好、动态噪声小、分辨率高的电路，可选用导电塑料电位器。（3）根据安装位置、用途，应注意电位器的结构、形体大小及轴柄式样和长短。
对于不经常调整阻值的电路，应选用轴柄短并有刻槽的电位器，一般用螺丝刀调整好后不要再轻易转动；对于震动幅度大或在移动状态下工作的电路，应选用带锁紧螺母的电位器；对装在仪器或电器面板上的电位器，应选轴柄尺寸稍长且螺纹可调 （配旋钮）的电位器；对于小型或袖珍式收音机的音量控制，应选用带开关的小型或超小型电位器。
4.电位器的测量
电位器也叫做可变电阻，分为旋转式开关电位器、推拉式开关电位器等。
测量电位器时，首先要转动旋柄，看看旋柄转动是否平滑，开关是否灵活，开关通、断时 “喀哒”声是否清脆，并听一听电位器内部接触头和电阻体摩擦的声音，如有 “沙沙”声，说明质量不好。用万用表测试时，先根据被测电位器阻值的大小，选择好万用表的合适电阻挡位，然后可按下述方法进行检测。（1）用万用表的欧姆挡测 “1”、“2”两端，其读数应为电位器的标称阻值，如万用表的指针不动或阻值相差很多，则表明该电位器已损坏。（2）测量电位器的活动臂与电阻片的接触是否良好。用万用表的欧姆挡测 “1”、 “2”（或 “2”、“3”）两端，将电位器的转轴按逆时针方向旋至接近 “关”的位置，这时电阻值越小越好。再顺时针慢慢旋转轴柄，电阻值应逐渐增大，表头中的指针应平稳移动。当轴柄旋至极端位置 “3”时，阻值应接近电位器的标称值。如万用表的指针在电位器的轴柄转动过程中有跳动现象，则说明活动触头有接触不良的故障。电位器的测量如图1-8所示。
5.电位器的代换
在代换损坏的电位器时，应尽量按原电位器的型号、规格购买。阻值的代换可按标称阻值的120％左右考虑。标称阻值一般依据E6系列 （允许偏差为±20％）和E12系列 （允许偏差为±10％）给出数值，精密电位器除外。代换电位器的功率不应小于原电位器的额定功率。
对于用于音量、音调及对比度调节的电位器，代换时务必注意它的阻值变化特性 （输出函数特性）属于哪一种。图1-8 电位器的测量1.3 电容器
1.电容器的分类
电容器可分为固定式和可变式两大类。固定式电容器是指容量固定不能调节的电容器，而可变式电容器的容量是可调整变化的。按其是否有极性来分类，可分为无极性电容器和有极性电容器。常见的无极性电容器按其介质的不同有纸介电容器、油浸纸介电容器、金属化纸介电容器、有机薄膜电容器、云母电容器、玻璃釉电容器和陶瓷电容器等，其外形及符号如图1-9所示。有极性电容器按其正极材料不同，有铝电解电容器、钽电解电容器和铌电解电容器。其外形如图1-10所示。在电路中电容器用字母C表示。图1-9 固定无极性电容器的外形及符号
2.电容器的标称值（1）电容器的标称电压为 6.3V、10V、16V、25V、32V、40V、50V、63V、100V、160V、250V、400V等。（2）标称容量值。
①高频纸介质、云母介质、玻璃釉介质、有机薄膜介质标称系列：图1-10 电解电容器的外形
1.0μF、1.1μF、1.2μF、1.3μF、1.5μF、1.6μF、1.8μF、 2.0μF、2.2μF、 2.4μF、 2.7μF、 3.0μF、 3.3μF、 3.6μF、 3.9μF、 4.3μF、 4.7μF、 5.1μF、5.6μF、6.2μF、6.8μF、7.5μF、8.2μF、9.1μF。
②纸介质、金属化纸介质、复合介质、低频有机薄膜介质标称系列：
1.0μF、1.5μF、2.0μF、2.2μF、3.3μF、4.0μF、4.7μF、5.0μF、6.0μF、6.8μF、8.0μF。
③电解电容器：（钽、铌）1.0μF、1.5μF、2.2μF、3.3μF、4.7μF、6.8μF；（铝） 1μF、2μF、5μF、10μF、20μF、50μF、100μF、200μF、500μF、1000μF、2000μF、5000μF。
3.电容器的主要参数（1）电容量。
电容量是指储存电荷的能力大小，简称电容或容量。（2）耐压。
电容器的耐压常用以下3个量表示。
①额定直流工作电压。额定直流工作电压是指电容器能长期安全使用的最高工作电压。一般电容器外壳上标注的就是这个电压。一旦外加电压超过它的额定电压，则电容器的电介质就会被击穿，导致两个极板间短路。
②试验电压。试验电压是指短时间 （通常为5～60s）加上而不被击穿的电压。试验电压比额定工作电压高约1倍。电解电容器无此试验电压。
③交流工作电压。交流工作电压指长期安全工作所允许加的最大交流电压有效值。该值对于工作在交流状态 （如用于交流降压、耦合等）的电容器来说有要求。（3）允许误差。
电容器壳体上标注的电容值为标称值。电容标称值系列的规定方法与电阻的规定方法基本相同，常见的有：0级容许误差E48， ±2％；Ⅰ级容许误差E24， ±5％；Ⅱ级容许误差E12， ±10％；Ⅲ级容许误差E6， ±20％。通常，电容器的偏差值大多标在外壳体上。（4）绝缘电阻。
绝缘电阻能表示出电容器漏电的大小，其值为额定工作电压与漏电流之比。
这是由于任何电容器所用的电介质材料都不是绝对绝缘的，电容器在加上电压后，总会有微弱的电流通过绝缘介质，这就是电容器的漏电流。电容器的绝缘电阻越大越好。一般小容量固定电容器的绝缘电阻可高达数百兆欧甚至上千兆欧。（5）环境温度。
大多数电容器应能在-25～ +85℃的温度范围内长期正常工作。电容器使用的环境温度通常按规定进行。（6）频率特性。
电容器工作在交流状态下，除有损耗电阻外，还会产生与之串联的电感。当频率升高时，电感呈现的感抗增大，对电容的影响增大。因此，不同品种的电容器有各自的最高工作频率限制。（7）电容器的损耗。
电容器在交变电场作用下，其内电介质的分子由于极化会消耗一部分电能，表现为介质发热，且随温度的升高损耗加大，严重时会烧坏电容器。在高压电路和高频电路中，应采用低介质损耗的电容器。（8）温度系数。
当温度升高或降低时，电容器的容量会随温度的变化而变化，用温度系数表示电容量和温度之间的关系。温度系数是指在一定温度范围内，温度每变化1℃时，电容量改变的数值ΔC与原来电容量数值之比。电容器的温度系数有正温度系数和负温度系数之分。
4.电容器的选择
电容器是电路中应用最多的元器件之一，被广泛应用于高频和低频电路中。在实际选用时，除了满足电容器的技术参数 （标称容量及允许误差、绝缘性能和损耗、额定电压、无功功率、稳定性等）外，还要综合考虑体积、质量、成本、可靠性等方面的因素。
电容器的种类繁多，性能指标各异，合理选择电容器对电路设计十分重要。一般说来，电路极间耦合多选用纸介电容器 （CZ）或涤纶电容器 （CL）；电源滤波和低频旁路宜选用铝电解电容器 （CD）；高频电路和要求电容稳定的地方选用高频瓷介电容器 （CC）、云母电容器 （CY）或钽电解电容器 （CA）。如果在使用过程中经常调整，则选用可变电容器（CB）；如果不需要经常调整，则选用微调电容器。
也可根据容量大小和频率高低选择。（1）大容量电容器的选择。
①低频、低阻抗耦合电路，旁路电路，退耦电路，电源滤波电路，选用几微法以上大容量电容器 （电解电容器等）；
②要求较高的电路，如长延时电路，选用以钽或铌为介质的优质电容器。（2）小容量电容器的选择。
小容量电容器指小于几微法至几皮法的电容器，品种多，用途广，多数用于高频电路。常用数字和文字标志：采用数字标志容量时用三位整数，第一、二位为有效数字，第三位表示有效数字后面加零的个数，单位为皮法 （pF）。例如，“223”表示电容器的容量为22000pF。9但第三个数是 “9”时例外，如 “339”表示的容量不是33×10pF，-1而是33× 10pF。采用文字符号表示电容量时，将容量的整数部分写在容量单位标志符号的前面，小数部分放在容量单位符号的后面，如0.68pF标志为6p8，3.3pF标志为3p3，1000pF标志为1n，6800pF标志为6n8，2.2μF标志为2μ2等。
①对于一般电路，采用纸介电容器质量就可满足要求。
②稳定性要求高的高频电路，如各种振荡电路、脉冲电路等，选用薄膜、瓷介、云母电容器。
③对于可变电容器，按电路计算得到的最大和最小容量，结合容量变化特性予以选择。（3）选择注意事项。
①所选电容器的额定电压应高于电容器两端实际电压的1～2倍，但电解电容器例外，应使电容器两端的实际电压等于所选额定电压的50％～70％才能发挥电解电容器的作用。
②不同精度的电容器，价格相差很大。选用以满足要求为止，不要盲目追求电容器的精度等级。
③由于介质材料不同，电容器的体积相差几倍至几十倍，单位体积的电容量称为电容器的比率电容，比率电容越大，电容器的体积越小，价格越贵。
5.一般电容器的测量（1）一般电容器的测量。
将万用表置于R×10挡，用两表笔分别接触电容器引脚，测得的电阻越大越好，一般在几百千欧至几千千欧；若测得的电阻很小甚至为零，则说明电容器内部已经短路，如图1-11所示。图1-11 一般电容器的测量
当测量中发现万用表的指针不能回到无穷大位置时，此时指针所指的阻值就是该电容器的漏电电阻。指针距离阻值无穷大位置越远，说明电容器漏电越严重。有的电容器在测其漏电电阻时，指针退回到无穷大位置，然后又慢慢地向顺时针方向摆动，摆动得越多表明电容器漏电越严重。（2）电容器的断路测量。
电容器的容量范围很宽，用万用表判断电容器的断路情况时，首先要看电容量的大小。对于0.019μF以下的小容量电容器，用万用表不能准确判断其是否断路，只能用其他仪表进行鉴别 （如Q表）。
对于0.01μF以上的电容器，用万用表测量时，必须根据电容器容量的大小选择合适的量程进行测量，然后才能正确地给予判断。
如测300μF以上容量的电容器时，可选用R×10挡或R×1挡；如要测10～300μF电容器时，可选用R×100挡；如要测0.4710μF的电容器时，可选用R×1k挡；如要测0.01 ～0.47μF的电容器时，可选用R×10k挡。
按照上述方法选择好万用表的量程后，便可将万用表的两表笔分别接电容器的两引脚，测量时，如指针不动，则可将两表笔对调后再测，如指针仍不动，则说明电容器断路。（3）电容器的短路测量。
用万用表的欧姆挡，将万用表的两表笔分别接电容器的两引脚，如指针所示阻值很小或为零，且指针不再退回无穷大处，则说明电容器已经击穿短路。需要注意的是，在测量容量较大的电容器时，要根据电容量的大小，依照上述介绍的量程选择方法来选择适当的量程，否则就会把电容器的充电误认为是击穿。
6.电解电容器的测量
电解电容又叫极性电容，有正、负极性之分。一般引线长的为正极，短的为负极。在使用过程中，绝不允许反接。否则，会引起爆炸。也有的把 “+” 或 “-” 号标在电容上。（1）测量电解电容器的漏电电阻。
依照上述介绍的量程选择方法，选择万用表的合适量程，将红表笔接电解电容器的负极，黑表笔接电解电容器的正极，此时，指针向指为零的方向摆动，摆到一定幅度后，又反方向向无穷大方向摆动，直到某一位置停下，此时指针所指的阻值便是电解电容器的正向漏电电阻。正向漏电电阻越大，说明电容器的性能越好，其漏电流越小。将万用表的红、黑表笔对调 （红表笔接正极，黑表笔接负极），再进行测量，此时指针所指的阻值为电容器的反向漏电电阻，此值应比正向漏电电阻小些。测得的以上两个漏电电阻的阻值若很小 （几百千欧以下），则表明电解电容器的性能不良，不能使用。（2）电解电容器正、负电极的判别。
电解电容器正、负电极的判别方法主要根据上述测量漏电电阻的方法。用万用表的欧姆挡，根据电解电容器的容量选好合适的量程，用两表笔接电容器的引脚测其漏电电阻，并记下这个阻值的大小，然后将两表笔对调再一次测漏电电阻值，将两次测量得到的漏电电阻值对比，漏电电阻值小的一次，黑表笔所接触的是电解电容器的负极，如图1-12所示。图1-12 电解电容器的检测
7.电容器的代换
固定电容器容易出现的故障现象是漏电、短路、断路、电容器内部引线接触不良 （极片与引线连接处）等。尤其是电解电容器，其故障率较其他类型的电容器高得多。电解电容器经常出现的故障现象是漏电、容量减小、击穿、电解液漏出等。电容器损坏后应配用原型号的。但电容器的种类繁多，如无同型号的应进行代用，代用的原则如下。（1）代用的电容器标称值可比原电容器的标称值有±10％的浮动，对电源滤波电容、旁路电容等，浮动的范围还可大些，但对有些电路的电容器在代换时必须按原标称值，否则将造成电路的工作失常，如谐振电路、时间常数电路的电容器就必须按原标称值代换；再如电视机的视放与显像管阴极的耦合电容，该电容器损坏后也必须按原标称值代换，否则将影响图像质量。（2）代用电容器的额定电压必须大于或等于原电容器的额定电压，或大于实际电路的工作电压。（3）代用电容器的频率特性必须满足实际电路的频率要求，或用高频特性的电容器代换低频特性的电容器。（4）云母电容器、瓷介电容器可代换纸介电容器。瓷介电容器可代换云母电容器和玻璃釉电容器。钽电解电容器可代换铝电解电容器。（5）电容器的电容量没有合适的进行代换的时候，可利用电容器的串联、并联来获得较合适的电容量。如果电容器的耐压值不够，也可采用串联的方法来提高耐压值。如电路需要耐压25V以上、电容量为500μF的电容器，而手头只有1000μF/16V的电容器，便可将两只1000μF/16V的电容器串联，串联后便可得到耐压32V、电容量为500μF的等效电容器。1.4 电感器
1.电感器的外形及符号
电感器的外形及符号如图1-13所示，在电路中电感用字母L表示。电感线圈的种类很多，结构和外形各异，按其外形可分为固定电感器、可变电感器和微调电感器三类；按线圈内有无磁心或磁心所用材料，又分为空心电感器、磁心电感器及铁心电感器等。图1-13 电感器的外形及符号
2.电感器的主要参数
电感线圈和电容器一样，是一种无源元器件，也是一种储能元器件。电感线圈的主要技术参数如下。（1）电感量。
电感量的大小与线圈的匝数、直径、绕制方式、内部是否有磁心及磁心材料等因素有关。匝数越多，电感量就越大。线圈内装有磁心或铁心，可以增大电感量。一般磁心用于高频场合，铁心用于低频场合。线圈中装有铜心，则会使电感量减小。（2）品质因数。
品质因数反映了电感线圈质量的高低，通常称为Q值。若线圈的损耗较小，则Q值就较高；反之，若线圈的损耗较大，则Q值较低。
线圈的Q值与构成线圈的导线粗细、绕制方式及所用导线是多股线、单股线还是裸导线等因素有关。
通常，线圈的Q值越大越好。实际上，Q值一般在几十至几百之间。在实际应用中，用于振荡电路或选频电路的线圈要求高Q值，这样的线圈损耗小，可提高振荡幅度和选频能力。用于耦合的线圈，其Q值可低一些。（3）分布电容。
线圈的匝与匝之间及绕组与屏蔽罩或地之间不可避免地存在着分布电容。这些电容是一个成型电感线圈所固有的，故也称为固有电容。固有电容的存在往往会降低电感器的稳定性，也会降低线圈的品质因数。
一般要求电感线圈的分布电容尽可能小。采用蜂房式绕法或线圈分段间绕的方法，可有效减小其固有电容。（4）允许偏差。
允许偏差 （误差）是指线圈的标称值与实际电感量的允许误差值，也称电感量的精度，对它的要求视用途而定。一般对用于振荡或滤波等电路中的电感线圈要求较高，允许偏差为±0.2％～±0.5％；而用于耦合、高频阻流的电感线圈则要求不高，允许偏差为 ±10％～±15％。（5）额定电流。
额定电流是指电感线圈在正常工作时所允许通过的最大电流。若工作电流超过该额定电流值，则线圈会过流而发热，其参数会改变，严重时会烧断。（6）稳定性。
稳定性是指在指定工作环境 （温度、湿度等）及额定电流下，线圈的电感量、品质因数及固有电容等参数的稳定程度，其参量变化应在给定的范围内，以保证电路的可靠性。
3.电感线圈的选择
选择电感线圈时应遵循以下原则。（1）电感线圈的工作频率要适合电路的要求。用于低频电路线圈，应选用铁氧体或硅钢片作为磁心材料，其线圈应能够承受大的电流 （有的达几亨或几十亨）。用于音频电路的电感线圈应选硅钢片或玻莫合金为磁心材料。用于较高频率 （几十兆赫兹以上）电路的电感线圈应选用高频铁氧体作为磁心，也可采用空心线圈，如果频率超过100MHz，则选用空心线圈为佳。（2）电感线圈的电感量、额定电流必须满足电路的要求。（3）电感线圈的外形尺寸要符合电路板位置的要求。（4）使用高频阻流圈时除注意额定电流、电感量外，还应选分布电容小的蜂房式电感线圈或多层分段绕制的电感线圈。对用于电源电路的低频阻流圈，则尽量选用大电感量的，一般选大于回路电感量的10倍以上为最好。（5）对于不同电路，对电感线圈的要求是不一样的，应选用不同性能的电感线圈，如振荡电路、均衡电路、去耦电路等。（6）在更换电感线圈时，不应随便改变线圈的大小、形状，尤其是用于高频电路的空心电感线圈，不要轻易改动它原有的位置或线圈的间距，一旦有所改变，其电感量就会发生变化。（7）对于色码电感或小型固定电感线圈，在电感量相同、标称电流相同的情况下，可以代换使用。（8）对于有屏蔽罩的电感线圈使用时一定要将屏蔽罩接地，这样可提高电感线圈的使用性能，从而起到隔离电场的作用。（9）在实际应用电感线圈时，为达到最佳效果，需要对线圈进行微调，对于有磁心的线圈，可通过调节磁心的位置来改变电感量。对于单层线圈，只要将端头几圈移出原位置，需要微调时只要改变其位置就能改变电感量。对于多层分段线圈，移动分段的相对距离就能达到微调的目的。
4.电感线圈的测量
电感线圈性能的测量在业余条件下是无法进行的，即对电感量的检测及对Q值的检测等均需用专门的仪器，对于一般使用者来说无法直接做到。在业余条件下可从下面两个方面进行检测。
1）目测
从电感线圈的外观查看外观是否有破裂现象，线圈是否有松动变位的现象，引脚是否牢靠。查看电感器的外表是否有电感量的标称值，还可进一步检查磁心旋转是否灵活，有无滑扣等。
2）用万用表检测通断情况（1）普通电感的测量。
将万用表置于R×1挡，用两表笔分别碰接电感线圈的引脚。当被测电感器的电阻值为0时，说明电感线圈内部短路，不能使用。如果测得的电感线圈有一定阻值，则说明正常。电感线圈的电阻值与电感线圈所用漆包线的粗细、圈数有关。电阻值是否正常可通过相同型号的正常值进行比较。
当测得的电阻值为∞时，说明电感线圈或引脚与线圈接点处发生了断路，此电感线圈不能使用。（2）对振荡线圈的测量。
由于振荡线圈有底座，在底座下方有引脚，检测时首先弄清各引脚与哪个线圈相连，然后用万用表的R×1挡测一次绕组或二次绕组的电阻值，如有阻值且比较小，一般认为是正常的。如果电阻值为0，则说明是短路，如果阻值为∞，则说明是断路。
由于振荡线圈置于屏蔽罩内，因此还要检测一、二次绕组与屏蔽罩之间的电阻值，方法是选万用表的R×10k挡，用一支表笔接触屏蔽罩，另一支表笔分别接触一、二次绕组的各引脚，若测得的阻值为∞，则说明正常；如果阻值为0，则说明有短路现象；若阻值小于∞，则可用如图1-14所示的方法测量。图1-14 电感线圈的测量（3）色码电感器的测量。
将万用表置于R×1挡，红、黑表笔各接色码电感器的任一引出端，此时指针应向右摆动。根据测出的电阻值大小，可具体分下述两种情况进行鉴别：
①被测色码电感器电阻值为零，其内部有短路性故障；
②被测色码电感器直流电阻值的大小与绕制电感器线圈所用的漆包线径、绕制圈数有直接关系，只要能测出电阻值，就可认为被测色码电感器是正常的。
色码电感器的测量如图1-15所示。图1-15 色码电感器的测量
5.电感器的代换（1）在印制电路板上检查发现电感线圈损坏后，应及时更换。（2）若发现是引出线脱焊或接触不良，则应用烙铁将其焊牢固。（3）若电感器内部已断裂且不能修复，则应首先考虑选用同型号或同参数的线圈。若没有同型号的线圈，则可使用电感量、品质因数 （Q）和形体大小都相近的同类产品进行代换。（4）对于家用电器中用于频率调谐或选频的电感线圈，则要求有精确的电感量和Q值，否则会破坏电路的灵敏度及选择性。更换这些线圈时尤应谨慎、小心。1.5 晶体二极管
1.二极管的外形和符号
常用二极管的外形和符号如图1-16所示。图1-16 常用二极管的外形及符号
2.晶体二极管的主要参数FM（1）最大整流电流I。最大整流电流是指在长期使用时，二极管能通过的最大正向平均电流值。通过二极管的电流不能超过最大整流电流值，否则会烧坏二极管。锗管的最大整流电流一般在几十毫安以下，硅管的最大整流电流可达数百安。R（2）最大反向电流I。最大反向电流是指二极管的两端加上最高反向电压时的反向电流值。反向电流大，则二极管的单向导电性能差，这样的管子容易被烧坏，整流效率也差。硅管的反向电流约在1μA以下，大一点的有几十微安，大功率的管子也有高达几十毫安的；锗管的反向电流比硅管大得多，一般可达几百微安。RM（3）最高反向工作电压U（峰值）。最高反向工作电压是指二极管在使用中所允许施加的最大反向电压，它一般为反向击穿电压的1/2～2/3。锗管的最高反向工作电压一般为数十伏以下，而硅管可达数百伏。
3.晶体二极管的选择（1）选择检波二极管时，考虑其正向压降、反向电流、检波效率和损耗、最高工作温度等，如2AP系列，用于收音机等电路中的检波电路，利用二极管的单向导电性，检出有用信号，滤去无用信号。（2）选择开关二极管时，必须考虑反向恢复时间、零偏压和结电容等，如2CK系列，主要用于高频电路、开关电路、逻辑电路和各种控制电路。（3）选用稳压二极管时，必须考虑稳定电压、稳定电流、最大功耗和最大工作电流、动态电阻、电压温度系数等，如2CW、2DW系列，主要用于电子仪器仪表中作稳压用。（4）选择整流二极管时，必须考虑最大正向整流电流、最高反向工作电压、最高反向工作下的反向电流、最大整流电流下的正向压降等，如1N4007、2CP、2DP、2CZ系列，主要用于电子设备中作整流用。（5）选择发光二极管 （LED）时，必须考虑正向工作电流 （5mA、10mA、20mA、40mA）、正向工作电压 （1.5～ 3V）、反向击穿电压 （≥5V）、极限功耗 （50mW、100mW）、发光波长和亮度，如BT系列，主要用于显示电路、报警电路。检查发光二极管的方法是用万用表R×10k挡测正、反向电阻，一般正向电阻应小于30kΩ，反向电阻应大于1MΩ，若正、反向电阻均为零，则说明内部击穿短路；若正、反向电阻均为 “∞”，则说明内部开路。（6）光敏二极管2CU、2DU系列是一种将光照强弱变化转换成电信号的半导体器件，被广泛用于光电自动控制中。光敏二极管的测量方法如下。
① 暗阻的测量：在无光照的情况下，用黑布盖住，将万用表拨至R×1k挡，红、黑表笔分别接光敏二极管的引脚，这时万用表读数若为几千欧，则黑表笔所接为正极，红表笔所接是负极，这是正向电阻；反之，对调表笔测量反向电阻，一般读数为几百千欧到 “∞”。
② 亮阻的测量：在光照的情况下，光敏二极管的反向电阻很小，仅为几百欧。（7）红外发光二极管D101、D102（SE303）系列，是把电能转换成光能发出一种不可见光的器件，被广泛用于遥控家用电器及各种遥控设备中。（8）变容二极管2CC1、2CC12、2CC13系列的结电容随外加反向电压的大小而改变，常用于调谐电路。
二极管在使用时应注意如下事项。（1）在二极管上的电流、电压、功率及环境温度不能超过规定值。（2）二极管在容性负载下工作时 （如作整流时，其后为电容滤波），则二极管的额定电流值应降低20％使用。（3）二极管焊入电路时，其引线离管体距离应大于10mm。焊接时用45W以下的电烙铁，并用金属镊子夹住引线散热。（4）引脚弯曲时离管端应大于5mm。（5）二极管应避免靠近发热元器件。（6）焊接时引脚可用纱布擦亮，用中性焊剂焊接，切勿用刀或砂纸擦刮，否则合金引脚很难焊接。
4.晶体二极管的测量
用普通指针式万用表的电阻挡测量二极管时，万用表面板上的极性 “+”习惯使用红表笔，而极性 “-”使用黑表笔。而极性 “+”和 “-”是测量直流电压和直流电流时，保证指针正常偏转所规定的连接要求。在测量电阻时，表笔 “+”处实际为低电位，而表笔 “-”处实际为高电位，即表面板上的 “+”和 “-”与实际电位差的极性相反。这一点在实际应用中一定要记住。
测量小功率管时，万用表置于R×100或 R×1k挡，以防万用表的 R×1挡输出电流过大，R×10k挡输出电压过高而造成器件损坏。对于面接触型大电流整流二极管可用R×1或R×10挡进行测量。
实际测量时，黑表笔接二极管的正极，红表笔接二极管的负极，二极管正向导通，测得的是二极管的正向电阻，一般为几百欧姆到几千欧姆。当两根表笔对调后，测量到的是二极管的反向电阻。锗管的反向电阻应在100kΩ以上，硅管的反向电阻很大，几乎看不出表头指针的偏转。
以上测量方法能大概判别二极管的好坏。当记住了万用表接线柱上的输出电压极性及和二极管的连接关系后，就可判别出二极管的正、负电极。
普通二极管的测量如图1-17所示。图1-17 普通二极管的测量
由于锗二极管和硅二极管的正向管压降不同，因此可以用测量二极管正向电阻的方法来区分锗管和硅管。如果正向电阻小于1kΩ，则为锗二极管；如果正向电阻为1～5kΩ，则为硅二极管，如图1-18所示。图1-18 锗管与硅管的测量1.6 稳压二极管
1.稳压二极管的外形与符号
稳压二极管又称齐纳二极管，是一种用于稳压或限压，工作在反向击穿状态的特殊二极管。因为它具有稳定电压的作用，所以称其为稳压管，以区别于普通二极管。
按稳压二极管的稳定电压来区分，1～200V的稳压二极管都有，常用的稳压二极管的稳定电压在4～30V之间。
稳压二极管有许多种类：按封装不同，可分为玻璃外壳、塑料封装、金属外壳稳压二极管等；按功率不同，可分为小功率 （1W以下）和大功率稳压二极管；还可分为单向击穿（单极型）和双向击穿 （双极型）稳压二极管两类。
稳压二极管的外形与符号如图1-19所示。
2.稳压二极管的主要参数zM
稳压二极管的主要参数是稳定电压和最大工作电流I。图1-19 稳压二极管的外形与符号（1）稳定电压。
稳定电压是指稳压二极管在起稳压作用的范围内，其两端的反向电压值。不同型号的稳压二极管具有不同的稳定电压值，使用时应根据需要选取。（2）最大工作电流。
最大工作电流是指稳压二极管长期正常工作时，所允许通过的最大反向电流值。使用中应控制通过稳压二极管的工作电流，使其不超过最大工作电流值，否则将烧毁稳压二极管。
3.稳压二极管的选择
选用稳压二极管要根据具体电路考虑。例如，用一个稳压二极管简单并联的稳压电源。
由于稳压二极管与负载并联，当负载开路时，流过稳压二极管的电流达到最大，这个电流应小于稳压二极管的最大稳定电流。此外，如果某稳压二极管的稳定电压比要求的稳定电压略低时，可以串联硅二极管来提高其稳定电压。例如，一个5.3V的稳压二极管与一个硅二极管串联，便可得到一个6V的稳压二极管。
4.稳压二极管的测量
稳压二极管的应用十分广泛。在实际电子制作或维修中，经常会遇到检测稳压二极管极性、判断其稳压值等问题。下面将检测稳压二极管的各种方法作具体介绍。（1）仪表测量。
由于稳压二极管工作于反向击穿状态下，所以用万用表可以测出其稳压值的大小。具体方法是将万用表置于R×10k挡，并准确调零。红表笔接被测管的正极，黑表笔接被测管的负极，待指针摆到一定位置时，从万用表直流10V电压刻度上读出其稳定的数据 （注意，不能在电阻挡刻度上读数），然后用下式计算被测管的稳压值。
例如，用上述方法测得一只稳压二极管在直流10V电压刻度上的读数为3V，则被测管的稳压值为
用上述方法可以准确地检测计算出稳压值为15V以下的稳压二极管的稳压值。（2）电路测量。
稳压二极管的测量如图1-20所示。图中，E可使用15～24V的直流稳压电源，电位器RP的功率要大于5W，将万用表置于直流50V挡。图1-20 稳压二极管的测量
电路接好后进行检测时，慢慢调整RP的阻值，使加在被测稳压二极管上的电压值逐渐升高，当升高到某一电压值时，继续调整RP的阻值，电压不再升高，此时万用表所指示的电压值便为稳压二极管的稳压值U。如果在调整RP阻值的过程中，万用表指示的电压值不稳定，则说明被测管的质量不良。如果调整RP阻值使电压已升高到E，仍找不到稳压值，则说明被测稳压管的稳压值高于直流稳压电源E的电压值或被测管根本就不是稳压二极管。1.7 晶体管
1.晶体管的外形与符号
晶体管的外形和符号如图1-21所示。图1-21 晶体管的外形和符号图1-22 放大原理
2.晶体管的放大原理
下面通过一个实验来了解晶体管的放大作用和其中的电流分配。实验电路如图1-22所示。将晶体管接成两个回路，一条回路经过电阻BCCR（通常为几百千欧的可调电阻）、电源U的负极，称为基极回路，CCC也称为偏置电路。另一条是由电源U的正极经过电阻R、集电极、CC发射极再到电源U的负极，构成集电极回路。各支路中串有电流表，集电极与发射极可接毫安表，基极电流很小，可采用微安表。BBC
改变可变电阻R的阻值，则基极电流I、集电极电流I和发射极E电流I都发生变化。放大原理如图1-22所示，实验测量晶体管数据见表1-3。表1－3 实验测量晶体管数据
由实验及测量结果可得出如下结论：BCE（1）基极电流I与集电极电流I之和等于发射极电流I，即BCE（2）基极电流I比集电极电流I和发射极电流I小得多，通常可认为发射极电流约等于集电极电流，即（3）晶体管有电流放大作用，从表1-3第三列的数据中可以看到，
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