小蜜蜂笔记
嵌入式开发与物联网应用教育践行者

【硬件设计基础02】模拟电路基础

教学内容与重难点

【内容01】了解电的基本概念,掌握电流与电压。
【内容02】了解常见的电子元件:二极管、三极管、电阻、电容、继电器。
【内容03】掌握串联电路与并联电路。
【内容04】完成实训项目:串联电路仿真与电气特性分析 。
——–学生实践实操,老师讲解演示。
【内容05】完成实训项目:并联电路仿真与电气特性分析 。
——–学生实践实操,老师讲解演示。
【内容04】课程思政专题。

【重点】并联电路与串联电路。
【难点】掌握仿真软件Proteus的基本用法 。

教学单元核心内容与学习资源

电的基本概念

【1】电是一种自然现象,是个一般术语,是一种能量
【2】带电是物质的一种固有属性,带正负电的基本粒子叫电荷
【3】物体或构成物体的质点所带的电量,即电荷的多少,叫电荷量
【4】电荷守恒,电荷既不能创造,也不能消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中,系统的电荷总数保持不变
【5】正电荷的定向移动,形成电流
【6】电压,是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能力差的物理量。电压是推动电荷定向移动形成电流的原因
【7】做功能量由一种形式转化为另一种的形式的过程。电流做功的过程,实际就是电能转化为其他形式能量的过程。
【8】电功率描述的是能量从一种形式转化为另外一种形式的速度,表示电流做功的快慢
【9】由金属导线和电气、电子部件组成的导电回路,称为电路,即电的流通路径
【10】用电路元件符号表示电路连接的图,叫电路图

二极管与三极管

【1】半导体二极管由一个PN结加上两个引线电极组成。
【2】二极管的最重要特性是:单向导电性
【3】三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结,三个电极,两个结。
【4】三极管是一种控制电流的半导体器件,其作用是把微弱信号放大成幅度值较大的电信号。

电阻

【1】电阻是导体本身的一种特性。电阻将会导致电子流通量的变化,电阻越小,电子流通量越大,反之亦然。
【2】电阻的作用:分压、分流、限流。
【3】掌握文字符号法

电容

【1】电容相当于一个存储电荷的容器,就像用水缸存储水一样。
【2】电容的主要特性:隔直流通交流储能量
【3】电容的典型应用:耦合、隔直、旁路、滤波、调谐、能量转换和自动控制等。
【4】 掌握文字符号法

继电器

【1】继电器是具有隔离功能的自动开关元件。
【2】继电器通常应用于自动化的控制电路中,它实际上是用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”,在电路中起着自动调节安全保护转换电路等作用。

串联电路与并联电路

【1】串联电路并联电路最基本的电路。
【2】串联分压,并联分流
【3】串联电路中,各电阻上的电流相等,各电阻两端的电压之和等于电路总电压。可知每个电阻上的电压小于电路总电压,故串联电阻分压。
【4】并联电路中,各电阻两端的电压相等,各电阻上的电流之和等于总电流(干路电流)。可知每个电阻上的电流小于总电流(干路电流),故并联电阻分流。
【5】电路中有三种状态:开路短路通路

实训案例:串联电路仿真与电气特性分析

1-掌握Proteus的基本用法,在Proteus上新建工程,添加LED灯、按键BUTTON、电池BATTERY等元器件,搭建串联电路,并进行功能仿真验证。
2-在Protues上,添加电流表和电压表,观察电流和电压的数值,并分析其关系。

实训案例:并联电路仿真与电气特性分析

1-掌握Proteus的基本用法,在Proteus上新建工程,添加LED灯、按键BUTTON、电池BATTERY等元器件,搭建并联电路,并进行功能仿真验证。
2-在Protues上,添加电流表和电压表,观察电流和电压的数值,并分析其关系。

本课习题

【1】带电是物质的固有属性,带正负电的基本粒子称为______。
【2】电荷既不能创造,也不能消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中,系统的_______保持不变。
【3】_____________的定向移动,形成电流。
【4】容许电荷通过的闭合回路或者导通电路,称为___________。
【5】能量由一种形式转化为另一种的形式的过程称为__________。
【6】电路图是指用电路__________表示电路连接的图。
【7】__________和_____________是最基本的电路。
【8】二极管的一个重要特性是________________。
【9】电阻的文字符号法中,682表述电阻的阻值是_________。
【10】电容的文字符号法中,224表述电容的容值是_________。
【11】电容有三个重要特性,分别是___________、___________和_____________。
【12】继电器是具有_________功能的自动开关元件。

【13】(  )是推动电荷定向移动形成电流的原因。
A. 电荷
B. 电力
C. 电压
D. 电功

【14】电流做功的过程,实际就是(  )转化为其他形式能量的过程。
A. 电荷
B. 电能
C. 电源
D. 电力  

【15】串联电路中,流过每个元件的(  )相等。
A. 电荷
B. 电流
C. 电压
D. 电力

【16】并联电路中,每条并联支路两端的(  )相等。
A. 电荷
B. 电流
C. 电压
D. 电力

【17】电阻R1与电阻R2串联,R1的电阻值为2K,R2的电阻值为3K,电阻R1两端的电压为4V,那么电阻R2两端的电压为(  )。
A. 4V
B. 6V
C. 2V
D. 3V

【18】下列选择中,不属于电阻作用的是(  )。
A. 分压
B. 分流
C. 限压
D. 限流

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