物理化学综合 4.ppt

第四章　简单电路;第一节　电路的组成和连接方式; 电路中的元器件用统一规定的符号表示。用这些符号表示电路连接情况的图叫做电路图，如图4-1所示。;二、电路的连接方式 我们按照图4-2所示的方式连接电路，可以使两个小灯泡同时发光，图中的两个小灯泡首尾相连，叫做串联。由用电器串联组成的电路叫做串联电路。图4-3中的两个小灯泡并列连接，两灯泡两端各有公共连接点，叫做并联。由用电器并联组成的电路叫做并联电路。;第二节　电路中的电流; 不同用电器工作时，电路中流过的电流强弱是不同的。电流用字母I表示，电流的单位是安培，简称安，符号是A，I常用的单位还有毫安(mA)和微安(μA)。它们的换算关系为;二、怎样测量电流 电路中的电流可以用电流表测量。常用的电流表如图4-4所示。直流电流表用来测量直流电路中的电流。 使用前，应先检查指针是否对准零刻度线。如果有偏差，需先校零。; 因为电流表内部电阻很小，电流表必须串联在被测的那部分电路中，使电流从电流表的“+”接线柱流入，从“-”接线柱流出。;三、串并联电路中的电流 我们用电流表分别测量串联电路和并联电路中的电流，有如下关系： 串联电路中电流处处相等，即;一、电压 要在一段电路中形成电流，这段电路的两端必须要有一定的电压。电源就是给用电器两端提供电压的装置。用电器工作需要消耗电能，因此，也可以说电源是提供电能的装置。 生产、生活中常用的电源有干电池、蓄电池、发电机等。 通常用字母U表示电压。电压的单位是伏特，简称伏，符号是V。常用的单位还有伏(kV)和毫伏(mV)。它们的换算关系为: ;二、怎样测量电压 电压的大小可以用电压表(见图4-6)测量。; 使用电压表前，应先检查指针是否对准零刻度线。如果有偏差，需先校零。;三、串并联电路中的电压 如图4-8，我们用电压表测量串联电路中灯泡L1和L2两端的电压，再测量L1、L2串联后的总电压，发现总电压等于两灯泡上的电压之和，即;第四节　电阻与半导体; 导体材料的导电性能越好，电阻越小，各种导体材料的导电性能用电阻率ρ表示。金属的电阻率较小，合金的电阻率较大，非金属和一些金属氧化物的电阻率更大，绝缘体的电阻率极大。根据各种材料导电性能的好坏，分为导体、半导体和绝缘体。导体的电阻率大致在10-8~100Ω·m；半导体的电阻率大致在100~109Ω·m；绝缘体的电阻率大致在109~1021Ω·m。表4-1给出了几种材料在20℃时的电阻率。;串联电路中总电阻等于各电阻之和，即;二、半导体 通过讨论我们知道，导体容易导电是因为它的电阻很小，绝缘体不容易导电是因为它的电阻很大。导电性能介于导体和绝缘体之间的物体的电阻比导体大得多，又比绝缘体小得多，称这类材料为半导体。例如，纯净的硅、锗、石墨和某些合金，它们既不像导体那样很好地传导电流，又不像绝缘体那样完全隔绝电流，而且电阻不随温度的升高而增加，反而随温度的升高而下降。收音机、电视机、计算机中都要用到半导体材料。; 半导体材料的导电性能受外界条件影响很大。除了温度外，用光照射半导体、在半导体中掺入微量的其他物质，都可能使半导体的导电性能发生显著的变化。半导体的这些特性是导体和绝缘体所没有的，在现代技术中有重要的应用。 有的半导体在受热后电阻随温度的升高而迅速减小。利用这种半导体可以制成体积很小的热敏电阻。它可以把温度变化转变成电流信号，测出电流的变化，就可以知道温度变化的情况。热敏电阻可以用来测量很小范围内的温度变化，反应快，而且精度高。热敏电阻广泛应用于电子器件的自动调节和控制方面，是自动化设备的一种重要元件。; 有的半导体在光照下电阻变小。利用这种半导体可以制成体积很小的光敏电阻。没有光照时，光敏电阻就像绝缘体那样不容易导电；有光照时，光敏电阻又像导体那样容易导电，光敏电阻可以起到开关的作用。光敏电阻被广泛应用到需要光照反映灵敏的许多自动控制设备中。例如，机器上装有用光敏电阻控制的制动装置，一束光照射在光敏电阻上，操作时，若手伸入了危险区，光就被截断，光敏电阻阻值迅速增大，通过控制电路，机器就自动停止运转，保证了操作工人的安全。在货物传送带旁安装用光敏电阻控制的计数器，就可对货物自动计数。; 在纯净的半导体中掺入微量的杂质，会使半导体的导电性能大大增强。利用半导体的这一特性，再加上特殊的制作工艺，制成了晶体二极管和晶体三极管。晶体二极管具有单向导电的特性。晶体二极管有正、负两极，它的符号是