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基尔霍夫定律及其应用

1、基尔霍夫第一定律

图2-5是比较复杂的直流电路。为了说明基尔霍夫定律的应用方法,首先介绍一些常用术语:

(1)支路:电路中,每个独立分支,图2-5中所示,ACB、AB、ADB都是支路。

(2)节点:3个及以上支路的连接点,图2-5中所示的A、B都是节点。

(3)回路:电路中任一闭合路径,图2-5中所示的ABCA、ABDA、ACBDA都是回路。

(4)网孔:电路中没有被支路穿过的独立回路,图2-5中所示的ABCA、ADBA都是网孔。

基尔霍夫第一定律又称节点电流定律。基尔霍夫第一定律的内容是:电路中任意节点电流的代数和等于零。在实际应用中,常规定流入节点的电流为正,流出节点的电流为负。这样,流入节点电流之和等于流出节点电流之和。

基尔霍夫第一定律说明了电路中任何一处的电流都是连续的。

同理,基尔霍夫第一定律也适用于闭合面,规定任意闭合面的各支路电流的代数和等于零。

2、基尔霍夫第二定律

基尔霍夫第二定律又称汇率电压定律。基尔霍夫第二定律的内容是:对任意闭合回路,各电阻上电压的代数和等于电动势(电位升)的代数和,即:

根据这一定律列出的方程叫做回路电压方程。方程中各电压和电动势正、负号的确定方法是:

(1)选定各支路电流的参考方向。

(2)任意确定回路的绕行方向(顺时针或逆时针)。为避免计算中出现负号,通常选电动势大的方向为回路绕行方向。

(3)确定电压符号。与回路绕行方向一致的电压取正号,与绕行方向不一致的取负号。

(4)确定电动势的符号。电动势的实际方向与绕行方向一致的取正号,与绕行方向不一致的取负号。

3、支路电流法

支路电流法是以支路电流作为未知量,根据基尔霍夫定律进行求解的方法。在计算电路的各种方法中,支路电流法是最基本的方法。

应用支路电流法求解电路时,电路电动势与电阻值通常是已知的,所需求的是各支路电流和电压。其步骤是:

(1)假设各支路电流方向和回路绕行方向。对两个以上电动势回路,通常取电动势大的方向为回路正方向,电流方向也可依次选定。

(2)用基尔霍夫第一定律列出节点电流方程。一般有N个节点只列(N-1)个节点电流方程。

(3)用基尔霍夫第二定律列出回路电压方程。选择合适的回路,常以网孔为宜,当有M条支路时,应列出m-(n-1)个回路电压方程。

(4)代入未知数并联立方程,求解各支路电流。

(5)确定各支路电流的实际方向。即计算结果为正时,实际方向与假定方向相同,计算结果为负值时,实际方向和假定方向相反。


三极管的基本知识

三极管,全称应为半导体三极管,也称双极型晶体管、晶体三极管,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,也用作无触点开关。

三极管是半导体基本元器件之一,具有电流放大作用,是电子电路的核心元件。三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结,两个PN结把整块半导体分成三部分,中间部分是基区,两侧部分是发射区和集电区,排列方式有PNP和NPN两种。

它最主要的功能是电流放大(模拟电路)和开关作用(数字电路)。

对于NPN管,它是由2块N型半导体中间夹着一块P型半导体所组成,发射区与基区之间形成的PN结称为发射结,而集电区与基区形成的PN结称为集电结,三条引线分别称为发射极e (Emitter)、基极b (Base)和集电极c (Collector)

Ie=Ib+Ic
在基极补充一个很小的Ib,就可以在集电极上得到一个较大的Ic,这就是所谓电流放大作用,Ic与Ib是维持一定的比例关系

放大原理
1、发射区向基区发射电子
电源Ub经过电阻Rb加在发射结上,发射结正偏,发射区的多数载流子(自由电子)不断地越过发射结进入基区,形成发射极电流Ie。同时基区多数载流子也向发射区扩散,但由于多数载流子浓度远低于发射区载流子浓度,可以不考虑这个电流,因此可以认为发射结主要是电子流。

2、基区中电子的扩散与复合
电子进入基区后,先在靠近发射结的附近密集,渐渐形成电子浓度差,在浓度差的作用下,促使电子流在基区中向集电结扩散,被集电结电场拉入集电区形成集电极电流Ic。也有很小一部分电子(因为基区很薄)与基区的空穴复合,扩散的电子流与复合电子流之比例决定了三极管的放大能力。

3、集电区收集电子
由于集电结外加反向电压很大,这个反向电压产生的电场力将阻止集电区电子向基区扩散,同时将扩散到集电结附近的电子拉入集电区从而形成集电极主电流Icn。另外集电区的少数载流子(空穴)也会产生漂移运动,流向基区形成反向饱和电流,用Icbo来表示,其数值很小,但对温度却异常敏感。

三极管电流放大的实质是以基极电流IB的微小变化控制集电极电流IC的较大变化。

鼠标按键不灵处理

鼠标用久了,左键按键容易不灵敏,或者单击变双击。一般是由于微动开关触点氧化,我们只需要拆开鼠标,然后拆开微动开关,打磨触点就可以了。具体方法如下:

拆开鼠标,可以看到有三个微动开关,一个左键,一个右键和鼠标滚轮的中键。下一步我们可以使用老虎钳,拆开按键不灵敏的微动开关,如下图:

拆开后我们可以看到微动开关的内部结构,有一个动触点和一个静触点,我们要做的是用砂纸或其他东西打磨一下触点。

打磨之后,重新安装上微动开关的外壳,重新装好鼠标,按键就恢复正常了。

维修音箱之耳机插孔

音箱只有低音有声音,两边的小喇叭没声音。推测是小喇叭的耳机插头脱焊。

削开之后,三条线都脱焊了,应该是以前摔下后折断的。

重新焊接

最后打一些热熔胶在上面绝缘,重新套上套子,用电工胶布缠绕。

插上电脑,恢复正常了。

小心假18650锂电池

18650电池随处可见,应用广泛,小到充电宝、笔记本电池、大到锂电池电动车、电动汽车用的多是18650电池。

一辆平衡车,电池不行了,之前拆开更换过一节,一节脱焊烧坏,但是更换之后不耐用,今天索性去掉,拆成18650电池废物利用吧。

拆出来20个电池,其中10个颜色不一样,没有条码,重量异常的轻,充不进去电,最后拆开来一看,竟然是假电池。

拆出来的两种电池
假电池内部结构,装满这种干土
这是一个漏液的真电池内部的样子
真电池能够正常充电

假电池没有任何内部结构,只是填充了干土,就连蒙皮都比真电池薄许多,特别容易拆。

某宝上卖的平衡差电池,不知道有没有这种现象

如果一辆平衡车时36V的话,那么串联十只3.7V的18650锂电池就行了,然后再用上十只假电池,虚标容量