A. 分析电路的基本方法
常用分析电路的方法有以下几种:
1;直流等效电路分析法
在分析电路原理时,要搞清楚电路中的直流通路和交流通路。直流通路是指在没有输入信号时,各半导体三极管、集成电路的静态偏置,也就是它们的静态工作点。交流电路是指交流信号传送的途径,即交流信号的来龙去脉。
在实际电路中,交流电路与直流电路共存于同一电路中,它们既相互联系,又互相区别。
直流等效分析法,就是对被分析的电路的直流系统进行单独分析的一种方法,在进行直流等效分析时,完全不考虑电路对输入交流信号的处理功能,只考虑由电源直流电压直接引起的静态直流电流、电压以及它们之间的相互关系。
直流等效分析时,首先应绘出直流等效电路图。绘制直流等效电路图时应遵循以下原则:电容器一律按开路处理,能忽略直流电阻的电感器应视为短路,不能忽略电阻成分的电感器可等效为电阻。取降压退耦后的电压作为等效电路的供电电压;把反偏状态的半导体二极管视为开路。
2:交流等效电路分析法:
交流等效电路分析法,就是把电路中的交流系统从电路分分离出来,进行单独分析的一种方法 。
交流等效分析时,首先应绘出交流等效电路图。绘制交流等效电路图应遵循以下原则:把电源视为短路,把交流旁路的电容器一律看面短路把隔直耦合器一律看成短路。
3:时间常数分析法
时间常数分析法主要用来分析R,L,C和半导体二极管组成电路的性质,时间常数是反映储能元件上能量积累快慢的一个参数,如果时间常数不同,尽管电路的形式及接法相似,但在电路中所起的作用是不同的。常见的有耦合电路,微分电路,积分电路,钳位电路和峰值检波电路等。
4:频率特性分析法:
频率特性分析法主要用来分析电路本身具有的频率是否与它所处理信号的频率相适应。分析中应简单计算一下它的中心频率,上下限频率和频带宽度等。通过这种分析可知电路的性质,如滤波,陷波,谐振,选频电路等。
1.交流等效电路分析法。首先画出交流等效电路,再分析电路的交流状态,即:电路有信号输入时,电路中各环节的电压和电流是否按输入信号的规律变化、是放大、振荡,还是限幅削波、整形、鉴相等;
2.直流等效电路分析法。画出直流等效电路图,分析电路的直流系统参数,搞清晶体管静态工作点和偏置性质,级间耦合方式等。分析有关元器件在电路中所处状态及起的作用。例如:三极管的工作状态,如饱和、放大、截止区,二极管处于导通或截止等;
3.频率特性分析法。主要看电路本身所具有的频率是否与它所处理信号的频谱相适应。粗略估算一下它的中心频率,上、下限频率和频带宽度等,例如:各种滤波、陷波、谐振、选频等电路;
4.时间常数分析法。主要分析由R、L、C及二极管组成的电路、性质。时间常数是反映储能元件上能量积累和消耗快慢的一个参数。
电子电路图的分类:常遇到的电子电路图有原理图、方框图、装配图和印版图等。
01.
原理图就是用来体现电子电路的工作原理的一种电路图,又被叫做“电原理图”。这种图由于它直接体现了电子电路的结构和工作原理,所以一般用在设计、分析电路中。分析电路时,通过识别图纸上所画的各种电路元件符号以及它们之间的连接方式,就可以了解电路的实际工作情况
02.方框图
方框图是一种用方框和连线来表示电路工作原理和构成概况的电路图。从根本上说,这也是一种原理图。不过在这种图纸中,除了方框和连线几乎没有别的符号了。
它和上面的原理图主要的区别就在于原理图上详细地绘制了电路的全部的元器件和它们连接方式,而方框图只是简单地将电路安装功能划分为几个部分,将每一个部分描绘成一个方框,在方框中加上简单的文字说明,在方框间用连线(有时用带箭头的连线)说明各个方框之间的关系。
所以方框图只能用来体现电路的大致工作原理,而原理图除了详细地表明电路的工作原理外,还可以用来作为采集元件、制作电路的依据。
03.装配图
它是为了进行电路装配而采用的一种图纸,图上的符号往往是电路元件的实物的外形图。我们只要照着图上画的样子,依样画葫芦地把一些电路元器件连接起来就能够完成电路的装配。这种电路图一般是供初学者使用的。
装配图根据装配模板的不同而各不一样,大多数作为电子产品的场合,用的都是下面要介绍的印刷线路板,所以印板图是装配图的主要形式。
04.印板图
印板图的全名是“印刷电路板图”或“印刷线路板图”,它和装配图其实属于同一类的电路图,都是供装配实际电路使用的。
印刷电路板是在一块绝缘板上先覆上一层金属箔,再将电路不需要的金属箔腐蚀掉,剩下的部分金属箔作为电路元器件之间的连接线,然后将电路中的元器件安装在这块绝缘板上,利用板上剩余的金属箔作为元器件之间导电的连线,完成电路的连接。
由于这种电路板的一面或两面覆的金属是铜皮,所以印刷电路板又叫“覆铜板”。印板图的元件分布往往和原理图中大不一样。
这主要是因为,在印刷电路板的设计中,主要考虑所有元件的分布和连接是否合理,要考虑元件体积、散热、抗干扰、抗耦合等等诸多因素。综合这些因素设计出来的印刷电路板,从外观看很难和原理图完全一致,而实际上却能更好地实现电路的功能。
随着科技发展,现在印刷线路板的制作技术已经有了很大的发展;除了单面板、双面板外,还有多面板,已经大量运用到日常生活、工业生产、国防建设、航天事业等许多领域。
在上面介绍的四种形式的电路图中,电原理图是最常用也是最重要的,能够看懂原理图,也就基本掌握了电路的原理,绘制方框图,设计装配图、印板图这都比较容易了。
掌握了原理图,进行电器的维修、设计,也是十分方便的。因此,关键是掌握原理图。
电路图的组成:电路图主要由元件符号、连线、结点、注释四大部分组成。
1.元件符号:表示实际电路中的元件,它的形状与实际的元件不一定相似,甚至完全不一样。但是它一般都表示出了元件的特点,而且引脚的数目都和实际元件保持一致。
2.连线:表示的是实际电路中的导线,在原理图中虽然是一根线,但在常用的印刷电路板中往往不是线而是各种形状的铜箔块。就像收音机原理图中的许多连线在印刷电路板图中并不一定都是线形的,也可以是一定形状的铜膜。
3.结点:表示几个元件引脚或几条导线之间相互的连接关系。所有和结点相连的元件引脚、导线,不论数目多少,都是导通的。
4.注释:在电路图中是十分重要的,电路图中所有的文字都可以归入注释—类。细看以上各图就会发现,在电路图的各个地方都有注释存在,它们被用来说明元件的型号、名称等等。
若不知电路的作用,可先分析电路的输入和输出信号之间的关系。如信号变化规律及它们之间的关系、相位问题是同相位,或反相位。电路和组成形式,是放大电路,振荡电路,脉冲电路,还是解调电路。
电器修理、电路设计的工作人员都是要通过分析电路原理图,了解电器的功能和工作原理,才能得心应手开展工作的。会划分功能块,能按照不同的功能把整机电路的元件进行分组,让每个功能块形成一个具体功能的元件组合,如基本放大电路,开关电路,波形变换电路等。
C. 分析电路的几种方法求解
求解电路方法从宏观上说有两种: 一是等效变换法,二是程序化方法。(一)利用等效变换,逐步化简电路,应用欧姆定律(VCR)和全电路欧姆定律计算 (包括简单KCL和KVL),最终求出未知的电流与电压。等效变换法有电阻的串联与并联,电阻Y-△变换,电源串联与并联,电压源与电流源等效变换、戴维南等值变换等,等效变换法改变了电路结构。(二)程序化方法不需要改变电路结构,分析电路有固定程式,对任何线性电路均适用,便于数学软件求解。以支路电流为例,①设定各支路电流的参考方向,②列写KCL、KVL方程及VCR关系式,列写受控电源的辅助方程,若微分方程再加初始值方程,③将方程组输入计算机的数学软件求出未知量 (或未知函数)。电阻电路对应实系数线性方程组,正弦稳态电路对应复系数线性方程组,时域电路对应线性微分方程组。■在计算机未普及的年代、在传统教学的版书运算中、在面对不太复杂电路时、在不允许使用计算机的场合 (如考试),通常采用电路的等效变换法。该方法将原电路转换为简单电路后使用欧姆定律较多,淡化了KCL和KVL的核心地位。大型电路无法使用等效变换法,只能采取程序化方法。程序化方法使我们真正感受到KCL、KVL、VCR(关联与非关联)在求解电路中的核心地位。
D. 查电路故障的方法
判断电路故障的五种方法
电路故障判断是联系实际的热点问题,也是中考考查的一个热点内容。电路故障一般分为短路和断路两大类。
分析识别电路故障时,常常要根据电路中出现的各种反常现象(如灯泡不亮,电流表和电压表示数反常等),分析其发生的各种可能原因,再根据题中给出的其他条件和测试结果等进行综合分析,确定故障。下面结合例题说明几种识别电路故障的常用方法:
一、定义判断法
电路出现的故障通常有两种情况:一是断路,即电路在某处断开。如用电器坏了,或电路连接点接触不良、导线断裂等,断路时电路中无电流。二是短路,若用电器被短路,用电器将不能工作;若电源被短路,电路中的电流会很大,会损坏电源。
例1 如图1所示,闭合开关S时,L1发光而L2不发光,则原因可能是( )
A.L1断路 B.L1短路 C.L2短路 D.L2断路
解析 闭合开关S时,L1发光,表明电路中有电流,电路是通路。从上面分析可以得出这是电路中的部分电路短路故障,由“L1发光而L2不亮”可以很快得出L2短路。
答案 C
二、导线判断法(用一根导线并联在电路的两点间,检查电路故障)
导线的电阻等于0,将导线接在电路的两点间,实际是将导线两点间的用电器短路,让电流经过导线形成一条通路。这可以用来检查用电器损坏,而造成了电路断路的情形。导线与用电器并联连接,无论用电器正常与否,用电器都不能正常工作。若电路中原来没有电流,用导线连接某两点时,电路中有电流了,则故障往往是这两点之间发生断路。
例2 如图2所示,闭合开关S时,灯泡L1、L2都不亮。用一段导线的两端接触a、b两点时,两灯都不亮;接触b、c两点时,两灯都不亮;接触c、d两点时,两灯都亮。则( )
A.灯L1断路 B.灯L2断路 C.灯L2短路 D.开关S断路
解析 用一段导线并联在电路的两点间,实际上将这两点短路了,接触c、d两点时,两灯都亮,说明c、d两点间断路,电流通过导线形成了通路。
答案 D
三、电表判断法(通过电表示数的变化,判断电路故障)
电路发生故障,可以用电表判断:
⑴将电流表连接在电路两点间,若电流表有示数,说明电流表连接的两点间存在断路;若电流表无示数,说明电流表连接的两点以外的电路存在断路。
⑵将电压表连接在电路两点间,若电压表有示数,说明电压表连接的两点间以外的电路是通路,电压表连接的两点之间可能存在断路;若电压表无示数,说明电压表连接的两点间以外的电路存在断路或连接的两点间存在短路。
例3 在图3所示的电路中,闭合开关 S 灯 L 不亮,电压表 V 有示数。已知电路中各处均接触良好,除灯 L 和电阻 R 外,其余元件均完好。
(1) 请判断该电路中存在的故障可能是
或 。(请将两种可能填写完整)
(2) 为进一步确定故障,小明同学将一个电流表正确串联在电路中,闭合开关 S, 观察电流表的示数情况。若电流表有示数,说明故障是 ; 若电流表无示数,说明故障是 。
(3) 为进一步确定故障,小华同学将图中的电压表 V 正确并联在灯 L 两端,请判断他能否查找出电路的故障,并说明理由。
解析(1)电压表有示数,说明与电压表连接的含有电源部分的电路是连通的,灯L不可能断路,只可能是灯L短路或电阻 R 断路,从而使电压表串联在电路中,电路上的电流太小,灯L不亮。
答案:灯 L 短路、电阻 R 断路。
(2)电流表有示数,则说明整个电路是连通的,R不可能断路,电路故障是灯L短路;电流表无示数,说明整个电路不通,应是电阻 R 断路。
答案:灯 L 短路 ;电阻 R 断路。
(3)在灯 L 短路和电阻 R 断路两种情况下,电压表的示数都为0,不能查找出电路的故障。
答案:不能。在灯 L 短路和电阻 R 断路两种情况下, 电压表 V 均无示数。
例4 如图所示电路,闭合开关,两只灯泡都不亮,且电流表和电压表的指针都不动。现将两灯泡L1和L2的位置对调,再次闭合开关时,发现两只灯泡仍不亮,电流表指针仍不动,但电压表的指针却有了明显偏转,则该电路的故障可能是( )
A.从a点经电流表到开关这段电路中出现开路
B.灯泡L1的灯丝断了
C.灯泡L2的灯丝断了
D.电流表和两个灯泡都坏了
解析 闭合开关后,所有的元件都不工作,可能都坏了,也可能是电流表坏了或L2灯坏了。L1、L2对调后,再闭合开关,电压表的指针有了明显的偏转,说明一定有电流流过电压表,而电流表及对调后的L1是电流的必经之处,所以电流表及L1一定完好无损,所以L2坏了。开始L2灯丝断了则使整个电路处于断路,电路中无电流。对调后,L2与电压表并联,L2灯丝断,电流在电压表中通过,仍为通路,由于电压表串联,其示数接近电源电压,所以指针有了明显的偏转。
答案 C
点拨 电流表无示数,可能是电路断路无电流,也可能是电流太小,指针的移动不容易观察,后者尤其会出现在电压表并联两点间的用电器出现了断路、电压表串联在电路中的情况,由于电压表的电阻很大,电路中的电流很小,近似为0,电压表的示数等于电源电压,此时灯泡不发光。
四、用测电笔检查电路故障
例5 小明想在家里安装一盏照明灯,图3是他设计的电路,请你帮他在图中的虚线框内填入开关和电灯的符号。小明请电工师傅正确安装完毕,闭合开关,电灯不亮。电工师傅用试电笔分别测试电灯两接线处和插座的两孔时,试电笔的氖管都发光,则电路的故障为 。
解析 按照安全用电的要求,开关一侧应与火线连接,另一侧再串联用电器与零线连接。虚线框内应填入的开关与灯泡如图6所示。测电灯两接线处和插座的两孔测电笔氖管都发光,说明从进户线到灯泡和插座都是连通的,灯泡不亮,只能是进户线零线断路。
答案 零线断路
点拨 正确使用测电笔可辨别火线和零线:当笔尖金属体接触电线时,氖管发光,接触的是火线;若氖管不发光,接触的是零线。把测电笔插入电源插座的左、右两孔时,左插孔因连接着零线,氖管不发光,右插孔因连接着火线会使氖管发光。
测电笔接触家庭电路中的某点,若氖管发光,则说明该点与进户线间是通路,若氖管不发光,则可能是该点与进户线的火线间有断路,也可能该点是进户线的零线。当进户线的零线断路时,测电笔测用电器的前后接线柱,氖管都会发光,这是中考常考的一个知识点。测电笔遇火线通过人体与大地接通发光。遇零线不发光,因为构不成通路。进户零线断了,氖管都发光。进户火线断了,氖管均不发光。
E. 检测电路中的故障的方法有哪些
检测电路中的故障的方法的哪些:
所谓故障就是指电路的非正常状态。要更正这种非正常状态必须知道电路的常态是什么。(或者说电路各检测点的功能)
1、首先观察有无爆保险、元件烧焦冒烟、过热等现象,若有证明电路中有短路故障切记不要轻易更换大保险再试,要经分析、判断甚至断开短路部分去进行下一步;
2、多问当事人在电路出现故障之前可有异常现象;
3、利用仪器仪表检测电路各功能点的状态,进一步缩小故障范围(常用仪器有示波器、图示仪、信号发生器、万用表等),直至找到故障点。
F. 怎么检测电路故障
家庭电路一般是由进户线、总开关配电箱(这里主要指空气开关、断电保护器等)、插座/开关、电器等部分组成。
务必提醒大家,所有的检查工作都要在切断电源后进行。
首先是空气开关。检查空气开关盒干净无杂物,开关能顺利开合,开关盒材料有耐高温等级达标;每个开关控制的电路标识是否清晰,按照标识逐一检查每条线路是否畅通,标识是否正确;使用万能表测试开关在断开、合闸状态下的通断,并测量电压是否正常,可以找专业电工操作,确保电压在安全范围即可;详细检查箱内电线接头牢固,电线摆放有序。
其次是电线的检查。电路检查主要分为外露和隐藏线路。外露的线可以在断电后,观察电线绝缘层是否有变色、开裂等情况,用双手弯曲绝缘导线时导线僵硬,甚至绝缘层开裂、绝缘层脱落等,这说明该导线已经出现了不同程度的老化和严重老化。墙内的线我们需要分别接通每一条线路,观察所接电器通电是否正常、电压是否稳定。一般来说,正规出厂的电线都是会标明使用期限的。如果年代过于久了,建议换新。
然后就是开关的检查。逐一打开,观察做接灯泡是否正常点亮,如果不亮,从灯泡到开关到线路的顺序逐一排查;如果遇到灯泡闪烁千万不能忽视,检查是否有接触不良或者短路现象。
最后是插座检查,先观察插座外壳是否完好,用螺丝刀敲一敲是否松动,用螺丝刀打开开关盒检查接口是否牢固,确保线路无老化现象,最后插上测电仪根据标识判断每个插座的通电情况。
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G. 检查电路常用的方法有什么
检查电路的方法有:1、查看法:通过对汽车仪表、指示灯及电路连接等表面现象的观察,判断故障所在范围;2、试火法:在行驶途中或无仪表的情况下通过接线或接线柱对汽车体搭铁,或是接线与接线柱的触试,观察有无火花产生,判断电流的供给及畅通情况;3、测试法:通过仪表对电路或元件的测试来判断故障;4、替换法:对元件或导线进行替换来判断故障;5、吊火检查法:当确定或怀疑发动机某气缸工作不良时可用吊火法检验,即在发动机运转中将该缸火花塞端高压线拔下,使其与火花塞拉开5mm至7mm间隙,实施吊火,若发动机工况明显好转说明火花塞工作不良,若发动机工况无好转,应更换火花塞。
H. 电路检测的基本方法有哪些
主要测量方法有测电压、测电流、测电阻(包括通断路检查也是测电阻).
但是必须要能做一些简单的分析.否则不知道测什么地方,或者测出数据来也不知道有什么意义.
主要是欧姆定律、电流电压的分配关系等.以及所测量的电路是做什么用的.每个参数应该在什么地方测量,和测量什么.
I. 检查电路故障的方法有哪些
①现象观察法:电路产生故障时,可以通过各种异响、导线和元件产生的高温、导线冒烟及产生放电火花、焦臭气等异常现象进行观察。
②试灯检查法:将试灯的一根灯线与用电设备火线相接,另一根灯线接在车体上。若试灯亮则该处到电源问线路没问题;若灯不亮,则是测试中的某段线路有断路的故障。
③短路试验法:如低压电路断路,怀疑点火开关有问题,用导线将点火开关行车时位置的两接线柱短接,通过充电指示灯亮或不亮来证明点火开关的好坏与否。
④通路试验法:判断点火系低压电路是否畅通时,可拆下点火线圈上“一”接线柱导线头,在接线柱上划火。通过火花的有无,来判断电路的通畅与短路搭铁与否。
⑤互换材料的判断法:将怀疑有问题的电器材料更换上新的配件,确定故障部位。如高速断火时,怀疑点火线圈有问题,可换用一个新的点火线圈进行运转试验,若故障消失,说明点火线圈有故障,否则故障部位发生在别的部位。
⑥搭铁试火法:将一根导线的一端与用电设备的火线相接,另一端与车体划火。如无火则说明有火与无火之间的线路存在断路故障,如有火则说明与用电设备相接处到电源间线路良好。例如怀疑电瓶到点火线圈的电路有断路时,可拆下点火线圈上点火开关的线头在发动机缸体或车架上进行瞬间刮火,通过火花强、火花弱、无火花这三种情况,来断定电路正常、电路接触不良、电路断路与否。
⑦高压试火检查法:在电瓶容量充足的前提下,诊断点火系故障时取下分电器盖, 拔下分火头,拔下分电器盖上的中央高压线头距缸体3~6mm处,用螺钉旋具拨动白金活动触点臂。通过高压线头与缸体之间的连续强烈火花、火花弱、无火花三种情况,来观察点火系是否工作正常、工作不正常或不工作。
⑧高压电检查法:此法用于检查分火头、电容器、分电器盖是否有破损漏电的故障。
⑨仪器检查法: 即用电流表检查。当用电设备接通后,如电流表指针指向"0"或所指示放电电流小于正常值,则说明用电设备的电路某处断路或导线接触不良;如电流表迅速由“0”摆到“负”的最大值,然后又回到“0”,则说明线路中某处搭铁、短路; 电流表指示摆到负的最大又回到“0”,则说明电流过大保险器跳开或保险丝熔断所导致的短路。
J. 检查电路故障的基本方法
方法一:直接观察
电路发生故障时,通常情况下不会立即去使用仪器测量,而是用肉眼观察去查找电路可能存在的异常部位。而直接观察方法又分为不通电跟通电检测。
不通电检测即检查电源电压的水平跟极性是否符合电路要求;电解电容的极性跟二、三极管的管脚位置、集成电路的引脚位是不是出现虚焊、错焊跟交叉等问题;布线是否存在不合理的地方;印刷板在印制的时候有没有线路出现断线;电阻跟电容有没有明显烧焦问题。
而通电检查主要是观察元器件有没有过热、冒烟和明显焦味,电子管跟示波管的灯丝有没有存在高压打火等问题。
方法二:万用表检测
万用表检测主要是检查静态工作点,其中电子电路的供电系统、三极管、集成块跟线路中的电阻值及直流工作状态可以利用万用表进行检测。检测看是否数值正常。
方法三:信号寻迹法
在复杂的电路中,可以通过在输入端接入一个信号,然后通过示波器从前级到后级或者从后级到前级一级一级观察波形跟幅值变化,最终查看哪一级出现异常。
方法四:对比方法
对比法较为直观,主要是通过将疑似故障电路跟一个工作状态正常的相同电路进行参数对比,查找其中是否存在参数差距较大的值,再进行故障原因分析,最终判断故障位置。
方法五:替换法
对于故障不明显的电子电路,在无法进行直观判断故障点时,可利用现有的相同元件进行替换,通过替换观察电路是否变化,来缩短故障判断时间。
方法六:旁路检查法
如果电路中存在寄生震荡现象,那么就可以利用一定容量的电容器,将电容器跨接在需要检查的地方或参考接地点之间,然后观察震荡是否存在。如果震荡消失,则说明震荡是产生在前级电路或者附近的电路中。如果没有,则往后移动,继续寻找检查点。电容器的选择应该注意旁路电容不要过大,能够较好的消除不利的信号就行。