全国青少年机器人技术等级考试三四级知识点概要(精髓)
一、电子电路知识点
摩擦起电:用摩擦的方法使物体带电。
强→得到电子→带负电 摩擦起电两个物体摩擦时,哪个物体原子核束缚电子的本领 弱→失去电子→带正电 摩擦起电并不是创造电荷,只是电荷从一个物体转移到另一个物体, 使正负电荷
分开。(负电荷发生转移) 正电荷:丝绸摩擦玻璃棒所带的电荷 两种电荷
电荷负电荷:毛皮摩擦橡胶棒所带的电荷
电荷量(电荷)表示:字母 Q → 单位库仑→ 简称库→ 符号 C。 电荷间的相互作用:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。 分子:一个原子或多个原子组成。
物质结构质子(带正电)
原子核(带正电)
单片机printf函数
原子(不带电) 中子(不带电)
电子(带负电)
导体:容易导电的物体(金属、人体、大地、石墨、食盐水) →金属→自由电子 导电
导体绝缘体 绝缘体:不容易导电的物体(橡胶、玻璃、塑料) →摩擦起电 电源:提供电能的装置。
用电器(负载):消耗电能的装置。
电路组成作用 导线(电线):将电路各部分连接起来形成回路。 开关:控制整个电路连接还是中断。
电路
通路:有电流通过。
电路三种状态 断路(开路):电路中没有电流。 短路:电源两极直接连接起来。(不允许) 用电器被短接:用电器不会正常工作。 电流的形成:电荷的定向移动形成电流。
1.自由移动的电荷(金属中自由电子)
电流产生条件 2.导体两端存在电压差→压力→电源提供
3.电路中必须有闭合回路 电源外部:电源正极→用电器→电源负极 电流电流方向:正电荷移动的方向 电源内部:电源负极→电源正极 表示:字母 I→ 单位安培→ 简称安→ 符号 A
电流强弱(电流) 单位时间内通过导体横截面的电荷量。 I=Q/t
电流测量:电流表,串联在电路中 电压提供:电源。电源的作用就是给用电器两端提供电压。 电压与电流关系:要想电路中有电流,它的两端就必须有电压。 表示:字母 U→ 单位伏特→ 简称伏→ 符号 v 电压 电压测量:电压表,并联在被测物体两端。
家庭电路 220v 干电池 1.5v 常见电压电脑输电压出电压 5v 人体安全电压 36v 动力电路 380v 低压 1000v 以下高压 1000v 以上 什么是电阻:导体对电流阻碍的大小用电阻来表示,电阻越大对电流的阻碍越大。 表示:字母 R→ 单位欧姆→ 简称欧→ 符号Ω 导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体的材料、长度和横截面积有 关。
电阻影响电阻大小因素 材料:一般情况,材料不同电阻不同 因素长度:同种材料,横截面一定,长度越长电阻越大。 横截面:同种材料,长度一定,横截面积越大电阻越小。
定值电阻:实验室常用的定值电阻是环电阻(五环) 分类 变阻器(电位器):常用滑动变阻器,通过改变导体长度来改变电阻的大 小。
特殊电阻:光敏、热敏、压敏。 定义:串联就是把电路中的各个元件用导线依次连接起来
1.只有一个回路,电流只有一条路径。
串联电路 2.电流处处相等。
(分压) 3.总电压等于各元件两端电压之和。
特点 4. 总电阻等于各部分电阻之和。
5.各元件电压和电阻成正比。
6.开关在任何位置都能控制整个电路。
7.电路一处断开,所有元件都不能工作。 定义:并联就是把电路中的各电子元件的两端分别连接在一起 并联电路 1.多个回路。
(分流) 2.干路总电流等于各支路电流之和。
3.各支路两端电压相等。
特点 4.总电阻小于各支路电阻,总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和。
5.各支路电流与电阻成反比。电阻越大流过电流越小。
6.干路开关控制整个电路,支路开关控制与其串联部分。
7.支路一处断开,其他支路正常,干路一处断开,则整个电路断开。
欧姆定律:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。
欧姆定律 公式: I=U/R 电阻的测量: 伏安法测电阻。 电阻的大小可以通过电压和电流来计算, 但不是影 响电阻的要素。电阻的大小是导体本身一种性质 半导体:导电能力介于导体和绝缘体之间
P 型半导体(加入空穴带正电)
PN 结 合在一起中间形成 PN 结 →内电场
N 型半导体(加入电子带负电)
正向导通
二极管 特性:单向导电性
反向截止
半导体二极管:
PN 结两端引出两个电极封装起来就形成了半导体二极管。
1、发光二极管
2、整流二极管
应用 3、开关二极管
4、检波二极管
5、限幅二极管
6、稳压二极管
1.半导体三极管(双极型晶体管,晶体三极管)
2.半导体基本元件之一
NPN
三极管 3.两个 PN
PNP
集电极、基极、发射极
4.结构集电区、基区、发射区
集电结、发射结
5.应用:放大作用,开关作用(控制电路通断)
1.容纳电荷的元器件
2.表示:符号 C→ 单位法拉→ 简称法→ 符号 F
电容 3.通常体积大的电容量也大
4.分类:独石电容,电解电容
存储电能(充电→ 放电)
5.作用 滤波(通交流,阻直流)电容对于交流相当于导线,对于直流相当于断开。
1.模拟量:在时间和数值上都连续的物理量。表示模拟量的信号就是模拟信号。 处理模拟信号的电路称之模拟电路。
2.数字量:时间离散,数值也离散的信号就是数字信号 →数字电路(处理数字信 号电路)
3.在数字电路中,可以用 0 1 组成的二进制代表数量的大小,也可以用 0 1 表示两
模拟数字种不同的逻辑状态。
4.逻辑运算:与运算,或运算,非运算
5.单片机→ 微型计算机→ 单片微型控制器→主机→ 主控板→ 机器人大脑
6.IO 口:输入、输出接口。输入输出高低电平都可以
电子电路领域相关理论和相关人物
1.希腊哲学家泰勒斯 摩擦琥珀吸引羽毛 磁石吸引铁片 这两种物体对其他物体 有吸引力
2.英国物理学家吉尔伯特 摩擦琥珀吸引羽毛的现象不仅存在于琥珀上,而且存 在于硫磺、毛皮、陶瓷、纸、橡胶等摩擦起电的物质。证明电是地地道道的物质。
3.美国物理学家富兰克林 发现电荷分为 """"之分,而且两者的数量是守恒的。 风筝实验,证明雷电是由电力造成的
4.意大利帕维亚大学教授伏特 制造了起电盘,静电计等仪器。发明了伏打电堆。 电动势取名为伏特。