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浅析串联电路和并联电路中的电压、电压的规律与特点_钳工基础电路图讲解

更新时间:2024-10-05

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资源介绍

串并联电路电流的规律与特点aZ6物理好资源网(原物理ok网)

串联电路特性:aZ6物理好资源网(原物理ok网)

串联电路中,电压处处相等,即I=I1=I2=&;=In。在串联电路中只要测出任何一个位置的电压,就晓得了其他位置的电压。aZ6物理好资源网(原物理ok网)

并联电路电压规律:aZ6物理好资源网(原物理ok网)

在并联电路中,支路电压等于各大道电压的和,即I=I1+I2+&;+In。式中I表示支路中的电压,I1到In分别表示各大道中的电压。aZ6物理好资源网(原物理ok网)

实验探究串联电路的电压规律:aZ6物理好资源网(原物理ok网)

1.实验电路:aZ6物理好资源网(原物理ok网)

2.实验步骤:aZ6物理好资源网(原物理ok网)

(1)按照串联电路的电路图,组装好实验装置aZ6物理好资源网(原物理ok网)

(2)选用电压表的最大量程,并把电压表接在电路的a处。aZ6物理好资源网(原物理ok网)

(3)合上开关,测出a处的电压值。aZ6物理好资源网(原物理ok网)

(4)把电压表先后改接在电路中的b、c处,分别测出电压值,并对电路中Ia、Ib、Ic进行比较剖析。aZ6物理好资源网(原物理ok网)

3.推论:串联电路:各处电压都相等Ia=Ib=Ic。aZ6物理好资源网(原物理ok网)

实验探究串联电路的电压规律:aZ6物理好资源网(原物理ok网)

1.实验电路:aZ6物理好资源网(原物理ok网)

2.实验步骤:aZ6物理好资源网(原物理ok网)

(1)按照并联电路的电路图,组装好实验装置aZ6物理好资源网(原物理ok网)

(2)选用电压表的最大量程,并把电压表接在电路的a处。aZ6物理好资源网(原物理ok网)

(3)合上开关,测出a处的电压值。aZ6物理好资源网(原物理ok网)

(4)把电压表先后改接在电路中的b、c处,分别测出电压值,并对电路中Ia、Ib、Ic进行比较剖析。aZ6物理好资源网(原物理ok网)

3.推论:并联电路:支路电压等于各大道电压之和Ia=Ib+Ic。aZ6物理好资源网(原物理ok网)

串、并联电路的比较:aZ6物理好资源网(原物理ok网)

串联电路中漏电的特殊作用:aZ6物理好资源网(原物理ok网)

1.跟某个用家电并联的开关,可起到控制电路的作用。闭合开关时,被控制的用家电因漏电而停止工作;断掉开关时,被控制的用家电可与其他用家电一起工作。aZ6物理好资源网(原物理ok网)

2.报案电路,用于防盗与防逃。用电缆线与警铃并联,线断后警铃发声。aZ6物理好资源网(原物理ok网)

探究串、并联电路的电压规律时如何使结果更有普遍性:aZ6物理好资源网(原物理ok网)

探究串、并联电路的电压规律时,常用改变电源电流,换用不同尺寸灯泡,多次检测等方式使推论更具普遍性。借助如图所示电路探究并联电路的电压规律时,也可能会得出推论aZ6物理好资源网(原物理ok网)

误觉得各大道的电压相等。得出这一错误推论是由于实验时使用了两只完全相同的灯泡,所以推论比较特殊,不具备通常性,换用两只不同的灯泡重做实验,则aZ6物理好资源网(原物理ok网)

但仍有aZ6物理好资源网(原物理ok网)

串并联电路中电压的规律与特点aZ6物理好资源网(原物理ok网)

串联电路电流规律:aZ6物理好资源网(原物理ok网)

在串联电路中,总电流等于各用家电两端的电流之和,即U=U1+U2+&;+Un。aZ6物理好资源网(原物理ok网)

并联电路电流规律:aZ6物理好资源网(原物理ok网)

在并联电路中,各大道两端电流相等,都等于电源电流,即U=U1=U2=&;=Un。aZ6物理好资源网(原物理ok网)

实验探究串联电路电流规律:aZ6物理好资源网(原物理ok网)

1.实验器材:电源、导线、开关、灯座、小灯泡、电压表。aZ6物理好资源网(原物理ok网)

2.实验电路图:如图甲所示。aZ6物理好资源网(原物理ok网)

3.实验步骤:aZ6物理好资源网(原物理ok网)

(1)按实验电路图联接好电路。联接电路过程中,开关应处于断掉状态。aZ6物理好资源网(原物理ok网)

(2)将电流表并联在灯L1两端,测出Ll两端电流U1。在不超过量程的前提下,电流表阻值应首选“0~3V”。aZ6物理好资源网(原物理ok网)

(3)合上开关后,将电流表的示数记录在下表中。aZ6物理好资源网(原物理ok网)

(4)用电流表分别测出L2两端电流U2、电路总电流U总,记下电流表示数,并填入表中。aZ6物理好资源网(原物理ok网)

4.推论:串联电路中U总=U1+U2aZ6物理好资源网(原物理ok网)

实验探究并联电路电流规律:aZ6物理好资源网(原物理ok网)

1.实验器材:电源、导线、开关、灯座、小灯泡、电压表。aZ6物理好资源网(原物理ok网)

2.实验电路图:如图甲所示。aZ6物理好资源网(原物理ok网)

3.实验步骤:aZ6物理好资源网(原物理ok网)

(1)按实验电路图联接好电路。联接电路过程中,开关应处于断掉状态。aZ6物理好资源网(原物理ok网)

(2)将电流表并联在灯L1两端,测出Ll两端电流U1。在不超过量程的前提下,电流表阻值应首选“0~3V”。aZ6物理好资源网(原物理ok网)

(3)合上开关后,将电流表的示数记录在下表中。aZ6物理好资源网(原物理ok网)

(4)用电流表分别测出L2两端电流U2、电路总电流U总,记下电流表示数,并填入表中。aZ6物理好资源网(原物理ok网)

4.推论:串联电路中U总=U1=U2aZ6物理好资源网(原物理ok网)

串、并联电路中电流和电流关系的比较:aZ6物理好资源网(原物理ok网)

555定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成元件。通常用双极型(TTL)工艺制做的称为555,用互补金属氧化物(CMOS)工艺制做的称为7555,除单定时器外,还有对应的双定时器556/7556。555定时器的电源电流范围宽,可在4.5V~16V工作,7555可在3~18V工作,输出驱动电压约为200mA,因此其输出可与TTL、CMOS或则模拟电路电平兼容。aZ6物理好资源网(原物理ok网)

555定时器的电路结构与功能aZ6物理好资源网(原物理ok网)

555定时器是一种把模拟电路和开关电路结合上去的元件。常用的555定时器机型有SG555(TTL电路)和(COMS电路)等。aZ6物理好资源网(原物理ok网)

定时器的电路结构框图aZ6物理好资源网(原物理ok网)

图1定时器的内部结构框图aZ6物理好资源网(原物理ok网)

1、模拟功能部件:aZ6物理好资源网(原物理ok网)

⑴电阻分压器aZ6物理好资源网(原物理ok网)

由3个电阻均为r的内阻串连构成份压器,为电流比较器C1和C2提供参考电流。不加控制电流时,该引出端不可悬空,通常要通过一个小电容接地,以旁路高频干扰,由于3个分压内阻电阻相同,所以致使两个分压点V-1=2/3Ec,V+2=1/3Ec。aZ6物理好资源网(原物理ok网)

(2)电流比较器C1和C2aZ6物理好资源网(原物理ok网)

比较器C1:TH(阈值输入端)》基准电流U-1,输出UC1=1,否则为0。aZ6物理好资源网(原物理ok网)

比较器C2:TR(触发器输入端)《基准电流U+2时,输出UC2=1,否则为0。aZ6物理好资源网(原物理ok网)

(3)输出MOS管TaZ6物理好资源网(原物理ok网)

N沟道提高型场效应管T受门G5输出的控制,G5的输出即是R—S触发器输出Q经G4,G5传来的讯号。当Q=1时T导通,Q=0时T截至。aZ6物理好资源网(原物理ok网)

2、逻辑功能部件aZ6物理好资源网(原物理ok网)

(1)G1和G2组成基本的RS触发器,输入低电平有效触发。aZ6物理好资源网(原物理ok网)

UC1=0,UC2=1,置0,Q=O,Q=1,aZ6物理好资源网(原物理ok网)

UC2=0,UC1=1,置1,Q=1,Q=0aZ6物理好资源网(原物理ok网)

UC1=1,UC2=1,保持aZ6物理好资源网(原物理ok网)

(2)输出缓冲极G6aZ6物理好资源网(原物理ok网)

Q=0,Q=1时,输出OUT=1aZ6物理好资源网(原物理ok网)

Q=1,Q=0时,输出OUT=0aZ6物理好资源网(原物理ok网)

(3)RD为直接置0端aZ6物理好资源网(原物理ok网)

RD=0,输出OUT便为低电平,aZ6物理好资源网(原物理ok网)

正常工作时,RD端必须为高电平。aZ6物理好资源网(原物理ok网)

逻辑功能aZ6物理好资源网(原物理ok网)

1,RD为低电平有效时,直接置0端aZ6物理好资源网(原物理ok网)

2,TH(阈值输入端)》基准电流U—1时,称高触发置0aZ6物理好资源网(原物理ok网)

3,TR(触发输入端)《基准电流U-2时,称低触发置1aZ6物理好资源网(原物理ok网)

555定时器芯片实现单片机看门狗电路aZ6物理好资源网(原物理ok网)

1、程序跑飞现象aZ6物理好资源网(原物理ok网)

随着单片机在能源领域中的广泛应用,单片机的抗干扰问题越来越突出,矿山井下环境通常比较恶劣,这便会为单片机控制系统带来各类干扰,因而系统不能正常工作。单片机应用系统的抗干扰性能主要取决于硬件的抗干扰设计,但软件aZ6物理好资源网(原物理ok网)

抗干扰设计作为硬件抗干扰的建立和补充,作用也十分重要,由于大量的干扰一般并不能影响系统内硬件的运作,却常会使系统的软件难以正常运行,单片机应用的一个突出问题,便是单片机运行过程中常常出现的程序跑飞现象。aZ6物理好资源网(原物理ok网)

在单片机系统中,由于干扰的缘由,在非预期的情况下,促使程序计数器PC的值发生随机的变化,进而促使程序的流向指向不确定区域,这便是程序的跑飞。程序跑飞后或则会使指令的地址码和操作码发生改变,PC把操作数当成指令来执行;或则PC值指向一条不合逻辑关系的指令以至是非程序区串联和并联中电压的关系,运行结果往往会使单片机步入死循环———便是你们常说的“关机”。为确保在无人当值的情况下,单片机“关机”后能手动恢复过来,一般采用软件圈套,外部WDT电路,以及软件控制的等方式,使系统恢复正常(后两种也称“看门狗”),限于篇幅不做专门说明,这儿主要向你们介绍用555定时器软硬结合做看门狗的一种方式。aZ6物理好资源网(原物理ok网)

2、555定时器aZ6物理好资源网(原物理ok网)

通常情况下,看门狗主要是通过不断监视程序运行一个风波的时间是否超过预定的时间来判定程序是否步入了死循环,因而借助555定时器可复位的触发功能外加延时电路可实现看门狗的功能。555定时器是一种多用途的单片集成电路,内部电路如图1所示。aZ6物理好资源网(原物理ok网)

CO端是控制电流输入端,加控制电流可改变A1“-”端及A2“+”端的参考电流,若不用,可通过一个小电容接地,以防旁路高频交流干扰;R为定时器直接复位端,加低电平可将定时器直接置“0”,此时,OUT输出“0”,Q为1”,V导通,D端对地通路;TH为复位阈值输入端,当TH电流超过2/3UDD(即A1负端分压)时,A1输出为“1”,OUT输出“0”,同样,D端对地通路;TR为置位输入端,当TR电流高于1/3UDD(即A2正端分压)时,A2输出“1”,定时器被置位,此时,OUT输出“1”,Q为“0”,V截至,D端对地断路。aZ6物理好资源网(原物理ok网)

3、看门狗电路及运行指令以INTEL公司的16位单片机8096为例,555定时器作为看门狗与单片机的插口电路可设计如图2所示。aZ6物理好资源网(原物理ok网)

首先在单片机初始化时用指令“,#01H”置P1.0为“1”,则二极管T导通,555芯片的R为“1”,TH、TR端经R、C充电,电位逐步上升,当电位还高于1/3UDD时,OUT输出“1”,D端对地断路,电容C正常充电,(、、com/版权所有)一旦程序跑飞或步入死循环,在电位上升到低于2/3UDD时仍没有“喂狗”,则OUT输出变为“0”,经二极管T拉低单片机的RESET脚,并使复位电容放电,这时aZ6物理好资源网(原物理ok网)

D端对地漏电,电容C也通过Rf放电,当TH、TR端电位放电到高于1/3UDD(注意)时,OUT输出重新变为“1”,单片机步入复位状态。aZ6物理好资源网(原物理ok网)

“喂狗”是指复位看门狗,在本电路中只须运行以下指令即可。aZ6物理好资源网(原物理ok网)

ANDBPORT1,#0FEH;使P1.0为“0”aZ6物理好资源网(原物理ok网)

SKIP;空操作,用于延时aZ6物理好资源网(原物理ok网)

SKIP;以使TR电压降到1/3UDD为宜aZ6物理好资源网(原物理ok网)

ORBPORT1,#01H;使P1.0为“1”aZ6物理好资源网(原物理ok网)

当P1.0被置为“0”时,555定时器的R端为“0”,二极管T截至。R端为“0”则555芯片被复位,OUT输出为“0”,同时D端对地漏电,电容C放电为重新延时做打算,但由于二极管的截至,此时OUT输出似乎也为“0”却并不影响单片机的RESET脚,单片机正常工作,因而区分开了“喂狗”与系统故障时看门狗发生作用的不同之处。aZ6物理好资源网(原物理ok网)

4、需要注意的问题aZ6物理好资源网(原物理ok网)

这儿仍旧有一个问题须要注意,那就是555定时器的正常工作与否完全依赖于单片机P1.0的状态,但在个别干扰比较严重的情况下串联和并联中电压的关系,单片机的误操作是有可能改变P1.0的预置状态的,若单片机在步入死循环之前,P1.0被误置为了“0”,看aZ6物理好资源网(原物理ok网)

门狗一直处于“被喂”的状态,那这个电路便就难以再发挥作用了,对此类情况我们可用软件冗余的方式来应对,就是在程序的关键地方多次插写看门狗的激活指令:aZ6物理好资源网(原物理ok网)

NOPaZ6物理好资源网(原物理ok网)

ORBPORT1,#01HaZ6物理好资源网(原物理ok网)

值得提醒一下的是这儿“NOP”指令的作用不容忽略,可使跑飞的程序列入正轨,不致击溃旁边的关键指令。不过虽然这么软件冗余的应用也还是有一个前提的,那就是跑飞的程序必须落在程序区,冗余的指令得到执行方可生效,若跑飞的程序落在了非程序区,仅凭指令冗余技术便不可靠了,这时我们便还须利用其他抗干扰技术的支持,如软件圈套、标志技术,本质可靠性程序的设计等,在此不再赘言,但那些都必须包含在一个可靠的程序内———虽然,单片机系统来自干扰的影响是立体的,这么,我们的应对策略便也须是全方位的。aZ6物理好资源网(原物理ok网)

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