环境与温度对电路有什么影响？

一、环境与温度对电路有什么影响？

题主问题中的电路应当指的是实际电路，例如手机电路、电视机电路，数据交换以及控制电路，还有供配电开关设备和控制设备内部的电路。从实用的角度看，题主的问题还是很有意义的。

我们看下图，此图是控制箱的内部：

图1是控制柜内部，我们看到了电路板，电路板上的继电器，以及输入输出接口和接线端子。最重要的是：此控制柜与一般的控制柜不同，柜内的安装板是塑料的，而控制柜的外壳与一般控制柜相同是钢结构的。

不管是什么实际电路，温度和环境条件对它们的影响都很大。

1.温度对电路的影响

温度影响主要体现在几个方面：

1）温度对电子元器件的影响

由于半导体材料对温度十分敏感，所以温度对电子元器件的影响很大。例如当温度升高时，二极管的正向特性左移，反向特性下移。一般地，在室温附近温度每升高1℃二极管正向压降会减少2到2.5mV；而温度每升高10℃，反向电流增大一倍。

不但二极管是这样的，三极管、运算放大器等等都有类似的问题。

对于普通的元器件，例如电阻、电容和电感，温度变化同样会影响到它们的工作特性。事实上，我们由 就能看出，电阻元件的阻值与温度θ的关系。

电容器对温度十分敏感。温度升高后，电容器内部的电介质更容易击穿。

下图是最普通的收音机电路：

图3中的收音机电路，它由半导体元器件和各种电阻、电容和电感等元件构成。为了抵御温度的影响，电路设计中采取了许多温度补偿措施。这些措施在哪里？

这些措施贯穿了模拟电子技术的学习和应用。限于篇幅，此处忽略。如果知友们感兴趣，可参阅任何一本《模拟电子技术》教材。

2）对线路产生影响

温度增高，线路电阻会增大，绝缘材料的绝缘能力会下降。这将引起线路发热，以及线路的介电能力。事实上，任何电路的线路，都有它们的额定电流和额定电压参数。额定电流与运行温度密切相关，而额定电压则与介电能力密切相关。

3）对电接触产生影响

电接触在电气中比比皆是。例如USB插口，各种插座，继电器的触点和断路器的触头，还有各种母线的搭接面等等都是。它们的电接触效果都与温度有关。

温升指的是电器表面温度与环境温度之差，用希腊字母τ来表示。温升的单位可以是℃，也可以是K，且两者的数值相同。在实用中，大多以K来作为温升的单位。

我们看下图：

（1）图4中导电杆的温升

，式1

式1中，ρ0是导电杆材料在0℃时的电阻率；α是导电杆材料的电阻温度系数；θ是导电杆材料的表面温度；Kt是导电杆的综合散热系数，它与导电杆的热辐射、热传导和热对流有关；S是导电杆材料的截面积，M是导电杆材料的截面周长。

我们看到，导电杆温升与温度的关系非常密切，温度会影响到导电杆材料的电阻值，影响到它的散热。

（2）图4中的触点接触处的温升

，式2

式2中的Uj是接触电压；L是洛伦兹系数，T是导电杆的温度（开尔文温标K)。

所以，当环境温度是θ0时，图1所示动静触点接触处的最高运行温度是：

，式3

我们由式3看到，温度不但会影响到导电材料的温升，也会影响到电接触的温升。由于τ1的占比可达70%到92%，故在国家标准中以电器的导电杆接线端子处的温升替代电器的温升。

温升这个名词，在电器（包括开关设备和控制设备）的制造和使用中意义重大，出现的频率非常高。事实上，只要我们进入到与电器有关的行业，不管是电子电路也好，是供配电电路也好，温升就时时刻刻地挂在我们的耳边。大家谈到电路运行时，温升和动热稳定性是最重要也是最常见的3个基本参数。

4）浅谈温升

我们从温升的表达式（式1）可以猜测出，每一种电器，不管它内部电路有多复杂，哪怕是一台工业控制计算机，它在使用时也存在温升的影响。

我们设电器的稳定温升是τw，则电器（包括它内部的电路在内）的温升为：

，式4

式4中的T叫做热时间常数。它的单位如下：

对于不同的电路元器件，不管是电阻还是二极管，不管是运放还是总体电路板，也包括电器整机在内，都有各自的热时间常数，以及对应的稳定温升。

我们令t=4T，代入到式4中，得到： ，式5

式5告诉我们，当元器件或者电器通电4T的时间后，元器件或者电器就达到了稳定温升。如果输入的电压是额定值，则此时的电流就是额定电流。

我们看下图：

图5中显示的是长期工作制下的曲线，此时元器件、电路板、线路和外围控制元器件都处于稳定运行状态。注意到长期工作制下进入稳定温升的时间必须大于4T，而断电后的降温也要经历4T的时间。

对于短时工作制下的电器，例如破壁机或者头发吹风机等等，它们的工作通电时间小于4T，电器表面的温升到达不了稳定温升，而断电散热的时间则长于4T，所以短时工作制下的电器可以适当加大功率，只要电器表面温升不超过稳定温升即可。

3.环境对电路乃至于电器的影响

环境对电路和电器的影响主要是两方面，其一是污染等级和湿度，当然还有平均温度，其二是海拔高度和气压。

污染和湿度的影响很容易理解。如果污染尘埃大量地落在电路板上，或者落在导电结构上，在水汽的参与下会发生电化学反应，腐蚀导电体，腐蚀元器件。严重时会发生短路甚至电气火灾。

也因此，往往要求电路板和元器件的安装要有防护能力，这里的防护指的是对手指、尘埃和水汽的隔离防护。防护等级在国际电工委员标准和国家标准中有规定，叫做IP防护等级，如下：

防护等级并非越高越好。防护等级越高，开关设备和控制设备内部的电路板散热越困难，导线和开关设备同样也散热困难，于是温度的问题跟着就出现了。

我们都知道，电路上存在许多导电结构，它们要么被绝缘材料与外壳隔离，要么被空间中的空气隔离。在图1中，导电结构之间，导电结构与金属外壳之间，还有继电器的动静触点之间（触点或者触头的开距），都存在电气间隙问题。

电气间隙的本质是空气的击穿电压。我们看下图：

注意看图7的横坐标，它的单位是pd，也即压强p与电气间隙d的乘积。我们注意到曲线有最小值存在。从最小值往左和往右，空气的击穿电压曲线都在上升。这就告诉我们，从最小值点越往左，真空度越高，电气间隙就越大，灭弧效果也越好；从最小值点往右，气体压强越来越大，电气间隙也越大，灭弧效果也越好。可见，利用真空或者高压都是加大电气间隙和灭弧的好办法。

我们知道，高海拔地区的大气压强相对低海拔地区的大气压强要低很多，但又不是真空，所以高海拔地区的空气击穿电压曲线位于图7的右侧。根据图7得知，高海拔地区的空气击穿电压会降低。因此，国家标准中设定了一个坎，就是海拔2000米。小于海拔2000米，开关设备和控制设备中的电气间隙以及元器件无需降容。海拔超过2000米后，必须降容。

对于图1的电路，图中既有导线之间以及导线与金属外壳（相当于接地导体）的电气间隙，也有继电器动、静触点之间的开距，这些电路参数都与海拔高度关联起来了。

那么击穿电压Uc与pd有何关系？我们看下式：

，式6

式6中，A和B是气体性质的系数；T是气体的温度，当然是按开尔文温标标定的；γ是气体的电离度。对于空气来说，海拔越高，宇宙射线越强，空气中的电离度也越高；pd就是空气压强与电气间隙的乘积。

我们再次看到温度。发现没有，到处都有温度的影子。可见，题主说温度对电路有何影响，这里也是一个例子。其实很容易理解：温度越高，空气分子的热运动就越剧烈，击穿电压当然就降低了。

我们来看一个实例：某次我设计了一套用在秘鲁某铜矿的成套开关设备，使用环境的海拔高度是4500米。我认真计算了设备内部的电气间隙，并用MATLAB做了仿真，却忽略了继电器的开距问题。到了现场使用时一切都正常，但工作了十几天后，发现继电器的触点会粘连。信息回馈给我后，我突然想到忽略了继电器在高海拔地区使用时要用同类触点串联这个规则。赶紧通知驻在当地的售后服务采取触点串联措施，解决了这个问题。在之后的若干高海拔变电站继电保护方案设计中，我采取了触点串联措施，系统都运行正常。

所以电气设备工作的环境条件，是我们从事于电气设计时必须考虑到的重点因素。这里有海拔高度、环境粉尘和污染程度、湿度以及平均温度等参数，都必须关注。

另外，对于系统中的工业控制计算机（工控机）、继电保护装置、仪器仪表、晶闸管调功器等半导体电路的工程项目，它们对环境和温度的要求较高，要特别加以关注。PLC在设计时它的外壳做了特殊外壳处理，温度适应性很强，低于电磁干扰的性能也很好，对工作环境的适应性极强。PLC能得到广泛的应用，能适用于各种工作环境也是重要因素之一。

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以上概要性地说了一些，供题主参考。

回答完毕。

二、电路板有什么作用？

电路板是一种用来支持、连接和分配精密电子元件的基础性设备。电路板承载电子器件并在它们之间提供电气、机械和环境保护支持，同时还可以提供信号传输和数据处理功能。在现代科技中，电路板在电子设备制造中起着重要的作用。电路板可以在电子设备中实现数据传输、信息存储、信号处理等功能。在各种产品中，如手机、电脑、电视、智能家居等电子设备中，电路板占据着十分重要的位置，是设备正常运转的基础。

三、pfc电路有什么作用？

pfc电路的作用是提高功率因数。

PFC的英文全称为“Power Factor Correction”，意思是“功率因数校正”，功率因数指的是有效功率与总耗电量(视在功率)之间的关系，也就是有效功率除以总耗电量(视在功率)的比值。 基本上功率因素可以衡量电力被有效利用的程度，当功率因素值越大，代表其电力利用率越高。带PFC的开关电源成本也相对高一些。

四、互感传感器的测量电路作用？

互感器与测量仪表和计量装置配合，可以测量一次系统的电压、电流和电能；与继电保护和自动装置配合，可以构成对电网各种故障的电气保护和自动控制。

互感器性能的好坏，直接影响到电力系统测量、计量的准确性和继电器保护装置动作的可靠性。

五、buck输入电路有什么作用？

buck电路不就是降压斩波电路嘛，是基本的DC-DC电路之一。用于直流到直流的降压变换。

六、rc串联电路有什么作用？

本来是在电磁阀后面对地接一个电容，使电路中的交流成份由电容入地，这样，在电磁阀中没有交流成份，电磁阀工作更稳定（这电磁阀是靠直流电工作的）。但是，这时电容与电感（电磁阀就相当一个电感）并联就有可能引起振荡，在这个回路中接入一个电阻，起到阻尼作用，就能避免引起振荡。

电磁阀就是一个线圈，通电后产生磁性吸合，使阀门闭合（或打开），线圈有电感，与电容并联就可能产生振荡。

在电感中有电流存在时，电感中有磁场能，在电容两端有电压时，电容中有电场能，当电容与电感并联时，这两种能量可以相互转换。这个道理就象一个细线悬挂的小球，当小球摆动时，动能与重力势能发生互相转换，小球发生“振动”，在电容与电感中就发生电的“振荡”。这种振荡有时是有用的，有时是有害的。你在前面的电路中就是不愿出现这种有害的振荡，解决办法就是在电路中增加“阻尼”，就是消耗电感与电容并联电路中的能量，那就是加入电阻，这电阻就被称为“阻尼电阻”。

若是想吸收电感上产生的自感电动势，一般是在电感上并联一个反向的二极管。所以本文中说的并电容与电阻不是用来吸收自感电动势的。

加电容的作用：1、使交流成份不流入线圈；2、吸收电感两端的尖峰电压

七、反馈电路有什么作用？

　　负反馈对电路的影响大致有一下几个方面: 　　

1.提高放大电路的稳定性，减小增益。 　　

2.抑制反馈环内的噪声干扰。 　　

3.对输入输出电阻的影响。（电压并联负反馈：输入输出电路均减小。电压串联负反馈：增大输入电阻减小输出电阻。电流并联负反馈：减小输入电阻增大输出电阻。电流串联负反馈：使输入输出电阻均增大） 　　

4.减小非线性失真。 　　反馈又称回馈，是控制论的基本概念，指将系统的输出返回到输入端并以某种方式改变输入，进而影响系统功能的过程。反馈可分为负反馈和正反馈。前者使输出起到与输入相反的作用，使系统输出与系统目标的误差减小，系统趋于稳定；后者使输出起到与输入相似的作用，使系统偏差不断增大，使系统振荡，可以放大控制作用。对负反馈的研究是控制论的核心问题。另外有电流负反馈的理论。

八、传感器测量电路起了哪些作用是什么？

　　压电式传感器测量电路的作用是将压电晶体产生的电荷转换为电压信号输出，其核心是要解决微弱信号的转换与放大，得到足够强的输出信号。　　压电式传感器是基于压电效应的传感器。是一种自发电式和机电转换式传感器。它的敏感元件由压电材料制成。压电材料受力后表面产生电荷。此电荷经电荷放大器和测量电路放大和变换阻抗后就成为正比于所受外力的电量输出。压电式传感器用于测量力和能变换为力的非电物理量。它的优点是频带宽、灵敏度高、信噪比高、结构简单、工作可靠和重量轻等。缺点是某些压电材料需要防潮措施，而且输出的直流响应差，需要采用高输入阻抗电路或电荷放大器来克服这一缺陷。

九、冰柜强冻温度解析：什么是强冻温度，该温度有何作用？

强冻温度是什么？

冰柜强冻温度，也称为冰柜的最低温度，是指冰柜达到的最低制冷温度。一般来说，强冻温度是指零下18摄氏度以下的温度，也有部分冰柜的运行温度可以达到零下40摄氏度。强冻温度是由冰柜的制冷系统和控制器完成的。

强冻温度的作用

强冻温度在冰柜中起到了至关重要的作用：

• 食品保鲜：强冻温度能够有效地降低食物的温度，防止食物腐败和变质。低温下，细菌和其他微生物的生长速度会大大减慢，从而延长食品的保鲜期。
• 食品品质保持：强冻温度能够有效地锁住食物中的水分，避免冰晶形成，从而保持食物的原始质地和口感。尤其对于冷冻肉类、鱼类等食品，强冻温度能够更好地保持其鲜嫩度和风味。
• 长时间储存：低温下的强冻温度可以使食物长时间保存，并且能够保持食物的营养价值。冰柜中的食品可以保存数月甚至更久，让人们在需要时快速取用。

如何调整冰柜的强冻温度？

调整冰柜的强冻温度需要根据冰柜的型号和制造商的指示进行操作。通常，可以通过冰柜上的控制面板或开关来调整温度。也有一些高级冰柜配备了数字显示器和温度调节按钮，可以更加精确地调整温度。在调整温度时，可以参考冰柜使用说明书进行操作。

了解冰柜强冻温度，享受更好的食品储存

冰柜的强冻温度是保鲜、保质、长时间储存食物的关键参数。了解强冻温度的作用以及如何调整温度，可以帮助您更好地使用冰柜，享受更好的食品储存体验。

谢谢您的阅读，希望本文对您有所帮助！

十、串联电路具有什么作用，并联电路具有什么作用？

（1）串联电路：若一个用电器,直接接入电路,会超过其额定电压,此时,可以串联其它用电器（电阻）来分压,以满足目标用电器在额定电压下工作；

（2）并联电路：若一个用电器,直接接入电路,会超过其额定电压下的电流,此时,可以并联其它用电器（电阻）来分流,以满足目标用电器在额定电压下的电流来工作。