電路及電路圖
上面說到集成電路就不得不說起電子元器件的另一部分重要知識:電路和相關電路圖
電路與電路板是所有電源設備的基礎,經過工程師的設計成為方便人們生活的電源產品。
電路
由金屬導線和電氣、電子部件組成的導電回路,稱為電路。在電路輸入端加上電源使輸入端產生電勢差,電路即可工作。電路由電源、負載和中間環節組成。電源是可將其他形式的能量轉換成電能、向電路提供電能的裝置。負載是可將電能轉換成其它形式的能量、在電路中接受電能的設備。中間環節是電源和負載之間不可缺少的連接、控制和保護部件統稱為中間環節,如導線、開關及各種繼電器等。
一個簡單電路圖
電路圖
是通過電路元件符號繪制的電子元件連線走向圖,它詳細的描繪了各個元件的連線和走向,各個引腳的說明,和一些檢測數據。用圖形符號表示并按工作順序排列,詳細表示電路、設備或成套裝置的全部基本組成和連接關系,而不考慮其實際位置的一種簡圖。目的是便于詳細理解電路的作用原理,分析和計算電路特性。
電流與電阻
電流指某段時間內通過導體某橫截面的電荷量與時間的比值叫電流,通常用I代表電流,表達式電磁感應現象,單位是“安培”,簡稱“安”,符號“A”。
電流的單位及換算:安培(A)=庫侖(C)/秒(s)1A=103mA=106μA=109nA
電流是一個有方向的物理量,僅指出大小是不夠的,規定以正電荷移動的方向為電流的真實方向。列寫電路方程時,電壓、電流的正、負是以電流圖上預先假定的參考方向為依據的,若計算結果為正值,說明電壓、電流的真實方向與參考方向相符,否則相反。
導體對電流的阻礙作用就叫導體的電阻。電阻是所有電子電路中使用最多的元件。電阻的主要物理特征是變電能為熱能,也可說它是一個耗能元件,電流經過它就產生熱能。電阻在電路中通常起分壓分流的作用,對信號來說,交流與直流信號都可以通過電阻。
電阻都有一定的阻值,它代表這個電阻對電流流動阻擋力的大小。電阻的單位是歐姆,用符號“Ω”表示。歐姆是這樣定義的:當在一個電阻器的兩端加上1伏特的電壓時,如果在這個電阻器中有1安培的電流通過,則這個電阻器的阻值為1歐姆。除了歐姆外,電阻的單位還有千歐KΩ,兆歐(MΩ)等。
電壓、電位、電動勢
電壓U:反應電場力做功本領的物理量,是產生電流的根本原因,電壓的正方向規定由“高”電位指向“低”電位。
電位V:相對于參考點的電壓,參考點的電位。
電動勢E:只存在于電源內部,其大小反映了電源力做功的本領,其方向規定由電源“負極”指向電源“正極”,即電位升高的方向。
電路中的基本定律
電路中的基本定律主要分為兩大類,基爾霍夫電流定律和基爾霍夫電壓定律。
在正式介紹之前,先熟悉幾個電路名詞,以便大家理解。
支路 :電路中流過同一電流的幾個元件串聯的分支。
結點:三條或三條以上支路的匯集點(連接點)。
回路:由支路構成的、電路中的任意閉合路徑。
網孔:指不包括任何支路的單一回路。網孔是回路,回路不一定是網孔。平面電路的每個網眼都是一個網孔。
基爾霍夫電流定律(KCL)
也稱為結點電流定律,是用來確定聯結在同一結點上的各支路電流之間的關系。根據電流連續性原理,電荷在任何一點均不能堆積(包括結點)。故有:在任一瞬間,流向某一節點電流的代數和恒等于零。
基爾霍夫電壓定律(KVL)
也稱為回路電壓定律(KVL),是用來確定回路中各段電壓之間關系的電路定律。根據電位的單值性原理,繞回路一周,電位升高的數值必定等于電位降低的數值。故有:任一瞬間,沿任一回路參考繞行方向,回路中各段電壓的代數和恒等于零。
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