电学基本概念——扫盲篇

在初、高中物理中涉及到电学基本概念相对简单。如果已经具备比较清楚的电学概念,本篇完全可以略过,敬请关注本号后续内容。如果没有学过或时间太久已没有太多印象,要想深入学习可通过网络搜索,有较多的资源可以学习。若不想花费太多的时间去进行深入学习,应把本篇整理出来的电学基本概念深入理解,相信对后续电子技术的学习非常有益。

1.电路(英文:Electrical circuit)又称电子回路,是由电气设备和元器件,按一定方式联接起来为电荷流通提供路径的总体,也叫电子线路或电气回路。

通过下图可直观的理解与电路有关的基本概念:

电路的串联并联、电路的通路短路断路

电学基本概念——扫盲篇

电路基本概念配图

2.电压(英文:Voltage),电子技术中有时称作电势差或电位差,是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量。其大小等于单位正电荷因受电场力作用从A点移动到B点所做的功,电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向。电压的国际单位制为伏特(V,简称伏),常用的单位还有微伏(μV)、毫伏(mV)、伏(V)、千伏(kV)等。

3.电阻(英文:Resistance),通常用"R"表示,电子在物体内做定向移动会遇到阻碍作用,这种阻碍称为电阻,表示导体对电流阻碍作用的大小。常用的单位有:欧姆(Ω),千欧(ΚΩ),兆欧(ΜΩ)等。电阻的种类繁多,从构成材料分,有碳质电阻器、碳膜电阻器、金属膜电阻器、线绕电阻器等。从结构形式分,有固定电阻器、可变电阻器和电位器三种。不同类型的电阻知识将在后续使用时加以介绍。

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常见碳膜电阻及金属膜电阻

电阻的串联:串联电路的总电阻等于各串联电阻之和,即:

R总=R1+R2+R3+...

电阻的串联与并联:并联电路中总电阻的倒数等于各电阻倒数之和,即:

1/R总=1/R1+1/R2+…+1/Rn

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大功率、绕线电阻及陶瓷金属片式电阻

4. 电流(英文:Current)通常用"I"表示(大小写有区别,后续介绍),指单位时间里通过导体任一横截面的电量叫做电流强度,简称电流,单位是安培(A),电学上规定正电荷定向流动的方向为电流方向。常用的单位有:千安(kA)、安培(A)、毫安(mA)、微安(μA)。

换算关系:1kA=1000A、1A=1000mA、1mA=1000μA。

5. 欧姆定律:在同一电路中,通过某一导体的电流跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。即:I= U/R

常用的变形公式有:U=IR 或 R=U/I

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图解欧姆定律

该定律是电子技术中最基本也是非常重要的定律,一定要理解其含义并掌握。

6.电功和电功率

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电能(电功)表

电功:电能转化成多种其他形式能的过程可以说是电流做功的过程,有多少电能发生了转化就说电流做了多少功,即电功是多少。电功公式: W= UIt

电功的单位:焦耳,简称焦,符号J;日常生活中常用千瓦时为电功的单位,俗称"度",即:

1度=1kw.h=1000w×3600s=3.6×106J

电功率:电流在单位时间内做的功叫做电功率。表示消耗电能快慢的物理量,用P表示,单位是瓦特(Watt),简称"瓦",符号是W,常用:千瓦(KW)。

计算方法:P=W/t=UI。

对于纯电阻电路,计算电功率还可以用公式P=I^2*R和P=U^2 /R。

对于其它如电场、磁场、电磁感应等与电学相关的知识在后续用到时加以补充,掌握了上述基本概念就可以开启我们的电子技术学习之旅了,让我们拭目以待!

切记:越努力越幸运!


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