電路基本概念

電路基本概念

電流：電荷的定向移動(dòng)叫做電流，電流常用I表示。電流分直流和交流兩種。電流的大小和方向不隨時(shí)間變化的叫做直流。電流的大小和方向隨時(shí)間變化的叫做交流。電流的單位是安（A），也常用毫安（mA)或者微安(uA)做單位。1A=1000mA,1mA=1000uA。
    電流可以用電流表測量。測量的時(shí)候，把電流表串聯(lián)在電路中，要選擇電流表指針接近滿(mǎn)偏轉的量程。這樣可以防止電流過(guò)大而損壞電流表。
    電壓：河水之所以能夠流動(dòng)，是因為有水位差；電荷之所以能夠流動(dòng)，是因為有電位差。電位差也就是電壓。電壓是形成電流的原因。在電路中，電壓常用U表示。電壓的單位是伏（V），也常用毫伏（mV）或者微伏（uV）做單位。1V=1000mV，1mV=1000uV。
    電壓可以用電壓表測量。測量的時(shí)候，把電壓表并聯(lián)在電路上，要選擇電壓表指針接近滿(mǎn)偏轉的量程。如果電路上的電壓大小估計不出來(lái)，要先用大的量程，粗略測量后再用合適的量程。這樣可以防止由于電壓過(guò)大而損壞電壓表。
    電阻：電路中對電流通過(guò)有阻礙作用并且造成能量消耗的部分叫做電阻。電阻常用R表示。電阻的單位是歐（Ω），也常用千歐（kΩ）或者兆歐（MΩ）做單位。1kΩ=1000Ω,1MΩ=1000000Ω。導體的電阻由導體的材料、橫截面積和長(cháng)度決定。
    電阻可以用萬(wàn)用表歐姆檔測量。測量的時(shí)候，要選擇電表指針接近偏轉一半的歐姆檔。如果電阻在電路中，要把電阻的一頭燙開(kāi)后再測量。
    歐姆定律導體中的電流I和導體兩端的電壓U成正比，和導體的電阻R成反比，即I=U/R
這個(gè)規律叫做歐姆定律。如果知道電壓、電流、電阻三個(gè)量中的兩個(gè)，就可以根據歐姆定律求出第三個(gè)量，即
              I=U/R，R＝U／I，U＝I×R
    在交流電路中，歐姆定律同樣成立，但電阻R應該改成阻抗Z，即I＝U／Z
    電源：把其他形式的能轉換成電能的裝置叫做電源。發(fā)電機能把機械能轉換成電能，干電池能把化學(xué)能轉換成電能。發(fā)電機、干電池等叫做電源。通過(guò)變壓器和整流器，把交流電變成直流電的裝置叫做整流電源。能提供信號的電子設備叫做信號源。晶體三極管能把前面送來(lái)的信號加以放大，又把放大了的信號傳送到后面的電路中去。晶體三極管對后面的電路來(lái)說(shuō)，也可以看做是信號源。整流電源、信號源有時(shí)也叫做電源。
    負載：把電能轉換成其他形式的能的裝置叫做負載。電動(dòng)機能把電能轉換成機械能，電阻能把電能轉換成熱能，電燈泡能把電能轉換成熱能和光能，揚聲器能把電能轉換成聲能。電動(dòng)機、電阻、電燈泡、揚聲器等都叫做負載。晶體三極管對于前面的信號源來(lái)說(shuō)，也可以看作是負載。
    電路：電流流過(guò)的路叫做電路。最簡(jiǎn)單的電路由電源、負載和導線(xiàn)、開(kāi)關(guān)等元件組成。電路處處連通叫做通路。只有通路，電路中才有電流通過(guò)。電路某一處斷開(kāi)叫做斷路或者開(kāi)路。電路某一部分的兩端直接接通，使這部分的電壓變成零，叫做短路。

電動(dòng)勢：電動(dòng)勢是反映電源把其他形式的能轉換成電能的本領(lǐng)的物理量。電動(dòng)勢使電源兩端產(chǎn)生電壓。在電路中，電動(dòng)勢常用δ表示。電動(dòng)勢的單位和電壓的單位相同，也是伏。
    電源的電動(dòng)勢可以用電壓表測量。測量的時(shí)候，電源不要接到電路中去，用電壓表測量電源兩端的電壓，所得的電壓值就可以看作等于電源的電動(dòng)勢。如果電源接在電路中，用電壓表測得的電源兩端的電壓就會(huì )小于電源的電動(dòng)勢。這是因為電源有內電阻。在閉合的電路中，電流通過(guò)內電阻r有內電壓降，通過(guò)外電阻R有外電壓降。電源的電動(dòng)勢δ等于內電壓Ur和外電壓UR之和，即δ=Ur+UR 。嚴格來(lái)說(shuō)，即使電源不接入電路，用電壓表測量電源兩端電壓，電壓表成了外電路，測得的電壓也小于電動(dòng)勢。但是，由于電壓表的內電阻很大，電源的內電阻很小，內電壓可以忽略。因此，電壓表測得的電源兩端的電壓是可以看作等于電源電動(dòng)勢的。
    干電池用舊了，用電壓用測量電池兩端的電壓，有時(shí)候依然比較高，但是接入電路后卻不能使負載（收音機、錄音機等）正常工作。這種情況是因為電池的內電阻變大了，甚至比負載的電阻還大，但是依然比電壓表的內電阻小。用電壓表測量電池兩端電壓的時(shí)候，電池內電阻分得的內電壓還不大，所以電壓表測得的電壓依然比較高。但是電池接入電路后，電池內電阻分得的內電壓增大，負載電阻分得的電壓就減小，因此不能使負載正常工作。為了判斷舊電池能不能用，應該在有負載的時(shí)候測量電池兩端的電壓。有些性能較差的穩壓電源，有負載和沒(méi)有負載兩種情況下測得的電源兩端的電壓相差較大，也是因為電源的內電阻較大造成的。
    周期：交流電完成一次完整的變化所需要的時(shí)間叫做周期，常用T表示。周期的單位是秒（s）,也常用毫秒（ms）或微秒（us）做單位。1s=1000ms，1s=1000000us。
    頻率：交流電在1s內完成周期性變化的次數叫做頻率，常用f表示。頻率的單位是赫（Hz），也常用千赫（kHz）或兆赫（MHz）做單位。1kHz=1000Hz，1MHz=1000000Hz。交流電頻率f是周期T的倒數，即
                  f   =1／T
    電容：電容是衡量導體儲存電荷能力的物理量。在兩個(gè)相互絕緣的導體上，加上一定的電壓，它們就會(huì )儲存一定的電量。其中一個(gè)導體儲存著(zhù)正電荷，另一個(gè)導體儲存著(zhù)大小相等的負電荷。加上的電壓越大，儲存的電量就越多。儲存的電量和加上的電壓是成正比的，它們的比值叫做電容。如果電壓用U表示，電量用Q表示，電容用C表示，那么   C＝Q／U
    電容的單位是法（F），也常用微法（uF）或者微微法（pF）做單位。1F=106uF，1F=1012pF。
    電容可以用電容測試儀測量，也可以用萬(wàn)用電表歐姆檔粗略估測。歐姆表紅、黑兩表筆分別碰接電容的兩腳，歐姆表內的電池就會(huì )給電容充電，指針偏轉，充電完了，指針回零。調換紅、黑兩表筆，電容放電后又會(huì )反向充電。電容越大，指針偏轉也越大。對比被測電容和已知電容的偏轉情況，就可以粗略估計被測電容的量值。在一般的電子電路中，除了調諧回路等需要容量較準確的電容以外，用得最多的隔直、旁路電容、濾波電容等，都不需要容量準確的電容。因此，用歐姆檔粗略估測電容量值是有實(shí)際意義的。但是，普通萬(wàn)用電表歐姆檔只能估測量值較大的電容，量值較小的電容就要用中值電阻很大的晶體管萬(wàn)用電表歐姆檔來(lái)估測，小于幾十個(gè)微微法的電容就只好用電容測試儀測量了。
    容抗：交流電是能夠通過(guò)電容的，但是電容對交流電仍然有阻礙作用。電容對交流電的阻礙作用叫做容抗。電容量大，交流電容易通過(guò)電容，說(shuō)明電容量大，電容的阻礙作用��；交流電的頻率高，交流電也容易通過(guò)電容，說(shuō)明頻率高，電容的阻礙作用也小。實(shí)驗證明，容抗和電容成反比，和頻率也成反比。如果容抗用XC表示，電容用C表示，頻率用f表示，那么
                           XC＝1／(2πfC)
    容抗的單位是歐。知道了交流電的頻率f和電容C，就可以用上式把容抗計算出來(lái)。

電感：電感是衡量線(xiàn)圈產(chǎn)生電磁感應能力的物理量。給一個(gè)線(xiàn)圈通入電流，線(xiàn)圈周?chē)�就�?huì )產(chǎn)生磁場(chǎng)，線(xiàn)圈就有磁通量通過(guò)。通入線(xiàn)圈的電源越大，磁場(chǎng)就越強，通過(guò)線(xiàn)圈的磁通量就越大。實(shí)驗證明，通過(guò)線(xiàn)圈的磁通量和通入的電流是成正比的，它們的比值叫做自感系數，也叫做電感。如果通過(guò)線(xiàn)圈的磁通量用φ表示，電流用I表示，電感用L表示，那么
                             L＝φ／I
    電感的單位是亨（H），也常用毫亨（mH）或微亨（uH）做單位。1H=1000mH，1H=1000000uH。
感抗：交流電也可以通過(guò)線(xiàn)圈，但是線(xiàn)圈的電感對交流電有阻礙作用，這個(gè)阻礙叫做感抗。電感量大，交流電難以通過(guò)線(xiàn)圈，說(shuō)明電感量大，電感的阻礙作用大；交流電的頻率高，交流電也難以通過(guò)線(xiàn)圈，說(shuō)明頻率高，電感的阻礙作用也大。實(shí)驗證明，感抗和電感成正比，和頻率也成正比。如果感抗用XL表示，電感用L表示，頻率用f表示，那么
                       XL＝ 2πfL
    感抗的單位是歐。知道了交流電的頻率f和線(xiàn)圈的電感L，就可以用上式把感抗計算出來(lái)。
    阻抗：具有電阻、電感和電容的電路里，對交流電所起的阻礙作用叫做阻抗。阻抗常用Z表示。阻抗由電阻、感抗和容抗三者組成，但不是三者簡(jiǎn)單相加。如果三者是串聯(lián)的，又知道交流電的頻率f、電阻R、電感L和電容C，那么串聯(lián)電路的阻抗
                             N=1/4fBSc*10^(-8)
    阻抗的單位是歐。
    對于一個(gè)具體電路，阻抗不是不變的，而是隨著(zhù)頻率變化而變化。在電阻、電感和電容串聯(lián)電路中，電路的阻抗一般來(lái)說(shuō)比電阻大。也就是阻抗減小到最小值。在電感和電容并聯(lián)電路中，諧振的時(shí)候阻抗增加到最大值，這和串聯(lián)電路相反。
    相位：相位是反映交流電任何時(shí)刻的狀態(tài)的物理量。交流電的大小和方向是隨時(shí)間變化的。比如正弦交流電流，它的公式是i=Isin2πft。i是交流電流的瞬時(shí)值，I是交流電流的最大值，f是交流電的頻率，t是時(shí)間。隨著(zhù)時(shí)間的推移，交流電流可以從零變到最大值，從最大值變到零，又從零變到負的最大值，從負的最大值變到零。在三角函數中2πft相當于角度，它反映了交流電任何時(shí)刻所處的狀態(tài)，是在增大還是在減小，是正的還是負的等等。因此把2πft叫做相位，或者叫做相。
                           
             N=4.5*10^5/B*Sc
                                                                        
    如果t等于零的時(shí)候，i并不等于零，公式應該改成i=Isin(2πft+ψ),如圖3乙所示。那么2πft+ψ叫做相位，ψ叫做初相位，或者叫做初相。
相位差：兩個(gè)頻率相同的交流電相位的差叫做相位差，或者叫做相差。這兩個(gè)頻率相同的交流電，可以是兩個(gè)交流電流，可以是兩個(gè)交流電壓，可以是兩個(gè)交流電動(dòng)勢，也可以是這三種量中的任何兩個(gè)。
    例如研究加在電路上的交流電壓和通過(guò)這個(gè)電路的交流電流的相位差。如果電路是純電阻，那么交流電壓和電流電流的相位差等于零。也就是說(shuō)交流電壓等于零的時(shí)候，交流電流也等于零，交流電壓變到最大值的時(shí)候，交流電流也變到最大值。這種情況叫做同相位，或者叫做同相。如果電路含有電感和電容，交流電壓和交流電流的相位差一般是不等于零的，也就是說(shuō)一般是不同相的，或者電壓超前于電流，或者電流超前于電壓。
    加在晶體管放大器基極上的交流電壓和從集電極輸出的交流電壓，這兩者的相位差正好等于180°。這種情況叫做反相位，或者叫做反相

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看了，