電流流過的回路叫做電路;電路(英文:Electrical circuit)又稱電子回路,是由電氣設(shè)備和元器件,按一定方式聯(lián)接起來,為電荷流通提供了路徑的總體;最簡單的電路由電源負(fù)載和導(dǎo)線、開關(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。
電流流過的回路叫做電路,又稱導(dǎo)電回路。最簡單的電路,是由電源、負(fù)載、導(dǎo)線、開關(guān)等元器件組成。電路導(dǎo)通叫做通路。只有通路,電路中才有電流通過。電路某一處斷開叫做斷路或者開路。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。開路(或斷路)是允許的,而短路決不允許,因?yàn)槎搪窌?huì)導(dǎo)致電源,用電器,電流表被燒壞。
電路(英文:Electrical circuit)或稱電子回路,是由電氣設(shè)備和元器件,按一定方式聯(lián)接起來,為電荷流通提供了路徑的總體,也叫電子線路或稱電氣回路,簡稱網(wǎng)絡(luò)或回路。如電阻、電容、電感、二極管、三極管和開關(guān)等,構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)。
集成電路
集成電路亦稱為IC (Integrated Circuit)。
運(yùn)用集成電路設(shè)計(jì)程式(IC設(shè)計(jì)),將一般電路設(shè)計(jì)到半導(dǎo)體材料里的半導(dǎo)體電路(一般為硅片),稱為積體電路。
利用半導(dǎo)體技術(shù)制造出集成電路(IC)。
電路由電源,負(fù)載,連接導(dǎo)線和輔助設(shè)備四大部分組成。實(shí)際應(yīng)用的電路都比較復(fù)雜,因此,為了便于分析電路的實(shí)質(zhì),通常用符號(hào)表示組成電路實(shí)際原件及其連接線,即畫成所謂電路圖。其中導(dǎo)線和輔助設(shè)備合稱為中間環(huán)節(jié)。
基本電路 1.電源
電源是提供電能的設(shè)備。電源的功能是把非電能轉(zhuǎn)變成電能。例如,電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能;發(fā)電機(jī)是把機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電能。由于非電能的種類很多,轉(zhuǎn)變成電能的方式也很多,所以,目前實(shí)用的電源類型也很多,最常用的電源是干電池、蓄電池和發(fā)電機(jī)等。
2.負(fù)載
在電路中使用電能的各種設(shè)備統(tǒng)稱為負(fù)載。負(fù)載的功能是把電能轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问侥。例如,電爐把電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮;電?dòng)機(jī)把電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能,等等。通常使用的照明器具、家用電器、機(jī)床等都可稱為負(fù)載。
3.導(dǎo)線
連接導(dǎo)線用來把電源、負(fù)載和其他輔助設(shè)備連接成一個(gè)閉合回路,起著傳輸電能的作用。
4.輔助設(shè)備
輔助設(shè)備是用來實(shí)現(xiàn)對(duì)電路的控制、分配、保護(hù)及測(cè)量等作用的。輔助設(shè)備包括各種開關(guān)、熔斷器及測(cè)量儀表等。
電路的作用是進(jìn)行電能與其它形式的能量之間的相互轉(zhuǎn)換。因此,用一些物理量來表示電路的狀態(tài)及各部分之間能量轉(zhuǎn)換的相互關(guān)系。
(1)電流
電流在實(shí)用上有兩個(gè)含義:第一,電流表示一種物理現(xiàn)象,即電荷有規(guī)則的運(yùn)動(dòng)就形成電流。第二,本來,電流的大小用電流強(qiáng)度來表示,而電流強(qiáng)度是指在單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體截面積的電荷量,其單位是安培(庫/秒),簡稱安,用大寫字母A表示。但電流強(qiáng)度平時(shí)人們多簡稱電流。所以電流又代表一個(gè)物理量,這是電流的第二個(gè)含義。
電流的真實(shí)方向和正方向是兩個(gè)不同的概念,不能混淆。
習(xí)慣上總是把正電荷運(yùn)動(dòng)的方向,作為電流的方向,這就是電流的實(shí)際方向或真實(shí)方向,它是客觀存在,不能任意選擇,在簡單電路中,電流的實(shí)際方向能通過電源或電壓的極性很容易地確定下來。
但是,在復(fù)雜直流電路中,某一段電路里的電流真實(shí)方向很難預(yù)先確定,在交流電路中,電流的大小和方向都是隨時(shí)間變化的。這時(shí),為了分析和計(jì)算電路的需要,引入了電流參考方向的概念,參考方向又叫假定正方向,簡稱正方向。
所謂正方向,就是在一段電路里,在電流兩種可能的真實(shí)方向中,任意選擇一個(gè)作為參考方向(即假定正方向)。當(dāng)實(shí)際的電流方向與假定的正方向相同時(shí),電流是正值;當(dāng)實(shí)際的電流方向與假定正方向相反時(shí),電流就是負(fù)值。
換一個(gè)角度看,對(duì)于同一電路,可以因選取的正方向不同而有不同的表示,它可能是正值或者是負(fù)值。要特別指出的是,電路中電流的正方向一經(jīng)確定,在整個(gè)分析與計(jì)算的過程中必須以此為準(zhǔn),不允許再更改。
(2)電壓與電位
從數(shù)值上看,AB兩點(diǎn)之間的電壓是電場(chǎng)力把單位正電荷從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)所做的功;而電場(chǎng)中某點(diǎn)的電位等于電場(chǎng)力將單位正電荷自該點(diǎn)移動(dòng)到參考點(diǎn)所做的功。比較電壓和電位的概念可以看出,電場(chǎng)中某點(diǎn)的電位就是該點(diǎn)到參考點(diǎn)之間的電壓,電位是電壓的一個(gè)特殊形式。對(duì)于電位來說,參考點(diǎn)是至關(guān)重要的。在同一電路中,當(dāng)選定不同的參考點(diǎn),同一點(diǎn)的電位數(shù)值是不同的。
原則上說,參考點(diǎn)可以任意選定。在電工領(lǐng)域,通常選電路里的接地點(diǎn)為參考點(diǎn),在電子電路里,常取機(jī)殼為參考點(diǎn)。
在實(shí)際應(yīng)用時(shí),僅知道兩點(diǎn)間的電壓往往不夠,還要求知道這兩點(diǎn)中哪一點(diǎn)電位高,哪一點(diǎn)電位低。例如,對(duì)于半導(dǎo)體二極管來說,還有其陽極電位高于陰極電位時(shí)才導(dǎo)通;對(duì)于直流電動(dòng)機(jī)來說,繞組兩端的電位高低不同,電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向可能是不同的。由于實(shí)際使用的需要,要求我們引入電壓的極性,即方向問題。
(3)電動(dòng)勢(shì)
電路中因其他形式的能量轉(zhuǎn)換為電能所引起的電位差,叫做電動(dòng)勢(shì)。用字母E表示,單位是伏特。在電路中,電動(dòng)勢(shì)常用符號(hào)δ表示。
(4)電功率
在物理學(xué)中,用電功率表示消耗電能的快慢.電功率用P表示,它的單位是Watt,簡稱Wa,符號(hào)是W.電流在單位時(shí)間內(nèi)做的功叫做電功率 以燈泡為例,電功率越大,燈泡越亮。燈泡的亮暗由電功率決定,不用所通過的電流、電壓、電能決定!
(5)電壓與電流的關(guān)聯(lián)正方向
在電路中:如果指定流過元件的電流參考方向是從標(biāo)以電壓的正極性的一端指向負(fù)極性的一端,即兩者的參考方向一致,則把電流和電壓的這種參考方向稱為關(guān)聯(lián)參考方向。當(dāng)兩者不一致是,稱為非關(guān)聯(lián)參考方向。
基本電路形式
有源電路與無源電路 只含無源元件的電路稱為無源電路,兼含有源元件的電路則稱為有源電路。有源元件指在所考慮的信號(hào)范圍內(nèi)和一定的工作狀態(tài)下能不斷產(chǎn)生能量的元件,真空電子器件、固態(tài)電子器件和量子電子器件等都屬此類。無源元件指在所考慮的信號(hào)范圍內(nèi)和在任何情況下只消耗能量,或所產(chǎn)生的能量不大于所儲(chǔ)能量的元件,傳輸線、電阻器、電容器、電感器、變壓器、天線、波導(dǎo)等都屬此類。
線性電路與非線性電路 各種元件都有其確定的特性,例如,在有外加電壓的情況下,電阻器有引起電流的特性,電容器有積蓄電荷的特性,晶體管有輸出電壓隨輸入電壓變化的特性等。這些特性均可視為元件的輸入輸出關(guān)系。若輸入為u1(t)時(shí),輸出為u