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第一单元元件与定律A．课文译文电阻器、电容器和电感器在电子电路中，电阻器、电容器和电感器是非常重要的元件。

电阻器和电阻电阻器是二端口元件。

电阻是阻止电流流动，更确切地说，是阻止电荷流动的能力。

在国际单位制中，电阻用欧姆来度量。

希腊字母Ω是欧姆的标准符号。

较大的电阻一般用千欧和兆欧来表示。

模拟这种特性常用的电路元件是电阻器。

图1.1表示电阻器的电路符号，R表示电阻器的电阻值。

图1.1 电阻器的电路符号为了进行电路分析，我们必须在电阻器中指明电流和电压的参考方向。

如果我们选择关联参考方向，那么电压和电流之间的关系是：v=iR(1.1) 这里v是电压，其单位是伏特，i是电流，其单位是安培，R是电阻，其单位是欧姆。

如果选择非关联参考方向，我们必须写成：v=－iR(1.2) 用在公式（1.1）和（1.2）中的代数式就是著名的欧姆定律。

欧姆定律表示了电压作为电流的函数。

然而，要表示电流是电压的函数也是非常方便的。

欧姆定律是电阻两端的电压和电流间的代数关系。

电容器和电容电能可以存储在电场中，存储电能的装置叫电容器。

电容器存储电能的能力叫做电容。

图1.2表示电容器的电路符号。

电容的电路参数用字母C表示，用法拉来度量。

因为法拉是相当大的电容量，实际上电容值通常位于皮法和微法之间。

图1.2 电容器的电路符号当电压随时间变化时，电荷的位移也随时间变化，引起了众所周知的位移电流。

在终端，位移电流和传导电流没有区别。

当电流参考方向和电压参考方向是关联参考方向时，电流正比于电容两端电压随时间的变化率的数学表达式为：dtdv C i = (1.3) 这里 i 的单位是安培，C 的单位是法拉，v 的单位是伏特， t 的单位是秒。

电感器和电感众所周知，电感是电子电路中的模块之一。

所有的线圈都有电感。

电感是抵抗流过线圈电流的任何变化的性质。

电感用字母L 表示，其单位是亨利。

图1.3表示一个电感器。

图1.3 电感器的电路符号当电流和电压的参考方向关联时，有dtdi L v = (1.4) 这里v 的单位是伏特，L 的单位是亨利，i 的单位是安培，t 的单位是秒。

由公式（1.4）显示电感器两端电压与电感器中电流随时间的变化率成正比。

在此，我们可以得到两条重要的结论：第一，如果电流是常数，理想电感器的端电压为0，这样电感器在恒量或直流中可以当作短路；第二，在电感器中电流不能瞬时变化，也就是说，在0时间内电流不能以有限量改变。

电感器和电容器一样，存储供给它的能量，但是它是以磁场的形式而不是以电场的形式存储能量。

习题答案I ．1. two-terminal element 二端口元件2. associated reference direction 关联参考方向3. Ohm ’s Law 欧姆定律4. electric field 电场5. displacement current 转移电流6. short circuit 短路7. magnetic field 磁场8. conduction current 传导电流II.1. capacitance2. capacitor3. resistance4. resistor5. Inductance6. InductorIII.在此，我们可以得到两条重要的结论：第一，如果电流是常数，理想电感器的端电压为0，这样电感器在恒量或直流中可以当作短路；第二，在电感器中电流不能瞬时变化，也就是说，在0时间内电流不能以有限量改变。

C．课内阅读译文理想的基本电路元件和基尔霍夫定律理想的基本电路元件理想的基本电路元件有三个特征：（1）它只有两个端口，这两个端口是和其他电路元件连接的端点；（2）在数学上它以电流或电压的方式被描述；（3）它不能再细分为其他的元件。

我们使用单词“理想的”意味着基本电路元件不能作为一个可实现的物理元件而存在。

我们使用“基本的”意味着电路元件不能被进一步简化或者被细分成其他的元件。

这样，基本电路元件组成了构建电路模型的模块，但是它们自己不能用其他的元件形式来模拟了。

有五种理想的基本电路元件：电压源、电流源、电阻器、电感器和电容器。

基尔霍夫定律任意一个元件中，当两端电压和电流被确定时，就说电路被解开了。

欧姆定律是求解电路的一个重要等式。

在简单的电路结构中，欧姆定律能求解任意一个元件的电压和电流。

然而，对于较复杂的电路连接，我们需要使用两个更重要的代数关系式来求解所有的电压和电流，这就是著名的基尔霍夫定律。

有基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律。

基尔霍夫电流定律可表述为：在一个电路中，在任意节点，所有电流的代数和等于零。

为了使用基尔霍夫电流定律，必须对节点的电流，指定一个同参考方向相符的代数符号。

定义某节点的流出电流为正，则流入电流为负，同样如果定义某节点的流出电流为负，则流入电流为正。

我们在阐述基尔霍夫电压定律以前，必须定义闭合路径或环路。

从任意选择的节点开始，沿着电路的闭合路径（走），经过所选择（路径上）的基本电路元件，返回到起始节点，只经过任意中间节点一次。

基尔霍夫电压定律可以阐述为：沿着任意闭合路径的所有电压的代数和等于零。

为了使用基尔霍夫电压定律，我们必须给回路里的每一个电压设定代数符号（参考方向）。

当沿着闭合路径巡行时，电压在巡行方向上显示升或降，对于电压升设定一个正的符号，则要求给电压降一个负号。

相反，给电压升一个负号，则要求给电压降一个正号。

第二单元电路A．课文译文电路电路通常包含四个部分：电源，如电池；导体或导线，控制器件，如开关；负载。

负载是一个器件或一台机器。

在负载中能够发生能量转换。

电灯、电阻器和电动机都是电负载的一些普通实例。

任何有电子连续不断流动的导体和电动势源的组合都叫电路。

一盏连接干电池的灯就是一个简单电路的实例。

电流从电池的负极（－）通过电灯，流向正极（＋），电池的作用就是通过负极（－）为电子流提供一条再生通道。

只要电路中任何点都保持连通，该电路就是一个闭合电路，就有电流流过。

但是如果通路有断开处，则该电路就是一个开路，就无电流流过。

串联电路和并联电路是电路的两种主要接法。

当电器元件连接时，电流没有分流，这种连接称为串联。

串联电路中的每一处电流都是相同的。

事实上，在日常电工操作中，最常见的是含两个或两个以上支路的电路。

例如一般的家庭照明电路，电灯是并联的，每盏灯代表一条从主电路中的负极到正极的独立通路。

在并联电路中，总电流量等于流过电路中各支路的电流总和。

许多实用的电路是串并联混合。

这种电路能够把串联电路具有的不同电压与并联电路具有的不同电流特征结合在一个网路内。

当负载对同一个电源要求有不同的电压和电流时，这种电路特别有用。

为了分析电路，我们可以使用电路化简方法，也可以使用电路分析方法。

通过应用同欧姆定律结合的基尔霍夫定律，或者通过使用戴维南和诺顿等效电路化简电路结构，可以分析相对简单的阻性电路。

对于所有的电路都可以使用这些方法，但是当电路结构更复杂、引入更多元件的时候，这种直接求解的方法很快就变得麻烦了。

此时，可以使用两种常规的分析方法。

它们是节点电压法和网孔电流法，这两种方法是分析电路的两种有力的方法，目的在于复杂电路结构的分析。

节点电压被定义为从参考节点到非参考节点的电压升，网孔电流是仅存在于网孔周围的电流。

习题答案I．1. a circuit that the current can flow through2. in fact3. a circuit which is broken4. minus5. plus6. be composed of7. cellII.1. 能量转换2. 正极3. 串联电路4. 电路化简方法5. 电路分析方法6. 阻性电路7. 戴维南和诺顿等效电路8. 节点电压法9. 网孔电流法10. 参考节点III.对于所有的电路都可以使用这些方法，但是当电路结构更复杂、引入更多元件的时候，这种直接求解的方法很快就变得麻烦了。

此时，可以使用两种常规的分析方法。

C．课内阅读译文三相电路三相电路非常重要，因为差不多所有的电功率都是按三相电产生和传输的。

三相电路的基本组成是一个交流电压发电机，它产生相同峰值，但是相角相差120°的三个电压，自然地，三个电压都具有相同的频率。

这些电压可以只跨三线，形成三线三相电路。

或者这些电压可以跨三线和一个中性线之间，形成四线三相电路。

因为三相电路有三或四线，但是三个电枢绕组有六个接线端，这些端子中的一些被连在一起。

连接这些绕组有两个实际的方法：Y型连接或者∆型连接。

之所以叫Y型连接是因为实际绕组是Y的形状，其表示相应的感应电压在相角上差120°。

在Y型连接中，三个端子被连接到一个公共端，用N表示为中性点。

实际上，第四个节点可能是地。

很明显，这种Y型连接产生了一个四线电路。

注意，线电流也是绕组电流，叫相电流。

在Y型连接中，线电流和相电流相同，线电压的峰值是相电压峰值的3倍。

另一种实际的绕组连接是首尾顺次连接的闭合路径，叫∆连接。

这种∆型连接显然是一个三线电路，因为没有端子连接第四条线。

当然希腊字母∆形状和交流发电机中的电枢绕组的物理放置没有关系。

相反，它仅仅表明绕组电压相角差120°。

在∆型连接中，这个线电流和相电流不一样，但是线电压和相电压一致。

这种∆交流绕组连接不受欢迎，因为它不能提供一个方便的接地端。

为什么几乎所有的电功率都用三相产生和传输，这里一定有些恰当的原因。

事实上，一个平衡的三相负载吸收常量而不是脉动瞬时功率，这是三相电路优于单相电路的一个重要优点。

另一个重要的优点是三相电动机或发电机显著地比相同尺寸单相电动机或发电机功率要大，而且，某些类型的三相交流电动机是自启动的，而单相不是。

一个经常被提到的三相传输优于单相传输的优点是在功率线上节省铜或铝。

这是一个普遍的想法，其实很容易看到这并不是真的。

第三单元集成电路A．课文译文集成电路我们的世界充满了集成电路。

你能在电脑中找到它们。

例如，很多人可能都听说过微处理器。

微处理器是电脑中处理所有信息的一块集成电路。

它可以追踪是什么键被按下了，还有鼠标是否被移动过，它能计数，运行程序、游戏以及操作系统。

在现代每个电子器件中几乎都能找到集成电路的身影，比如汽车、电视机、CD播放机、手提电话等。

但究竟什么是集成电路以及它的历史又是什么呢？集成电路只不过是非常先进的电路。

电路由不同的电子元器件组成，如晶体管、电阻、电容和二极管，这些元件以不同的方式连接在一起，它们有各自的行为特性。

晶体管的行为类似开关，它能开关电信号或放大电流。

例如在电脑中，它可以来存储信息，或在立体声放大器中用来放大声音信号。

电阻起限流的作用，它能控制允许通过的电流的大小。

在电视机或收音机中电阻被用来控制音量。