02-电子电路的基本概念(2016版)
电路的基本概念和规矩 -回复
电路的基本概念和规矩-回复电路的基本概念和规则电路是指由电器元件(如电阻、电容、电感、二极管、晶体管等)以及导线、电源等组成的能够传导电流的闭合路径。
电路是电子技术的基础,它在现代生活中扮演着重要的角色。
对于电路的基本概念和规则的了解,能够帮助我们更好地理解和应用电子技术。
一、电路的基本概念1. 电流:电流是电荷在单位时间内通过导线的量,通常用字母I表示,单位是安培(A)。
电流方向规定为正电流(从正极到负极)和负电流(从负极到正极)。
2. 电压:电压是电流的驱动力,它使电荷在导线中流动。
电压通常用字母U表示,单位是伏特(V)。
在电路中,电压可以理解为电流在电路中的压力差。
3. 电阻:电阻是电流流过导体时的阻碍力,它使电流发生阻碍和损耗。
电阻通常用字母R表示,单位是欧姆(Ω)。
电阻越大,电流通过的能力越小。
4. 电容:电容是指电路中的两个导体之间的电荷存储能力,通常用字母C表示,单位是法拉(F)。
电容器可以把电荷积攒在一起,当需要时再释放出来。
5. 电感:电感是电流变化时,产生的电磁感应阻碍电流变化的能力。
电感通常用字母L表示,单位是亨利(H)。
电感可以储存电能,当电流发生变化时,电感能够释放出储存的电能。
6. 电源:电源是电路中供电的装置,可以提供稳定的电压和电流。
常见的电源有电池、交流电源和直流电源等。
7. 导线:导线是电流在电路中传输的通路,它通常由金属材料制成,如铜、铝等。
二、电路的基本规则1. 欧姆定律:欧姆定律是电学的基本定律,它揭示了电流、电压和电阻之间的关系。
根据欧姆定律,电流通过一个电阻的大小与电压成正比,与电阻成反比。
数学表达式为I = U/R,其中I表示电流,U表示电压,R表示电阻。
2. 基尔霍夫电压定律:基尔霍夫电压定律也称为节点电压法则,它表明在电路中,电压在一个闭合回路中的各个电压之和等于零。
3. 基尔霍夫电流定律:基尔霍夫电流定律也称为分流电流法则,它表明在电路中,流入一个节点的电流等于流出该节点的电流之和。
电子电路初级概念
dq i
dt
单位:A(安) mA(毫安) μA(微安) 当电流i的大小和方向均不变时,称为直流电 流,简称为直流(DC),常用大写的I表示。
习惯上规定正电荷运动的方向为电流的实际 方向。 在分析与计算电路时,常可任意选定某一 方向作为电流的参考方向,或称为正方向。 当电流的实际方向与其参考方向一致时,则 电流为正值;当电流的实际方向与其参考方 向相反时,则电流为负值。
若电压参考方向与实际方向一致,则电压为 正值;若不一致,则电压为负值。
a) u>0
b) u<0
图1-3 电压的参考方向与实际方向
注:今后在求电压电流时,必须事先规定好 参考方向,否则求出的值无意义。
电压电流的关联参考方向: 选定同一元件的电流参考方向与电压参考方 向一致,即电流的参考方向从电压的正极性 端流入该元件而从它的负极性端流出,称为 关联参考方向。否则,为非关联参考方向
几个基本概念:
支路:同一电流流过 的一个或几个二端元 件互相连接起来组成 的分支。 节点:电路中3条或 3条以上支路的连接 点称为节点。
回路:电路中任一闭合路径。 网孔:内部不包含支路的回路
1.5.1 基尔霍夫电流定律(KCL)
KCL内容:对电路中任一个节点,在任一 时刻,流入该节点的所有支路电流的代数 和恒等于零,即 ∑i=0 KCL是电荷守恒的必然放映。 注:“代数和”是根据电流流入节点还是 流出节点来判断的,在列写KCL方程时, 可以规定流入节点的电流为正,则流出节 点的自然为负(也可作相反的规定)。
I
U U
I
a)
b)
电路概念的定义
电路概念的定义电路是指由电子元件(如电阻、电容和电感等)以特定方式连接起来,用以实现电流的流动以及实现特定电气功能的系统。
电路是电子技术的基础,广泛应用于电力系统、通信系统、计算机系统、家用电器等各个领域。
首先,电路的基本概念是电子元件的连接方式。
电子元件是电路的基本构成单位,如电阻、电容和电感等。
这些元件通过导线连接在一起,形成了一个封闭的电路回路。
在电路中,电流会沿着回路流动,形成闭合的电流路径。
这种连接方式决定了电路的工作特性和实现的电气功能。
电路的基本特点是电流的流动。
电路中存在着电流的流动,这是电路存在的必要条件。
电流是电子在导线中的流动,是带电粒子的移动。
电流的流动使得电路中的元件能够发挥作用,完成特定的电气功能。
电路中的电流大小和方向可以通过欧姆定律和基尔霍夫电流定律等计算得到。
电路的功能是指电路在特定应用中所起的作用。
电路的功能可以是信号放大、滤波、调节等。
不同的电路在不同的应用领域具有不同的功能要求。
例如,在音频放大电路中,电路的功能是将输入的微弱音频信号放大到合适的功率输出,以驱动扬声器;在电源电路中,电路的功能是将交流电转化为直流电,用于给各种电子设备提供电源。
电路的分类是按照电流的流动方式和信号的频率范围进行划分的。
按照电流的流动方式,电路可以分为直流电路和交流电路。
直流电路中电流的方向是恒定的,电压也是恒定的;交流电路中电流的方向和电压的大小都会随时间变化。
按照信号的频率范围,电路可以分为低频电路、中频电路和高频电路。
低频电路适用于频率较低的信号处理,如音频信号处理;中频电路适用于中等频率范围的信号处理,如频率调谐器;高频电路适用于高频信号处理,如无线电通信。
电路的基本原理是电流、电压和电阻之间的关系。
电路中的电流通过欧姆定律与电压成正比,通过基尔霍夫电压定律与电阻成反比。
根据这一原理,可以通过改变电压来控制电流,通过改变电阻来控制电流和电压的大小。
这一原理被广泛应用于电路的设计和分析中,使得电路能够按照特定的要求工作。
电子基础知识
电子基础知识第一章电子电路基础概念一、电子电路的定义电子电路是指由电阻、电感、场管、线圈、电容等电子元器件通过适当的组合而构成,并且能够实现某些特定功能的电路。
如电源供电电路、逻辑处理电路、接口电路等。
电子电路可分为分立元件电路和集成电路两种:分立元件电路是指将单个电子元件连接起来组成的电子电路,其特点是功耗大、可靠性差;集成电路指把分立元件电路做到一个很小的硅片的电路,成本低、体积小、重量轻、功耗低、可靠性高。
二、电流由于导体本身带有电荷,这些电荷会在电场的作用下从一端流向另一端,进而形成电流。
换句话说,电流是指电荷的定向移动。
电流的大小称为电流强度即电流量,简称电流。
电流量是指单位时间内通过导线某一截面的电荷量。
可用下式表示:I=Q/TI——电流量Q——电荷量T——单位时间在国际单位制中电流的单位为安培(A),常用的还有:毫安(mA)、微安(μA)换算方法:1A=1000mA1mA=1000μA1KA=1000A正常工作的手机电流一般小于500mA,正常工作的电脑电流一般在0.8A~1.5A之间。
三、电压电压,也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。
换句话说,电压是指使导体流过电流的压力差。
电压一般用“U”来表示。
在国际单位制中电压的单位为伏特(V),常用的还有千伏(kV)、兆伏(mV)、毫伏(mV)等,其换算关系:1千伏(kV)=1000伏(V)1伏(V)=1000毫伏(mV)千伏大于伏特大于毫伏,进率为1000。
1伏(V)=1000000微伏(μv)1兆伏(MV)=1000000伏(V)四、电阻导体对电流的阻碍作用就叫该导体的电阻。
电阻小的物质称为电导体,简称导体。
电阻大的物质称为电绝缘体,简称绝缘体。
在物理学中,用电阻来表示导体对电流阻碍作用的大小。
导体的电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用越大。
不同的导体,电阻一般不同,电阻是导体本身的一种性质。
电工电子学_电路的基本概念
1.2.3 电功率
在电路中,有的元件吸收电能,并将电能转换成其他形式的能量;有 的元件是将其他形式的能量转换成电能,即元件向电路提供电能。电 功率简称为功率,它描述电路元件中电能变换的速度,其值为单位时 间内元件所吸收或输出的电能,即
dw p ui dt
(1.2.3)
在电压和电流的关联参考方向下,计算出的功率为正值,表示该元件吸收 功率;若为负值,则表示输出功率。若在非关联参考方向下,则相反。
0
i
1 L
t
udt
W
2
Li 2
17
1.4 电源元件 1.4.1 独立电源
能够独立向外电路提供能量的电源称为独立电源。独立电源按照其特 性的不同可以分为电压源和电流源。 1.理想电源 理想电源是实际电源的理想化模型。理想电源分为理想电压源和理想 电流源两种。 理想电压源能向负载提供一个恒定值的电压——直流电压 U S或按某 一特定规律随时间变化的交流电压 U S (其幅值、频率不变),因此 又称为恒压源。如图1.4.1所示。恒压源有两个重要特点:一是恒压 源两端的电压与流过电源的电流无关;二是恒压源输出电流的大小取 决于恒压源所联结的外电路。
I
负载电阻两端的电压为 U RI 则有 U E R0 I
R0 R
(1.5.2)
23
由此可见,电源端电压小于电动势,差值为电源内阻电压降 。电流 愈大, 愈大,电源端电压下降愈多。表示电源端电压 与输出电流 之 间关系的伏安特性曲线称为电源的外特性曲线。如图1.5.2所示。
u
dw dq
电子电路知识点详解
电子电路知识点详解电子电路是现代科技的基础,广泛应用于通信、计算机、电力等领域。
本文将从基础概念开始,深入讲解电子电路的相关知识点,帮助读者更好地理解和应用电子电路。
电子电路主要由电子元件和电路连接组成,电子元件是电路中的基本构建单元,而电路连接则将这些元件有机地结合起来。
接下来,我们将重点介绍电阻、电容和电感三种最基本的电子元件。
1. 电阻(Resistor)电阻是电路中最常见的元件之一,用来限制电流的流动。
它的单位是欧姆(Ohm),通常用希腊字母Ω表示。
电阻的大小决定了电流通过的障碍程度,大电阻会使电流减小,小电阻则允许更大的电流通过。
电阻的值可以通过颜色环标记法读取,也可以用万用表进行测量。
2. 电容(Capacitor)电容是存储电荷的元件,它由两个导体板之间的绝缘层构成。
当电容器两极施加电压时,电荷储存在电容器的电场中。
它的单位是法拉(Farad),通常用大写字母F表示。
电容器的值取决于电容器的物理尺寸和绝缘材料的性质,可以通过电容测量仪进行测量。
3. 电感(Inductor)电感是储存磁能的元件,通常由电线绕成线圈而成。
当通过电感器的电流发生变化时,会在电感器中产生电磁感应。
电感的单位是亨利(Henry),通常用大写字母H表示。
电感器的值取决于线圈的匝数和线圈材料的性质,可以通过万用表或LCR仪器进行测量。
除了上述基本元件,电子电路中还存在其他复杂的元件和电路,如二极管、晶体管、集成电路等。
二极管是具有单向导电性质的电子元件,它通常用于整流和开关电路中。
晶体管是一种三端元件,可以放大电流和作为开关使用。
集成电路将大量的电子元件集成在一个芯片上,大大提高了电路的密度和性能。
在电子电路的分析和设计中,常常使用基尔霍夫定律、欧姆定律和功率定律。
基尔霍夫定律指出,电路中任意节点的电流代数和等于零,即电流在节点处守恒。
欧姆定律描述了电阻与电流和电压之间的关系,即电流等于电压除以电阻。
功率定律用于计算电路中的功率转换和损耗。
电路基础概念讲解
电路基础概念讲解电路是电子学中的基础概念之一,它描述了电子元件之间的连接方式以及电流在其中的流动情况。
了解电路的基本概念是学习电子学的第一步,本文将围绕电路中的元件、电流、电压和电阻展开讲解。
一、电路元件在电路中,有三种基本的电子元件:电源、电阻和导线。
1. 电源:电源是电路中提供电能的装置,可以是电池、发电机或电网等。
它能将其他形式的能量转化为电能,为电路提供所需的电流和电压。
2. 电阻:电阻是电路中的一个重要元件,它用于限制电流的流动。
电阻的单位是欧姆(Ω),常用的电阻形式包括电阻器和灯泡等。
3. 导线:导线是用来连接电路中各个元件的器件,它可以将电流从一个元件传递到另一个元件。
导线通常由金属材料制成,具有良好的导电性能。
二、电流和电压电路中流动的电子称为电流,电流是一个基本的电路物理量。
根据电流的方向,可以将电流分为直流和交流两种。
1. 直流电流(Direct Current, DC):直流电流的特点是电流方向不变,大小恒定。
它通常由电池或直流电源提供,用于驱动许多低功率设备,如手提电脑和手机等。
直流电流的符号为I。
2. 交流电流(Alternating Current, AC):交流电流的特点是电流方向和大小周期性变化。
交流电流是电网中常见的形式,它通过快速的电荷交换在电路中传输能量。
交流电流的符号为I。
电压是电路中的另一个重要物理量,它表示单位电荷所具有的能量。
电压的单位是伏特(Volt, V)。
根据电压的性质,可以将电压分为直流电压和交流电压。
1. 直流电压(Direct Voltage, DC):直流电压的特点是电压大小恒定不变,通常由电池或直流电源提供。
直流电压的符号为V。
2. 交流电压(Alternating Voltage, AC):交流电压的特点是电压大小和方向周期性变化。
电网中的电压就是交流电压,它通过变压器和发电机等设备产生。
交流电压的符号为V。
三、电阻和阻抗电阻是电路中阻碍电流流动的元件,阻抗则是交流电路中的相关概念。
电子电路基础知识
电子电路基础知识引言:在现代科技高速发展的时代,电子电路已经成为了我们日常生活中不可或缺的一部分。
从手机、电脑到家电产品,无一不离开电子电路的应用。
因此,了解电子电路的基础知识是非常重要的。
本文将带您进入电子电路的世界,介绍一些基本概念和电路元件。
一、电路的基本构成电子电路是由各种电子元件组成的系统。
这些元件包括电阻、电容、电感和电源等。
电路中的电阻用来控制电流的流动,电容则能储存电荷,电感则能产生电磁感应。
电子电路中的电源则提供了电流的能量来源。
在电子电路中,还有一个很重要的概念是导线。
导线用来连接各个电子元件,使电流能够在电路中流动。
要构建一个完整的电子电路,这些元件必须根据特定的电路图连接在一起。
二、电子元件的作用与分类1. 电阻器(Resistor)电阻器是电子电路中最基本的元件之一。
它的作用是限制电流的流动。
电阻器的两端会产生一个电压降,其大小与电流成正比。
电阻器根据电阻值的不同分为固定电阻器和可变电阻器两种。
2. 电容器(Capacitor)电容器用来储存电荷,其内部由两个导电板和介质组成。
当电容器充电时,电荷会在两个导电板之间积累,形成电压。
电容器根据其容量的大小分为不同类型,如电解电容器、固体电容器等。
3. 电感器(Inductor)电感器能够产生电磁感应现象。
当电流通过电感器时,会产生一个磁场,这个磁场又会产生一个电压。
电感器的主要作用是用来储存能量,阻碍电流的变化。
4. 二极管(Diode)二极管是一种具有非线性特性的电子元件。
它具有一个正向电压和反向电压的特点。
正向电压下,二极管能够导通电流;反向电压下,二极管则会阻止电流的流动。
这个特性使得二极管在电子电路中起到了整流、稳压等重要作用。
5. 晶体管(Transistor)晶体管是一种非常重要的电子元件,被广泛应用于各种电子设备中。
它是一种双极型半导体元件,可以起到放大信号和开关电路的作用。
根据晶体管的结构和工作原理的不同,可以分为NPN型晶体管和PNP型晶体管。
《电工电子技术基础教学资料》第1章 电路基本概念和基本定律
1. 电路及其组成
简单地讲,电路是电流通过的路径。实际电路通常由各种电路实体部件(如电 源、电阻器、电感线圈、电容器、变压器、仪表、二极管、三极管等)组成,每一 种电路实体部件具有各自不同的电磁特性和功能。人们按照需要,把相关电路实体 部件按一定方式进行组合,就组成了一个个电路。如果某个电路元器件数很多且电 路结构较为复杂,则又称为电路网络。
第1章 电路基本概念和基本定律
1.2 电流、电压及其参考方向
小提示
电流值的正负在设定参考方向的前提下才有意义。在本书中,电 路图上所标的电流方向均为参考方向。电流的实际方向和参考方向的 关系可以用图1-6表示。
编辑PPT
第1章 电路基本概念和基本定律
1.2 电流、电压及其参考方向
1.2.2 电压及其参考方向
故元件2吸收电能,元件3放出电能。 整个电编辑路PPT 功率为
第1章 电路基本概念和基本定律
1.3 电功率及电能的概念和计算
1.3.2 电能
电路在一段时间内消耗或提供的能量称为电能。电路元件在t0到t时间内消耗或 提供的能量为
直流时为
在国际单位制中,电能的单位是焦耳(J)。1 J等于功率为1 W的用电设备正常 工作时在1 s内消耗的电能。通常电业部门用“度”作为单位测量用户消耗的电能, “度”是千瓦时(kW·h)的简称。1度(或1千瓦·时)电等于功率为1千瓦的元件 正常工作时在1小时内消耗的电能。即
二是实现对电信号的传递、变换、储存和处理 的电路。
编辑PPT如图1-2所示是一个扩音机的工作过程。话筒将 声音的振动信号转换为电信号,即相应的电压和电 流,经过放大这类电路特点是功率低、电 流小。
第1章 电路基本概念和基本定律
电路的基本概念.ppt
图1-1 简单的直流电路
(2)负载(耗能元件):
使用(消耗)电能的设 备和器件(如灯泡等用 电器)。
(3)控制器件: (4)联接导线:
控制电路工作状态的器件或设备 (如开关等)。
将电器设备和元器件按 一定方式联接起来(如各 种铜、铝电缆线等)。
3.电路的状态
(1)通路(闭路):电源与负载接通,电路中有电流 通过,电气设备或元器件获得一定的电压和电功率,进行 能量转换。
(2)开路(断路):电路中没有电流通过,有称为空 载状态。
(3) 短路(捷路):电源两端的导线直相连接,输出 电流过大对电源来说属于严重过载,如没有保护措施,电 源或电器会被烧毁或发生火灾,所以通常要在电路或电气 设备中安装熔断器、保险丝等保险装置,以避免发生短路 时出现不良后果。
二、电路模型(电路图)
第一节 电 路
一、电路的基本组成 二、电路模型(电路图)
一、电路的基本组成
1.什么是电路
➢ 电路是由各种元器件(或电工设备)按一定方式联接 起来的总体,为电流的流通提供了路径。
动画M1-1 电路组成与状态
2.电路的基本组成
➢ 电路的基本组成包括以下四个部分:
(1-3 常用理想元件及符号
由理想元件构成的电路叫做实际电路的电路模型,也 叫做实际电路的电路原理图,简称为电路图。例如手电 筒的电路如图1-2所示。
图1-2 手电筒的电路原图
电路是由电特性相当复杂的器件组成的,为 了便于使用数学方法对电路进行分析,可将电路 实体中的各种电器设备和元器件用一些能够表征 它们主要电磁特性的理想元件(模型)来代替,而 对它的实际上的结构、材料、形状等非电磁特性 不予考虑。
电路的基本知识
电路的基本知识电路是现代科学技术的基础,广泛应用于生活中的各个领域。
从简单的电路到复杂的电子设备,了解电路的基本知识对于理解和应用电子技术至关重要。
本文将介绍电路的基本概念、元件和电路分析方法。
一、电路的基本概念电路是由导体、电源和称之为元件的电子元件组成的。
导体是一种可以传导电流的物质,通常是金属。
电源是产生电势差的设备,例如电池或发电机。
元件可以分为被动元件和有源元件。
被动元件包括电阻、电感和电容,它们不会主动放电或产生电流。
有源元件包括二极管、晶体管和集成电路,它们可以放大或控制电流。
二、电路元件1. 电阻:电阻是电流通过时所遇到的阻力。
它的单位是欧姆(Ω)。
电阻能够将电流转化为热能。
在电路中,电阻常用来限制电流的大小。
电阻可以根据阻值分为固定电阻和可变电阻。
2. 电容:电容是一对导电平板之间夹有绝缘材料的电子元件。
它的单位是法拉(F)。
电容具有储存电荷和释放电荷的能力。
它在电子电路中常用来滤波或存储能量。
3. 电感:电感是由线圈产生的磁场与电流之间的相互作用。
它的单位是亨利(H)。
电感器具有储存磁能和释放磁能的能力。
它广泛应用于电子电路中的滤波、变压和振荡电路等方面。
4. 二极管:二极管是一种具有正向导电性质的元件。
它具有一个正极(阳极)和一个负极(阴极)。
当正向电压施加在二极管上时,电流可以自由通过;而当反向电压施加在二极管上时,电流几乎无法通过。
5. 晶体管:晶体管是一种具有"电子阀"功能的元件。
它可以被用作放大信号或开关电路。
晶体管可以分为NPN型和PNP型,分别具有两个不同的PN结。
6. 集成电路:集成电路是一种在单个芯片上集成了多个电子元件的电路。
它可以分为数字集成电路和模拟集成电路两种类型。
数字集成电路用于处理数字信号,而模拟集成电路用于处理连续的模拟信号。
三、电路分析方法1. 基尔霍夫定律:基尔霍夫定律是电路分析中最基本的定律。
它包括基尔霍夫电压定律和基尔霍夫电流定律。
电路基本概念和元件分类
电路基本概念和元件分类电路是指由导体和电子元件组成的连通路径,用于控制和传输电能和信号。
在现代科技中,电路是各种电子设备和系统的基础组成部分。
本文将介绍电路的基本概念和常见的元件分类。
一、电路基本概念1. 电流:电流是指电荷通过导体的流动。
它是电子在电路中的传输载体,通常用符号“I”表示,单位是安培(A)。
2. 电压:电压是电荷之间的电势差。
它是驱动电流流动的力量,通常用符号“V”表示,单位是伏特(V)。
3. 电阻:电阻是指电流在导体中受到的阻碍程度。
它是电流流动的限制因素,通常用符号“R”表示,单位是欧姆(Ω)。
4. 电功率:电功率是指单位时间内消耗、产生或传输的电能量。
它是衡量电路工作状态的重要指标,通常用符号“P”表示,单位是瓦特(W)。
二、元件分类根据元件的功能和特点,电路元件可以分为被动元件和主动元件。
1. 被动元件被动元件是指无源功率放大和无源信号产生的元件,它们不具有放大或放大信号的功能。
常见的被动元件有以下几种。
(1)电阻器:电阻器用于限制电流、改变电压和分压等。
根据外形不同,电阻器可分为固定电阻器和可变电阻器。
(2)电容器:电容器用于存储电荷并产生电场。
它能够储存电能并在需要时释放。
根据结构不同,电容器可分为电解电容器、陶瓷电容器等。
(3)电感器:电感器用于储存磁能并产生磁场。
它能够存储电流并在需要时释放。
根据种类不同,电感器可分为线圈电感器、铁氧体电感器等。
2. 主动元件主动元件是指具有能量放大和信号产生功能的元件。
它们可以放大电流、电压或产生特定的信号形式。
常见的主动元件有以下几种。
(1)二极管:二极管是一种半导体器件,具有单向导电性质。
它可以将交流电转换为直流电,并用于整流、开关等应用。
(2)晶体管:晶体管是一种半导体器件,具有放大和开关的功能。
它可以放大信号和控制信号流动。
(3)集成电路:集成电路是在单个芯片上集成了多个电子元件的器件。
它常用于复杂的电子系统,如计算机、手机等。
电路基本概念和分类
电路基本概念和分类电路是由电子元件(如电源、电阻、电容和电感等)连接而成的导电路径,用以实现电流的传输和控制。
理解电路的基本概念和分类对深入了解电子技术至关重要。
本文将介绍电路的基本概念,并对其按照不同的分类方式加以归类。
一、电路的基本概念1. 电路元件电路元件是指构成电路的基本组成部分,常见的电路元件包括电源、电阻、电容和电感等。
其中,电源提供电流,电阻消耗电能,电容储存电能,电感储存磁能。
2. 电流电流是电荷在电路中传输的量度,通常用单位安培(A)表示。
电流的方向由正电荷流动的方向决定,即从正极流向负极。
3. 电压电压是电势差的度量,表示电路两点之间的电势差。
电压的单位是伏特(V)。
电压驱动电流在电路中流动。
4. 电阻电阻是电流通过时阻碍电流流动的物理量,通常用欧姆(Ω)表示。
电阻的大小决定了电流通过时的阻力大小。
5. 电容电容是指将电荷储存在两个导体间的装置,通常用法拉(F)表示。
电容器可以储存和释放电能。
6. 电感电感是指通过变化的电流产生磁场并储存在电路中的现象,通常用亨利(H)表示。
电感器可以储存和释放磁能。
二、电路的分类方式1. 按电流的方向分类a. 直流电路直流电路是电流方向始终不变的电路。
直流电路中,电流从正极流向负极。
b. 交流电路交流电路是电流方向周期性变化的电路。
交流电路中,电流的方向会随着时间的推移而反向变化。
2. 按电路的复杂程度分类a. 简单电路简单电路中只包含少量的元件和连接,常用于教学和初级电子电路设计。
b. 复杂电路复杂电路包含多个元件和复杂的路线连接,常用于实际应用中的电子设备和系统。
3. 按功能分类a. 功率电路功率电路用于传输和控制大功率电能,常见于电力系统、电动机驱动和发光二极管(LED)照明等应用中。
b. 信号电路信号电路用于处理和传输小信号,常见于通信系统、音频系统和控制系统等应用中。
4. 按频率分类a. 低频电路低频电路用于处理和传输频率较低的信号,一般在几千赫兹以下。
电子电路基础知识
电子电路基础知识电子电路是现代电子技术的基础,它涉及到电子元件的组合和连接,以实现特定的功能。
在电子电路中,最基本的元件包括电阻器、电容器、电感器、二极管、晶体管和集成电路等。
这些元件通过不同的方式组合,可以构建出各种复杂的电路系统。
电阻器是电子电路中用于限制电流流动的元件,它的特性是阻抗,用欧姆(Ω)作为单位。
电阻器可以通过改变其材料、长度和横截面积来调整其阻值。
电容器是一种能够存储和释放电能的元件,它由两个导体板之间隔着一层绝缘材料构成。
电容器的容量用法拉(F)作为单位,它决定了电容器能够存储的电荷量。
电感器是一种能够存储磁能的元件,它通常由线圈构成。
电感器的电感量用亨利(H)作为单位,它描述了电感器对电流变化的抵抗能力。
二极管是一种只允许电流单向流动的半导体元件,它具有两个端子:阳极和阴极。
二极管在正向偏置时导通,在反向偏置时截止。
晶体管是现代电子电路中的核心元件,它能够放大或开关电流。
晶体管有三种类型:双极型晶体管(BJT)、金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)和结型场效应晶体管(JFET)。
晶体管的工作原理基于半导体材料的特性,能够控制较大的电流或电压。
集成电路(IC)是将许多微型电子元件集成在一个小型硅片上的技术。
集成电路极大地减小了电子设备的体积和成本,同时提高了可靠性和性能。
电子电路的设计和分析通常需要使用电路理论,包括基尔霍夫电流定律(KCL)和基尔霍夫电压定律(KVL)。
这些定律是分析复杂电路的基础。
在实际应用中,电子电路可以用于信号放大、信号处理、电源管理、数据转换等多种功能。
随着技术的发展,电子电路的设计和应用也在不断地进步和创新。
电子工程电子电路和电子设备的基本概念
电子工程电子电路和电子设备的基本概念电子工程是一门涉及电子电路和电子设备的学科,它是现代科技领域中的重要组成部分。
电子工程的基础概念是我们深入了解和应用电子技术的前提,下面将对电子电路和电子设备的基本概念进行探讨。
一、电子电路的基本概念1. 电子电路的定义电子电路是由电子元器件、连接线和电源等组成的电子设备的部分或整体。
它通过电子元器件之间的互连和控制,实现电流与电压的处理、传输和控制,完成各种电子功能。
常见的电子电路有放大器电路、滤波器电路、调节器电路等。
2. 电子元器件电子元器件是构成电子电路的基本部件,可用于控制、放大、处理和传输电子信号。
常见的电子元器件有二极管、晶体管、集成电路等。
它们具有不同的特性和作用,相互组合可以构成各种电子功能。
3. 连接线连接线是将电子元器件进行连接的电路线路,用于传输电流和信号。
常见的连接线有金属导线、印刷电路板等。
连接线的设计和布局对电子电路的性能与稳定性有直接影响。
4. 电源电源是提供电子电路所需能量的装置,常见的电源有直流电源和交流电源。
电源一般由电池、电源适配器或电源变换器等组成,为电路提供所需的电压和电流。
5. 控制信号控制信号是用于控制电子电路工作状态的信号。
它可以是外部输入信号,也可以是电路自身产生的信号。
通过对控制信号的处理,电子电路可以实现各种功能和运算。
二、电子设备的基本概念1. 电子设备的定义电子设备是基于电子电路的功能性产品或系统。
它可以是独立的个体,如电视机、手机等,也可以是集成在其他产品中的一部分,如电脑主板、汽车电子系统等。
电子设备通过电子电路的组合实现各种功能,广泛应用于各个领域。
2. 功能和性能电子设备的功能和性能是评价其质量和可靠性的重要指标。
功能包括设备所能实现的各种操作和任务,性能包括设备的速度、精度、稳定性等方面的指标。
不同的电子设备有不同的功能和性能要求,需要根据具体应用来进行设计和制造。
3. 电子设备的分类电子设备可以根据功能和应用领域进行分类。
电气工程中的电子元件和电子电路
电气工程中的电子元件和电子电路在现代科技的快速发展下,电气工程作为一门重要的学科,负责着电力传输、电子设备设计和电子电路实施等方面的工作。
而电子元件和电子电路则是电气工程中不可或缺的组成部分。
本文将从电子元件的定义与分类、电子电路的基本概念及其应用等方面详细讨论。
一、电子元件的定义与分类电子元件是指电路中用于实现电气功能的基本设备,其可分为被动元件和主动元件两大类。
被动元件包括电阻、电容和电感等,它们不能放大信号,只能储存或消耗电能,常用于电路的稳定、过滤和耦合等功能。
电阻作为被动元件中最常见的一种,具有阻碍电流流动的作用。
电容则能够通过储存电荷来实现稳定性能。
电感则可以储存和释放能量,常用于电路的能量传输和滤波器设计。
主动元件则是指能够放大和控制电信号的器件,常见的有二极管、三极管、场效应管和集成电路等。
二极管是一种具有单向导电特性的二端口器件,可用于整流、保护和开关等应用。
三极管则可以放大电流,常被用于放大器和开关电路设计。
场效应管在放大和开关电路中具有独特的特性,集成电路则是将上述元件集成在一片硅片上,大大提高了电路的集成度和性能稳定性。
二、电子电路的基本概念与应用电子电路是指由电子元件组成的电路系统,能够实现特定功能的集成电路系统。
根据元件的连接关系和工作方式不同,电子电路可分为模拟电路和数字电路两类。
模拟电路如同一个模拟电压或电流,常用于信号处理、传感器和音频放大器等系统。
模拟电路的基本元件包括电阻、电容和电感等,其搭建方式比较简单,但对元器件精度要求较高。
数字电路则是以数字信号为基础,通过逻辑门实现信号的存储、处理和传输。
它广泛应用于计算机、通信、控制系统等领域。
数字电路的基本元件是主动元件,如集成电路,能够在不同的输入组合下实现不同的功能。
在电气工程中,电子元件和电子电路被广泛应用于各种电路系统和电子设备中。
例如,在电力系统中,电子元件和电子电路常被用于电能传输和变换,以实现高效节能和电网稳定;而在电子设备中,电子元件和电子电路则被用于控制和通信,如微处理器、电视和手机等。
电路的基本概念和PPT课件
U
ab
a
b
(1—4)
(1)如果正电荷由a点移到b点,获得能量,由a点到b点为电
位升(电压升),即
U 0
ab a
b
(2)如果电荷由a点移到b点, 失去能量, 则a点为高电位端 (正极), b点为低电位端(负极)由a点到点b为电位降(电压降), 即
U 0
I2<0, 故I2的实际方向与参考方向相反, I2由b点流向c点。
I3>0, 故I3的实际方向与参考方向相同, I3由b点流向d点。
I1 a
b
I2
I3
c
d
图1.4例1.1图
1.2.2 1. 电压的定义及单位
u d dq
(1—3)
在SI中,电压的单位为伏特,简称伏(V),实用中还有千伏 (kV),毫伏(mV)和微伏(μV)等。
4. 电路模型与电路图
所谓电路模型,就是把实际电路的本质抽象出来所 构成的理想化了的电路。将电路模型用规定的理想元件 符号画在平面上形成的图形称作电路图。 图1.1就是一个 最简单的电路图。
+
US
-
RL
RS
图1.1一个最简单的电路图
1.2 电流、电压及其参考方向
1.2.1 电流及其参考方向 1. 电流的表达式及单位
+
-
+
-
+
-Leabharlann -+U电压的实际极性 U
U>0
图1.5电压的参考极性
U<0
V1
a
b
+
+ R1 -
US1 -
- US2
+
R2
-
V2 +
c
图1.6直流电压测试电路
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电场
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法拉第认为:(首先认识一下什么是场) 如果一个带电物体A能对位于空间中任一点处的另一个带电物 体B产生作用,那么带电物体A必然以某种方式使空间的特性 发生改变,而物体B则感受到了空间的这种改变,并因此受到 了反映它所在空间的这种特性的作用力。 电场:电荷及变化磁场周围空间里存在的一种特殊物质。 电场与通常的实物不同,它不是由分子原子所组成,但它是 客观存在的,具有通常物质所具有的力和能量等客观属性。 电场的力的性质表现为:电场对放入其中的电荷有作用力, 这种力称为电场力。电场的能的性质表现为:当电荷在电场 中移动时,电场力对电荷做功(这说明电场具有能量)。 只要有电荷存在,在电荷周围就存在着电场。
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电流
水流是水粒子(水分子)运动所产生的,电流也是带电粒子 (电荷)的运动所引起的。 电流:正电荷的定向移动,形成电流。 电子从负极流向正极,但电流方向规定为从正极流向负极。 电流大小:单位时间内流过的电荷量。 电流的产生(水流和抽水泵): 1.当两个带电导体球相互接触时,电荷会从电势较高的球流向 电势较低的球,持续到两球电势相等为止。 2.可以通过将电荷从A“泵回”B的办法维持B和A之间的电势差。 3.泵取电荷的过程中,电荷的电势能会增加,所以必须要有外 界能量才能做到这一点,例如电池。
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电荷的分离与守恒
如果两个电中性的物体相互摩擦,那么每个物体都带电。 例如:当硬胶棒和毛皮摩擦时,毛皮原子中的电子便转移到 了硬胶棒上。硬胶棒上多余的电子使它带负电;而失去电子 的毛皮则带正电。但是,这两个物体的总电荷保持不变,也 就是电荷守恒。 电荷既不能被创生,也不能被消灭,所有实际能够发生的只 是通过电子的转移而使正负电荷分离而已。摩擦起电不是创 造了电,而是核外电子发生了转移。 电荷守恒:电荷既不能创造,也不能消灭,它只能从一个物体 转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分,在 转移的过程中,系统的电荷总数保持不变。
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电流的运动过程
容许电荷通过的闭合回路或者 导通电路,称为电路。 电荷在一个封闭的回路中流动, 从“电荷泵”将带电粒子泵至B后 开始,通过C到A,再到电荷泵, 不断循环。 这个过程,电荷的电势能会增加,必须要外部能量的支持。 一条电路含有一个将电荷从A移到B以增加其电势能的“电荷 泵”,以及一个将电荷从B移至A的以减少其电势能的用电器。 电荷通过用电器损失的电势能qU,通常会转化为其他形式的 能,例如:电灯将电能转化为光能,电动机转化为动能。
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电荷与物体带电
电荷亦称电,有实物的属性,存在于原子中,不能离开电子 和质子而存在。 1897年,汤姆逊发现,所有的物质都包含质量很小且带负电 荷的粒子,该粒子被称为电子。在1909~1911年间,其学生卢 瑟福发现,原子中有一个质量很大的带正电的原子核。 如果原子核所带的正电荷等于周围电子所带的负电荷,该原 子呈中性。借助外部能量,外层电子可以从原子中脱离。失 去电子的原子带正电。从原子脱离的电子可以保持独立状态, 或者附着在另外的原子上,成为带负电的粒子。 起电的本质,都是将正负电荷分开,使电荷发生转移,物体 带电的实质是获得或失去电子的过程,并不是创造电荷。带 电的方式:摩擦起电、感应起电、接触起电。
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电动势(电源)
注意理解: 对于电源内部来说,电位差,也就是电动势。 对于外部电路来说,电位差,就是电压。 电源,是一种能把其他形式能量转化为电势能的装置。 它能够克服静电力做功,迫使正电荷从低电势处经电源内部移 向高电位处。 在数值上,等于非静电力将单位正电荷从电源负极通过电源 内部移送到电源正极时所做的功。 在电源(电荷泵)的作用下,电荷在闭合的电路中往复循环 流动,从而形成稳定的电流。 电路工作的两个条件:电源作用,闭合电路。
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第2课 电子电路的基本概念
授课教师:欧浩源 研究方向:嵌入式应用、物联网应用 电子邮件:ohy3686@ 答疑地点:广东职业技术学院高明校区实训楼3-401
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电是什么?
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电灯、电视、电话、电脑、电池、电机、电冰箱、电磁炉、 电动车、各种电子仪器设备......假如这个世界没有电? 电,是一种自然现象,是个一般术语,是一种能量。 在电概念出现之前,现象一直存在,直到18世纪时,西方开 始探索电的种种现象,寻找自然规律。 1800年意大利人伏特用铜片和锌片浸于食盐水中,并接上导 线,制成了第一个电池。1820年安培发现电流之间的互作用 定律。1831年英国人法拉第,发现电磁感应定律,制出了世 界上最早的第一台发电机。1866年德国人西门子制成世界上 第一台工业用发电机。1865年苏格兰人麦克斯韦提出电磁场 理论。1887年德国人赫兹展示出这样的电磁波... 被遗忘的电气之王:尼古拉.特斯拉。
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库仑定律(电荷之间有作用力并可以量化)
法国物理学家库仑(1736-1806),用精确的实验 研究静止电荷之间的相互作用力,在1785年发现 了库仑定律。 库仑定律:在真空中,两个电荷间的作用力跟它 们的电量的乘积成正比,跟他们之间的距离的平方成反比, 作用力的方向在它们的连线上。 定律成立条件: 真空、静止、点电荷。 真正的点电荷是不存在的,是一种 理想化的模型。
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电势能
在力学中,当一个小球被举高时,它的重力势能就会发生变 化。为了克服重力使其升高,你必须对小球做功。这样小球 的重力势能就增加,相当于你做的功转移到球成了势能。 在电学中,对于两个相互吸引的异种电荷,要将一个电荷从 另一个附近拉开,你就需要做功。当你做功的时候,你将能 量转移给了电荷,这个能量以电势能的形式储存在电荷中。 电势,又称为电位,是电场中某个位置的单位电荷所具有的 电势能。(联想一下重力势能) 电势是从能量角度描述电场的物理量,只有大小,没有方向。 电场强度则是从力的角度上来描述电场。 只要顺着电场线的方向,总是电势减小的方向,逆着电场线 总是电势增大方向。
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电场
法拉第认为:(首先认识一下什么是场) 如果一个带电物体A能对位于空间中任一点处的另一个带电物 体B产生作用,那么带电物体A必然以某种方式使空间的特性 发生改变,而物体B则感受到了空间的这种改变,并因此受到 了反映它所在空间的这种特性的作用力。
什么是场?
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电场线与电场强度
在电场中,每个点的电场强度E都有一定的方向,所以可以在 电场中画出一系列从正电荷出发,到负电荷终止的曲线,使 曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强一致,这些曲线就 叫做电场线。 电场是一个矢量,其方向是正电荷所受电场力的方向。电场 存在于三维空间中,各条电场线永远不会相交。 电场线并不是电场里实际存在的线,而是人们为了使电场形 象化而假想的线。它只是简单地提供了一种描述电场的模型, 但电场却是真是存在的。 电场线密,场强大。 电场线疏,场强小。
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电场力与电场强度
把一个电荷放进电场中,它就受到力的作用,这个力叫做电 场力。当电荷在电场中移动时,电场力就会对电荷做功。 电场所施加的力能够做功,从而将能量从电场转移至带电物 体中。在日常生活中,无论你是将电器的插头插进电源插座, 还是将它与电池连接,你都在使用这种能量。 电场强度:是描述电场性质的基本物理量,矢量,简称场强。 1. 方向与正电荷在该点受到的电场力方向相同。 2. 大小等于每个单位正电荷所受的力。 任何位于电场中的电荷都会受到该处电场对它的作用力。这 个力的大小取决于该处的电场强度E及电荷量q: F = Eq。 这个力的方向取决于电场方向及电荷的性质。
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静电感应的本质
把带正电荷的C球移近彼此接触的导 体A和B,可以看到AB上的金属箔片张 开,这表明AB都带上了电荷。 如果先把C移走,A和B上的箔片就会闭合。 如果先把A和B分开,再移走C,可以看到,A和B上面的金属 箔片仍张开。这时候,让A和B接触,它们的金属箔片都闭合。 这证明A和B分开后所带的是异种等量的电荷,重新接触后, 等量异种电荷发生中和。 导体中的自由电荷受到电场力的作用而定向移动使导体两端 分别出现等量异种电荷,是产生静电感应的原因。
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电荷
带电是物质的一种固有属性。 带正负电的基本粒子叫电荷。物体或构成物体的质点所带的 电量,即电荷的多少,叫电荷量。 物体由于摩擦、加热、射线照射、化学变化等原因,失去部 分电子时物体带正电,获得部分电子时物体带负电.带有多 余正电荷或负电荷的物体叫做带电体。 自然界只有两种电荷: 用绸缎摩擦过的玻璃棒所带的电荷:正电荷 用皮毛摩擦过的硬胶棒所带的电荷:负电荷 两类电荷不可能单独产生,只能成对产生。 同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
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电压
电压,也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力差的物理量。电压一般只用于电 路当中,电势差和电位差则普遍应用于一切电现象当中。 从电场力做功来看,电压,是将单位正电荷从电路一点移到 另一点,电场力做功的大小。 大小:单位正电荷受电场力作用从A点到B点所做的功。 方向:从高电位指向低电位(顺着电场线方向) 从另外一个角度看,电压,就是导体中形成电流的压力。 (水压高,水流速度就大,单位时间内流出龙头的水就多) 电压是推动电荷定向移动形成电流的原因。电流之所以能够 在导线中流动,是因为电路中有着高电势和低电势的差别。