1.1.1 简单电路的结构

1. 电路组件

每个电路都具有三个基本量——电压、电流和电阻器。这三个量取决于各器件在实际电路中所设置的部位。

组成电路的组件包括：电能源、保护设备、导线、控制设备和负载设备。

电源为电路提供电压，使导线中的自由电子移动。电源也常被认为是能量供给。常用的电源分为两种：直流电源（DC）和交流电源（AC）。

物质中电子的定向运动就会形成电流。电压源的极性决定了电路中电流的方向，电流的方向被定义为从正极到负极。同时电源提供的电压大小决定了电路中电流的大小。电路中的电流总是保持相同的方向。这种类型的电源称为直流电源，任何使用直流（DC）电源的电路都是直流供电电路，例如电池供电电路就是直流电路。当电源极性是交替变换的，电路中电流的方向也将交替变化。这种类型的电源称为交流电源。任何使用交流（AC）电源的电路都是交流供电电路。

保护设备的目的是为了保护电路配线和器件。保护设备只允许安全限制内的电流通过。当有超过额定电流量的电流（过载电流）通过时，保护设备会自动切断电路。常用的两种保护设备是：熔断器和断路器（断路开关）。通常保护设备都是电压电源或能量供给设备的组成部分，如图1-1所示。

导体或导线用于在各部件间形成通路。导线（导体）是为电器元件和设备供电的通路，本身的电阻值极小。电流的方向被定义为从正极到负极。通常导体都经过绝缘处理，这样可以保证电流在其中正常的流动。最常用的电导体是带有塑料绝缘层的铜导线。

控制设备通常被设置在电路中允许用户简单地开启、关断或切换电流。通常控制设备包括开关、调节装置（温度）和灯的调光器，如图1-2所示。开关主要用于接通或断开电流，温度调节装置则可以自动的控制电流流动或停止。同时，调光器也主要用于开通或断开电流，它可以通过改变电流的大小来控制灯的照明程度。

负载是电路的一部分，它实现了电能的转换。负载可以将电能转换为用户所期望的功能或电路的有用功。为了实现其功能，它需要将电能转换为其他形式的能。如图1-3所示为常见的负载设备包括照明灯、电动机、发热机、电阻器等。

所有传导电流的部件都具有一定量的电阻值。然而，在大多数电路中电路导线和电源的电阻值很小，甚至为零，因此在负载设备中综合电阻是电路的主要负载电阻。

负载的额定电功率决定它从电源得到的能量。因此，负载这个词既表示负载设备得到的能量，也代表负载设备从电源处消耗的能量。

2. 简单电路的组成

我们已经知道，电路就是一个可以提供电子流动的闭合通路。简单电路就是只有一个控制设备、一个负载设备和一个电源的电路。例如，一个灯泡，一个电源和一个开关就可以组成一个简单电路。电路中每个部件都相互连接，或用导线首尾相连。整个简单电路用开关来控制其断开或连接。当开关闭合时，电流可以流通，灯泡就亮，如图1-4（a）所示。当灯泡亮起的时候，灯泡处的电压与电源电压相同。当开关打开时，电流被切断灯泡熄灭，如图1-4（b）所示。