购买
下载掌阅APP,畅读海量书库
立即打开
畅读海量书库
扫码下载掌阅APP

2.1 电路

本章首先简要回顾电路的特性。

铜等导电材料具有在电场中产生电流的能力。而玻璃、橡胶和 聚氯乙烯(PVC) 等非导电材料则完全阻止电流流动,因此它们被用作绝缘体来保护导体以免短路。在金属中,电流由运动的电子组成。允许部分电流流动,并且可以按需求限制电流大小的材料用于制造电阻。

电路中电流、电压和电阻之间的关系类似于液压系统中流量、压力和限流之间的关系。以厨房的水龙头为例:当阀门打开时,管道中的压力会迫使水流向水龙头。如果阀门只打开一点点,从水龙头流出的水就是涓涓细流;如果开大阀门,水流量就会增加。增加阀门打开程度相当于降低了流过水龙头的水流阻力。

电路中的电压与水管中的压力类似。以A为单位的电流,对应于流经管道和水龙头的水流速率。电阻相当于阀门的开启程度造成的流量限制。

电压、电流和电阻间的关系由公式 V=IR 表示,其中 V 是电压(以V为单位), I 是电流(以A为单位), R 是电阻(以Ω为单位)。这就是以格奥尔格·欧姆(Georg Ohm)的名字命名的欧姆定律,他于1827年首次发表了这一定律。

图2.1显示了欧姆定律的简单电路表示。左侧堆叠的水平线表示电压源(例如电池或计算机电源),右边的Z字形表示电阻,连接元件的线是理想导线。用字母 I 表示的电流沿着电路顺时针方向流动,从电池的正极流出,通过电阻,再回到电池的负极。电池的负端在本电路中定义为电压参考点,该点的电压为零伏。

图2.1 简单的电阻电路

如果拿水管来类比,则0V的导线代表一池水。“泵”(图中的电池)从池中抽出水,并将其从电池符号顶部的“泵”中推入压力更高的管道中。水以电流 I 的形式流向水龙头,由右侧的电阻 R 表示。通过限流龙头后,水最终进入水池,在那里可以再次被抽入水泵。

假设电池电压或水泵两端的压力是恒定的,那么电阻 R 的任何增加都会使电流 I 按比例减小。例如,将电阻加倍可将电流减半,将电压加倍可以使流经电阻的电流加倍。

下一节将介绍晶体管,它是所有现代数字电子设备的基础。 FxtdFwdgYs+6QmntB5fB9tVlQWJigmMRJe93s/MIc5Ef8TkiHVnBRtP6ITMRd3IM

点击中间区域
呼出菜单
上一章
目录
下一章
×