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第一节、电工与电子基础知识
一、电路、电路基本量
1、电流：物质中的电荷发生有规则的定向运动称为电流。
电流不仅有大小、而且有方向。如果电流的大小和方向都不随时间变化，这种电流称为直流电（简称DC）常用大写字母I表示；如果电流的大小和方向随时间按一定的规律反复交替的变化，则这种电流称为交流电流（简称AC），交流电流常用小写 字母I表示。电流单位是安培，用字母A表示。除安培外，电流的单位还有钱安（KA）、毫安（mA）、微安（μA），它们之间的换算关系为：
1KA=1000A 1A=1000Ma 1Ma=1000μA
2、电压与电位
一个电路之中所以有电流，是因为存在电压的缘故。电压和电流一样，不仅有大小而且有方向（或正负），因此也有交、直流电压之分。对于负载而言，规定电流流进端为电压的正端，电流流出端为电压的负端，电压的方向由正指负。电路图中，电压符号U表示，常以带箭头的细实线，或以“+”“-”号的极性表示电压方向；在书写时，常用双下标表示电压的方向，例如Uab 表示电压方向由a指向b（或a端为正、b端为负）。
电路中每一点都有一定的电位，一般规定大地的电位为零，很多电气设备的外壳是需要接地的，这时凡与机壳相连的各点均为零电位。在电子设备中，设备外壳不一定接地，但电路中很多元件都汇集到一个公共点，这时可将此点此点作为参考点。
电路中两点之间的电位差就是这两点之间的电压。
电压与电位具有相同的单位。基本单位为伏特（V），还有千伏（KV）毫伏（Mv）微伏（μV）等，其关系为：1KV=1000V，1V=1000mV 1mV= 1000μV。
3、电动势
电动势是针对电源的一个物理量，规定其方向与电压相反。即在电源内部，电动势方向为由负极指向正极。在电路中常用带箭头的细实线表示电动势的正方向。
电压和电动势既有密切联系，又有一定区别，对于一个电源来说，对内表示为电动势，对外呈现电压，电源两端的电压（在忽略电源内阻时）在数值上等于电动势，但两者方向相反。电动势通常以字母E表示。
二、电路基本参数和元件
1、电阻
电阻是反映导体对电流起阻碍作用大小的一个物理量，通常用字母R表示，其单位是欧姆，用字母Ω表示，除欧姆外，常用的电阻单位还有千欧（KΩ）和兆欧(MΩ).他们之间的换算关系为：1KΩ=1000Ω 1MΩ=1000KΩ。
在电路中，电阻的连接方式有三种：串联、并联和混连联。
在分析电路时，为了方便起见，常用一个电阻来代替几个串联电阻的总电阻，这个电阻叫等效电阻。
电阻串联时（即总电阻）等于各串联电阻之和。例如三个电阻并联，则等效电阻R为：R=R1+R2+R3
电阻并联时，等效电阻（即总电阻）的倒数，等于各并联电阻倒数之和，例如三个电阻并联，则等效电阻的倒数为
2、电容
电容器是电工和电子技术中常用的元件，在电力系统中可以利用它改善系统的功率因数，提高电能的利用率，在电子电路中它可以起到滤波、耦合、选频、旁路等作用，用途非常广泛。电容又称电容量，是用来表征电容器储存电荷能力的物理量，电容的单位是法拉，用符号F表示，在实际应用中，法拉这一单位太大，常用较小的单位，即微法（μF）和皮法（pF）。各单位之间的关系是1F=106μF 1μF=106Pf
电容器在电路中应用的根本原理是他具有充、放电的功能。电容器充放电有以下特点：
（1）电容器是一种储能元件，充电过程就是极板上电荷不断积累的过程，当电容器成满电时，相当一个等效电源，但这个电源随着放电的进行，原来积累的电荷不断向外释放，电压减小，最后为零。
（2）电容器充电与放电的快慢，取决于充电电路和放电电路中电阻值R与电容量C的乘积RC，与电路的电源电压无关。当改变RC的大小可以改变充电时间的长短。
（3）充电器能够阻隔直流，简称“隔直”。电容器接通支流电源时，仅在通电的短暂时间内有电流通过，通电结束后，电路电流为零，相当于电容器把直流隔断，这是电容器两端的电压就等于给电容器充电电源的电压。简称“隔直”。
（4）如果电容器处于交流电路中，由于交流电的大小和方向不断交替变化，致使电容器反复进行充放电，于是在电容器上形成连续的交流电流，也就是说电容器具有接通交流电的作用。简称“通交”。
三、欧姆定律和电路的三种状态
1、欧姆定律
电源电动势E，对外部而言为电压U。流过电阻R的电流I与电阻两端的电压U成正比，与电阻R成反比，这个结论叫欧姆定律。用公式表示为：
在一个闭合电路中，电流大小与电源的电动势成正比，与电源内阻和负载电阻之和成反比。这个规律称为全电路欧姆定律。
2、电路的三种状态
（1）通路
通路就是电路闭合，负载中有电流流过。在这种状态下，负载上流过的电流可以用欧姆定律确定。在通路状态下，负载上电流有可能小于、等于、或大于其额定值，分别称为轻载、满载（额定负载）及过载。过载是不正常的工作状态，应尽量避免这种状态。
（2）短路
如果外电路被阻值近似为零的导体连接，这是电源就处于短路状态，在短路时，电流可以达到非常大的数值，同时电源输出电压近似为零，这是电路系统会发生严重的安全事故。在工作中要避免发生短路现象。
（3）开路
开路就是电源两端 或电路某处断开。在这种情况下，电路中没有电流通过，电源不向负载输送电能。对于电能来说，这种状况叫空载。开路状态的主要特点是：电路中的电流为零，电源端电压和电动势相等。
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