第一節(jié)、電工與電子基礎(chǔ)知識
一、電路、電路基本量
1、電流：物質(zhì)中的電荷發(fā)生有規(guī)則的定向運(yùn)動(dòng)稱為電流。
電流不僅有大小、而且有方向。如果電流的大小和方向都不隨時(shí)間變化，這種電流稱為直流電（簡稱DC）常用大寫字母I表示；如果電流的大小和方向隨時(shí)間按一定的規(guī)律反復(fù)交替的變化，則這種電流稱為交流電流（簡稱AC），交流電流常用小寫 字母I表示。電流單位是安培，用字母A表示。除安培外，電流的單位還有錢安（KA）、毫安（mA）、微安（μA），它們之間的換算關(guān)系為：
1KA=1000A 1A=1000Ma 1Ma=1000μA
2、電壓與電位
一個(gè)電路之中所以有電流，是因?yàn)榇嬖陔妷旱木壒?。電壓和電流一樣，不僅有大小而且有方向（或正負(fù)），因此也有交、直流電壓之分。對于負(fù)載而言，規(guī)定電流流進(jìn)端為電壓的正端，電流流出端為電壓的負(fù)端，電壓的方向由正指負(fù)。電路圖中，電壓符號U表示，常以帶箭頭的細(xì)實(shí)線，或以“+”“-”號的極性表示電壓方向；在書寫時(shí)，常用雙下標(biāo)表示電壓的方向，例如Uab 表示電壓方向由a指向b（或a端為正、b端為負(fù)）。
電路中每一點(diǎn)都有一定的電位，一般規(guī)定大地的電位為零，很多電氣設(shè)備的外殼是需要接地的，這時(shí)凡與機(jī)殼相連的各點(diǎn)均為零電位。在電子設(shè)備中，設(shè)備外殼不一定接地，但電路中很多元件都匯集到一個(gè)公共點(diǎn)，這時(shí)可將此點(diǎn)此點(diǎn)作為參考點(diǎn)。
電路中兩點(diǎn)之間的電位差就是這兩點(diǎn)之間的電壓。
電壓與電位具有相同的單位?；締挝粸榉兀╒），還有千伏（KV）毫伏（Mv）微伏（μV）等，其關(guān)系為：1KV=1000V，1V=1000mV 1mV= 1000μV。
3、電動(dòng)勢
電動(dòng)勢是針對電源的一個(gè)物理量，規(guī)定其方向與電壓相反。即在電源內(nèi)部，電動(dòng)勢方向?yàn)橛韶?fù)極指向正極。在電路中常用帶箭頭的細(xì)實(shí)線表示電動(dòng)勢的正方向。
電壓和電動(dòng)勢既有密切聯(lián)系，又有一定區(qū)別，對于一個(gè)電源來說，對內(nèi)表示為電動(dòng)勢，對外呈現(xiàn)電壓，電源兩端的電壓（在忽略電源內(nèi)阻時(shí)）在數(shù)值上等于電動(dòng)勢，但兩者方向相反。電動(dòng)勢通常以字母E表示。
二、電路基本參數(shù)和元件
1、電阻
電阻是反映導(dǎo)體對電流起阻礙作用大小的一個(gè)物理量，通常用字母R表示，其單位是歐姆，用字母Ω表示，除歐姆外，常用的電阻單位還有千歐（KΩ）和兆歐(MΩ).他們之間的換算關(guān)系為：1KΩ=1000Ω 1MΩ=1000KΩ。
在電路中，電阻的連接方式有三種：串聯(lián)、并聯(lián)和混連聯(lián)。
在分析電路時(shí)，為了方便起見，常用一個(gè)電阻來代替幾個(gè)串聯(lián)電阻的總電阻，這個(gè)電阻叫等效電阻。
電阻串聯(lián)時(shí)（即總電阻）等于各串聯(lián)電阻之和。例如三個(gè)電阻并聯(lián)，則等效電阻R為：R=R1+R2+R3
電阻并聯(lián)時(shí)，等效電阻（即總電阻）的倒數(shù)，等于各并聯(lián)電阻倒數(shù)之和，例如三個(gè)電阻并聯(lián)，則等效電阻的倒數(shù)為
2、電容
電容器是電工和電子技術(shù)中常用的元件，在電力系統(tǒng)中可以利用它改善系統(tǒng)的功率因數(shù)，提高電能的利用率，在電子電路中它可以起到濾波、耦合、選頻、旁路等作用，用途非常廣泛。電容又稱電容量，是用來表征電容器儲存電荷能力的物理量，電容的單位是法拉，用符號F表示，在實(shí)際應(yīng)用中，法拉這一單位太大，常用較小的單位，即微法（μF）和皮法（pF）。各單位之間的關(guān)系是1F=106μF 1μF=106Pf
電容器在電路中應(yīng)用的根本原理是他具有充、放電的功能。電容器充放電有以下特點(diǎn)：
（1）電容器是一種儲能元件，充電過程就是極板上電荷不斷積累的過程，當(dāng)電容器成滿電時(shí)，相當(dāng)一個(gè)等效電源，但這個(gè)電源隨著放電的進(jìn)行，原來積累的電荷不斷向外釋放，電壓減小，最后為零。
（2）電容器充電與放電的快慢，取決于充電電路和放電電路中電阻值R與電容量C的乘積RC，與電路的電源電壓無關(guān)。當(dāng)改變RC的大小可以改變充電時(shí)間的長短。
（3）充電器能夠阻隔直流，簡稱“隔直”。電容器接通支流電源時(shí)，僅在通電的短暫時(shí)間內(nèi)有電流通過，通電結(jié)束后，電路電流為零，相當(dāng)于電容器把直流隔斷，這是電容器兩端的電壓就等于給電容器充電電源的電壓。簡稱“隔直”。
（4）如果電容器處于交流電路中，由于交流電的大小和方向不斷交替變化，致使電容器反復(fù)進(jìn)行充放電，于是在電容器上形成連續(xù)的交流電流，也就是說電容器具有接通交流電的作用。簡稱“通交”。
三、歐姆定律和電路的三種狀態(tài)
1、歐姆定律
電源電動(dòng)勢E，對外部而言為電壓U。流過電阻R的電流I與電阻兩端的電壓U成正比，與電阻R成反比，這個(gè)結(jié)論叫歐姆定律。用公式表示為：
在一個(gè)閉合電路中，電流大小與電源的電動(dòng)勢成正比，與電源內(nèi)阻和負(fù)載電阻之和成反比。這個(gè)規(guī)律稱為全電路歐姆定律。
2、電路的三種狀態(tài)
（1）通路
通路就是電路閉合，負(fù)載中有電流流過。在這種狀態(tài)下，負(fù)載上流過的電流可以用歐姆定律確定。在通路狀態(tài)下，負(fù)載上電流有可能小于、等于、或大于其額定值，分別稱為輕載、滿載（額定負(fù)載）及過載。過載是不正常的工作狀態(tài)，應(yīng)盡量避免這種狀態(tài)。
（2）短路
如果外電路被阻值近似為零的導(dǎo)體連接，這是電源就處于短路狀態(tài)，在短路時(shí)，電流可以達(dá)到非常大的數(shù)值，同時(shí)電源輸出電壓近似為零，這是電路系統(tǒng)會發(fā)生嚴(yán)重的安全事故。在工作中要避免發(fā)生短路現(xiàn)象。
（3）開路
開路就是電源兩端 或電路某處斷開。在這種情況下，電路中沒有電流通過，電源不向負(fù)載輸送電能。對于電能來說，這種狀況叫空載。開路狀態(tài)的主要特點(diǎn)是：電路中的電流為零，電源端電壓和電動(dòng)勢相等。
