1.2　相關的基礎知識

電壓、電流、電阻是電子電路中最重要的參數，也是表征電子元器件特性和工作狀態的最主要的參數。我們要學習和掌握電子元器件的知識，就應該對這些概念有一個基本的了解。

1.2.1　電壓

什么是電壓？電壓就是指某點相對于參考點的電位差。某點電位高于參考點電位稱為正電壓，某點電位低于參考點電位稱為負電壓。電壓的符號是“U”。電壓的單位為伏特，簡稱伏，用字母“V”表示。

形象地說，電壓就好比自來水管中的水壓。如圖1-4所示，水塔的水位高于水龍頭的水位，它們之間的水位差即為水壓。有了水壓，自來水才能從水龍頭里流出來。

對于一節電池來說，電壓就是電池正、負極之間的電位差，如圖1-5所示。一般以電池負極為參考點（電位為0V），那么電池正極的電壓為“1.5V”。如果以電池正極為參考點，則電池負極的電壓為“-1.5V”。

可以說，電壓是產生電流的原動力，有了電壓，才會有電流在電路中的流動。在電路中，通常以公共接地點為參考點。如果說電路中某點的電壓是6V，其含義就是說該點相對于公共接地點具有6V的電位差。至于我們的家庭用電220V電壓，是指相線相對于零線具有220V的電位差，當然它是交流電壓，這點我們以后再詳細說。

1.2.2　電流

什么是電流？電流就是指電荷有規則地移動。產生電流的先決條件是有電壓的存在，并且電路要構成回路。沒有電壓，就好像沒有落差的水，形成不了電流。同樣重要的是，電路沒有構成回路，就好像水渠不通，也形成不了電流。

在電路中，電流總是從電壓高的地方流向電壓低的地方，就像水從高處流向低處一樣。電流的符號是“I”。電流的單位為安培，簡稱安，用字母“A”表示。

有時我們為了分析電路需要，可以預先設定一個電流的方向。這時，實際電流的方向與預設方向相同的稱為正電流，實際電流的方向與預設方向相反的稱為負電流。

我們以最簡單的手電筒電路為例來說明電流方向的概念。如圖1-6所示為手電筒電路，如果我們規定電流的方向為從上到下，那么圖1-6（a）中電流I=0.25A。如果我們將電池顛倒過來裝入手電筒，如圖1-6（b）所示，那么電流I=-0.25A。

1.2.3　電阻

什么是電阻？簡單來說，電阻就是指電流在電路中所遇到的阻力，或者說是指物體對電流的阻礙能力。電阻越大，電流所受到的阻力就越大，因此電流就越小。反之，電阻越小，電流所受到的阻力就越小，因此電流就越大。電阻的符號是“R”。電阻的單位為歐姆，簡稱歐，用字母“Ω”表示。

任何物體都存在電阻，導體也不例外。大家可能有這樣的體驗，電飯煲在煮飯的時候，導線會有些許發熱，究其原因就是因為制作導線的銅存在電阻，雖然電阻很小，但是在煮飯的大電流情況下仍會消耗部分電能，以熱的形式散發出來，如圖1-7所示。

那么電阻是不是一無是處呢？當然不是。正因為有電阻的存在，我們才能夠控制電流的大小。為了讓電流按照人們的意愿做功，人們發明了電阻器。這是后話，我們以后會專門講解。

1.2.4　歐姆定律

歐姆定律是一個很重要的基本定律。我們知道，電流在電壓的驅動下、在電阻的限制下流動。電壓、電流、電阻三者之間存在著必然的、內在的、互相制約的關系，歐姆定律就是反映電壓、電流、電阻三者之間關系的。

歐姆定律：電路中電流的大小等于電壓與電阻的比值，即。

實際上，我們只要知道了電壓、電流、電阻三項中的任意兩項，就可以通過歐姆定律來求出另外一項。即歐姆定律還可以寫作以下兩種形式：U=IR，。

1.2.5　功率

電功率簡稱功率，是指電能在單位時間所做的功，或者說是表示電能轉換為其他形式能量的速率。功率的符號是“P”。功率的單位為瓦特，簡稱瓦，用字母“W”表示。功率在數值上等于電壓與電流的乘積，即P=UI。

例如，某盞電燈在點亮時的電流約為0.455A，那么這盞電燈在點亮時的功率為P=220V×0.455A=100W，如圖1-8所示。

電路中的元器件在工作時會產生熱量，這些熱量是由電能轉換而來的，它與元器件在工作時所消耗的功率，或者說所加的電壓和所通過的電流有關。

1.2.6　并聯

什么是并聯？并聯是指兩個或兩個以上物體并行連接在一起，就好像高速公路的收費站，許多收費通道并排在一起，可以提高通過能力。電子技術中的并聯主要有元器件的并聯、電路的并聯、電氣設備的并聯等。

在元器件的并聯中，電阻并聯后總阻值減小。兩個電阻的并聯如圖1-9所示，電阻R1的電阻值為R1，電阻R2的電阻值為R2兩個電阻并聯后，等效為一個電阻R，電阻R的電值。當R1=R2時，。

電容并聯后總容量增大。兩個電容的并聯如圖1-10所示，電容C1的電容量為C1，電容C2的電容量為C2兩個電容并聯后，等效為一個電容C，電容C的電容量C=C1+C2。當C1=C2時，C=2C1。

測量電壓時一般采用并聯方式，如圖1-11所示，電壓表PV并接在燈泡EL上，即可測量燈泡上的電壓。

我們家里的所有電氣設備都是并聯用電的。例如，如圖1-12所示為電燈的并聯，兩個燈泡EL1、EL2并聯連接在220V電源上，每個燈泡都得到220V電壓。

1.2.7　串聯

什么是串聯？串聯是指兩個或兩個以上物體首尾相連串接在一起，就好像一列火車，各個車廂串聯在一起。電子技術中的串聯主要有元器件的串聯、電路的串聯、電氣設備的串聯等。

在元器件的串聯中，電阻串聯后總阻值增大。兩個電阻的串聯如圖1-13所示，電阻R1的電阻值為R1，電阻R2的電阻值為R2兩個電阻串聯后，等效為一個電阻R，電阻R的電阻值R=R1+R2。當R1=R2時，R=2R1。

電容串聯后總容量減小。兩個電容的串聯如圖1-14所示，電容C1的電容量為C1，電容C2的電容量為C2兩個電容串聯后，等效為一個電容C，電容C的電容容量。當C1=C2時，。

測量電流時一般采用串聯方式，如圖1-15所示，電流表PA串接在燈泡EL的電路中，即可測量燈泡的電流。

電燈的串聯如圖1-16所示，兩個功率相等的燈泡EL1、EL2串聯連接在220V電源上，每個燈泡得到一半電壓，即110V電壓。這可以是兩個110V燈泡的一種應用方式，也可以是兩個220V燈泡降低亮度延長壽命的應用方式。