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嵌入式基础-电路

news 2025/8/6 7:45:36

1、电流

1.1电流方向

1.2交流电和直流电

2、电压

3、电阻

4、欧姆定律

1、电流

电流是指单位时间内通过导体的电荷量，用符号I表示，单位是安培（A）。电流是电磁学中的基本量纲之一，是七个基本量纲之一。电流的大小称为电流强度，是指单位时间内通过导线某一截面的电荷量，每秒通过一库仑的电量称为一「安培」(Ampere)。安培是国际单位制中的基本单位。电流的方向定义为正电荷移动的方向。在电路中，电流是从电源的正极通过导体流向负极。电流的测量可以使用电流表。电流的大小和方向随时间变化的叫交流电，电流的大小和方向不随时间变化的叫直流电。

1.1电流方向

电流是从正极流向负极的说法是基于电路的电性质和电子流动规律的影响。首先，电路中的电压是由电源产生的电势差，使得电子（负电荷）从负极流向正极。在这个过程中，电子会受到电场力的作用而运动，从而形成电流。其次，电子的流动规律表明，电子从负极流出，经过导线和电路，最终流入正极。这个规律是由电子带电性质和电场方向的定义所决定的。因此，根据电路的电性质和电子流动规律，我们通常将电流的方向定义为从正极流向负极。

1.2交流电和直流电

AC（交流电）：交流电的电流方向随时间变化，电压周期性变化，传输损失大。

DC（直流电）：直流电的电流方向不会变化，电压基本不变，传输损失少。

注：开路（开关断开状态，电流无法流通）；闭路（开关闭合状态，电流流通）

2、电压

电压（voltage），也被称作电势差或电位差，通常用伏特（V）作为单位。电压是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量。电压在某点至另一点的大小等于单位正电荷因受电场力作用从某点移动到另一点所做的功，电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向。电压的国际单位制为伏特（V，简称伏），常用的单位还有毫伏（mV）、微伏（μV）、千伏（kV）等。电压是电路中形成电流的原因，是驱动电路中的电荷发生定向运动的原因，而电源的作用是为用电器两端提供电压，电压越高，电流速度越快，电流越大。

3、电阻

电阻（Resistance，通常用“R”表示）是一个物理量，在物理学中表示导体对电流阻碍作用的大小。导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。电阻的单位是欧姆（Ohm），符号为“R”。

不同导体对电流的阻碍作用不同，因此它们的电阻也不同。导体的电阻通常用字母R表示，其定义式为：R = ΔV/ΔI，其中R代表电阻，ΔV代表电压的变化，ΔI代表电流的变化。

电阻是电路中的重要元件，它可以消耗电能并起到分压、限流等作用。电阻元件的电阻值大小一般与温度、材料、长度和横截面积有关。在温度不变的情况下，电阻的阻值将随材料、长度和横截面积的变化而变化。衡量电阻受温度影响大小的物理量是温度系数，其定义为温度每升高1℃时电阻值发生变化的百分数。