直流电路基础知识

介绍

一个可以是交流或直流的电路是有源元件(电源)和无源元件(电阻，电容和电感)的组合。因此，电路理论或分析通过使用不同的技术找出电路中不同元件的电压和电流，有助于理解电路的行为或特性。所以让我们在后面的文章中讨论直流电路理论之前，先简要地讨论一下电学的基本概念。

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电的基本概念

根据原子理论，每一种材料都是由原子构成的。根据尼尔斯玻尔原子模型，该原子由中心带电的原子核和周围的电子组成。原子核由中子和带正电荷的质子组成。电子是带负电荷的粒子，绕原子核旋转。这个原子有相等数量的质子和电子，在这些相反的电荷之间存在着巨大的吸引力，导致电子跟踪原子核。

BoHR的模型在原子的每个壳体中提供了电子的分布。最重要的是，从核是来自核的最外部电池的价壳由八个电子组成，而不是超过该。这些电子从核开始距离，因此需要一些额外的能量来使这些电子免除。这些电子流量给出了电力。但是最外面的价壳中的电子数量决定了电流，因为壳体的能量被其它电子共享。如果该价壳具有八个电子，则每个电子都有八个壳体的能量。

因此，需要大量的外部能量使电子自由，从而产生电力。通常，最外层细胞中没有自由电子的材料称为绝缘体。绝缘体的价电子层通常有5到7个价电子。另一方面，只有一个价电子的材料需要一点能量来释放电子，因此产生了电流，这种材料被称为导体。导体通常有两个或三个价电子。这些良导体包括银、铜、铝、金等。在此之前，具有四个价电子且兼具导体和绝缘体性质的材料称为半导体。

从上面的原子理论中，电子流量给出电。我们知道，像收费一样收费，而非收费吸引。分离电荷使负电荷在一个终端中积聚到一个终端和源极的正电荷。当路径在这两个电荷之间进行路径时，电流开始流动。电荷单位是库仑，它的电荷为6.25 x 10^18.电子。施加的外力或电压导致电荷移动，并且电荷流动通过施加的电压量决定的速率。

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简单直流电路及其参数简介

我们知道电力是两种类型，交流（AC）和直流（DC）。处理AC的电路被称为AC电路，具有DC源的电路称为DC电路。截至目前，我们只讨论DC电路及其理论。直流源允许电流或电流以不随时间改变的不变极性流动。下面的图中给出了一个简单的DC电路，以使读者了解DC电路组件及其参数。

上述直流电路由电压源和具有特定电流的电阻组成。简单地告诉我们这些参数。

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电压

电路中的两个点或电压之间的电位差是在两个点之间移动单位电荷所需的能量。它以伏特测量并用字母V表示，如下图所示。该电压可以是正的或负的，主要用kV，mV，uv等的前缀表示，以表示电压的子倍数。电池和发电机是最常用的直流电压源，可以从1V到24V DC的DC电压用于通用电子电路的功能。

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电流

它是电子或电荷的流动。电流的单位是安培或安培，用字母I或小写I表示。这种电流可以是直流电或交流电。直流电(DC)是单向流动的，一般由电池、太阳能电池、热电偶等产生。在交流情况下，电荷运动周期性地变化，正如我们可以观察到的正弦波情况。

通常在电路中，电流的方向用字母I或小写I和与之相关的箭头表示。但是这个方向实际上表示的是传统的电流，而不是实际的电子流。

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传统电子电流之间的差异

来自负端子到正端子的电子称为电子电流，而从正端子到负端子被称为常规电流，如图所示。

电子总是被负电荷排斥在连接电池负极的一端，在正极被正电荷吸引。因此电子从负极流向正极称为电子流。但是传统的方法假设电流是由正到负的所以这被称为传统电流。许多电路图都用常规电流表示，在描述单个电流的情况下用实际电子流表示。

传统的电流流量是由于正电荷载流子。在实际电子电流的相反方向上测量常规电流，这是由于负电荷载波（电子）因此，常规电流始终为正。它也在放大器中测量。

常规和实际电子流的差异不会影响任何计算结果和实时行为。DC电路结果的大多数分析概念与电流的方向无关。然而，传统的电流是标准，大多是如下。

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电阻

导电材料的电阻与电子流相反。它以欧姆测量，由希腊符号表示Ω。取决于施加到电路的电路电压中的电阻值。因此，电阻可以定义为用于制造1安培电流的电路所需的电压。这也称为欧姆的法律，并写为r = v / i。这意味着如果电路需要200V以产生2A电流，则电阻应为100欧姆。电阻值始终是正的。电阻可以是固定的或可变电阻器，如图所示。

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电力（P）和能量

这个功率就是在给定的时间内所做的功。在电路中，功率正好等于电压与电流的乘积。因为电压是单位电荷所做的功，而电流是电子在电路中移动的速率。权力是衡量的瓦特（W）它的公式是

p = i x v

根据欧姆定律，

r = v / i

V =红外

在上面的等式中取代，

p =（IR）r

P = I.²R.

或者，通过代替i = v / r，我们可以得到

P= V x (V/R)

P = V²/ R.

这三种可能的公式用于寻找与电路相关的电力。

电能

所消耗的电力通常被称为电能的速率。能量在瓦特秒中测量，因为在瓦特和时间以秒为单位测量的功率。通常它是千瓦时计量的，因为我们可以在我们的家用电表中观察。

电能=功率×时间

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电参数计算示例题

考虑在100W的电灯泡或灯连接到电源源250V。找出电流流到负载，灯的电阻和在两分钟内耗散的能量。

根据幂公式，我们知道P = VI

那么通过灯的电流为，I = 100 / 250

I = 0.4 a

从欧姆法，

电阻r = v / i

r = 250 / 0.4

r = 625欧姆。

能量耗散,

E =能量*时间

e = v * i * t

= 250 * 0.4 * (2 * 60)

= 12000瓦特第二

这些是在处理任何电路之前必须知道的电能的基本概念。有了这些基本概念的知识，分析任何电路都很容易。希望对电路的各个参数给出一些要点。关于这一概念的任何进一步帮助或对本文的任何评论和建议，您可以在下面评论。

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