硬件电路基础

1 电学基础

1.1 基本概念

① 电流

定义：电荷在单位时间内通过导体横截面的流动量。(不用背)
字母表示： I
单位： 安培（A）  
      1A = 1000mA = 10^6μA

大： K 、M、G

小：m、μ、n

② 电压

定义：电场施加在电荷上的力量，使其在电路中移动的能量。（不用背）
字母表示：U
单位：伏特（V）  1V = 1000mV = 10^6μV
              1KV = 1000V

③ 电阻

定义： 导体对电流的阻碍作用就叫该导体的电阻（不用背）
字母表示：R
单位：欧姆（Ω）  1MΩ = 1000KΩ
              1KΩ = 1000Ω

注：电流：电荷的流动

​ 电压：让电荷流动的驱动力

​ 电阻：对电流流动的阻碍

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④ 电路

专业名词： 电源、用电器
三种状态：断路、通路、短路

⑤ 交流电和直流电

直流电（DC）：电流的大小和方向不随时间变化。 简称DC。
交流电（AC）：电流的大小和方向随时间做周期性变化，具有频率，频率单位是HZ。 简称AC。

⑤ 强电和弱电

安全电压： 交流36V，直流24V
强电： 用于能量传输， 通常电压较高
弱电： 用于信号传输， 通常电压较低

1.2 常见定律

① 欧姆定律

I = U / R

注意： 计算前，单位统一成基准单位：A、Ω、V

② 功率计算

功率：

定义：单位时间内做的功，表示电能消耗的快慢
字母表示： P
单位： 瓦特（W）， 1KW = 1000W，1W = 1000mW

计算定律：

P = U * I
P = U * U / R
P = I^2 * R

③ 焦耳定律

热量：

定义：指定时间消耗的能量
字母表示： Q
单位：焦耳(J)  1KJ = 1000J

焦耳定律：

Q = I² * R * t
Q = P * t
Q = U² / R * t
Q = U * I * t

KWh(度，千瓦时)  ——一小时消耗的能量
		
一大卡为一千J

mAh    550mAh/9V = 0.00495 KWh
AH

④ 串联电路

串联分压

I总 = I1 = I2 ...
R总 = R1 + R2 ...
U总 = U1 + U2 ...

⑤ 并联电路

并联分流

I总 = I1 + I2 ...
1/R总 = 1/R1 + 1/R2 ...
U总 = U1 = U2

注：并联电阻在线计算器：https://www.jisuanla.com/electronic/resistrs.php

2 常见电子元器件

2.1 电路仿真软件

circuit.js

2.2 电阻器

① 电阻参数

1. 阻值
2. 额定功率
3. 精度	——常用±1%（F）、±5%（J）

② 常见电阻

1. 固定电阻
   碳膜电阻
   金属膜电阻
   绕线电阻
   厚膜电阻
   薄膜电阻

2. 可变电阻  


3. 特种电阻  
   光敏电阻：光照越强阻值越小
   压敏电阻：两端电压超过额定电压时，阻值降低。

③ 阻值识别

1. 直接标注
2. 两位有效数字	——R表示小数点
3. 三位有效数字
4. 精确电阻（两个数字+字母）	——对照表查询
5. 色环法

精度字母表示： F: 1%，J: 5%

精度代号A=±0.05%、B=±0.1%、C=±0.25%、D=±0.5%、F=±1%、G=±2%、J=±5%、K=±10%、M=±20%。