第1章 电路与定律
对电的认识和使用是人类生产和生活现代化的重要基础,电作为方便的动力能源用于驱动机械运动;电作为重要的信息载体用于通信、计算机等信息处理领域;电还广泛用于各类用电设备,电灯把电转换为光,电子音视频设备显示和保留声音和图像,医院用电子**设备检查和**疾病,车站、机场用电子安检设备检查危险物品等。
电路和模拟电子技术知识是使用、维护、设计、生产和改进这些设备的基础,也是学习通信、自动化和计算机等学科的重要前提。
1.1 引言
电路是电荷运动的通路。因为微观上电荷的运动很难把握,所以通常用电流、电压等物理量从宏观上描述电荷的运动,电路中这些物理量之间所遵循的规律就是电路定律。
1.1.1 电路及其组成
电路是由电气元件互相连接而成并具有一定功能的整体。组成实际电路的元器件种类繁多、性能各异,电池、电阻、电容、电感、开关和晶体管等都是我们很熟悉很常用的电子元器件。电路的基本功能可以分为两类:一类是实现电能的产生、传输、分配和转换;一类是完成电信号的产生、传输、存储和转换。
图1-1一个简单的照明电路,由电池、开关、连接导线和灯泡组成。其作用是将由电池提供的电能传送给灯泡并转换成光能。其中电池用于提供电能,灯泡消耗电能并将其转换成光能,开关和导线则用于将电池和灯泡连接起来。
图l-1b是一个简单的扬声设备电路,话筒产生的声音信号经放大器放大后,通过扬声器转换为人耳能够听到的声音信号。
在电路理论中,常将提供电能或信号的元器件或装置称为电源;将使用电能或电信号并将电能转换成其他形式能量的设备称为负载。连接在电源和负载之间起着电能的传输和分配作用的其他元器件则构成了中间环节。电源、负载和中间环节共同构成了完整的电路。
实际电路的电气元件的特性都是十分复杂的,为了便于分析,可以抽取出某个主要的电磁特性,构建出它的数学模型来近似代表实际元件,这种数学模型称为理想电路元件。
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