1.2　相关的基础知识

电压、电流、电阻是电子电路中最重要的参数，也是表征电子元器件特性和工作状态的最主要的参数。我们要学习和掌握电子元器件的知识，就应该对这些概念有一个基本的了解。

1.2.1　电压

什么是电压？电压就是指某点相对于参考点的电位差。某点电位高于参考点电位称为正电压，某点电位低于参考点电位称为负电压。电压的符号是“U”。电压的单位为伏特，简称伏，用字母“V”表示。

形象地说，电压就好比自来水管中的水压。如图1-4所示，水塔的水位高于水龙头的水位，它们之间的水位差即为水压。有了水压，自来水才能从水龙头里流出来。

对于一节电池来说，电压就是电池正、负极之间的电位差，如图1-5所示。一般以电池负极为参考点（电位为0V），那么电池正极的电压为“1.5V”。如果以电池正极为参考点，则电池负极的电压为“-1.5V”。

可以说，电压是产生电流的原动力，有了电压，才会有电流在电路中的流动。在电路中，通常以公共接地点为参考点。如果说电路中某点的电压是6V，其含义就是说该点相对于公共接地点具有6V的电位差。至于我们的家庭用电220V电压，是指相线相对于零线具有220V的电位差，当然它是交流电压，这点我们以后再详细说。

1.2.2　电流

什么是电流？电流就是指电荷有规则地移动。产生电流的先决条件是有电压的存在，并且电路要构成回路。没有电压，就好像没有落差的水，形成不了电流。同样重要的是，电路没有构成回路，就好像水渠不通，也形成不了电流。

在电路中，电流总是从电压高的地方流向电压低的地方，就像水从高处流向低处一样。电流的符号是“I”。电流的单位为安培，简称安，用字母“A”表示。

有时我们为了分析电路需要，可以预先设定一个电流的方向。这时，实际电流的方向与预设方向相同的称为正电流，实际电流的方向与预设方向相反的称为负电流。

我们以最简单的手电筒电路为例来说明电流方向的概念。如图1-6所示为手电筒电路，如果我们规定电流的方向为从上到下，那么图1-6（a）中电流I=0.25A。如果我们将电池颠倒过来装入手电筒，如图1-6（b）所示，那么电流I=-0.25A。

1.2.3　电阻

什么是电阻？简单来说，电阻就是指电流在电路中所遇到的阻力，或者说是指物体对电流的阻碍能力。电阻越大，电流所受到的阻力就越大，因此电流就越小。反之，电阻越小，电流所受到的阻力就越小，因此电流就越大。电阻的符号是“R”。电阻的单位为欧姆，简称欧，用字母“Ω”表示。

任何物体都存在电阻，导体也不例外。大家可能有这样的体验，电饭煲在煮饭的时候，导线会有些许发热，究其原因就是因为制作导线的铜存在电阻，虽然电阻很小，但是在煮饭的大电流情况下仍会消耗部分电能，以热的形式散发出来，如图1-7所示。

那么电阻是不是一无是处呢？当然不是。正因为有电阻的存在，我们才能够控制电流的大小。为了让电流按照人们的意愿做功，人们发明了电阻器。这是后话，我们以后会专门讲解。

1.2.4　欧姆定律

欧姆定律是一个很重要的基本定律。我们知道，电流在电压的驱动下、在电阻的限制下流动。电压、电流、电阻三者之间存在着必然的、内在的、互相制约的关系，欧姆定律就是反映电压、电流、电阻三者之间关系的。

欧姆定律：电路中电流的大小等于电压与电阻的比值，即。

实际上，我们只要知道了电压、电流、电阻三项中的任意两项，就可以通过欧姆定律来求出另外一项。即欧姆定律还可以写作以下两种形式：U=IR，。

1.2.5　功率

电功率简称功率，是指电能在单位时间所做的功，或者说是表示电能转换为其他形式能量的速率。功率的符号是“P”。功率的单位为瓦特，简称瓦，用字母“W”表示。功率在数值上等于电压与电流的乘积，即P=UI。

例如，某盏电灯在点亮时的电流约为0.455A，那么这盏电灯在点亮时的功率为P=220V×0.455A=100W，如图1-8所示。

电路中的元器件在工作时会产生热量，这些热量是由电能转换而来的，它与元器件在工作时所消耗的功率，或者说所加的电压和所通过的电流有关。

1.2.6　并联

什么是并联？并联是指两个或两个以上物体并行连接在一起，就好像高速公路的收费站，许多收费通道并排在一起，可以提高通过能力。电子技术中的并联主要有元器件的并联、电路的并联、电气设备的并联等。

在元器件的并联中，电阻并联后总阻值减小。两个电阻的并联如图1-9所示，电阻R1的电阻值为R1，电阻R2的电阻值为R2两个电阻并联后，等效为一个电阻R，电阻R的电值。当R1=R2时，。

电容并联后总容量增大。两个电容的并联如图1-10所示，电容C1的电容量为C1，电容C2的电容量为C2两个电容并联后，等效为一个电容C，电容C的电容量C=C1+C2。当C1=C2时，C=2C1。

测量电压时一般采用并联方式，如图1-11所示，电压表PV并接在灯泡EL上，即可测量灯泡上的电压。

我们家里的所有电气设备都是并联用电的。例如，如图1-12所示为电灯的并联，两个灯泡EL1、EL2并联连接在220V电源上，每个灯泡都得到220V电压。

1.2.7　串联

什么是串联？串联是指两个或两个以上物体首尾相连串接在一起，就好像一列火车，各个车厢串联在一起。电子技术中的串联主要有元器件的串联、电路的串联、电气设备的串联等。

在元器件的串联中，电阻串联后总阻值增大。两个电阻的串联如图1-13所示，电阻R1的电阻值为R1，电阻R2的电阻值为R2两个电阻串联后，等效为一个电阻R，电阻R的电阻值R=R1+R2。当R1=R2时，R=2R1。

电容串联后总容量减小。两个电容的串联如图1-14所示，电容C1的电容量为C1，电容C2的电容量为C2两个电容串联后，等效为一个电容C，电容C的电容容量。当C1=C2时，。

测量电流时一般采用串联方式，如图1-15所示，电流表PA串接在灯泡EL的电路中，即可测量灯泡的电流。

电灯的串联如图1-16所示，两个功率相等的灯泡EL1、EL2串联连接在220V电源上，每个灯泡得到一半电压，即110V电压。这可以是两个110V灯泡的一种应用方式，也可以是两个220V灯泡降低亮度延长寿命的应用方式。