以硬件为中心的电气工程师的主要任务是电路设计。请注意,当参考互连的源,电阻器,电容等时,我们如何重复使用此字“电路”。“电路”不仅是工程词;这是一种普通的英语单词,指的是(以及其他事情)某种在同一个地方开始和结束的某种路线或运动。
电子设计根本上有关电的电路,即,允许电荷从源开始电荷的网络,通过导体和组件的连续通路移动,并返回到源。该视频教程将概述重要的科学法律和数学关系,描述在电路的上下文中的电压和电流的行为。如果要更详细地探索这些主题,请beplay体育下载不了参阅AAC教科书。
在电气工程世界中,电流从更高电压流到较低电压。例如:
如果您习惯于思考电力作为电子的运动,从而从较低的电压流到更高的电压,您需要记住在电路设计和分析的背景下,我们假设电流是电荷从更高电压的移动降低电压。
此法律缩写kcl,指出进入节点的总电流等于退出节点的总电流。这是自然而然的,即电荷不能消失。KCL允许我们通过已知的分支电流找到未知的分支电流。在下面的例子中,如果我们衡量我1和我2,我们可以计算我3., 因为我1= I.2+ I.3.。
典型电路由电压源和各种组件组成,即“根据其电气行为为该部分提供的电压部分。组件的一个终端与同一组件的另一个终端之间的电压的变化称为a电压下降。
Kirchhoff的电压法缩写KVL,告诉我们闭合电路中的电压降的总和等于源供应的电压。换句话说,必须在电路中的某处计入源产生的所有电压。在下面的示例中,我们使用了电压表来查找r的电压1。自V.R1.= 2 V和v供应= 5 v,我们知道来自kvl的vR2.= 3 V.
我们已经了解到电压源和电阻,并且我们知道当电压源连接到由一个或多个电阻部件组成的电路时会产生电流。为了确定确切的数量当前,我们需要欧姆法律,这是一个与电子电路一起使用的人的不可或缺的信息。它指出,通过电阻部件的电流等于分量的电压除以电阻。
\ [i = \ frac {v} {r} \]
我们可以重新排列此等式如下:
\ [v = ir \]
在这种形式中,欧姆的法律告诉我们,电阻部件上的电压等于流过的电流乘以电阻。下图显示了欧姆的定律如何用于确定电路中的总电流,第二,第二个电压在每个电阻器上降落。
既不是电压也不是电路的直接指示,电路正在使用的方式活力。然而,精力计算计算非常重要,因为能量,而不是电压或电流,是与系统执行有用工作的能力相对应的数量。
通过电力分析电路或部件的能量特性,这告诉我们能量消耗或转移的速率。电力(瓦特)是电压(在伏特)和电流(在安培中)的乘积:
\ [p = iv \]
通过将该方程与欧姆的法律结合起来,我们可以创建强调电源和电压或电源和电流之间关系的替代表达式:
\ [p = \ frac {v ^ 2} {r} \]
\ [p = i ^ 2r \]
电阻材料将电能转化为热量。在大多数情况下,不需要这种热量。因此,与电阻材料相关的电力是“消散”进入环境,并且我们经常指的是电力功耗。