先来看个小故事:
快过年了,姑娘第一次带男朋友回家。
一翻交谈之后,都很满意。于是进入关键环节。
母亲:“小伙子,你每个月工资多少”?
小伙子:“阿姨,我们工资是一年一发,算下来每个月5000”。
姑娘母亲脸色很不好看,递给小伙子一个梨:“这个工资嘛,这个这个,这以后日子怕是不好过啊”。
又看了看姑娘父亲:“你说是不是“?
父亲微微的抿了一口小酒,笑眯眯而怡然自得:“小伙子,和叔叔阿姨说说,你的年收入是多少”?
小伙子:“叔叔,我工资一年是60000,还有奖金和分红,具体要看公司盈利情况,奖金一般为工资的1-1.5倍,分红一般为工资的2-10倍。小伙子看了看心上人,继续道:另外每年出国旅游二次,可以带2名家属,如果买房,公司提供无息贷款……”
父亲伸手将小伙子手里的梨拿过来放回果蓝,说:“天气凉了,吃梨不好”,又递给小伙子二个苹果:“吃苹果好,小伙子很不错,继续努力。叔叔看好你“。
母亲尴尬一笑,跟着抓了一把枣往小伙子手里塞:“对对对,小伙子真不错,继续努力,阿姨也看好你们。”
工资和收入,是二个概念。因为概念不清楚,尴尬可能就难免了!
见家长是如此,电路方面,也是如此!
小伙子:“老板,来个电压5A的充电器?”
老板:“小伙子,别急着买充电器,还是先和我学学电路的基本概念吧!”
电流
反过来念,流电,即流动的电(荷)。
正如水流,反过来念,流水,即流动的水(分子)。
单位:安培,简称安,用A来表示。
字母符号:I
举例:常用的空气开关有16A、21A的,手机充电器上经常可以见到2A,5mm的LED发光二极管的工作电流一般为5-20mA。
教学十余年,很多初学者,都容易进入同一个误区:喜欢刨根问底!
电荷的流动形成电流,那什么是电荷?
没有必要去深究!至少,对于想学习电路的初学者来说,是一定没有必要的。
水的化学式是H₂O,一个水分子含有2个氢原子和1个氧原子。
我们天天喝水,我们用水做饭,洗澡,洗衣服……不知道氢原子氧原子,影响你做饭吗?
好吧,你非要去深究,原子、原子核、核外电子、质子、中子……
不会有尽头的!
如果哪一天,你研究出了比当代人类已知的更小的组成物质,那么恭喜你,你已经是人类中最顶尖的科学家之一了。但你依然看不懂电路。因为你自始至终,都没有研究电路,而是在研究物质的组成。
一花一世界,一叶一菩提。宏观没有最大,只有更大;微观没有最小,只有更小。
打破沙锅问到底,这未必是好学的表现。在饿的时候,你把沙锅打破了,你拿什么来做饭?
刨根问底?根都被你刨了,树还怎么活?
把握住我们当前的位置,才是重点!
电压
反过来念,压电,使电流流动的一种压力!
单位:伏特,简称伏,用V来表示。
字母符号:U
举例:手机充电器有5V、9V的,干电池有1.2V、1.5V的,市电是220V。
![小白学电路(序):学电路前需要先搞明白的几个基本概念](http://p2.ttnews.xyz/loading.gif)
打气筒。
将手柄拉到最上,往下压,推动空气注入轮胎中。
为什么空气会流动(气流)?
因为它受到了压力。而且,打气筒越长,手柄拉到最上,与挤到最下,二点的位差(距离)越大,产生的推力就越大,气流就越大;反之,打气筒越短,二点的位差(距离)越小,产生的推力就越小,气流就越小。如果二点的位差(距离)为0,产生的推力为0,气流为0。
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人往高处走,水往低处流。在没有外力的作用下,水是从高水位流向低水位。
二点之间的水位差越大,水流越大;反之,二点之间的水位差越小,水流越小。
这是一个封闭的池塘。因为它的每个点的水位,都是一样的。任意
二点之间的水位差为0,水流为0,水不会流动。- 打气筒:二点之间的位差越大,空气受到的压力越大,气流越大;二点之间的位差为0,气流为0。
- 水流:二点之间的水位差越大,水受到的压力越大,水流越大;二点之间的水位差为0,水流为0。
- 电流:二点之间的电位差越大,电荷受到的压力越大,电流越大,二点之间的电位差为0,电流为0。
我们说,电压,是使电流流动的一种压力!
我们又可以说,电压,是指二点之间的电位差!
既然是二点之间的差,就需要有一个参考点。
- 水位差为100米,通常是以低水位作为参考点,再测量到高水位的距离。低水位定位为0米。
- 一个人身高2米,通常是以他的脚底板作为参考点,再测量到其头顶的距离。脚底板定位为0米。
电压,即二点之间的电位差,通常是以低电位作为参考点,绝大多数情况下,低电位定位为0V,也就是说,电压,通常是以0V作为参考点。
综上所述,看起来枯燥多余,实际上很有用,在分析电路的时候,能解决很多初学者的疑惑。
马步、弓步、仆步、虚步、歇步,一步一步,方能步步为赢!
电分二种,直流电和交流电。
直流电
极性(方向)不变的电压,称之为直流电。但其大小未必是固定不变的。
发明人:爱迪生。
字母符号:DC
- 干电池是直流电,它的正负极是固定不变的。
- 手机充电器,它输出的是直流电,极性也是固定不变的。
这是稳定直流电压的波形图,黑色线为参考点,即负极,也就是地线。红色线表示正极电压。这是一个非常稳定的直流电压,所以红色线就像一根直线一样。
这也是直流电压的波形图,但是这不是一个稳定的直流电压,虽然它的大小在变化,但是它的极性没有变化,从图上看,方向没有变化,红色线一直在黑色线的上边。
交流电
极性(方向)会随着时间的变化而周期性变化。
发明人:特斯拉。
符号:AC
峰值:Umax=根2倍的U,即1.414倍的。
我国的市电是交流220V,频率为50HZ,因为是交流电,所以其电压大小和极性在不断变化,如下图,电压峰值,即电压最高的时候为1.414×220≈311V。
正半周:位于0V以上的电压,如图中的1、3、5、7、9,正半周都是正电压。
负半周:位于0V以下的电压,如图中的2、4、6、8、10,负半周都是负电压。
正峰值311V,负峰值311V,峰峰值311V+311V=622V。
周期:1个正半周+1个负半周=1个周期(一个重复动作)。
频率:1秒钟内完成的周期数,单位为赫兹(HZ)。
我们可以看到,1-2、3-4、5-6、7-8、9-10,都是重复的,被重复的一个动作,就是周期,一秒钟内重复多少次,就称之为频率。
- 俯卧撑,卧下去,撑起来,之后的动作都是重复。一卧+一撑,是一个周期,那么,你做俯卧撑的频率,能达到1HZ吗?
- 开关电源,其工作频率,一般为50KHZ-150KHZ之间,也就是50000HZ到150000HZ之间。
- 华为手机芯片,麒麟990 5G,最大频率为2.86GHZ,也就是2860000HZ。
别看人类本身做事本身频率慢,但是人类做出来的家伙,那叫一个比一个快,越来越快!
唉,要是人类能提高自己的身体频率就好了,比如出拳频率100KHZ,出剑频率1GHZ,天下武功,唯快不破,这要穿越到古代,估计能一统江湖,文承武德……请叫我电路教主!
图解交直流电压
直流电,就好像一直从瓶子往杯子里倒水,只是倒水的速度并不一定是固定不变的。
交流电,就好像是先从瓶子往杯子里倒水,过一会把瓶子放下边,杯子放上边,又从杯子往瓶子里倒水。如此反复!
如果想要明天具体是如何工作的,需要学习发电机原理。显然,又偏了!所以暂时不用管那么多。
我们的大多数电子电器产品都是使用直流电,而国家电网却是使用的交流电,这是为什么呢?
电子电器产品使用直流,是为了方便控制与保护。现在的芯片,主要都是基于直流的,很多的电子元器件也只有在直流中才能发挥更大作用。只有在直流环境下,电路设计才能变得更为灵活。可以实现时序化设计、自动化管理、过流、过压、过温、欠压、欠流、开路等各种检测与保护。
电网为什么要使用交流呢。这是因为,交流,可以不需要电路,单独一个变压器就可以实现升压,根据能量守恒定律,功率不变,电压上升,电流就会变小。电流一小,电线就不必用太粗的,节约成本;又根据焦尔定律,导线固定不变,电流越小,发热量越小,则在电力传输的过程中,损失的就越少。到了用电目的地,再用变压器把电压降下来,供千家万户使用。
如果电网采用直流,要升压就非常麻烦了。需要用到开关电源,而如此大的电压电流,估计一个小电站的升压电路,就能有一座房子那么大,关键是,找不到如此大电流大电压的元器件啊。就算是找到了,价格估计也是难以承受的。所以,从经济角度来讲,交流比较合算。
但是中国已经有特高压直流技术,而且据说是世界第一水平,具体另文再作详细介绍!
这里讲到了一些定律,还涉及到了变压器,先稍稍了解下即可。以后学得深了,都会明白的。
来看几个常见的波形图
这是交流电经桥式整后后的初始直流波形,又称脉动直流
如上图:脉动直流,虽然是直流,一样可以有频率。你能看出来它的周期(重复动作)吗?
这是脉动直流,经小容量电容滤波后的波形
如上图:这个直流流,变化幅度尚算明显,也勉强可以说它有频率。
这是脉动直流,经大容量电容滤波后的波形,基本上是稳定直流电了
如上图:这个直流,就比较稳定了。其电压的变化幅度已经很微弱了。所以,它就不讲频率了。如果非要讲,就说频率为0。没有变化。
如上图,这个是受控制的直流波形,电压要么有,要么变为0,称之为矩形波,也有人称之为方波,这是开关电源中最为常见的波形。
如上图:电压斜斜上升,然后突然变为0,称之为锯齿波,也是开关电源管理芯片中较为常见的波形。
什么叫波形?就是用线来表示波浪的变化。
用来表示电压的变化,叫电压波形。
用于表示电流的波形,叫电流波形。
心电图,也是波形,用来表示心脏每一心动周期的变化情况。
先来看看大海生气的波形吧:大海无量!
大海无量
本篇内容,相对抽象,但实际上是有必要的。重在了解。
INPUT:输入
OUTPUT:输出
各位小白朋友,翻翻自家的电子产品吧,看看能不能看懂些什么参数?
未完待续哟!
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