![電路[科技名詞]](/img/c/4f6/nBnauM3X3QDN5YzN5kDMzQDO5MTM3kTM4ETNyQTNwAzMwIzL5AzLwEzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLwE2LvoDc0RHa.jpg "電路[科技名詞]")
簡介
電路基本解釋
讀音：diàn lù
英文：circuit/electric circuit
電流流過的迴路叫做電路，又稱導電迴路。最簡單的電路，是由電源，用電器（負載），導線，開關等元器件組成。電路導通叫做通路。只有通路，電路中才有電流通過。電路某一處斷開叫做斷路或者開路。如果電路中電源正負極間沒有負載而是直接接通叫做短路，這種情況是決不允許的。另有一種短路是指某個元件的兩端直接接通，此時電流從直接接通處流經而不會經過該元件，這種情況叫做該元件短路。開路（或斷路）是允許的，而第一種短路決不允許，因為電源的短路會導致電源、用電器、電流表被燒壞等現象的發生。
基本概念
電路是電流的通路，是由各種電工、電子元器件聯結而成的。根據電流的性質可分為直流電路和交流電路。實際電路根據工作要求不同，構成了各種不同用途的電路。例如提供電能的輸電、配電電路；傳遞信息的電話通信系統等。
電路的功能可分為兩大類：第一類主要用於電能量的傳輸、分配和轉換，照明電路就屬於這一類電路，側重於傳輸效率的提高；第二類主要用於電信號的傳遞、處理和運算，例如收音機和電視機等，側重於信息在傳遞過程中的保真、運算速率和消除干擾。
我們在電路分析學習的過程中，主要關心的內容應當是：研究電路中能量轉換過程中的一般規律，為研究具體的電路建立分析、計算的方法。
電路的基本組成部分是電源、負載和連線導線。要研究電路基本規律，在開始學習課程的時候，首先必須明確考察的對象是什麼。
電路考察研究的不是實際電路，而是電路模型。即理想化電路元件，是實際元件的科學抽象。每一種理想元件包括兩個因素：
(1)具有確定的電磁性質
如三種基本電路元件：電阻元件是實際電阻器的理想化模型，它只具有將電能轉換為熱能的性質；電感元件是實際電感器的理想化模型，它只具有儲存磁場能量的性質；電容元件是實際電容器的理想化模型，它只具有儲存電場能量的性質。又如有兩種理想化電源元件：電壓源是實際電源的一種理想化模型，它只具有提供恆定電壓或給定函式電壓的性質；電流源是實際電源的另一種理想化模型，它只具有輸出恆定電流或給定函式電流的性質。
(2)具有精確的數學定義和數學表達式
這就奠定了對電路進行分析計算的基礎。任何一個實際的電路元（部）件都可以用一個或多個基本電路元件來模擬，表征它的主要電磁性質。把元件理想化的目的是為了突出其主要的電磁特性，有利於電路的分析和計算。
一般將電源內部的電路（電動勢和內阻）稱為內電路，其餘部分（中間環節和負載）稱為外電路。
學術解釋
電路是電流所流經的路徑。電路（英文：Electrical circuit）或稱電子迴路，是由電氣設備和元器件，按一定方式聯接起來，為電荷流通提供了路徑的總體，也叫電子線路或稱電氣迴路，簡稱網路或迴路。如電阻、電容、電感、二極體、三極體和開關等，構成的網路。
電路規模的大小，可以相差很大，小到矽片上的積體電路，大到高低壓輸電網。
根據所處理信號的不同，電子電路可以分為模擬電路和數字電路。
模擬電路
是由自然界產生周期性變化的連續性的物理自然變數，在將連續性物理自然變數轉換為連續的電信號，並通過運算連續性電信號的電路即稱為模擬電路。模擬電路對電信號的連續性電壓、電流進行處理。
最典型的模擬電路套用包括：放大電路、振盪電路、線性運算電路（加法、減法、乘法、除法、微分和積分電路）。運算連續性電信號。
數字電路
亦稱為邏輯電路將連續性的電訊號，轉換為不連續性定量的電信號，並運算不連續性定量電信號的電路，稱為數字電路。
數字電路中，信號大小為不連續並定量化的電壓狀態。
多數採用布爾代數邏輯電路對定量後信號進行處理。典型數字電路有，振盪器、暫存器、加法器、減法器等。運算不連續性定量電信號。
積體電路
積體電路亦稱為IC (Integrated Circuit)。運用積體電路設計程式（IC設計），將一般電路設計到半導體材料里的半導體電路（一般為矽片），稱為積體電路。
利用半導體技術製造出積體電路（IC）。
組成
電路由電源，負載，連線導線和輔助設備四大部分組成。實際套用的電路都比較複雜，因此，為了便於分析電路的實質，通常用符號表示組成電路實際原件及其連線線，即畫成所謂電路圖。其中導線和輔助設備合稱為中間環節。
基本電路電源是提供電能的設備。電源的功能是把非電能轉變成電能。例如，電池是把化學能轉變成電能；發電機是把機械能轉變成電能。由於非電能的種類很多，轉變成電能的方式也很多，所以，目前實用的電源類型也很多，最常用的電源是乾電池、蓄電池和發電機等。
2.負載
在電路中使用電能的各種設備統稱為負載。負載的功能是把電能轉變為其他形式能。例如，電爐把電能轉變為熱能；電動機把電能轉變為機械能，等等。通常使用的照明器具、家用電器、工具機等都可稱為負載。
3.導線
連線導線用來把電源、負載和其他輔助設備連線成一個閉合迴路，起著傳輸電能的作用。
4.輔助設備
輔助設備是用來實現對電路的控制、分配、保護及測量等作用的。輔助設備包括各種開關、熔斷器及測量儀表等。
物理量
電路的作用是進行電能與其它形式的能量之間的相互轉換。因此，用一些物理量來表示電路的狀態及各部分之間能量轉換的相互關係。
（1）電流
電流在實用上有兩個含義：第一，電流表示一種物理現象，即電荷有規則的運動就形成電流。第二，本來，電流的大小用電流強度來表示，而電流強度是指在單位時間內通過導體截面積的電荷量，其單位是安培（庫/秒），簡稱安，用大寫字母A表示。但電流強度平時人們多簡稱電流。所以電流又代表一個物理量，這是電流的第二個含義。
電流的真實方向和正方向是兩個不同的概念，不能混淆。
習慣上總是把正電荷運動的方向，作為電流的方向，這就是電流的實際方向或真實方向，它是客觀存在，不能任意選擇，在簡單電路中，電流的實際方向能通過電源或電壓的極性很容易地確定下來。
但是，在複雜直流電路中，某一段電路里的電流真實方向很難預先確定，在交流電路中，電流的大小和方向都是隨時間變化的。這時，為了分析和計算電路的需要，引入了電流參考方向的概念，參考方向又叫假定正方向，簡稱正方向。
所謂正方向，就是在一段電路里，在電流兩種可能的真實方向中，任意選擇一個作為參考方向（即假定正方向）。當實際的電流方向與假定的正方向相同時，電流是正值；當實際的電流方向與假定正方向相反時，電流就是負值。
換一個角度看，對於同一電路，可以因選取的正方向不同而有不同的表示，它可能是正值或者是負值。要特別指出的是，電路中電流的正方向一經確定，在整個分析與計算的過程中必須以此為準，不允許再更改。
從數值上看，AB兩點之間的電壓是電場力把單位正電荷從A點移動到B點時所做的功；而電場中某點的電位等於電場力將單位正電荷自該點移動到參考點所做的功。比較電壓和電位的概念可以看出，電場中某點的電位就是該點到參考點之間的電壓，電位是電壓的一個特殊形式。對於電位來說，參考點是至關重要的。在同一電路中，當選定不同的參考點，同一點的電位數值是不同的。
原則上說，參考點可以任意選定。在電工領域，通常選電路里的接地點為參考點，在電子電路里，常取機殼為參考點。
在實際套用時，僅知道兩點間的電壓往往不夠，還要求知道這兩點中哪一點電位高，哪一點電位低。例如，對於半導體二極體來說，還有其陽極電位高於陰極電位時才導通；對於直流電動機來說，繞組兩端的電位高低不同，電動機的轉動方向可能是不同的。由於實際使用的需要，要求我們引入電壓的極性，即方向問題。
（3）電動勢
電路中因其他形式的能量轉換為電能所引起的電位差，叫做電動勢。用字母E表示，單位是伏特。在電路中，電動勢常用符號δ表示。
（4）電功率
在物理學中，用電功率表示消耗電能的快慢．電功率用Ｐ表示，它的單位是Watt，簡稱Wa，符號是Ｗ．電流在單位時間內做的功叫做電功率 以燈泡為例，電功率越大，燈泡越亮。燈泡的亮暗由電功率決定，不用所通過的電流、電壓、電能決定！
（5）電壓與電流的關聯正方向
在電路中：如果指定流過元件的電流參考方向是從標以電壓的正極性的一端指向負極性的一端，即兩者的參考方向一致，則把電流和電壓的這種參考方向稱為關聯參考方向。當兩者不一致是，稱為非關聯參考方向。
種類
基本電路形式有源電路與無源電路只含無源元件的電路稱為無源電路，兼含有源元件的電路則稱為有源電路。有源元件指在所考慮的信號範圍內和一定的工作狀態下能不斷產生能量的元件，真空電子器件、固態電子器件和量子電子器件等都屬此類。無源元件指在所考慮的信號範圍內和在任何情況下只消耗能量，或所產生的能量不大於所儲能量的元件，傳輸線、電阻器、電容器、電感器、變壓器、天線、波導等都屬此類。
線性電路與非線性電路各種元件都有其確定的特性，例如，在有外加電壓的情況下，電阻器有引起電流的特性，電容器有積蓄電荷的特性，電晶體有輸出電壓隨輸入電壓變化的特性等。這些特性均可視為元件的輸入輸出關係。若輸入為u1(t)時,輸出為u姈(t)；輸入為u2(t)時輸出為u娦(t);又若輸入為ɑ1u1(t)+ɑ2u2(t)時(式中ɑ1和ɑ2是常數),輸出為ɑ1u姈(t)+ɑ2u娦(t)，即其輸入輸出之間在量值變化上保持恆定關係，稱為線性關係。其特性有線性關係的元件稱為線性元件，不具有這種線性關係特性的元件稱為非線性元件。非線性電路至少含一個非線性元件，線性電路則是僅含線性元件的電路。
基本運放電路時變電路與時不變電路元件特性或元件參數隨時間而變的元件叫時變元件，含時變元件的電路稱為時變電路。反之，則分別稱之為時不變元件和時不變電路。
集總參數與分布參數在無源元件的尺寸遠比信號波長為短時，表征其特性的參數是不連續分布的，這種元件通常稱之為集總參數元件。但當元件尺寸與信號波長可以比擬時，其特性參數已不能只用一種在常規下定義的物理量來表征，而要用無限多個連續分布的基本元件參數來表征。這種元件稱為分布參數元件。一段同軸電纜（見傳輸線）、一個波導元件或積體電路中一段電阻都是分布參數元件。
互易與非互易線上性雙通四端網路中，如將電源E接在某兩端之間,在任一其他支路測量電流I,或使E與I的位置互易,所得的轉移阻抗相同,稱之為互易定理。它說明,線上性網路中，兩個方向的傳輸相同,轉移阻抗和導納的關係相等。有一類元件，例如用霍爾效應（見霍爾器件）做成的器件和用固態電子器件組成的元件，其兩對端子間的特性是不能互易的，這類元件稱為非互易元件。在含非互易元件的電路內，互易定理不能套用。
基本電路形式模擬電路與數字電路自然界產生的連續性物理自然量，將連續性物理自然量轉換為連續性電信號，運算連續性電信號的電路即稱為模擬電路。模擬電路對電信號的連續性電壓、電流進行處理。最典型的模擬電路套用包括：放大電路、振盪電路、線性運算電路（加法、減法、乘法、除法、微分和積分電路）。運算連續性電信號。數字電路，亦稱為邏輯電路，將連續性的電訊號，轉換為不連續性定量電信號，並運算不連續性定量電信號的電路，稱為數字電路。數字電路中，信號大小為不連續並定量化的電壓狀態。多數採用布爾代數邏輯電路對定量後信號進行處理。典型數字電路有，振盪器、暫存器、加法器、減法器等。運算不連續性定量電信號。
19世紀以來，對於無源電路、線性電路、時不變電路、集總參數電路和互易電路，已有許多通用的分析和計算方法。但是，對於非線性電路、時變電路和非互易電路，直到現代仍還缺乏普遍適用的分析方法。
在實際套用中，有時為了強調電路所用的某類元件和器件，人們常把電路分為電阻電路、RC（阻容）電路、電子管電路和固態電路等。有時則按電路的工作頻率分為低頻電路、高頻電路、超高頻電路和微波電路。有時又依聯接形式的不同而區分為串聯電路、並聯電路、梯形電路、橋式電路、耦合電路等。電路依其製作工藝的不同，又有分立元件電路和積體電路的區分。
電路又按其功能和用途分為濾波、放大、振盪、混頻、倍頻、分頻、調製、解調、編碼、解碼、穩壓、整流、延時、箝位、限幅、邏輯、開關，以及參數自動控制等各種電路。
電源電路：產生各種電子電路的所需求電源。
電子電路：亦稱電氣迴路。
頻率種類
基頻電路，基頻，低頻率，使用基頻元件。
高頻電路，高頻，高頻率，使用高頻元件。
基頻、高頻混合電路
元件種類
被動元件：如電阻、電容、電感、二極體等，有分基頻被動元件、高頻被動元件。
主動元件：如電晶體、微處理器…等有分基頻主動元件、高頻主動元件。
用途種類
微處理器電路：亦稱微控制器電路，形成計算機、遊戲機、(播放器影、音)、各式各樣家電、滑鼠、鍵盤、觸控等。
電腦電路：為微處理器電路進階電路，形成桌上型電腦、筆記型電腦、掌上型電腦、工業電腦…各樣電腦等。
通訊電路：形成電話、手機、有線網路、有線傳送、無線網路、無線傳送、光通訊、紅外線、光纖、微波通訊、衛星通訊等。
顯示器電路：形成螢幕、電視、儀表！等各類顯示器。
光電電路：如太陽能電路。
電機電路：常運用於大電源設備、如電力設備、運輸設備、醫療設備、工業設備…等。
狀態
1.開路也叫斷路，因為電路中某一處因中斷而使電阻過大，電流無法正常通過，導致電路中電流為零，中斷點兩端電壓為電源電壓，一般對電路無損害。
2.短路電源未經過任何負載而直接由導線接通成閉合迴路，易造成電路損壞，如溫度過高燒壞導線、電源等。
3.通路正常負載狀態。
定律
基爾霍夫電流定律：流入一個節點的電流總和,等於流出節點的電流總合。
基爾霍夫電壓定律：環路電壓的總合為零。
歐姆定律：線性元件（如電阻）兩端的電壓,等於元件的阻值和流過元件的電流的乘積。
諾頓定理：任何由電壓源與電阻構成的兩端網路,總可以等效為一個理想電流源與一個電阻的並聯網路。
戴維寧定理：任何由電壓源與電阻構成的兩端網路,總可以等效為一個理想電壓源與一個電阻的串聯網路。
分析包含非線性器件的電路，則需要一些更複雜的定律。實際電路設計中，電路分析更多的通過計算機分析模擬來完成。
疊加定理 ：它是線性元件的一個重要定理。線上性電阻中，某處電壓或電流都是電路中各個獨立電源單獨作用時，在該處分別產生的電壓或電流的疊加。
特勒密定理：對於一個具有n個結點和b條支路的電路，假設各條支路電流和支路電壓取關聯參考方向，並令（i1,i2,···,ib）、（u1,u2,···,ub）分別為b條支路的電流和電壓，則對於任何時間t，有i1*u1+i2*u2+···+ib*ub=0。
對偶定理：在對偶電路中，某些元素之間的關係（或方程）可以通過對偶元素的互換而相互轉換。對偶的內容包括：電路的拓撲結構、電路變數、電路元件、一些電路的公式（或方程）甚至定理。
功率
所有的電路在工作時，每一個元件或線路都會有能量的工作運用，即電能運用，而所有電路里的電能工作運用即稱為電路功率。
電路或電路元件的功率定義為：（功率=電壓*電流（P=I*V））。
自然界裡能量不會消滅，固有一定律（能量不滅定律）。
電路總功率=電路功率+各電路元件功率。例如：（電源（I*V）=電路（I*V）+ 各元件（I*V））
在電路中的能量有時會變為熱能或輻射能…等其他能量到空氣中，這就是電路或電路元件會發熱的原因，不會全部形成電能於電路中，根據能量不滅（總能量=電能+熱能+輻射能+其他能量）。
閉合電路歐姆定律
因為電池與電源有內阻..所以得出下面的計算公式:
I(電流)=E(電動勢)/(R[用電器電阻]+Rg[檢測器電阻]+r[電源內阻])
作者：邱關源主編
出版社：高等教育出版社
出版時間：1999-6-1 版次：4 頁數：501 定價：￥33.50 ISBN： 9787040073164
內容簡介
本書是1989年《電路》（第三版）的修訂版，內容符合教育部頒布的《電路課程教學基本要求》，經教育部“電路、信號系統和電磁場課程教學指導小組”審查，同意作為高等學校教材出版。
本書主要內容有：電路模型和電路定律、電阻電路的等效變換、電阻電路的一般分析、電路定理、含有運算放大器的電阻電路、～階電路、二階電路、相量法、正弦穩態電路的分析，含有耦合電感的電路、三相電路、非正弦周期電流電路和信號的頻譜、拉普拉斯變換、網路函式、電路方程的矩陣形式、二連線埠網路、非線性電路簡介、均勻傳輸線，另有磁路和鐵心線圈及PSPICE簡介兩個附錄。書末附有部分習題答案。
實用雙聯調光電路
電路實用雙聯調光電路如圖所示，它是將兩個普通調光開關的充電迴路結合在一起，用一隻電位器來改變兩個電容器上的充電時間，以達到改變兩隻燈泡亮度的目的。
兩隻燈泡若為不同顏色，並裝在同一燈罩內，可實現燈光平滑變色之目的。
串聯電路中電壓的規律
1、實驗步驟：A、提出問題；B、猜想或假設；C、設計實驗；D、進行實驗；D、分析論證、E、評價交流（D和E可以合為得出結論）
2、在串聯電路中，總電壓等於各部分電壓之和。並聯電路中，各支路兩端的電壓相等（各支路兩端的電壓與電源電壓相等）。
4、某些導體在溫度下降到某一溫度時，就會出現其電阻為0的情況，這就是超導現象，這時這種導體就叫超導體。
5、阻值可以改變的電阻叫做變阻器。常用的有滑動變阻器和變阻箱。
6、滑動變阻器的工作原理是：通過改變連入電路中的電阻絲的長度來改變連入電路中的電阻。作用：通過改變連入電路中的電阻絲的長度來改變連入電路中的電阻，從而改變電路中電流，進而改變部分電路兩端的電壓，還起保護電路的作用。正確接法是：一上一下的接。它在電路圖中的符號是它應該與被控電路串聯。
抗干擾
提高電子電路抗干擾能力的方法：
一、減小來自電源的噪聲
電源在向系統提供能源的同時，也將其噪聲加到所供電的電源上。電路中微控制器的復位線，中斷線，以及其它一些控制線最容易受外界噪聲的干擾。
電網上的強幹擾通過電源進入電路。即使電池供電的系統，電池本身也有高頻噪聲。模擬電路中的模擬信號更經受不住來自電源的干擾。因此設計電源時要採取一定的抗干擾措施：(如輸入電源與強電設備動力線分開;採用隔離變壓器;採用低通濾波器;採用獨立功能塊單獨供電等)。
二、減小信號傳輸中的畸變
微控制器主要採用高速CMOS技術製造。信號輸入端靜態輸入電流在1mA左右，輸入電容10pF左右，輸入阻抗相當高。高速CMOS電路的輸出端都有相當的帶載能力，即相當大的輸出值，將一個門的輸出端通過一段很長線引到輸入阻抗相當高的輸入端，反射問題就很嚴重。它會引起信號畸變，增加系統噪聲。當Tpd>Tr時，就成了一個傳輸線問題，必須考慮信號反射、阻抗匹配等問題。
信號在印製板上的延遲時間與引線的特性阻抗有關，即與印製線路板材料的介電常數有關。可以粗略地認為，信號在印製板引線的傳輸速度，約為光速的1/3到1/2之間。微控制器構成的系統中常用邏輯電子元件的Tr(標準延遲時間)為3到18ns之間。
在印製線路板上，信號通過一個7W的電阻和一段25cm長的引線，線上延遲時間大致在4～20ns之間。也就是說，信號在印刷線路上的引線越短越好，最長不宜超過25cm。而且過孔數目也應儘量少，最好不多於2個。
當信號的上升時間快於信號延遲時間，就要按照快電子學處理。此時要考慮傳輸線的阻抗匹配，對於一塊印刷線路板上的集成塊之間的信號傳輸，要避免出現Td>Trd的情況，印刷線路板越大系統的速度就越不能太快。
用以下結論歸納印刷線路板設計的一個規則：信號在印刷板上傳輸，其延遲時間不應大於所用器件的標稱延遲時間。[2]
·電源電路：產生各種電子電路的所需求電源。
·電子電路：亦稱電氣迴路。
·基頻電路，基頻，低頻率，使用基頻元件。
·高頻電路，高頻，高頻率，使用高頻元件。
·基頻、高頻混合電路
·被動元件：如電阻、電容、電感、二極體…等，有分基頻被動元件、高頻被動元件。
·主動元件：如電晶體、微處理器…等有分基頻主動元件、高頻主動元件。
【微處理器電路】：亦稱微控制器電路，形成計算機、遊戲機、(播放器影、音)、各式各樣家電、滑鼠、鍵盤、觸控…等。
【電腦電路】：為微處理器電路進階電路，形成桌上型電腦、筆記型電腦、掌上型電腦、工業電腦…各樣電腦等。
【通訊電路】：形成電話、手機、有線網路、有線傳送、無線網路、無線傳送、光通訊、紅外線、光纖、微波通訊、衛星通訊等。
【顯示器電路】：形成螢幕、電視、儀表等各類顯示器。
【光電電路】：如太陽能電路。
【電機電路】：常運用於大電源設備、如電力設備、運輸設備、醫療設備、工業設備…等。
【串聯電路】：使同一電流通過所有相連線器件的聯結方式
【並聯電路】：使同一電壓施加於所有相連線器件的聯結方式
關於電資源的相關知識
| 節約用電對發展國民經濟有重要意義。電能是由一次能源（煤、石油、天然氣、水利資源等）轉換而成的二次能源。耗電量的減少可以使發電、輸變電所需要的設備容量減少，節約能源方面的投資。 |
