电子学基础知识 电子入门

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电子学基础知识 - 电子入门

电子学基础知识
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1. 电子学基本认识一、电路基本原理
电流就是电荷在导线内流动的现象,电流的测量单位是安培
(A)。电荷分为正电荷和负电荷二种。物质中的电子带有负电
荷;而质子带有正电荷。电荷在导线内会由高电位的地方流向
低电位的地方。电位的高低便形成了电位差,我们称为电压。
电压愈大,流动的电流便愈大,电压的测量单位是伏特(V)。
电流流动时会遇到阻力,就是电阻。每种物质都有电阻值,
优良的导体如铜、白金等,它们的电阻很小,电流很容易通
过。电阻很大,大到电流无法通过的物质就是绝缘体,而介
于导体和绝缘体之间就是我们在卖的半导体。电阻的测量单
位是奥姆(Ω)。

二、电流
电流是指电线中电子流动的相反方向,也就市值子流动的方
向,通常以I表示,其单位为安培A(Ampere)。直流电的电
流方向固定由正极流向负极,并不会随时间而改变;而交流
电的电流流向则会不断地交替变化,例如家庭用电的电流便
是每秒正负极交替变换50次的交流电,称为50赫兹(Hz)。
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而在台湾地区交流电的频率为60Hz。

三、电压
电压是指能使电在电线中流动的力量,通常以E表示,其单
位为伏特V(Volt),电流一般都是从高电压流向低电压,通常
电源电位较高的一端以"+"号表示,而电位较低的一端则以
"_"表示。电池、水银电池等,电压包含1.5V、3V、9V等,
而家庭用电电压在台湾为交流110V;在大陆为220V;在日
本为100V;欧州为240V。

四、电阻
电阻是指阻挡电流在电线流动的阻力,通常以R表示,其单
位为奥姆,任何物体都具有电阻,如同水流一般,物体的电
阻大小随材质、长度、大小而异。电阻值大到不能导电的物
质称为「绝缘体」,如塑料、木材等。电阻会消耗能量,消
耗的能量通常以热的型式呈现,所以传输材料的电阻值愈低
愈好,因此一般电线便采用导电性佳的铜线,为了减低能源
的消耗,「低温超导体」已成为新兴的科技了。

四、电路符号
电路是由各种不同的组件组成,其相互关系通常使用电路图
描述,而电路图的每个基本组件均使用电路符号表示。
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五、电路的基本概念
一般电路包含电源、传导体、负载,而能工作的电路必须是
「回路」,亦即电流能自电源绕行电路一周再回到原点,反
之如果回路有缺口,导致电流无法流通,便称为「断路」或
「开路」。如果电路回路之一没有负载,则称为「短路」,此
时因为回路只有导线上非常小的电阻值,因此电源会因阻力
小而产生大电流,这些电流便被接在导线上以热能的方式消
耗,导致电线燃烧,这便是常造成火灾的电线走火,家庭用
电应该小心避免。
六、奥姆定律
德国物理学家奥姆在发现了电流、电压、电阻三者之间的关
系,这便是奥姆定律R=V/I,它是基本电学最重要的定理。
例如:将一个12V的电源接上6奥姆的电阻器时,将会产生
2A的电流。

七、串并联电路
串联是将电路组件一个接一个串接起来,而并联则是将组件
的相同端连接起来。
2. 认识基本电子组件
名称
电路符号
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实体图
功能说明
电阻
Resistor

调节流过电路的电流量,让电路上的电压依比例分开。
可变电阻
Variable Resistor

电阻值能够任意改变。
光敏电阻
CDS Photo Resistor

遇到光线增强时电阻会减少。
(无极性)电容
Capacitor

储存电荷,且在需要时释出电荷。电容器测量单位为法拉(F),
但实际使用常以微法拉(uF)为单位。
电解电容
Electrolytic Capacitor
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有极性。
二级管
(台湾称为二极管)
Diode

让电流单方向流动,整理电流。
发光二极管
LED

常用于电路中显示通电与否的讯号灯。
三级管
(台湾称为晶体管)
Transistor

使用硅或锗半导体元素制成,作为电子开关及增强电子讯
号。
变压器
Transformer

将交流高电压降为交流低电压。
开关
Switch
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接通电源及启动设备。
扬声器
(喇叭)
Speaker

将电讯转变为声音。
继电器
Relay

小电流控制大功率的开关。
电池
Battery

提供直流电源。
灯泡
Light

指示电路各种状态。
集成电路
Integrated Circuit
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一个集成电路电路,是由数量很多的晶体管、二极管、电阻
和电容器等组成。
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