简单的电工基础

一、导体、绝缘体和半导体：
大家知道，金属、石墨和电解液具有良好的导电性能，这些有良好导电性能的材料
称为导体。
如电线是用铜或铝制成的，因为它们有很强的导电性和良好的延展性。金属的导电
性能由强到弱的顺序为：银、铜、金、铝、锌、铂、锡、铁、铅、汞。居第一位的银，但因
其产量少、价格贵，只在某些电气元件中少量用到。
石墨有良好的导电性，硬度低，在空气中不燃烧，是制造电极和碳刷的好材料。
金属和石墨所以具有良好的导电性，是因为它们中存在大量自由电子，。酸、碱和
盐类的熔化液也能导电。这些溶解于水或在熔化状态下能导电的物质叫电解质。电解质和水
分子相互作用，能在溶液中分离为正离子和负离子，这些正、负离子能自由活动，形成导电
溶液。如包在电线外面的橡胶、塑料都是不导电的物质，成为绝缘体。常用的绝缘体材料还
有陶瓷、云母、胶木、硅胶、绝缘纸和绝缘油等，空气也是良好的绝缘物质。
绝缘物质的原子结构和金属不同，其原子中最外层的电子受原子核的束缚作用很强
不容易离开原子而自由活动，因而绝缘体的导电作用很差。
导体和绝缘体的区别决定于物体内部是否存在大量自由电子，导体和绝缘体的界限
也不是绝对的，在一定条件下可以相互转化。例如玻璃在常温下是绝缘体，高温时就转变为
导体。
此外，还有一些物质，如硅、锗、硒等，其原子的最外层电子既不象金属那样容易
挣脱原子核的束缚而成为自由电子，也不象绝缘体那样受到原子核的紧紧束缚，这就决定了
这类物质的导电性能介于导体和绝缘体之间，并且随着外界条件及掺入微量杂质而显著改变
这类物质称为半导体。
二、电路的基本概念：
1、电路是电流通过的路径，它的三个基本组成部分是：电源、负载、连接导线等
组成。
2、理想的电路元件R、L、C用来反映电阻效应、磁场效应、电场效应。实际电路元
件可以用理想电路元件来模拟。
3、由理想电路元件构成的电路称实际电路的模型。用图形表示时，称为电路图。
4、电荷的定向运动形成电流，习惯以正电荷流动的方向作为电流的方向。
5、参考方向是代数量的基准方向，参考方向与实际方向一致时，代数量的数值为
正，反之为负。参考方向可以任意选取。
6、电流的单位为安培（A），1A等于1s内通过1C的电荷。
7、电压反映单位正电荷移过两点时放出的能量，1V等于1C的正电荷移过两点时放
出1J的能量。
8、两点间的电压等于两点的电位差，某点的电位等于该点对参考点的电压。
9、电动势E表明电源力将单位正电荷从正极经电源内部推到负极所作的功。
10、电源内部没有内阻损耗时，其端电压等于电动势。
11、电功率P=UI，1W=1VA。
12、电荷的定向移动形成电流。也就是在单位时间内，通过某一截面导体的
电荷量。
13、电流的方向规定为正电荷运动的方向，这个方向也称为电流的实际方向。
三、电阻：
导体有良好的导电性能、但不同导体的导电性能是有差异的。物体的导电性
能决定于它能产生多少自由电子或离子，还决定于电荷在物体中作定向运动时与原子、
离子相碰撞而引起的阻碍程度。
衡量物体导电性能的物理量称为电阻，实验证明，用一定材料制成的粗细均
匀的导体，在一定的温度下，其电阻与长度成正比，与截面积成反比。这就是导体的
电阻定律。
串联各电阻的电压与电阻成正比。也就是说，大电阻分到高电压，小电阻分
到小电压。
两个电阻并联时，总电流为两分支电流之和。
两个电阻并联时，电流的分配与电阻成反比。

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