电路电路,那是电走的路。
学会了电路,人生又多出了一条路!
电路难不难?当然不难!关键看你和谁学!
一次正确的选择,胜过千百次的努力!
一节干电池、一个小灯泡、二根导线,我想这个实验大家应该都做过,至少不会陌生!
如果电池电压足够的话,会发生什么现象呢?灯泡会亮!
如果拿掉电池,灯泡会亮吗?
如果拿掉一根导线,灯泡会亮吗?
都不会!
为什么呢?
问题先留在这里。
这个实物图,大家都能看明白,如果要用电路来表示,该怎样画呢?
左边这个符号,是电源的符号,表示电池。长的这一横,表示电源的正极,短的这一横,表示电源的负极。右边的这个符号,是LED的符号,LED是会发光的,我们暂且用LED的符号来表示灯泡。
为什么灯泡会亮呢?因为它们组成了一个电路,并且符号了电路工作的三个基本条件:
1、电源:是指供电的东西。电路电路,起码得要有电,上图中,由电池来供电,所以电池充当了电源的角色;
2、负载:是指耗电的东西。上图中,由灯泡来耗电,所以灯泡充当了负载的角色;
3、回路:为什么不是导线呢?我有电池有灯泡,商店里有很多导线,但我的灯泡不会亮。因为这些导线,并没有将我的电池与灯泡连起来,所以,我们讲的是回路,而不是导线。什么叫回路呢?回路是指:电,从电源的一端出发(通常是正极),经过且必须经过负载,然后回到且必须回到电源的另一端(通常是负极)。“必须”二字,请大家一定要好好体会。当然这个回路,是通过导线来实现的。
回到之前的问题:
1、如果拿掉电池,灯泡会亮吗?
不会,因为没有了电源,不符合电路的基本工作条件,所以不会亮。
2、如果拿掉一根导线,灯泡会亮吗?
不会,因为拿掉上边的导线,电,没有办法经过负载;拿掉下线的导线,电,没有办法回到电源另一端。也就是说,没有回路,所以不会亮。
3、我还知道,拿掉灯泡,就等于没有了负载,所以也不会亮!
这是废话!
电路,虽然是电走的路,但是人类仍然希望能控制它
我们不走电的路,但我们希望电能按照我们的思路走!
so easy!加个开关,正如开关控制家里的灯泡一样。
开关断开,有电源,有负载,有导线,但是没有回路,不符合电路工作的基本工作条件,所以灯泡不会亮。我们也可以说,这个时候,回路断开了,专业术语叫做“断路”或者“开路”,因为“断路”和'短路'在读音上太接近,容易混淆,所以我们一般称之为“开路”。
开关闭合,有电源,有负载,有回路,符合电路工作的三个基本工作条件,灯泡可以亮。
这样,我们就实现了对电路的最简单的控制。
当然,人的欲望是无止境的,还会有更复杂的电路,更复杂的控制,绝对超出你的想象。
但是,作为初学者,我们先不要管那么多。一步一个脚印,才是学习的王道!
我们常见的电线,可能是二根线套在一个皮套里,即使不是,也是二根线紧紧缠绕在一起,如下图:
结合一起前边的电路图,这二根线的下边接电池,上边接灯泡,灯泡会亮,对不对?
但是,人有失足,马有失蹄,电线发起火来会失皮。
可能很多人都遇到过,由于某些原因,电线会烧,一烧,就把表面的绝缘皮给烧了,关键它还会把紧紧缠绕着它的另一根线的皮也烧掉,然后来个亲密接触!如下图:
二根导线亲密接触了,灯泡还会亮吗?不会!为什么?
因为此时,电,从电源的一端出发,可以不经过负载就直接回到它的另外一端了,不符合电路的基本工作条件!电,必须要流经负载。
为什么?
因为所有的负载,在耗电的同事,都一定具有限流作用,限多少,这个暂时不管它,后续再学。
也就是说,正常工作的电路中,电流都是受限制的。
如果现在导线亲密接触了,负载被冷落了,电可以不经过负载就回去了,电不受限制了,电流就会变得特别大,如果没有保护措施,大电流可能会烧坏电池(电源),可能会烧红电线,绝缘皮冒烟,最终酿在火灾。
当然一般来说,都是有保护措施的,比如电路中安装有保险丝,就会烧断保险丝,造成“开路”,使电路停止工作。如下图(F表示保险,也可以想象成家里的空气开关,作用是一样的):
比如装个10A的保险,电流只要超过10A,保险烧断,电路就“开路”了。
短路:是指由于某些故障原因,使得电可以不经过负载就直接回去的现象。
短路,通常是一种故障现象,在短路状态下,电流会变得非常巨大。
通过安装合适的保险或空气开关,一旦发生短路现象,又会引发开路现象,化险为夷,人类果然聪明!
所以,不要轻易用电线铜线去代替自家的保险丝或空气开关!否则,你就不是聪明的人类,而是人类的笑柄了!
点亮一个灯泡,我搞明白了。我可以要二个灯泡吗?Ofcouse!
从图上看,LED1与LED2是并列关系,就像上体育课,站成一排。
从回路上看,电从电源的正极出发,到达了LED的头顶后,既可以经过LED1回到它的负级,也可以经过LED2回到它的负极,LED1和LED2是平等关系,且它们有各自独立的回路!此种情况,称之为“并联”。
回路可以同时存在多个!
看看你家里,220V是电源,电线也开关负责控制回路,冰箱是负载,洗衣机是负载,空调是负载,电视机是负载……它们都是负载,它们都有自己独立的回路,它们是并联关系!
但是,对于电视机而言,里边的电源板是电源,而里边的升压板、逻辑板、屏、灯条,都是它的负载,里边的排线、铜箔负责回路。这个能想明白吗?
换个玩法:
从图上看,LED1与LED2是串串关系,就像羊肉串。
从回路上看,电从电源的正极出发,到达LED1的头顶后,经过LED1,到达LED2的头顶,再经过LED2,回到电源的负极,LED1和LED2是串联关系,它们的回路是一致的,或者说它们共用一个回路!此种情况,称之为“串联”。
我们上边的图,都是环形画法,就像一个方形一样。东西少,没关系,看的明白。如果东西多了,几十个,几百个,甚至几千个,那就成了蜘蛛网了。估计蜘蛛精和蜘蛛侠来了都理不清!理还乱,只能站边上看一看,叹一叹,看看聪明的人类怎么干……
电源的正极,即电源的出发点,一般又简称为供电,用字母表示,常用的有VCC、VDD、V+等,或者直接标注电压,比如12V;而电源的负极,则用用一个专门的地线标记(常用3横或4横表示,且一横比一横短)来表示,如下图:
只看上图右侧,我们称之为“电路简画法”。我们常见的电路图,几乎无一例外,都是采用此类方法。
只看上图右侧,我们应该能看出来,LED1和LED2是并联关系,VCC可以经过LED1到地,也可以地过LED2到地,到地了,就等于回到了电源负极。
地线标记,主要有以下几种方式,当然最常见的,还是第一种。具体也是有区别的,这个前期无须了解。以后再细学!
再来看看串联的简画法:
只看上图右侧,我们应该能看出来,LED1和LED2是串联联关系,VCC可以经过LED1,再经过LED2到地,到地了,就等于回到了电源负极。
R1和R2是什么关系?(串联还是并联)
SW1与R3是什么关系?(串联还是并联)
R3与R4是什么关系?(串联还是并联)
如果SW1闭合,SW2断开,R3和R4谁工作谁不工作?
未完待续哟!
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