电路基础第5版读书笔记（第一章基本概念）

《电路基础》，又或者称为《电路原理》，《电路分析》，简称《电路》。
几类教材基本上都是讲的一个东西，属于电气工程的基础。

我个人突然对单片机感兴趣，但是发现单片机编程本身不难，无论是搬运库函数，还是设置寄存器，更多在于查找技术文档，困难得是电路问题。怎么以单片机为核心，外围电路组合成一个能真正实际工作的器件，而不是让led灯闪几下。

以前自己学的东西，几乎都是软件范畴，就算单片机编程也属于软件，要想真正把单片机搞透，必须学习硬件电路。
而自己的电路知识，还停留在高中时代，大半都还给老师了，不得不恶补基础知识。
参考书目是《fundamentals of electric circuits》，机械工业出版社翻译。中文名《电路基础》第5版

####p1.1 引言
电路理论和电磁理论是电气工程的两大基础理论，电气工程的所有分支学科都是在此基础上发展而来。

在电气工程中，我们经常要研究一个点到另一个点的通信和能量传输，而实现这种功能需要将若干个电气元件组合起来。
这种由电气元件相互连接而成的整体称为电路，电路中的每个组成称为元件。

个人理解： 电路传递的既有能量，又有信号。这是一个容易被忽视的地方，通常我只考虑了能量问题。

电能量被传递和转换成其他能量，比如热能，机械能；广义的信号包括光信号，声音信号，电信号，电路中讨论的应该是电流，电压信号。
这些信号被传递和人为控制用来进行处理。

####p1.3 电荷与电流
电荷是构成物质的原子的一种电气特性，单位是库伦（C）。

①每一个电子的电荷量是 1.60210^-19C, 库伦对电子来说是一个很大的单位，1C=1/ (1.60210^-19) = 6.24*10¹⁹个电子。

② 根据实验可知，实际产生的电荷量只能是1.602*10^-19C的整数倍。

③ 电荷既不能被创造，也不能被消灭，只能转移。

④ 电荷的运动产生电流。尽管带负电荷的电子运动产生电流，但我们按照惯例，还是认为电流是正电荷流。

个人理解：查了一下，电子运动速度是很慢的，导线中不像通常认为的那样，是一个一个电子在流动，电流的速度实际上接近光速。这是因为电场建立，引起电荷的传递，把电荷传递想象成一种“力传递”。

电流的单位是安培A，是指电荷的时间变化率,进一步可以知安培就是 库伦/秒
i= dq/dt

####1.4 电压

要使导体内的电子向某个方向运动，需要功或者能量的转换。将单位电荷从点a移动至点b所需要的能量就是a，b点电压。

注意，该定义很容易误解电压是能量，电压不是能量，u=dw/dq，单位伏特，进一步可知伏特就是 焦耳/库伦。

电位（电势）是单个点的，电位差才是电压，所以电压总是两点之间。

####p1.5 功率和能量

p= dw/dt =ui

功率单位是瓦特w，即焦耳/秒。
电压的参考方向指向是正极到负极。
参考点的选取是人为规定的，关联或非关联参考方向针对单个元件来说，p>0 吸收功率，p<0 发出功率。
一个正常工作的电路，比如电源就是非关联参考方向，发出功率，电阻是关联参考方向，吸收功率。

####1.6 独立源

有源元件能产生能量，而无源元件不能。
理想电压源产生恒压，而电流任意值（包括0），由负载决定。
理想电流源产生恒流，电压是任意值（包括0），由负载决定。

独立源通常都是提供能量，但当电路中由多个源组成时，某些源可以发出功率，另一些源也可以吸收功率。

4种受控源，电压控制电压源； 电流控制电压源； 电压控制电流源；电流控制电流源。