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模电基础-电压和电阻

一、电压

1.1 电池

• 电池是一种特殊的通过化学反应产生能量的装置， 电池正极，吸收电子，电池负极发送电子

• 锌铜原电池实验，化学能转换为电能：https://www.bilibili.com/video/BV1aU4y177kz

1.2 电压

• 电压 (Voltage)，也叫电势差 (Potential Difference)：是指单位电荷在电场中两点之间的电势能差。

  • 它描述的是电场“推动”电荷做功的能力，这个物理量描述推动电子流动能力。
  • 类似于水压的概念。用字母U表示，单位伏特（V）。
  • 电压越高，电子移动的越快，电流就会越大，而电压越低，电流就会越小。

• 类比例子

  水路	电路概念	解释
  水压	电压 (Voltage)	这是驱动力。水塔越高，水压越大，水流的“劲头”就越足。电压越高，推动电子的“劲头”也越足。 没有水压，水不流；没有电压，电不流。
  **水流 **	电流 (Current)	这是运动本身。指单位时间内流过管道某个截面的水量。电流就是单位时间内通过导线某个截面的电荷量。 水压（电压）导致了水流（电流）的产生。
  水管的粗细/障碍物	电阻 (Resistance)	这是阻碍力。水管越细，或者里面有水垢、石子，水流就越困难。导体的电阻越大，电子通过就越困难，电流就越小。
  **水泵 **	电源 (Power Source)	这是提供压力的源头。水泵不做水，它只是把水从低处抽到高处，形成压力差。电池或发电机不“制造”电子，它只是提供能量，形成电压（电势差）。
  **水管 **	导线 (Wire)	这是流动的通道。水在水管里流，电子在导线里流。
  **阀门 **	开关 (Switch)	这是控制通断的装置。打开阀门，水路接通；关闭阀门，水路断开。闭合开关，电路接通；断开开关，电路断开。

1.3 电压电流小实验

• 实验材料：直流电机，可调直流电源，LED灯

• 实验结论

  • 高电压LED会更亮，电机会转的更快。

  • 升高电压后，就会产生更大的电流，通过的电流变大了，LED就会更亮一些，电机也会转的更快一些。

  • 但是电压不能无限增大，过大的电压会产生过多的电流，导致LED和电机烧毁。

1.4 常用电压等级

二、电阻

• 电阻是电子学中的基本概念，它是指电流经过导体时阻碍电流流动的程度。电阻的单位是欧姆Ω。

• 电阻原理视频：https://www.bilibili.com/video/BV1v84y1d7u6

• 常见电阻：https://www.szlcsc.com/

  

  

• 元器件选型：C410695

  

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  • 封装： 看电阻是什么样的，是直插的还是贴片的，大小是多大。
    

- **标称**： 看电阻表的电阻阻值是多少，精确度是多少，误差1%的，还是5%的，还是20%的，精度越高越贵。- **额定功率**： 额定功率是P = I*I*R = I*U ，额定功率其实决定了耐压值。电阻能通过的最大电流是固定的，额定功率越高，耐压值就越高，超过了电阻的耐压值会导致电阻烧毁。