电路基础
串联与并联电路
串联电路
将几个电阻的首尾依次连接起来，中间没有分支，各电阻流过同一电流，这些电阻的连接叫做串联，如图2－2所示。
串联电路的特点
- 流过各电阻的电流相同；
- 电路总电压等于各电阻上的电压降之和，即 ；
- 电路总电阻（等效电阻）等于各电阻阻值之和，即 ；
- 各电阻上的电压与该电阻的阻值成正比；
- 电路中消耗的功率等于各电阻上消耗的功率之和，即 ；
- 各电阻上消耗的功率与该电阻的阻值成正比。
并联电路
将几个电阻的头和尾分别接在一起，使之在电路中承受同一电压，这些电阻的连接叫做并联，如图2－3所示。
并联电路的特点
电路中各电阻上所承受的电压相同；
电路中的总电流等于各电阻中电流之和，即 ；
电路中的总电阻（等效电阻）的倒数等于各电阻的倒数之和，即：
电路的三种状态
断路
电气设备在正常工作时，电流由电源的一端经过电气设备后回到电源的另一端形成回路。若将电路的回路切断或因某种原因发生断线，电路中电流不能流通，电路不能形成回路，就叫做断路。
通路
接通的线路为通路。
短路
电源的两端不经过任何电气设备，直接被导线连通叫做短路。短路时，电路内会出现非常大的电流，叫做短路电流。当电路发生短路时，短路电流可能增大到远远超过导线所允许的电流限度，致使导线剧烈升温，甚至烧毁电气设备，引起火灾。
关系计算公式
电压与电流的关系
功率与电流的关系
例：电灯泡功率与电流计算
已知电灯泡功率为60瓦，连接电灯泡的导线电阻为0.8欧，照明电压为220伏。电灯泡正常发光时，电路内的电流为：
若电源未经过电灯泡，直接与导线连通，造成短路时，电路内的短路电流为：
可以看出，短路电流比正常电流大了约1000倍，电路发生短路时极其危险。
焦耳定律
电阻的计算与定义
电阻的定义
电流通过导电体时所受到的阻力称为电阻。金属导体的电阻与它的几何尺寸、材料有关。
电阻的计算公式
其中：
- ：导体的电阻，单位Ω（欧姆）；
- ：导体的长度，单位m（米）；
- ：导体的截面积，单位mm²（平方毫米）；
- ：导体的电阻率，单位Ω•mm²/m。（指在一定的温度下，长为1米，截面积为1平方毫米的导体所具有的电阻）
电阻的电位还有兆欧（MΩ）、千欧（kΩ）、毫欧（mΩ）、微欧（μΩ）
常用导电材料的电阻率见下表：
例：计算电阻
假设一根长1km、截面为25mm²的铝导线，在20℃时的电阻为：
电能的计算
电能定义
电流在一段时间内所做的功叫做电能。
电能的计算公式
其中：
- ：电功率；
- ：时间（小时）；
- ：电能，单位Wh（瓦•时）或kWh（千瓦•时）。
例：电灯泡消耗电能计算
已知一个额定电压为220V的灯泡接在220V电源上，通过灯泡的电流为0.454A，求5小时内该灯泡消耗的电能：
灯泡功率：
电能消耗：
交流电与直流电
交流电
交流电是指大小和方向都随时间作周期性变化的电流。常见的交流电为220V或380V。
直流电
直流电指电流方向不变，大小也不变的电流。例如，电池供电的电流。
