第1章 電工電路基礎知識
1.1 電流與電壓
1.1.1 電流
電具有同性相斥,異性相吸的性質。帶電物體所帶電荷的數量叫“電量”。電荷用Q表示,電量的單位是庫侖,1庫侖約等于6.24×1018個電子所帶的電量。
電荷在電場的作用下定向移動,形成電流。嚴格來說,是自由電子的移動形成了電流。其方向規定為正電荷流動的方向(或負電荷流動的反方向),如圖1-1所示,其大小等于在單位時間內通過導體橫截面的電量,稱為電流強度,用符號I或i(t)表示。

圖1-1 電流與電流方向
設在Δt=t2-t1時間內,通過導體橫截面的電荷量為Δq=q2-q1,則在Δt時間內的電流強度可用數學公式表示為

式中,Δt為很小的時間間隔,時間的國際單位制為秒(s),電量Δq的國際單位制為庫侖(C),電流i(t)的國際單位制為安培(A)。
常用的電流單位有微安(μA)、毫安(mA)、安(A)、千安(kA)等,它們與安培的換算關系為
1μA=10-6A 1 mA=10-3A 1kA=103A
1.1.2 電壓
如圖1-2所示,帶正電體A和帶負電體B之間存在電勢差(類似水位差),只要用電線連接A、B物體,就會有電流流動。即從電勢高的帶正電體A向電勢低的帶負電體B有電流流動。所謂電壓就是帶正電體A與帶負電體B之間的電勢差(電壓)。也就是說,由電引起的壓力使原子內的電子移動形成電流,也就是說,使電流流動的壓力就是電壓。

圖1-2 電壓
因此規定,電壓是指電路中帶正電體A與帶負電體B之間的電勢差(簡稱電壓),其大小等于單位正電荷因受電場力作用從帶正電體A移動到帶負電體B所做的功,電壓的方向規定為從高電位指向低電位的方向。
電壓的國際單位制為伏特(V),常用的單位還有微伏(μV)、毫伏(mV)、千伏(kV)等,它們與伏特的換算關系為
1μV=10-6V 1 mV=10-3V 1kV=103V