大纲
什么是电路?
电路是通过电场和磁场介质传输电流的闭合路径。电子穿过回路的流动构成了电流。电子通过“源”进入电路，“源”可以是电池或发电机。这个源通过建立一个提供电动势的电场，向电子提供能量。
电子通过负载离开电路，到达地面，从而完成一个封闭的路径。负载或输出可以是任何简单的家用电器，如电视、灯、冰箱，也可以是复杂的负载，如水电站的负载。
简单的电路由源极（例如电池），导线和负载（例如灯泡）组成。电池为电灯泡提供所需的电子流量。
基本电路元素
如上所述在引言中，电路是元件的互连。基于其产生能量的能力，这些元素被分类为主动或无源元件。
有源电路元素
活跃元素是可以产生能量的元素。示例包括电池，发电机，运算放大器和二极管。注意，在电路中，源元素是最重要的有源元素。
无论是电压源还是电流源，都有两种类型:独立源和非独立源。独立电源的例子是电池，它为电路提供恒定的电压，而不考虑流过端子的电流。
非相关源的例子是晶体管，它根据施加到电路上的电压向电路提供电流。另一个例子是运放，它提供电压，这取决于施加到其终端的差分输入电压。
无源电路元件
无源元件可以定义为可以控制电子通过它们的电流的元件。它们可以增加或减小电压。这里是被动元素的一些例子。
电阻器当前位置电阻器阻止电流通过它。对于一个线性电路，欧姆定律是适用的，它表明，通过电阻的电压与流过它的电流成正比，比例常数就是电阻。
电感器：电感器以电磁场的形式存储能量。电感器两端的电压与流过它的电流的变化率成比例。
电容器电容器以静电场的形式储存能量。电容器上的电压与电荷成正比。
电路类型
直流电路
在直流电路中，施加的激励是一个恒定的源。根据有源器件和无源器件与源的连接方式，电路可分为串联电路和并联电路。
串联电路
当多个无源元件与能量源串联连接时，这种电路被称为串联电路。对于串联电路，相同量的电流流过每个元件和电压。在串联电路中，由于元件在线连接，如果它们之间存在有缺陷的元件，则完整的电路充当开路。
- 对于在DC电路中连接的电阻，其端子上的电压与通过其的电流成比例，从而保持电压和电流之间的线性关系。对于串联连接的电阻，总电阻等于所有电阻值的总和。
- 对于串联的电容器，总电容等于各电容值的倒数之和。
- 对于串联的电感器，总电感等于各电感值之和。
并行电路
在并联电路中，所有元件的一端与源的一端相连，所有元件的另一端与源的另一端相连。
在并联电路中，当电流变化时，并联元件的电压保持不变。如果并联元件之间有任何故障元件，对电路没有影响。
- 对于并联连接的电阻，总电阻等于所有电阻值的倒数之和。
- 对于串联的电容器，总电容等于各电容值之和。
- 对于串联连接的电感器，总电感等于电感值的所有倒数的总和。
交流电路
交流电路是那些电路，其激励元件是AC源。与DC源不同，恒定的AC源具有定期间隔具有可变电流和电压。通常，对于高功率应用，使用AC电路。
简单的交流电路使用电阻
对于通过电阻器的交流电，电流和电压的比率取决于电源的相位和频率。随着时间的推移，施加的电压将不断变化，欧姆的定律可用于在任何时间内计算通过电阻的电流。
换句话说，如果在t秒时，电压值为v伏，则电流为:
我= v / r
R的值始终是恒定的。
上方等式表明电流的极性取决于电压的极性。此外，电流和电压同时达到其最大和零点。因此，对于电阻器，电压与施加的电流相位。
考虑下面的电路图
当开关关闭时，电流通过电阻器，由以下等式给出
我=我cos(ωt +Φ)
电压,V = IR = RIM COS（ωt+φ）
对于电阻器来说，电压和电流值将同时上升和下降。因此，电压和电流之间的相位差为零。
纯电感交流电路
缠绕在圆柱芯上的细线的线圈称为电感器。芯可以是空心芯（空心层压）或铁芯。作为交流电流过电感器，磁场也会改变。磁场的这种变化导致电感器上的感应电压。根据LINZ法律，诱导电压使得它与电流流过它相反。
在源电压的前半个周期内，电感器以磁场的形式储存能量，在后半个周期内释放能量。
诱导的EMF如下给出
e = ldi / dt
在这里，L是自感。
现在输入的交流电压为v(t)=Vm Sinωt
通过电感器的电流为:I(t)=Im Sinωt
因此，电感器两端的电压将是
e=L di/dt=wLI_m coswt=wLI_m sin(wt+90)
因此，对于电感器，电压引导电流90度。
现在，电感器的电阻称为电抗，由
因此，阻抗或电阻与电感器的电流变化率成比例。
带有电容器的交流电路
对于一个恒定的直流电源，电容板充电到所施加的电压，暂时储存这个电荷，然后开始放电。一旦电容器充满电，当极板饱和时，它就会阻止电流的流动。
当交流电源电压加到电容器上时，充电和放电的速率取决于电源频率。通过电容器的电压滞后流过它的电流90度。
通过电容器电流是给出的
e = Ldi / dt
电容电抗为：
e = ld / idt
因此，交流电源的阻抗或电抗与电源的频率成反比。
什么是短路和开路?
短路
电路中两个导体之间的电阻低或可以忽略的连接称为短路。短路会产生更多的热量，最终导致火花、火焰或烟雾。
由于连接松动，绝缘故障，绝缘损坏，堵塞导线和旧电器的旧电器可能引起短路。防止使用短路损坏的最佳和常用技术之一是使用保险丝或断路器。
开路
开路是由于电路的中断引起的。当电路中的任何一个元件未接通时，就产生开路。当开路电压有一个有限值时，电流为零。
电路保护
故意在电路中安装一个薄弱环节，称为电路保护。这种安装的目的是防止由于短路、过高的温度和其他损坏造成的损坏。
电路保护装置可以是保险丝，断路器，晶闸管或开关。
