1.1 从一个例子中看电路
首先,我们通过一个简单的例子来对电路生产一个感性的认识,如图1-1所示。家里的一个简单的电灯包括了灯泡、开关和电源。这三者就组成了一个最简单的电路,我们对这个电路操作的效果就是电灯的亮和灭。
图1-1 最简单的电路
由图1-1可得出3个常用元器件的电路符号——插座、开关和灯泡。如表1-1所示,最左一列是实际器件的外观,而最右一列是对应的电路符号。
表1-1 图1-1中对应的电路符号
在实际器件和电路符号的基础上,为了方便分析可以把图1-1的电路转换成电路图,如图1-2所示。但是在第1章我们先使用文字来描述这个过程:
图1-2 图1-1对应的电路图
(1)按下开关时,电路闭合,电灯亮。
(2)断开开关时,电路开路,电灯灭。
原来每天开灯关灯的动作就是在操作一个最简单的电路,可以看出电路在我们的生活中确实是无处不在的。为了更清晰地描述电路,可通过下面这个例子——调光灯组成和工作过程来更深入地看电路。调光灯是一种可以通过按键或其他输入设备控制光线强度的照明装置,图1-3给出了一款飞利浦调光灯实物及其操作面板。
图1-3 飞利浦调光灯实物及其操作面板
当顺时针转动旋钮的时候,台灯亮度逐渐增加,逆时针转动则电灯逐渐变暗。可以通过一个比较形象的比喻来理解调光灯的工作原理,把旋钮看成一个定时器,顺时针转动定时时间减少,逆时针转动定时时间增加,通过转动手动发电机来使电灯亮的实验我们在高中就做过。
现在我们根据定时器的时间转动小型手动发电机来使电灯亮。根据定时器的时间按一定的频率来转动发电机。假如定时时间为1 秒,那么每隔1 秒钟转动发电机一圈,可以想象,当定时时间越短,发电机转动的频率就越快,电灯亮灭交替就越快,在一段很长的时间内看起来电灯就越亮,反之电灯就变暗,如图1-4所示。
图1-4 调光灯工作原理
通过前面电灯和调光灯这两个例子,能对电路有一些比较清晰的认识:
✧ 一个最简单的电路应该包括电源(220V交流电源)、用电器(电灯)和传输路径(导线),而开关在电路中是可有可无的,视实际情况而定。
✧ 电路可完成特定的功能,比如电灯的电路完成对电灯的开关操作,而调光灯除了完成对电灯的开关操作,还能实现对电灯亮度的控制。
最后,我们给电路下一个定义。电路,或称电子回路,是由电气设备和元器件,按一定方式连接起来,为电荷流通提供了路径的总体,也称电子线路或电气回路。