电学基础知识大全

先把电想象成水，理解起来就容易多了。

电压 (Voltage)： 就好比水压。 水压越高，水流的冲击力就越大。电压也一样，它是驱动电流流动的力量。 家里的插座一般是220伏，这个数字就代表了电的“压力”大小。

电流 (Current)： 好比水流。 水管粗，水流就大。电线也类似，电流就是电荷流动的速率。 我们常说的多少安 (A)，就是电流的单位。手机充电器上标的“5V/2A”，意思就是电压5伏，最大输出电流2安。

电阻 (Resistance)： 就是对水流的阻力。水管里有杂物，水流就会变小。电阻也是一样，它描述的是材料对电流的阻碍程度。 电阻的单位是欧姆 (Ω)。电炉丝的电阻很大，电流流过时会产生大量的热，就是这个道理。

这三个基本量之间有个很直接的关系，叫欧姆定律。

欧姆定律 (Ohm’s Law)

这个定律很简单，就是说电流、电压、电阻三者之间的关系。 公式是：电压 (V) = 电流 (I) × 电阻 (R)。 知道其中任意两个数值，就能算出第三个。 举个例子，一个电阻为110欧姆的电热毯，插在220伏的电源上，那么流过它的电流就是 220V / 110Ω = 2A。这个定律是电路分析的基础。

理解了这三个基本概念，我们再来看看电路是怎么连接的。

串联和并联电路 (Series and Parallel Circuits)

电路的连接方式主要有两种，串联和并联。

• 串联电路：就是把电器一个接一个地连起来，电流只有一条路径。 过去的老式圣诞彩灯就是串联的，一个灯泡坏了，整串灯就都不亮了，因为电路断了。 在串联电路里，电流处处相等，但电压会被分摊到每个电器上。
• 并联电路：是把电器的两端分别连接在一起，电流有多条路径可以选择。 家里的所有电器都是并联的。 这样一来，关掉电视不会影响冰箱工作。 在并联电路里，每个电器两端的电压都相等（都等于电源电压），但总电流是各个支路电流的总和。

现实生活中的电路往往是这两种方式的结合，也就是混联电路。

交流电 (AC) 和直流电 (DC)

我们用的电也分两种。

• 直流电 (DC)：电流方向始终不变，从正极流向负极。 电池、手机充电宝提供的就是直流电。 直流电比较稳定，适合给电子设备供电。
• 交流电 (AC)：电流的大小和方向会周期性地变化。 我们家里墙上插座里的电就是交流电。 交流电的优势在于方便远距离传输，而且损耗小，所以发电厂输送出来的都是交流电。

手机充电器这类设备，其实就是一个转换器，它把墙上插座里的220V交流电，转换成手机需要的低压直流电。

电功率 (Power) 和电能 (Energy)

这两个概念经常被搞混。

• 电功率 (P)：表示消耗电能的快慢。 单位是瓦特 (W)。 一个1000瓦的电暖气，就比一个100瓦的灯泡消耗电能快得多。计算功率的公式很简单：功率 (P) = 电压 (V) × 电流 (I)。
• 电能 (W)：表示在一段时间内消耗的电的总量。也就是我们常说的“度”，学名叫千瓦时 (kWh)。 1度电的意思是，一个功率为1000瓦的电器，连续工作1小时所消耗的电能。 我们交电费，就是为消耗的电能付费。

家庭用电安全须知

懂了基本原理，安全用电就更重要了。这几点是必须知道的：

1. 不要超负荷用电：一个插座上不要同时连接太多大功率电器，容易导致电线过热起火。
2. 手湿不要碰电器：水是导体，湿手去摸开关或者插拔插头，非常危险。
3. 电器异常立即断电：如果发现电器冒烟、有异味或者温度异常，马上切断电源，找专业人员检查。
4. 人走断电：用完电器后，最好拔掉插头，尤其是电熨斗、电热毯这类设备，可以防止意外发生。
5. 定期检查线路：老旧的电线、插座要及时更换，避免因为绝缘层老化破损导致漏电。
6. 正确使用接地线：洗衣机、冰箱这类电器的三脚插头，那个最长的脚就是接地线，万一漏电能保护人不触电，千万不要为了方便把它掰掉。