電路
根據某項任務，將所需設備用導線連接起來，形成電路。電路是電力系統、控制系統、通信系統、計算機硬件等電氣系統的主要組成部分，在電能和電信號的產生、傳輸、轉換、控制、處理和存儲中起著重要作用。
最簡單的電路由電源、電器(負載)和中間環節(電線、開關等元件)組成。【7】電路接通時叫通路，斷開時叫開路。只有路徑，電路中才有電流。某處斷路稱為開路或斷路。如果電路中電源的正負極之間沒有負載，卻叫短路，這種情況是絕不允許的。另壹種短路是指元件兩端直接相連，此時電流從直接連接處流出，不經過元件。這種情況稱為元件短路。開路(或開路)是允許的，但絕對不允許第壹次短路，因為電源短路會導致電源燒壞，電器短路會導致電器、儀表不能正常工作的現象。
專業理解電路是電流流動的路徑，或者說電子電路，是由電氣設備和元件(電器)以壹定的方式連接而成的。例如電阻器、電容器、電感器、二極管、三極管、電源和開關。
電路的大小可以變化很大，從矽片上的集成電路到高低壓傳輸網絡。根據信號的不同，電子電路可以分為模擬電路和數字電路。
模擬電路
將連續的物理自然變量轉換成連續的電信號並計算該連續電信號的電路稱為模擬電路。模擬電路處理電信號的連續電壓和電流。
最典型的模擬電路應用包括:放大電路、振蕩電路、線性運算電路(加減乘除微分積分電路)。計算連續的電信號。
數字電路數字電路也稱為邏輯電路。
將連續的電信號轉換成不連續的定量電信號並計算不連續的定量電信號的電路稱為數字電路。
在數字電路中，信號大小是壹種不連續的、定量的電壓狀態。
它們大多使用布爾代數邏輯電路來處理定量信號。典型的數字電路包括振蕩器、寄存器、加法器、減法器等。計算不連續的定量電信號。
集成電路也叫IC(集成電路)。
利用集成電路設計程序(IC design)，將壹般電路設計成半導體材料的半導體電路(通常是矽片)稱為集成電路。使用半導體技術制造集成電路。
類型和概念電源電路:產生各種電子電路所需的電源。
電子電路:也稱為電路。
基頻電路，基頻，低頻，使用基頻元件。
高頻電路，高頻，高頻，使用高頻元件。
無源元件:如電阻、電容、電感、二極管等。有基頻無源元件和高頻無源元件。
有源元件:如晶體管、微處理器等。分為基頻有源分量和高頻有源分量。
微處理器電路:也稱微控制器電路，它構成電腦、遊戲機、(播放器影音)、各種家用電器、鼠標、鍵盤、觸控等。
計算機電路:它是微處理器電路的高級電路，構成臺式計算機、筆記本電腦、掌上電腦、工業計算機等。
通信電路:電話、手機、有線網絡、有線傳輸、無線網絡、無線傳輸、光通信、紅外線、光纖、微波通信、衛星通信等。
顯示電路:構成屏幕、電視、儀表等各種顯示器。
光電電路:如太陽能電路。
電機電路:常用於大功率設備，如電力設備、運輸設備、醫療設備、工業設備等。
集成電路之父傑克·基爾比。
1958 12年9月，基爾比研制出世界上第壹個集成電路。
發明的誕生
從65438到0947，伊利諾伊大學畢業生傑克·基爾比(jack kilby)在威斯康星州密爾沃基找了壹份工作，對電子技術有濃厚的興趣，為壹家電子設備供應商制造收音機、電視機和助聽器的零件。在業余時間，他參加威斯康星大學電子工程碩士的夜校課程。當然，工作和班級的雙重壓力對基爾比來說是壹個挑戰，但他說，“這是可以做到的，而且真的值得付出努力。”
獲得碩士學位後，基爾比和他的妻子搬到了德克薩斯州的達拉斯，就職於德州儀器公司，因為這是唯壹壹家允許他把幾乎所有時間都花在研究電子設備小型化上的公司，這為他提供了大量的時間和良好的實驗條件。基爾比天性溫和安靜，身高6英尺6英寸，被助手和朋友們稱為“溫柔的巨人”。就是這個不善於表達的巨人醞釀了壹個巨人的想法。當時德州儀器有個傳統，員工可以在炎熱的八月享受兩周的長假。然而，剛到這裏的基爾比錯過了長假，不得不留在空蕩蕩的車間裏獨自學習。在此期間，他逐漸形成了壹個天才的想法:電阻和電容(無源元件)可以用和晶體管(有源器件)壹樣的材料制成。此外，由於所有元件都可以由相同的材料制成，所以這些元件可以先在相同的材料上制成，然後相互連接，形成完整的電路。他選擇了半導體矽。
“我坐在辦公桌前，似乎比平時呆得晚了壹點。”在1980的壹次采訪中，他回憶道，“整個想法其實在當天就成型了，然後我把所有的想法整理出來，在筆記本上畫了壹些設計圖。當主管回來時，我會給他看這些設計圖紙。當時雖然有人略有懷疑，但基本都明白這個設計的重要性。”於是，我們回到了文章開頭的場景。那壹天，公司的主管來到實驗室，將測試線與巨人連接起來。實驗是成功的。德州儀器很快宣布他們發明了集成電路，基爾比為此申請了專利。創造了矽時代。當時他大概還沒有真正意識到這個發明的價值。獲得諾貝爾獎後，他說:“我知道我發明的集成電路對電子工業非常重要，但我從未想過它的應用會像今天這樣廣泛。”
影響
集成電路取代了晶體管，為開發電子產品的各種功能鋪平了道路，並大大降低了成本，第三代電子設備從此進入了舞臺。它的誕生讓微處理器的出現成為可能，也讓電腦成為普通人可以親近的日常工具。集成技術的應用催生了更多方便快捷的電子產品，比如常見的手持式電子計算器，這是基爾比繼集成電路之後的新發明。直到今天，矽材料仍然是我們電子器件的主要材料。
諾貝爾獎
2000年，集成電路問世42年後，人們終於認識到他和他的發明的價值，他被授予諾貝爾物理學獎。諾貝爾委員會曾這樣評價基爾比:“它奠定了現代信息技術的基礎”。1959年，飛兆半導體公司的羅伯特·羅伊斯申請了更復雜的矽集成電路，並立即投入商用領域。但基爾比先申請了專利，所以羅伊斯被認為是集成電路的共同發明人。羅伊斯於1990去世，無緣諾貝爾獎。傑克·基爾比很謙虛。他壹生擁有60多項專利，但在獲獎感言中，他說:“我的工作可能引入了電路元件的新視角，開辟了壹個新領域。此後的大部分成就都與我的工作沒有直接聯系。
電路由電源、開關、連接線和電器四部分組成。實際電路很復雜。因此，為了分析電路的本質，通常用符號來表示電路的實際元件及其連接線，即繪制成所謂的電路圖。其中，導線和輔助設備統稱為中間環節。
電源是壹種提供電能的裝置。電源的作用是將非電能量轉化為電能。例如，電池將化學能轉化為電能；發電機將機械能轉化為電能。因為非電能量有很多種，所以轉化為電能的方式也有很多種。電源分為電壓源和電流源兩種。只允許相同大小的電壓源並聯，也允許相同大小的電流源串聯。電壓源不能短路，電流源不能斷開。
電路中使用電能的各種器件統稱為負載。負載的作用是把電能轉換成其他形式的能量。比如電爐把電能轉化為熱能；電機將電能轉化為機械能，等等。常用的照明電器、家用電器、機床等。可以稱之為負荷。
連接線是用來將電源、負載等輔助設備連接成壹個閉合回路，起到輸送電能的作用。
輔助設備輔助設備用於控制、分配、保護和測量電路。輔助設備包括各種開關、保險絲、電流表、電壓表和測量儀器。
串聯電路串聯是連接電路元件的基本方式之壹。電路元件(如電阻、電容、電感、電器等。)壹個接壹個地首尾相連。
由所有電器串聯而成的電路稱為串聯電路。
開關在任何位置都是控制整個電路的，也就是說它的功能和它的位置無關。電流只有壹條通路，流過壹個燈的電流必然流過另壹個燈。如果壹盞燈熄滅，另壹盞燈也必須熄滅。
優點:在壹個電路中，如果想通過壹個開關控制所有電器，可以使用串聯電路；
缺點:只要某處斷開，整個電路就成了開路。也就是串聯的電子元件不能正常工作。
串聯電路中總電阻等於電子元件電阻之和，各處電流相等，總電壓等於各處電壓之和。
並聯電路並聯電路是使並聯的電路元件之間的電流有壹條以上獨立通路的兩種基本方式之壹。例如，壹個簡單的電路有兩個燈泡和壹個9 V電池。如果兩個燈泡分別通過兩組電線連接到電池，則兩個燈泡並聯連接。
特點:電器互不影響。壹條支路電器損壞，其他支路不受影響。
電路物理學
電路的功能是把電能轉換成其他形式的能量。所以用壹些物理量來表示電路的狀態和各部分之間的能量轉換關系。
電流的意義在實踐中有兩層含義:第壹，電流代表壹種物理現象，即電荷有規律的運動形成電流。其次，原來電流的大小是用電流強度來表示的，電流強度是指單位時間內通過導體橫截面積的電荷量，其單位為安培(庫/秒)，縮寫為安培，用大寫字母a表示，但電流強度通常簡稱為電流。所以電流代表壹個物理量，這是電流的第二層含義。
電流的方向，實方向和電流的正方向是兩個不同的概念，不能混淆。
習慣上把正電荷運動的方向作為電流的方向，這是電流的實際方向或真實方向。它是客觀存在的，不能任意選擇。在壹個簡單的電路中，電流的實際方向可以很容易地由電源或電壓的極性來確定。
然而，在復雜的DC電路中，很難預先確定電路中某壹段電流的真實方向。在交流電路中，電流的大小和方向隨時間而變化。這時為了分析計算電路的需要，引入了電流參考方向的概念，也叫假設正方向。
所謂正方向，是指在壹個電路中，任意選取電流兩個可能的實方向中的壹個作為參考方向(即假設正方向)。當實際電流方向與假設的正方向相同時，電流為正；當實際電流方向與假設的正方向相反時，電流為負。
另壹方面，對於同壹個電路，由於正方向不同，電壓和電勢的概念無法比較。可以看出，電場中某壹點的電勢就是該點與參考點之間的電壓，電勢是電壓的壹種特殊形式，可以是正的，也可以是負的。特別是電路中電流的正方向壹旦確定，在整個分析計算過程中就必須以它為基礎，不允許改變。
從數值上看，AB兩點間的電壓是電場力將單位正電荷從A點移動到B點所做的功；電場中某壹點的電勢等於電場力將單位正電荷從該點移動到參考點所做的功。。對於電勢來說，參考點非常重要。在同壹電路中，選擇不同的參考點時，同壹點的電位值是不同的。
原則上，可以任意選擇參考點。在電氣工程領域，通常選擇電路中的接地點作為參考點，在電子電路中，通常選擇外殼作為參考點。
在實際應用中，只知道兩點之間的電壓往往是不夠的，還需要知道這兩點哪個電位高，哪個電位低。例如，對於半導體二極管，直到陽極電位高於陰極電位時才導通；對於DC電機，繞組兩端的電勢不同，電機的旋轉方向也可能不同。由於實際使用的需要，要求我們引入電壓的極性，即方向問題。
電路中其他形式的能量轉化為電能所產生的電位差稱為電動勢。用字母e表示，單位是伏特。在電路中，電動勢常用符號δ表示。
在物理學中，消耗電能的速度用電功率來表示。電功率用P表示，單位是瓦特，符號是w，單位時間內電流所做的功稱為電功率。以燈泡為例。電功率越大，燈泡越亮。燈泡的亮度是由實際電功率決定的，而不是由電流、電壓、電能、電阻決定的！？[5]?
重要定律歐姆定律:在同壹電路中，導體中的電流與導體兩端的電壓成正比，與導體的電阻成反比。基本公式是I=U/R(電流=電壓/電阻)。
諾頓定理:任何由電壓源和電阻組成的二端網絡，總可以等效為理想電流源和電阻的並聯網絡。
戴維寧定理:任何壹個電壓源和壹個電阻組成的二端網絡，總可以等效為壹個理想電壓源和壹個電阻的串聯網絡。
分析含有非線性器件的電路需要壹些更復雜的定律。在實際的電路設計中，電路分析更多的是通過計算機分析和仿真來完成的。
它是線性元素的壹個重要定理。在線性電阻中，某處的電壓或電流是電路中各獨立電源單獨作用時，在該處產生的電壓或電流的疊加。
對於壹個有n個節點和b個支路的電路，假設每個支路的電流和電壓取相關的參考方向，設(i1，I2，…1)
在對偶電路中，壹些元件之間的關系(或方程)可以通過對偶元件的交換來轉換。對偶的內容包括:電路拓撲、電路變量、電路元件、壹些電路公式(或方程)甚至定理。
當所有電路都在工作時，每個元件或線路都會有能量利用，即電能利用，所有電路中的電能利用稱為電路功率。
電路或電路元件的功率定義為:功率=電壓*電流(P=I*V)。
自然界的能量是不會被破壞的，有壹個內在的規律，能量守恒定律。
總電路功率=電路功率+每個電路元件的功率。例如:電源(I*V)=電路(I*V)+元件(I*V)
電路中的能量有時會轉化為熱能或輻射能…等能量進入空氣中，這就是電路或電路元件會發熱的原因，並不是所有的電能都會在電路中形成，總能量=電能+熱能+輻射能+其他能量。
串聯電路
1.電流處處相等:I總是= I 1 = I 2 = I 3 =...= In。
2.總電壓等於所有電壓的總和:Utotal = U1+U2+U3+...+UN。
3.等效電阻等於電阻之和:r total = r1+R2+R3+...+RN。
(增加電器相當於增加長度和電阻)
4.總功率等於所有功率之和:pTotal = P1+P2+P3+...+PN。
5.總電功率等於所有電功率的總和:W total = W1+W2+...+WN。
6.總電加熱等於電加熱之和:Q total = Q1+Q2+...+QN。
7.等效電容的倒數等於每個電容的電容倒數之和:1/C總和= 1/C 1+1/C2+1/C3+...+1/CN。
8.電壓分布、電功、電功率、電加熱率與電阻成正比:(t相同)
U1/U2=R1/R2，W1/W2=R1/R2，P1/P2=R1/R2，Q1/Q2=R1/R2。或者寫成u 1/U2 = w 1/w2 = p 1/p2 = q 1/Q2 = r 1/R2。
9.在壹個電路中，如果要控制所有的電器，可以使用串聯電路。
並聯電路
1.每個支路兩端的電壓相等，等於電源兩端的電壓:
u總計= U1 = U2 = U3 =...= UN
2.主電流(或總電流)等於每個分支電流的總和:
我總是= i1+I2+i3+...+in；
3.總電阻的倒數等於每個支路電阻的倒數之和:
1/R合計= 1/R 1+1/R2+1/R3+……+1/rn或寫成:r = 1/(1
(增加電器相當於增加截面積，減少電阻)
4.總功率等於所有功率之和:pTotal = P1+P2+P3+...+PN；
5.總電功率等於所有電功率的總和:W total = W1+W2+...+WN。
6.總電加熱等於電加熱之和:Q total = Q1+Q2+...+QN。
7.等效電容等於每個電容器的電容之和:C1+C2+C3+...+CN。
8.在壹個電路中，如果要獨立控制壹個電器，可以使用並聯電路。