《电路和模拟电子技术》——电路的基本概念和基本定理

  笔者之前在博客开的专栏是一些偏理论、数学的算法内容，作为计算机专业的学生，掌握一定的硬件、电子方面的知识也是非常有必要的，那么我们便从这本《电路和模拟电子技术》来初步涉及一些电子方面的基础理论知识。

 

  首先我们来介绍电路当中的一些基本概念。

  电流：

  我们从生活出发，可能并不太贴切，用于引入电流的概念。我们有过静电的经历，那是我们最直观地接触“电”，如果感觉这还不太过瘾，我们还可以触摸电线来感受“电”(高危动作不要尝试)，那么这两种对“电”的感觉显然是不同的，前者给人的感觉无非是微微发麻，但是后者却能让人感受到死亡的气息，如何表征这种差异呢？我们通常说，前者的电流较小而后者的电流很大，但是我们如何量化的描述这种大小关系呢？我们能够看到，电流的产生是由电荷的定向移动产生，我们形象化的去想象，电子是飞驰的汽车，汽车跑动过程中带动的气流形成了所谓的“电流”，那么是不是汽车跑的越快我们带动起来的“流”就越大呢？

  通过这个层面的引导，我们似乎可以很合理引出对电流大小的定义了。

  定义：单位时间内通过导体截面的电荷量多少，表示电流的大小。

  通过定义，我们不难给出电流I的表达式。

             I = Q/t

  容易看到，上文中给出的表达式是基于电流恒定的，如果单位时间内通过导体横截面的电荷量q每时每刻都在变化呢？那么显然电流i也要每时每刻变化，那么结合微积分中的极限思想(这里给出一个模糊的描述，它本质体现了微分方程强大的描述自然的能力，等笔者进修完《微积分学教程》后，会继续补充)，我们能够得到变电流下i的表达式：

             i = dq/dt