• 1.摘要
  • 2.基本信息
  • 3.发展历程
  • 4.主要内容
  • 5.相关简介
  • 6.学术解释
  • 7.电路组成
  • 8.电路状态
  • 9.电路定律
  • 10.电路功率
  • 11.电路种类
  • 12.联结种类
  • 13.ESD保护
  • 14.欧姆定律
  • 15.电路拓朴
  • 16.参考资料

电路

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由金属导线和电气以及电子部件组成的导电回路

电路:由金属导线和电气以及电子部件组成的导电回路,称其为电路。最简单的电路由电源负载和导线、开关等元件组成按一定方式联接起来,为电荷流通提供了路径的总体。

基本信息

  • 中文名

    电路

  • 外文名

    Electric circuit

  • 别名

    电子回路

  • 所属学科

    物理学

  • 状态

    开路短路通路

  • 组成

    电源、负载、导线、辅助设备

  • 适用领域

    电工学航空航天等

  • 相关发明者

    杰克·基尔比保罗·爱斯勒

发展历程

杰克·基尔比(Jack S. Kilby) 集成电路之父1958年9月12日,基尔比研制出世界上第一块集成电路。

发明诞生

1947年,伊利诺斯大学毕业生杰克·基尔比怀着对电子技术的浓厚兴趣,在威斯康星州的密尔瓦基找了份工作,为一个电子器件供应商制造收音机、电视机和助听器的部件。工余时间,他在威斯康星大学上电子工程学硕士班夜校。当然,工作和上课的双重压力对基尔比来说可算是一个挑战,但他说:“这件事能够做到,且它的确值得去努力。”取得硕士学位后,基尔比与妻子迁往德克萨斯州的达拉斯市,供职于德州仪器公司,因为它是惟一允许他差不多把全部时间用于研究电子器件微型化的公司,给他提供了大量的时间和不错的实验条件。基尔比生性温和,寡言少语,加上6英尺6英寸的身高,被助手和朋友称作“温和的巨人”。正是这个不善于表达的巨人酝酿出了一个巨人式的构思。当时的德州仪器公司有个传统,炎热的8月里员工可以享受双周长假。但是,初来乍到的基尔比却无缘长假,只能待在冷清的车间里独自研究。在这期间,他渐渐形成一个天才的想法:电阻器和电容器(无源元件)可以用与晶体管(有源器件)相同的材料制造。另外,既然所有元器件都可以用同一块材料制造,那么这些部件可以先在同一块材料上就地制造,再相互连接,最终形成完整的电路。他选用了半导体硅。“我坐在桌子前,待的时间好像比平常晚一点。”他在1980年接受采访时回忆说,“整个构想其实在当天就已大致成形,接着我将所有想法整理出来,并在笔记本上画出了一些设计图。等到主管回来后,我就将这些设计图拿给他看。当时虽然有些人略有怀疑,但他们基本上都了解这项设计的重要性。”于是,我们回到文章开头的那一幕,那一天,公司的主管来到实验室,和这个巨人一起接通了测试线路。试验成功了。德州仪器公司很快宣布他们发明了集成电路,基尔比为此申请了专利。开创了硅时代。当时,他也许并没有真正意识到这项发明的价值。在获得诺贝尔奖后,他说:“我知道我发明的集成电路对于电子产业非常重要,但我从来没有想到它的应用会像今天这样广泛。”

影响

集成电路取代了晶体管,为开发电子产品的各种功能铺平了道路,并且大幅度降低了成本,第三代电子器件从此登上舞台。它的诞生,使微处理器的出现成为了可能,也使计算机变成普通人可以亲近的日常工具。集成技术的应用,催生了更多方便快捷的电子产品,比如常见的手持电子计算器,就是基尔比继集成电路之后的一个新发明。直到今天,硅材料仍然是我们电子器件的主要材料。

诺贝尔奖

2000年,集成电路问世42年以后,人们终于了解到他和他的发明的价值,他被授予了诺贝尔物理学奖。诺贝尔奖评审委员会曾经这样评价基尔比:“为现代信息技术奠定了基础”。1959年,仙童半导体公司的罗伯特·罗伊斯申请了更为复杂的硅集成电路,并马上投入了商业领域。但基尔比首先申请了专利,因此,罗伊斯被认为是集成电路的共同发明人。罗伊斯于1990年去世,与诺贝尔奖擦肩而过。杰克·基尔比相当谦逊,他一生拥有六十多项专利,但在获奖发言中,他说:“我的工作可能引入了看待电路部件的一种新角度,并开创了一个新领域,自此以后的多数成果和我的工作并无直接联系。”1

主要内容

电流流通的路径叫电路。构成一个电路必须具备以下三种部件:

●电源  它是电路中供给电能的装置,也是产生和维持电流的源泉。常用的电源有干电池、蓄电池和各种类型的发电机。

●负载  它是电路中耗用电能的装置,比如白炽灯泡、电炉、电动机等都是电路的负载。

●连接导线  通过导线把电源和负载连接成闭合回路。电流只有在闭合回路中才能流通。

此外,在实际电路中还接入一些具有特定功能的部件。如用以接通和断开电路的各种开关;用来测量电流、电压和耗电量的多种测量仪表;用以保护电源或电路不受过电流伤害的继电器和熔断器等。

1.2 电流

在电路中电荷有规则的运动称为电流。大小和方向不随时间而变化的电流,称为恒稳电流,简称直流;大小和方向随时间而变化的电流,称为交变电流,简称交流。电流的单位是安培,用字母 A 表示。

1.3 电压

电路中两点之间的电位差称为电压。电压的单位是伏特,用字母 V表示。

1.4 电力系统