基本電路概念

一、基本電路概念

在電學世界中，V=IR是最重要的一個概念(如果你沒看過這咚咚，沒關係)

我們先來看一張圖，相信各位小時候都有看過燈泡接上電池就會發光吧

而電流就好比水流

電路內的電池是提供電路最主要燈的能源

而電線就像是水管一樣，用來傳遞電荷

燈泡就像是水車，將能量轉換給我們使用

以下是電池和電阻的基本符號

電阻的真實照片

電阻上面有很多條"色環"，色環是用來表示電阻的電阻值，
由於電阻體積太小，所以只能塗上色環來表示電阻值

而V=IR稱為歐姆定律

下面那張圖，黑色的字代表符號(縮寫)而已，黃色字代表單位

比方說：R就是resistor的縮寫，而電阻的單位是用歐姆表示

在電學中，V=IR支配了大部分的電學領域，所以有事沒事就背公式

網路上有一個證明，可以推導V=IR，所以你們就看看囉

而電池的”+”，稱為正極，又有別名叫做”Vcc”、”Vdd”

電池的”-”，稱為負極，又有別名叫做”GND”(接地)、”Vss”

在畫電路時，通常都會將電池(電源)忽略，而寫成以下的方式

二、電路網路

現實生活中，電阻有 許多的組合方式，但都是由最基本的”串聯”和”並聯”所組成的

1.     串聯

將電阻頭接尾的方式連接，就是串聯

以下有一個簡單的串聯電路

根據V=IR，可以算出電路的電流是1A

2.     並聯

雖然剛剛兩種狀況算出來的電流都是以A為單位，但對於小型的電子電路來說，A太大了，因為電子電路的電流大約都是百分之一安培，為了方便計算以及表達，就增加了新的符號mA(毫安培)，1000毫安培就是1A(1000mA=1A)

短路

短路，這東西在電學中是一個非常危險的事，因為不小心將電源的正負端接在一起，造成大量的電流流過電路，輕微可能只有設備損壞，嚴重可能導致電器走火引發火災

所以，請不要想不開傻傻的把Vcc和GND接在一起

三、電子電路零件(二極體)

再來介紹二極體~恩……那啥???就是一個電路專用的止逆閥啦，電流只可以單方向導通(有點類似防火門只能單方向推動)

這是二極體的電路符號，一個箭頭前面有一個槓槓，而箭頭就代表電流唯一的流向，電流只會從陽極流向陰極

 二極體的照片

如果陽極電壓高於陰極電壓，則二極體如同電線一般，將電流傳到陰極

如果陰極電壓高於陽極電壓，則二極體就會斷開，電流將不會流動

 四、電子電路零件(發光二極體LED)

發光二極體(LED)就是二極體的進階版，擁有二極體單邊導通的特性。當發光二極體導通時，發光的亮度取決於通過發光二極體電流的強度，就是說:流過的電流越大，則LED越亮

LED的電路符號

     

LED實體圖

LED也有分極性(方向性)，和二極體一樣LED也有單向導通的特性，LED有兩隻腳，比較長的腳就是電流流入腳，而短腳就是電流流出腳

但LED不能單獨接到電源上，當LED兩端的電壓超過2V時，就會有龐大的電流流過LED，可能會造成LED燒毀，為了讓LED發光且不會燒毀，串聯一個電阻就可以了，而這個保護LED的電阻叫做"限流電阻"(但是電阻不是隨便拿就可以，需要經過簡單的計算算出適合的電阻，一般Arduino用的LED限流電阻大約是220~470都可以)

如果沒有限流電阻，LED很快就會燒毀

是我最習慣用330歐姆的電阻當限流電阻

LED的接線圖

上圖的LED的需要左接腳需要和電阻的右接腳纏在一起，但是將電子零件的接腳反覆彎曲，會大大的降低它的使用壽命，但是又要將所有電子零件的接腳連在一起，所以需要麵包板這個東西

 五、電子電路零件(麵包板)

麵包板就是由很多金屬夾子組成的，他負責夾住兩個電子零件接腳的東西，而麵包板就是由很多金屬夾組成的

麵包板外觀

                                         

麵包板的背面構造(每一個金屬條就代表一個金屬夾)

拆開來的金屬夾

金屬夾的側面

電阻插進去金屬夾的圖片

接下來就是要介紹面板如何使用了

上圖橘色圈圈圈起來的五個洞洞，就是互相連在一起的；而麵包板上下各有兩條(我用綠色線條標示)特別長的，稱作電氣排，專門用來供給麵包板上電子元件電力，電氣排和一般的洞洞不同的是，他是整條導通，要特別注意不要插錯了!!紅色代表此電氣排要接上5V電源；而黑色線代表此電氣排要接上0V電源

接線步驟
1.將上下電氣排接再一起，在接到電池(記得，紅色接紅色、黑色接黑色)
2.在把LED的長腳接到Vcc(5V)
3.LED的短腳接到電阻的上端
4.電阻的下端接到GND(0V)
LED就會亮啦~






將上一章燒錄好的arduino接上麵包板和LED，就可以看到LED閃爍了