发表日期:2016-10-31 14:59:44文章编辑:浏览次数: 标签:
机器人制作学习过程中,我们经常与电路打交道,常听到老师和高年级同学讲电压太低了,电流太大了等说法。那这电流,电压是什么东西呢?
我们今天就来理解一下这些关于电的相关概念。
我们对自然界的水流应该都有一些基本概念。如果两个地方的水位有高低,我们就说这两地有水压,如果两地之间又有渠道相连且畅通,就会形成水流。直到两地之间的水压为0为止。
一节电池的两端就相当于两个水位不同的地方,即具有电压,如果我们用电路将电池的两端连接起来,且能正常导通,就会形成电流。直到电池两端的电压为0为止。
渠道的宽窄和里面障碍物的多少,决定了它对水流的阻力大小,阻力越大,水流越小,水流完成的时间越长。同样,电路中也有电阻,且电阻越大,电流越小,消耗电池电能的时间就越长。
如果我们将水位高低差即水压很大的两地之间不加防范的连同,就会造就出一场洪水。它可能冲毁堤坝、田园,危及人类生命及财产安全。同样的道理,如果我们没有在电路中接入有阻碍作用的用电器,而是用一根电线将电池两极连接起来,导线中将产生很大的电流,引起剧烈燃烧,损坏电池本身,并威协其它电子电路的安全。这种现象,专业术语叫做“短路”。我们在使用电子电路时,千万要记住,防止短路蝗发生。
电压的的国际主单位是伏特(V),我们平时简称它为伏。一节干电池的电压(不论电池大小)通常是1.5V,两节电池一起使用就是3.0V。但可充电的干电池通常每节为1.2V。我们机器人制作过程中使用的充电电池通常是锂电池,每节电压为3.7V。亮宁机器人套装所提供的三节包锂电池,标称电压11.1V,但实际上充足电后比这个电压略高。
日常照明电路的电压是220V。超过36V的电压,就可能对人身产生危害。所以,我们称低于36V的电压为安全电压。
电流的国际主单位安培(A),我们简称为安。导体中产生1A的电流是一个很大的电流。所以我们在机器人制作过程中,常常使用的毫安(mA)这个单位。
1A=1000mA
1个40W的白炽灯泡正常工作时的电流约为0.2A,100W的灯泡约为0.5A。如果是1000W的电炉,电流就会达到5--6A。我们所制作的机器人,控制电路的电流只是几十毫安,但电动的电流就有1A左右。
电阻的国际主单位是欧姆(Ω),简称欧。欧这个单位相对较小,所以,机器人制作过程中,常用的单位还有千欧(KΩ)和兆欧(MΩ)这两个单位。
1MΩ=1000KΩ
1MΩ=1000KΩ
在机器人电路板上,各种部件的电阻相差甚远,可能从几欧到几十兆欧不等。有一种专门用来限制电流或分担电压的简单零件,我们称它为电阻器或简称电阻。在电路板上有许多的像蚂蚁一样的东西,身上通常标有不同环状标记,那就是电阻。
当用电器两端接入电压为U伏,用电器本身的电阻为R欧时,流过该用电器的电流大小的计算公式是:
这就是著名的欧姆定理。以后我们在初三年级物理课中将会学习到它。