电路基础
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- [一、电压（符号：U ；单位：伏特 简称伏 符号 V）](#一、电压（符号：U ；单位：伏特 简称伏 符号 V）)
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- [1. 通俗形象比喻](#1. 通俗形象比喻)
- [2. 专业定义](#2. 专业定义)
- [3. 常用单位换算](#3. 常用单位换算)
- [4. 生活&嵌入式常见电压](#4. 生活&嵌入式常见电压)
- [5. 电路中的作用](#5. 电路中的作用)
- [6. 嵌入式测试实际使用场景](#6. 嵌入式测试实际使用场景)
- [7. 图文脑补](#7. 图文脑补)
- [二、电流（符号：I ；单位：安培 简称安 符号 A）](#二、电流（符号：I ；单位：安培 简称安 符号 A）)
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- [1. 通俗比喻](#1. 通俗比喻)
- [2. 专业定义](#2. 专业定义)
- [3. 常用单位换算](#3. 常用单位换算)
- [4. 电路中的作用](#4. 电路中的作用)
- [5. 嵌入式测试实际场景](#5. 嵌入式测试实际场景)
- [三、电阻（符号：R ；单位：欧姆 符号 Ω）](#三、电阻（符号：R ；单位：欧姆 符号 Ω）)
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- [1. 通俗比喻](#1. 通俗比喻)
- [2. 专业定义](#2. 专业定义)
- [3. 常用单位](#3. 常用单位)
- [4. 电阻在电路三大核心作用](#4. 电阻在电路三大核心作用)
- [5. 实物样子](#5. 实物样子)
- [6. 嵌入式测试场景](#6. 嵌入式测试场景)
- [四、直流电 DC & 交流电 AC](#四、直流电 DC & 交流电 AC)
- 五、电路三种状态：通路、断路（开路）、短路
（电压、电流、电阻、直流电/交流电、通路/断路/短路）
一、电压（符号：U ；单位：伏特 简称伏 符号 V）
1. 通俗形象比喻
把电路=水管系统
- 电压 = 水压
没有水压，水不会流动；
没有电压，电就不会流动，设备就不工作。
2. 专业定义
电压是电路中两点之间的电位差 。
电位有高有低，电荷从高电位往低电位流动，这个差值就是电压。
3. 常用单位换算
- 千伏(kV)、伏(V)、毫伏(mV)、微伏(μV)
- (1,\text{V} = 1000,\text{mV})
- (1,\text{mV} = 0.001,\text{V})
4. 生活&嵌入式常见电压
- 家用市电：220V 交流
- 手机/单片机常用：5V、3.3V 直流
- 工业嵌入式、继电器：12V、24V
- 纽扣电池：1.5V、3V
5. 电路中的作用
- 提供动力，让电荷在导线里流动；
- 给芯片、传感器、模块供电；
- 电压偏高：烧芯片、烧元器件；
- 电压偏低：设备不开机、死机、串口乱码、工作不稳定。
6. 嵌入式测试实际使用场景
- 拿万用表电压档测主板供电脚，看是不是标准3.3V/5V；
- 测试电池供电：满电、亏电时电压变化；
- 插拔外设，测电压是否被拉低；
- 设备死机、重启，首先排查供电电压是否不稳。
7. 图文脑补
电源正极（高电位）→ 有电压差 → 流向负极（低电位）
像瀑布：高度差 = 电压，水流 = 电流
二、电流（符号：I ；单位：安培 简称安 符号 A）
1. 通俗比喻
还是水管模型：
电流 = 水管里流动的水量大小
水压（电压）越大、水管越粗、阻碍越小，流过的水就越多（电流越大）。
2. 专业定义
电荷在导线中做定向移动，形成的流动大小，就是电流。
3. 常用单位换算
- 安(A)、毫安(mA)
- (1,\text{A} = 1000,\text{mA})
嵌入式设备大多都是毫安级，不会很大。
4. 电路中的作用
- 有电压不一定有电流，电路闭合通路才有电流；
- 电流太小：设备带不动、功能异常；
- 电流太大：发热、发烫、烧毁芯片、主板短路冒烟。
5. 嵌入式测试实际场景
- 功耗测试：测待机电流、休眠电流、工作峰值电流；
- 电池续航测试：看电流大小估算能用多久；
- 老化测试：长时间通电监控电流是否异常变大；
- 排查短路：一上电电流飙升，基本就是短路。
三、电阻（符号：R ；单位：欧姆 符号 Ω）
1. 通俗比喻
水管模型：
电阻 = 水管里的节流阀门、过滤网、障碍物
电阻越大，堵得越厉害，水流（电流）就越小；
电阻越小，阻碍越小，电流越大。
2. 专业定义
阻碍电路中电荷定向移动的元器件，对电流起到限制、阻碍作用。
3. 常用单位
欧姆(Ω)、千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)
(1\text{k}\Omega=1000\Omega)
4. 电阻在电路三大核心作用
- 限流
最常用。比如LED灯直接接5V会烧坏，串一个电阻，限制电流大小，保护灯不烧。 - 分压
把高电压分成低电压，给低压芯片、引脚使用。 - 上拉/下拉
嵌入式按键、IO引脚、串口电路必备，固定电平高低，防止乱跳、误触发。
5. 实物样子
电路板上最多的元件：
- 直插：色环电阻，有4个环、5个环；
- 贴片：黑色小长方块，上面有数字或无标识。
6. 嵌入式测试场景
- 看电路原理图识别电阻位置和作用；
- 万用表测电阻好坏、是否开路变值；
- 遇到LED不亮、按键失灵、引脚电平异常，优先怀疑周边电阻。
四、直流电 DC & 交流电 AC
1. 直流电 DC
特点
- 电流方向固定不变，大小基本平稳；
- 永远从正极 → 负极，不反向。
来源
干电池、锂电池、充电宝、电源适配器、电路板内部供电。
嵌入式应用
所有单片机、芯片、传感器、蓝牙、WiFi模块 全部只用直流电 。
没有任何嵌入式芯片直接用220V交流电。
2. 交流电 AC
特点
- 电流方向周期性来回变换；
- 大小一直在波动。
来源
家里墙壁插座 220V 市电、工业380V电。
关键知识点
交流电不能直接给芯片用 ！
必须经过：
220V交流 → 电源适配器/开关电源 → 转换成5V/12V直流 → 给嵌入式主板供电。
3. 一句话区分
- AC交流：家用插座，方向来回变；
- DC直流：电池、适配器、板子内部，方向恒定。
五、电路三种状态：通路、断路（开路）、短路
1. 通路（正常工作状态）
概念
电路完整闭合，导线、元器件连接完好，没有断开，电流可以正常流通。
现象
设备正常上电、正常开机、所有功能正常运行。
测试场景
产品出厂正常状态，就是通路；测试功能用例都是基于通路状态做的。
2. 断路 也叫开路
概念
电路中间某处断开，线路不通，电流完全无法流动。
常见原因
- 导线折断、接口松动没插紧；
- 焊点虚焊、脱焊；
- 电阻、芯片烧毁内部断开；
- 排线断裂。
现象
设备完全不开机、没任何反应 ；
串口无输出、模块不工作、按键没反应。
测试场景
嵌入式测试经常遇到：接触不良、排线没插好、虚焊，全属于断路故障。
3. 短路（危险故障状态）
概念
电源正极和负极，不经过任何负载、直接连通 。
相当于水管进水口和出水口直接接死，没有任何阻碍。
后果
电流瞬间变得极大 → 发热、发烫、烧线、烧芯片、烧主板、甚至冒烟起火、电源跳闸。
常见原因
- 接线正负极接反、误碰；
- 焊锡太多连到相邻引脚；
- 金属异物掉到电路板正负极之间；
- 元器件击穿短路。
测试场景
新人接线、插拔模块最容易搞短路；
嵌入式硬件测试必须严防短路，上电前先检查接线。