【嵌入式入门】硬件基础1_嵌入式硬件基础

前言:书写这系列文章的目的有两点
①在于记录我的嵌入式具体学习情况,为后来的学者提供一个可以观摩的方向
②加强自己的输出能力,争取通过讲解的方式让自己更好的理解内容
最后声明本人是小白选手,如果在内容的书写上有问题存在请直接在评论区指出Thanks♪(･ω･)ﾉ,硬件基础课学习链接
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本节概述

1.电流,电压,电阻的相关概念
2.计算三者关系的欧姆定律
3.安全用电的小科普

1. 电流 ( I )

1.1 电流产生的原因---->电子的移动

(不考虑夸克的情况下)世间万物的最小组成粒子为原子,而原子由带正电的原子核(原子+中子)和带负电的电子构成,质子、中子、电子是构成原子的三种基本粒子,下图演示了碳原子的结构,它有 6 个质子、6 个中子和 6 个电子.

绝大多数固体材料稳定且不导电底层原因:结构稳定,没有可以自由移动的电子

金属之所以可以导电的原因:①原子核不变->材料稳定(即铜是铜,铁是铁)②原子核对最外层的电子束缚力弱,因而产生了可以自由移动的电子

电流的产生:本质即为电子朝某一个方向的移动

1.2 电流的单位

1.2.1 电流的大小 安培(A)

*前提知识点:
①元电荷是一个电子所带的负电荷的量*
②1A=10^3mA
1
2
3

1.2.1 电量的度量单位 毫安时

3400mAh表示该电池可以以3.4A的电流放电一小时

1.3 电流的闭合–>电路

爱迪生先后使用了6000多种材料,试验了7000多次,最后发现了钨丝,带领人类走入了电灯时代

只需要知道这个事实即可,在后面的仿真软件中我们都是默认电流从正极流向负极

1.4 直流电(DC)和交流电(AC)

全拼
DC = Direct Current
AC =  Alternating Current
1
2
3

2.电压 ( U )

2.1 电压的本质–>电势能

一个物体存在电势差就意味着它有驱动电子移动的能力,电势差所蕴含的能量可以类比一个瀑布的高度差(一个瀑布的高度越高,上层水的重力势能就越大转化后的水的动能就越大).所以电压越大,电势能就越大,推动电流流动的能力就越强.

2.2 电压的单位 伏特(V)

3.电阻 ( R )

3.1电阻的本质 -->阻碍电流的流动

3.2电阻的单位 欧姆(Ω)

	在常见贴片电阻上会用数字表示的阻值大小,但是使用的不是科学计数法而是数字索位标称法
1

数字索位标称法就是在电阻体上用三位数字来标明其阻值。它的第一位和第二位为有效数字，第三位表示在有效数字后面所加“0”的个数。这一位不会出现字母。
　　例如：【472】表示“4700Ω”；【151】表 示“150Ω”。
如果是小数。则用“R”表示“小数点”。并占用一位有效数字，其余两位是有效数字。
　　例如：【2R4】表示“2.4Ω”；【R15】表示“0.15Ω”。

4.欧姆定律

在初中的物理中我们可以得知串联分压,并联分流;
并联的电器两端的电压相同,因为电源是使电器两端产生电压差，只有电流经过电器后才能有压降。并联电路的两个电器的前端是在同一个电位上，后端也在同一个电位上，电流同时经过两个电器；而串联时，电流经过两电器是分先后的，电流经过电器（电阻）后会产生压降。上下楼是串联，左右楼是并联，但不完全一样，水塔供水取决于各家楼层的高度，不分用水先后，楼层越低，压差越大，水越猛。
知道了这个定理结合上面的欧姆定理可以得到下图

5.安全用电科普

假设我们人体皮肤在潮湿的环境下,皮肤上的角质层的电阻值为500Ω,在36V的电压下产生的电流值为0.072A = 72mA,所以一般来说36V以下对于人来说是安全的.