基本電路簡介

電路的基本組成元素有：電源、導線、開關及負載，如下圖所示。

PS.本教學內容以直流電為主。

• 電源：直流電，有正負極性。例如：市售1~4號乾電池。
• 導線：連接電源、開關及負載的金屬線。
• 開關：類似導線功能，其提供接通與不接通的狀態。
• 負載：主要消耗電源的元件。

# 電路狀態

• 斷路(Open circuit)：電源、導線及負載的連接中途有斷開的部份。電流無法產生流動。

  

• 通路(Closed circuit)：電源、導線及負載形成一個完整的循環路徑。有電流通過電路。

  

• 短路(Short circuit)：僅電源與導線形成一個完整的循環路徑，因負載等同於導線性質，此時會產生極大電流，造成電路發熱高溫，進而燒毀電路，嚴重時可能引發火災。

  

從上面狀態得知，當電路處於通路狀態時，要避免發生短路現象。故在後續的體驗實作中，電子零件的資料或控制訊號腳位，可以先連接上電路，最後確認連接無誤時，才接上電源(5V、3.3V及GND)。

# 電源 & 負載極性

通常電源與負載的連接需要注意極性，即電源正極連接負載正極；電源負極連接負載負極，若是接反了，會將負載給燒毀了。

不過，並非所有的負載都有極性限制，例如：電阻，就沒有正負極之分。所以，連接電子零件前，必須先確定是否有極性之分，並注意連接的腳位。

下圖是一個5V(Voltage)的電源，連接一個發光二極體(LED)，當電源接上後，大約五秒鐘，LED燒毀了，明明極性沒接錯，是發生了什麼事？

經查詢LED的特性，會發現其運作的電流有一定的限額，超過時會燒毀。修正上方電流過大問題，只需要在連接LED前/後，加上一個電阻(可以稱作限流電阻)，限制整體電路的最大電流量，以避免LED燒毀。

所以電子零件接上電源前，必須注意極性，以及電壓/電流是否超過其額定值。

PS.本篇只帶出簡單的電路知識，若對電壓(Voltage)、電流(Ampere)等有興趣瞭解，再麻煩搜尋相關資料。

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