2、电气基础概念入门：从单位到电路元件

电气基础概念入门：从单位到电路元件

1. 单位系统与标准前缀

在电气领域，我们采用国际单位制（SI），它由基本单位米（m）、千克（kg）、秒（s）、安培（A）、开尔文（K）和坎德拉（cd）组成。SI 还使用了一系列标准前缀，这些前缀在我们研究电路时会频繁用到，它们之间存在十进制关系，如下表所示：
| 前缀 | 符号 | 数量级 |
| — | — | — |
| pico | p | (10^{-12}) |
| nano | n | (10^{-9}) |
| micro | μ | (10^{-6}) |
| milli | m | (10^{-3}) |
| kilo | k | (10^{3}) |
| mega | M | (10^{6}) |
| giga | G | (10^{9}) |
| tera | T | (10^{12}) |

2. 基本电量

2.1 电荷与电流

电荷是电路分析中最基本的量，我们关注的是电荷的运动，因为电荷的运动能实现能量的转移。电流定义为电荷随时间的变化率，数学表达式为 (i(t)=\frac{dq(t)}{dt}) 或 (q(t)=\int_{0}^{t}i(x)dx)，其中 (i) 和 (q) 分别代表电流和电荷，电流的基本单位是安培（A），1 安培等于 1 库仑每秒。

虽然金属导体中的电流实际上是由电子运动产生的，但我们采用的是传统的电流方向，即正电荷的运动方向。电流方向的表示方法很重要，规定了电流不仅要有大小，还要有方向。例如，(I = 2A) 表示每秒有 2 库仑的电荷从左向右通过导