电
能够向用电器提供电能的装置叫作电源（power supply）。
电源有直流和交流两种，家庭电路中的电源一般为交流电源。直流电源的两极有正、负之分。正极通常标有“+”号，负极标有“-”号。
在电路中控制电路通断的装置叫作开关。通常每个用电器都由相应的开关控制，开关是安全用电的重要保障。
这种处处连通的电路过作通路（叫闭合电路）。如果没有闭合开关，或者导线没有连接好，即电路在某处断开，处在这种状态的电叫作断路（又叫开路）。 不经过用电器，直接用导线把电源两极连接起来的电路叫作短路。发生短路时，会烧毁电源，甚至引起火灾。因此在用电时一定要避免短路。
电路的基本连接方式有两种。
- 一种方式是把电路中的元件依次连接起来，电流流经第一个元件后又依次流经其他的元 件，这种连接方式叫作串联(series connection) ，按照这种方 式连接起来的电路叫串联电路。串联电路中，只要有某一处断开，整个电路就成为断路。
- 另一种方式是把电路中的元件并列地连接在电路中的两点之间，电路中的电流分为几个分支，分别流经几个元件，这种连接方式叫作并联(parallel connection) ，按照这种方式连接起来的电路叫并联电路。在并联电路中一个支路的某一处断开，其他支路的用电器仍可以工作。教室中的电灯就是并联连接的。
电荷
摩擦过的硬橡胶棒或玻璃棒能够吸引轻小物体，我们就说硬橡胶棒或玻璃棒带了电，或者说它带有了电荷(electric charge)。用摩擦的方法使物体带电的现象叫摩擦起电。
自然界中只存在两种电荷。规定用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫正电荷，用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带的电荷叫负电荷。 根据实验结果可知，电荷间相互作用的规律是同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
实验表明，带电物体的尖端容易产生放电现象。
放电现象
放电，就是使带电的物体不带电。放电并不是消灭了电荷，而是引起了电荷的转移，正负电荷互相抵消， 使物体不显电性。 当高压带电体与导体靠得很近时，会使它们之间的空气瞬间导电，形成电流。由于电流特别大，使空气发声、发光，产生电火花， 这种放电现象叫火花放电。我们在生活中经常会遇到火花放电。干燥的冬天，身穿毛衣和化纤衣服长时间走路之后，由于摩擦，身体上会积累静电荷。这时如果手指靠近金属物品，手上会有针刺般的疼痛感。这就是由火花放电引起的。如果拿一把钥匙，让钥匙的尖端靠近其他金属体，就会避免疼痛。在光线较暗的地方试一试，在钥匙尖端靠近金属体的时候，不但会听到响声，还会看到火花。
地球是良好的导体，由于它特别大，所以能够容纳大量电荷而电势并不明显地升高，就如同从海洋中抽水或向海洋中放水，并不能明显改变海平面的高度一样。如果用导线将带电体与地球相连，电荷将从带电体流向地球，直到它不再带电。（如果物体带正电，实际上是 自由电子从大地流向物体。这等效于正电荷从物体流向大地。） 生产、生活实际中，有很多物体都需要避免电荷的积累，否则就会给生产、生活带来安全隐患。避免电荷积累的有效方法就是及时地将正、负电荷进行中和抵消，而将需要避免电荷积累的物体接地则 是一项简单而又有效的措施。如油罐车进行加油工作时，若车与机器 表面的电荷积累过多，就会出现火花放电，从而引起火灾或爆炸。为此，油罐车加油工作时就要接地，在一些工厂或实 验室里，存在大量易燃气体。工作人员要穿一种特制的鞋。这种鞋的 导电性能很好，能够将电荷导入大地，避免电荷在人体上积累，以免产生火花放电，引起火灾。
空中的云层带电后，带电云层之间或带电云层和地面之间发生强烈放电时，会产生耀眼的闪光和巨响，这就是闪电和雷鸣。闪电的放电电流可以高达几十万安培，若云层与地面建筑物之间发生放电，就会使建筑物遭受严重损坏。为了避免地面物体遭到雷击，人们设计了避雷针。避雷针是针状金属物，装在建筑物的顶端，用粗导线与埋在地下的金属板相连，以保持与大地的良好接触。避雷针可以利用尖端放电把云层所带的电导入地球，从而达到避雷的目的。
电荷是物质的物理属性，当物质置于电磁场中时，电荷会使其受到力。电荷可以是正电荷或负电荷（按照惯例，通常分别由质子和电子携带）。同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。不带净电荷的物体被称为电中性的。关于带电物质如何相互作用的早期知识现在被称为经典电动力学，并且对于不需要考虑量子效应的问题仍然是准确的。
电荷是一种守恒性质；一个孤立系统的净电荷，即正电荷的数量减去负电荷的数量，是不会改变的。电荷由亚原子粒子携带。在普通物质中，负电荷由电子携带，正电荷由原子核中的质子携带。如果一块物质中的电子比质子多，它将具有负电荷；如果电子少于质子，它将具有正电荷；如果电子和质子的数量相等，它将是中性的。电荷被量化；它是称为基本电荷 e 的单个小单位的整数倍 ，这是可以自由存在的最小电荷。称为夸克的粒子具有较小的电荷，是 1/3 e 的倍数，但它们仅在电荷为 e 整数倍的粒子中结合。在标准模型中，电荷是绝对守恒的量子数。质子的电荷为+e，电子的电荷为-e。
电荷被量化；它是称为基本电荷 e 的单个小单位的整数倍，约为 1.602×10−19 C 、 [1] ，这是可以自由存在的最小电荷。称为夸克的粒子具有较小的电荷，是 1/3 e 的倍数，但它们仅在电荷为 e 整数倍的粒子中结合。在标准模型中，电荷是绝对守恒的量子数。质子的电荷为+e，电子的电荷为-e。
电荷产生电场。 [2] 移动的电荷也会产生磁场。 [3] 电荷与电磁场（电场和磁场的组合）的相互作用是电磁（或洛伦兹）力的来源，
电荷是物质的基本属性，在其他带电荷的物质存在时表现出静电吸引或排斥。电荷是许多亚原子粒子的特征。自由粒子的电荷是基本电荷 e 的整数倍；我们说电荷是量化的。迈克尔·法拉第在他的电解实验中第一个注意到电荷的离散性质。罗伯特·密立根的油滴实验直接证明了这一事实，并测量了基本电荷。人们发现，夸克这种粒子的分数电荷为 - 1/3 或 + 2/3 ，但人们相信它们总是以整数电荷的倍数出现；从未观察到独立的夸克。
按照惯例，电子的电荷是负的，-e，而质子的电荷是正的，+e。具有相同符号的带电粒子相互排斥，具有不同符号的带电粒子相互吸引。库仑定律通过断言静电力与它们的电荷乘积成正比，与它们之间的距离的平方成反比来量化两个粒子之间的静电力。反粒子的电荷等于相应粒子的电荷，但符号相反。
宏观物体的电荷是组成它的粒子的电荷之和。这种电荷通常很小，因为物质是由原子组成的，而原子通常具有相同数量的质子和电子，在这种情况下，它们的电荷相互抵消，产生净电荷为零，从而使原子呈中性。
离子是失去一个或多个电子的原子（或原子团），赋予其净正电荷（阳离子），或者获得一个或多个电子，赋予其净负电荷（阴离子）。单原子离子由单个原子形成，而多原子离子由两个或多个键合在一起的原子形成，在每种情况下产生带有正或负净电荷的离子。
由正电荷感应的电场（左）和由负电荷感应的电场（右）。
在宏观物体的形成过程中，组成原子和离子通常结合形成由与中性原子电键合的中性离子化合物组成的结构。因此，宏观物体总体上倾向于中立，但宏观物体很少是完全中立的。
有时，宏观物体含有分布在整个材料中的离子，严格束缚在适当的位置，为物体提供整体净正电荷或负电荷。此外，由导电元件制成的宏观物体或多或少可以轻松地（取决于元件）接受或释放电子，然后无限期地保持净负电荷或正电荷。当物体的净电荷不为零且静止时，这种现象称为静电。这可以通过将两种不同的材料摩擦在一起来轻松实现，例如将琥珀与毛皮摩擦或将玻璃与丝绸摩擦。通过这种方式，非导电材料可以在很大程度上带正电或负电。从一种材料获取的电荷转移到另一种材料，留下相同数量的相反电荷。电荷守恒定律始终适用，使带负电荷的物体带有相同数量的正电荷，反之亦然。
即使物体的净电荷为零，电荷也可能在物体中分布不均匀（例如，由于外部电磁场或结合的极性分子）。在这种情况下，物体被称为偏振的。由于极化而产生的电荷称为束缚电荷，而物体上由从物体外部获得或失去的电子产生的电荷称为自由电荷。导电金属中电子沿特定方向的运动称为电流。
在发现电荷的量子化特性后，乔治·斯托尼 (George Stoney) 于 1891 年提出了电荷的基本单位“电子”。 J. J. Thomson 随后于 1897 年发现了我们现在称为电子的粒子。该单位今天被称为基本电荷、电荷的基本单位，或简称为 e，电子的电荷为 -e。孤立系统的电荷应该是基本电荷 e 的倍数，即使在大尺度上电荷似乎表现为连续量。在某些情况下，谈论基本电荷的分数是有意义的。例如，在分数量子霍尔效应中。
电压
元件接线端之间的电压定义为将单位电荷 (1 库仑， 1C) 从一个接线端逆着电场方向移动到另一个接线端所做的功。电压用伏特 (V) 计量， 1 伏特等于 1焦耳 (J) 每库仑 (C) 。〔AD，5〕
电流
流经元件的电流定义为从一个接线端经过元件到达另一个接线端的电荷流动率。电流用安培 (Amperes, A) 计量，安培等于1 库仑每秒。〔AD，5〕
电流和电流的方向
不同物质的原子结构不同，原子中电子的运动状态就不同。大量原子或分子组成大块物质时，由于原子或分子间的相互作用，原子中电子的运动状态也会有所变化。例如，在由大量金属原子组成的金属中，原子中离原子核最远的一些电子可以摆脱原子核的束缚，在整个金属中自由移动，这类电子叫作自由电子（free electron)。原子中其余部分叫作原子核，自由电子可以在它们之间跑来跑去，就像气体中的分子那样做自由运动。可以自由运动的电荷叫自由电荷，金属导体中的自由电荷就是自由电子。 电子是什么？
在电路中，由于电源的作用可使自由电荷定向移动，这种自由电荷的定向移动就形成了 **电流(elcctric current)**。电流流过用电器时做功就会把电源的电能 转化为其他形式的能。
金属导体中的电流，实际上是带负电的自由电子定向移动形成的。但在一般情况下， 负电荷沿某一方向运动产生的效应和等量的正电荷沿相反方向运动产生的效应是一样的。人们规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。按照这个规定， 在一个闭合电路中，电流从电源的正极流出，经过用电器，流向电源的负极。
电流的符号是 I。在国际单位中，电流的单位是安培，简称为安，用符号 A 表示。除了安外，电流的单位还有毫安（mA）、微安（uA）等。
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电路
- 分立元件电路
- 集成电路
电学
基本电学
主条目：基本电学
- 电子（electron）：在原子中，围绕在原子核外面带负电荷的称为电子。
- 电路（electrics circuit）:由电源、用电器、导线等连接组成的电流通道，分为闭合电路和开合电路。不经负载的闭合电路被称之为短路。电子元器件在电路中的连接方法有串联和并联两种基本形式。
- 电压（voltage）或称电势差，是趋使电子流经导线的一种潜能，若把电荷从一点移到另一点必须对电场做功就称两点之间存在电压（电势差）。
- 电子流 在电路中正电荷其实不移动，实际移动为电子，电子流的方向为电流的反向
- 电荷（electric charge）是电子负荷的量，电场之源。当正电荷发生净移动时，在其移动方向上即构成电流。
- 电阻（electric resistance）：限制电路中电流的量，亦称为电流的阻力。
- 阻抗（impedance）：交流电路中对电流限制能力(以同电阻用于直流电路非常相似的方式)的一种度量。定义为电压除以电流
- 电功率（electric Power）：定义为单位时间内所作之功。因导线不积存电荷，故在一闭合电路中有多少电荷通过电池必有相同量之电荷通过电阻。
- 电场（electric field）：正或负电荷周围产生电作用的区域，电场方向由高电势指向低电势。
- 电容（capacitance）：加电压至金属平行板上，电荷会分布于其上，而其所表现的比例常数值，也是存储电荷能力的度量。
- 电感（inductance）：线圈由变化磁场对另一个线圈（互感,M）或自身（自感,L）产生电压能力的度量
应用电学
- 电源（power supply）：干电池与家用的110V/220V 交流电源是常见的电压源。
- 充电（electrify）
- 变压/整流（rectification/commutation）：把交流电(不断改变方向的电流)变为直流电,只允许电流朝一个方向流动。电灯和电机使用交流电,但大多数电子设备需用直流电。
- 导体 （conductor）
- 接地（ground connection; grounding; earthing）
- 电击（electric shock）：经由导体接触到某程度的电压源，人体只要1mA就会有触电之感觉，5mA以上就会有肌肉痉挛现象，在严格控制下可作为医疗使用，但未受控制下将会造成生命危险。
电阻
串联电阻
对于串联的电阻，其总电阻是单个电阻的总和。
并联电阻
如果电阻的端子连接到相同的两个节点，则电阻是并联的。等效总电阻小于最小的并联电阻。作者是威利·麦卡利斯特。
术语
节点 —— 连接 222 个 或更多个 元件连接的结合点称为 _节点_。下面的示意图显示了由五个元件（由橙色矩形抽象地表示）连接形成的单个节点（黑点）。
由于原理图上的线代表了完美的零电阻导体，因此没有规则说多个元件的线必须在一个节点上。我们可以绘制 分布式 节点，与上图其实完全相同，如下图所示。这两种节点表示完全相同的事情。
分布式节点可能全部展开，包含许多线段、弯头和点。不要分心，这只是一个节点。将理想元件与完美导体连接意味着分布式节点上的电压相同。
这是一个逼真的电路图，分布式节点标记为：
回路 —— 回路 是指通过电路元件的任何闭合路径。要绘制回路，可以选择任何节点作为起点，并绘制通过元件和节点的路径，直到路径返回到开始的节点。只有一个规则：回路只能访问（传递）一个节点 _一次_。如果回路重叠或包含其他回路，也是没问题的。 回路分析
网格 —— _网格_是一个内部没有其他回路的回路。可以将网格视为电路的每个“开放窗
参考节点 ——在电路分析中，我们通常选择电路中的一个节点作为_参考节点_。相对于参考节点测量其他节点处的电压。任何节点都可以作为参考，但是简化电路分析的两种常见选择是：
- 为电路供电的电压或电流源的负极端子，或连接到最大数量分支的节点。
接地 —— 参考节点通常称为 接地_。_接地 的概念有三个重要含义。
接地是
- 在参考点处测量电压。
- 电流返回其源的返回路径。
- 与地球的直接物理连接，这对安全很重要。
如果电器或工具发生故障并且意外地在高内部电压和设备的金属表面之间产生短路，则将大的危险电流引导到地面而不是通过你的身体，这样会更安全。设备的金属外壳连接到地线，该地线穿过家庭的电气系统并流出地面，从而将危险电流引导到远离人的安全地方。当器具或工具正常工作时，安全接地线中的电流为零。
接地节点的名称来自第三个含义。但另外两个同样重要。
https://en.wikipedia.org/wiki/Electrical_resistance_and_conductance
分子 原子
物质是由分子、原子等微观粒子构成的，这些粒子处于不停的运 动之中
在物理变化中，分子不会变成其他分子；在化学变化中，分子会 变成其他分子。构成物质的分子是保持该物质化学性质的最小粒子。
3. 在化学变化中，分子可以分为原子，原子又可以结合成新的分子。 4. 在化学变化中，原子不能再分，它是化学变化的最小粒子。
由分子构成的物质，分子是保持其化学性质的最 小粒子
分子是由原子构成的在化学变化中，分子可以分成原子，原子又可以结合成新的分子，原子是“化学变化”中的最小粒子
原子是由居于原子中心的原子核与核外电子构成的。原子核是由质子和中子构成的。每个质子带1个单位的正电荷， 每个电子带1个单位的负电荷，中子不带电。
由于原子核内质子所带电荷与核外电子的电荷 数量相等，电性相反，因此，原子不显电性。可 见，原子核所带的正电荷数（核电荷数）就等于核 内的质子数，也等于核外电子的数目
在含有多个电子 的原子中，核外电子具有不同的运动 状态，离核近的电子能量较低，离核越 远，电子的能量越高。离核最近的电子 层为第一层，次之为第二层，依次类推 为三、四、五、六、七层，离核最远的 也叫最外层。核外电子的这种分层运动 又叫做分层排布（如图3-10）。已知原 子的核外电子最少的只有一层，最多的 有七层，最外层电子数不超过8 个（只 有一层的，电子不超过2个）。
氖、氩等稀有气体不易与其他物质发生反应，化学性 质比较稳定，它们的原子最外层都有8个电子（氦为2个电 子），这样的结构被认为是一种相对稳定的结构。钠、镁、 铝等金属的原子最外层电子一般都少于4个，在化学反应 中易失去电子；氯、氧、硫、磷等非金属的原子最外层电 子一般都多于4个，在化学反应中，易得到电子；都趋于 达到相对稳定的结构。
以金属钠与氯气的反应为例，钠原子的最外层有1个 电子，氯原子的最外层有7个电子，当钠与氯气反应时， 钠原子最外层的1个电子转移到氯原子的最外层上，这样 两者都形成相对稳定的结构。
在上述过程中，钠原子因失去1个电子而带上1个单 位的正电荷；氯原子因得到1个电子而带上1个单位的负 电荷。这种带电的原子叫做离子。带正电的原子叫做阳离 子，如钠离子（Na+ ）；带负电的原子叫做阴离子，如氯 离子（Cl- ）。带相反电荷的钠离子与氯离子相互作用就形 成了氯化钠。可见，离子也是构成物质的粒子 （Na+ 表示1个钠离子带1个单位正电荷，Cl-表示1个氯离子带1个单位负电荷；右上角的“+”“-”表示 电性）
- 原子的由核外电子（每个电子带1个单位负电荷）和原子核构成。原子核由质子（每个质子带1个单位正电荷）和中子（不带电）构成。
核电荷数＝质子数＝核外电子数 - 原子中的核外电子是分层排布的，可以用原子结构示意图表示。
- 构成物质的粒子除原子、分子之外，还有离子。带电的原子叫做离子。
- 以一种碳原子的质量的1/12 作为标准，其他原子的质量与它相比 较所得的比，作为这种原子的相对原子质量
元素
元素是质子数（即核电荷数）相同的一类 原子的总称。在物质发生化学变化时，原子的种类不变，元素也不会改变。元素的化学性质与其原子的核外电子排布，特别是最外层电子的数目有关。
基尔霍夫定律 (文章) | 欧姆定律和带电阻的电路 | 可汗学院 (khanacademy.org)
基本法的适用（文章） |可汗学院 (khanacademy.org)
Ngspice，开源的Spice电路模拟器 - 简介 (sourceforge.io)
电荷、电场和电势 | 物理 | 科学 | 可汗学院 (khanacademy.org)
基尔霍夫定律
该定律也称为基尔霍夫第一定律或基尔霍夫结点法则，它规定，对于电路中的任何节点（结点），流入该节点的电流之和等于流出该节点的电流之和；或等价：
The algebraic sum of currents in a network of conductors meeting at a point is zero.
在一点相遇的导体网络中电流的代数和为零
Kirchhoff’s circuit laws were originally obtained from experimental results. However, the current law can be viewed as an extension of the conservation of charge, since charge is the product of current and the time the current has been flowing. If the net charge in a region is constant, the current law will hold on the boundaries of the region.[2][3] This means that the current law relies on the fact that the net charge in the wires and components is constant.
基尔霍夫电路定律最初是根据实验结果得出的。然而，现行定律可以被视为电荷守恒定律的延伸，因为电荷是电流和电流流动时间的乘积。如果一个区域中的净电荷恒定，则现行定律将适用于该区域的边界。 [2] [3] 这意味着现行定律依赖于电线和组件中的净电荷恒定的事实。
A matrix version of Kirchhoff’s current law is the basis of most circuit simulation software, such as SPICE. The current law is used with Ohm’s law to perform nodal analysis.
基尔霍夫电流定律的矩阵版本是大多数电路仿真软件（例如 SPICE）的基础。电流定律与欧姆定律一起使用来进行节点分析。
基尔霍夫电压定律
沿着一条闭合电路（或闭环），电位的上升和电位的下降的代数和为零。
The directed sum of the potential differences (voltages) around any closed loop is zero.
任何闭环周围的电势差（电压）的有向和为零。
∑ 是希腊字母大写西伽马Sigma。在数学标记中，它代表 总和 的计算。它用于汇总许多相关的数量。
电压都是正的？
如果你想知道：如果电压加起来等于零，它们如何都能是正的？没事。电压箭头和极性符号只是电压的参考方向。当电路分析完成，一个或者多个沿着回路的原件电压关于电压箭头会是负的。实际的电压的符号总会在计算时抵消。
缩写与出处
AD，《模拟和数字电子电路基础》 ，清华大学出版社，歆杰、朱桂萍、刘秀成译，2008。
C，《编码》，电子工业出版社，左飞、薛佟佟译，2010。
ICA，《电路分析导论》，机械工业出版社，陈希有、张新燕、李冠林译，2014。
WP，维基百科。