简单电路
无论是手电筒一按下开关立刻发出明亮光芒，还是台灯插上插头便可照亮书桌，又或是电视机接通电源后屏幕开始显示节目——这些看似五花八门的用电器，其实都有一个共同的基础，那就是电路。电路就像是一条为电流“修建”的道路，只有在这条道路上，电流才能顺利流动，从而驱动各种用电器高效工作。我们身边的所有电气设备，归根结底都是通过电路实现取能与控制。理解电路的结构、工作原理和基本特性，是深入学习电学、了解现代生活用电奥秘的第一步。在后续学习中，你会看到，从最简单的手电筒、玩具汽车，到复杂的电脑、冰箱、智能家居系统，都是由一个个电路有机组成。认清电路的本质，有助于我们分析、排查生活中遇到的用电现象与故障，也为安全用电、科技创新打下坚实的基础。
电路的组成
一个能正常工作的电路，必须具备四个基本组成部分：电源、导线、开关和用电器。缺少其中任何一个，电路就无法正常工作。
以手电筒为例：电池是电源，金属弹片是导线，按压式开关控制通断，灯泡是用电器。四个部分缺一不可——没有电池灯泡不亮，没有开关无法控制，导线断裂电路中断，灯泡烧毁也无法工作。
在绘制电路时，通常用标准的电路图符号代替实物画法。
画电路图时，导线要画成横平竖直的折线，不能画成斜线或弯曲线。这样的电路图清晰规范，方便读图和分析。
电路的三种状态
电路在实际使用中有三种不同的状态：通路、断路和短路。三种状态的性质和后果截然不同，必须仔细区分。
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通路是指电路各部分连接完好，开关闭合，形成完整的闭合回路，电流能够正常流通，用电器正常工作。这是电路的正常工作状态。
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断路是指电路中某处断开，电流无法流通，用电器停止工作。断路的原因可能是开关断开、导线折断、灯泡灯丝熔断等。断路不会损坏电器，只是电流无法通过。
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短路是指导线将用电器两端直接连通，电流绕过用电器走了一条阻力极小的捷径，电路中的电流会急剧增大，造成导线过热甚至起火。
用电路图来区分三种状态：通路中电流从电源正极出发，经过导线、开关、用电器，回到负极；断路中任意一处断开，电流中止；短路中导线直接连接了正负极，电流不经过用电器。
一个由电池、开关、灯泡组成的手电筒电路，灯泡不亮，可能是什么原因？
短路是电路事故中最危险的一种状态。电池短路时，电流极大，电池会迅速发热，严重时可能爆裂或起火。家用电器短路时，大电流会烧毁导线绝缘层，引发火灾。发现短路应立即断开电源。
电流
电荷在导体中定向移动形成电流。就像水管中流动的水，导线中流动的是电荷，而电流的强弱反映的是单位时间内通过导线截面的电荷量的多少。
电流用字母 表示，国际单位是安培，简称安，符号为 A。在实际应用中还常用毫安（mA）和微安（μA）：
电流是有方向的。物理学规定，正电荷定向移动的方向为电流方向。在外电路（电源外部的电路）中，电流从电源正极流出，经过导线和用电器，回到电源负极。这个规定是一个人为约定，实际上在导线中移动的是自由电子，电子的移动方向与电流方向相反。
电流方向与电子移动方向相反。导线中实际移动的是自由电子，从负极流向正极；但物理规定的电流方向是从正极流向负极。记住这个区别，分析电路时以电流方向（正极→负极）为准。
测量电流的工具是电流表（安培表）。使用电流表时，必须将它串联在电路中，电流从电流表的“+”接线柱流入，“-”接线柱流出，不能接反。
串联电路
将两个或多个用电器依次首尾相连，组成一条不分叉的电流通道，这种连接方式叫做串联。串联电路中，电流只有一条路径，所有用电器依次通过同一股电流。
串联电路最重要的特点是：各处电流相等。无论电路中串联了多少个用电器，通过每个用电器的电流值都相同，等于总电流。
其中 是总电流，、、 是各用电器的电流。
例题：如图所示，两个灯泡 和 串联在电路中，电流表 测得通过 的电流为 ，求通过 的电流和干路总电流。
由串联电路各处电流相等的特点：
通过 的电流为 ，干路总电流也为 。
串联电路有一个明显的缺点：某处断路会导致整个电路中断。早期的节日彩灯就是串联的，一旦某个灯泡断路，所有灯泡都会同时熄灭，查找故障非常麻烦。
串联电路中，如果一个用电器断路，整条电路就断开，其他用电器也无法工作。这是串联电路的局限性，实际应用中要根据需求选择合适的连接方式。
并联电路
将两个或多个用电器的两端分别连接在电路的两个公共节点之间，电流可以同时通过多条路径，这种连接方式叫做并联。并联电路中，电流在节点处分叉，各支路相互独立。
并联电路最重要的特点是：干路电流等于各支路电流之和。
其中 是干路（总）电流，、、 是各支路的电流。
例题：两个灯泡 和 并联，通过 的电流为 ，通过 的电流为 ，求干路总电流。
由并联电路干路电流等于支路电流之和：
干路总电流为 。
家庭用电中的各个电器都是并联连接的。客厅的灯、卧室的灯、电视机、空调，各自独立接在两根电源线（火线和零线）之间。这样，每个电器都可以独立开关，互不干扰。
并联电路各支路独立工作，互不影响，这是家庭电路采用并联方式的根本原因。每个房间的灯和电器可以单独控制，一处故障不影响其他用电器的使用。
串联与并联的比较
串联和并联是两种基本的电路连接方式，它们在结构特征和应用场合上有明显区别。
实际电路中，串联和并联往往混合使用。以一套家庭照明为例：客厅的多盏射灯可能相互并联（各灯独立工作），而控制这组射灯的总开关与这组灯串联（总开关断开则所有射灯熄灭）。
例题：一个电路中， 和开关 串联后，再与 并联，最后连接到电源上。当 断开时， 和 各有什么状态？
只控制 所在支路， 所在支路不受影响。这体现了并联电路各支路互不干扰的特点。
判断串联还是并联的关键方法：追踪电流路径。从电源正极出发，看电流有没有分叉——如果电流必须依次通过每个用电器，是串联；如果电流在某处分成两条或多条路径分别通过不同用电器，是并联。
练习题
第1题（电路的组成）
下列关于电路组成的说法，正确的是（ ）
A. 电路中只要有电源和导线，用电器就能工作
B. 开关断开时，电路中仍有电流通过用电器
C. 电路必须由电源、导线、开关和用电器四部分组成，才能正常工作
D. 没有开关的电路无法使用
第2题（电路的三种状态）
小明用一节干电池、一个灯泡、一个开关和导线连成一个电路，闭合开关后灯泡不亮。他将一根导线直接连在灯泡两端，发现电池发热，但灯泡仍不亮。出现这种现象的原因是（ ）
A. 电路发生了断路，电流无法通过
B. 电路发生了短路，电流绕过了灯泡
C. 灯泡功率太大，电流不够用
D. 开关没有真正闭合
第3题（电流的单位换算）
一个小型电动玩具正常工作时，通过电动机的电流为 。下列换算结果正确的是（ ）
A.
B.
C.
D.
第4题（串联与并联的判断）
家庭中，卧室的灯和客厅的灯可以分别用各自的开关控制，互不影响。这说明卧室的灯和客厅的灯的连接方式是（ ）
A. 串联，共用一个开关控制
B. 串联，各自有独立开关
C. 并联，共用一个开关控制
D. 并联，各自有独立开关
第5题（计算题）（并联电路电流计算）
一个并联电路中，、、 三个灯泡并联连接在电源两端。已知通过 的电流为 ，通过 的电流为 ，通过 的电流为 。
（1）求干路上的总电流 。
（2）若将 所在支路的开关断开，干路上的电流变为多少？ 和 是否还能正常工作？
第6题（计算题）（串联电路电流计算）
一个串联电路由电源、开关 、灯泡 和灯泡 依次串联而成。用电流表分别测量各处的电流，测得通过 的电流为 。
（1）通过 的电流和干路总电流各是多少？
（2）若将电路中再串联一个灯泡 ，且 正常工作时电阻较大，整个电路总电流减小为 ，此时通过 和 的电流各是多少？