电路理论/变量和单位
一个电子带电荷
-1.602×10E-19 库仑。
电荷是物质的物理性质，当它靠近其他带电物质时会导致它受到力。电荷（符号 q）在 SI 单位中用“库仑”来衡量，用字母 C 表示。
我们知道 q=n*e，其中 n = 电子的数量，e= 1.6*10−19。因此 n=1/e 库仑。一库仑是 6.24150962915265×1018 个电子的总电荷，因此单个电子带电荷为 -1.602 × 10−19 库仑。
重要的是要了解这个“电荷”的概念与静电有关。作为一种概念，电荷具有一个与统计电子组相关的物理边界。 "流动的" 电流是完全不同的情况。“电荷”和电子分开。电荷以光速移动，而电子以1 米/小时的速度移动。因此，在大多数电路分析中，“电荷”是一个抽象的概念，与能量或电子无关，而与信息的流动更相关。
电荷是许多基本定律的主题，例如库仑定律和高斯定律（静电），但在电路理论中很少使用。
电压是将电荷从电场中的一点移动到另一点所需功的量度。因此，"伏特" 单位定义为每库仑（C）的焦耳（J）。
W 代表功，q 代表电荷量。电荷是一个静电概念。伏特的定义在静电和“流动”电子学中是相同的。
电压有时被称为“电势”，因为电压代表电动势（EMF）的差异，可以产生电路中的电流。电压越高，电流的潜力就越大。电压也可以被称为“电压力”，尽管这并不常见。
电压不是以绝对值衡量的，而是以相对值衡量的。英语传统掩盖了这一点。例如，我们说“到纽约的距离是多少？”很明显，这是指从我们站立的地方到纽约的相对距离。但如果我们说“______ 处的电压是多少？”起点是什么？
电压是在两点之间定义的。电压相对于 0 的定义位置。我们说“从 A 点到 B 点的电压是 5 伏”。重要的是要了解 EMF 和电压是不同的东西。
当问“______处的电压是多少？”时，在电路图上查找接地符号。测量从接地到 ______ 的电压。如果问的是“从 A 到 B 的电压是多少？”，那么将红探针放在 A 上，黑探针放在 B 上（而不是接地）。
绝对值称为“EMF”或电动势。两个 EMF 之间的差值是电压。
电流是衡量电流流动的量度。电流以安培（或“安”）为单位测量。安培是“电荷体积速度”，就像可以用“每秒立方英尺的水”来测量水流一样。但电流是基本 SI 单位，是现实中的一个基本维度，例如空间、时间和质量。库仑或电荷不是。库仑实际上是根据安培定义的。“电荷或库仑”是派生 SI 单位。库仑是一个虚构的实体，遗留自 18 世纪的单流体/双流体哲学。
本课程讨论的是所有现代电子产品中存在的流动电能。电荷体积速度（由电流定义）是一个有用的概念，但请了解它在工程中没有实际用途。不要将电流视为一束携带能量通过导线的电子。狭义相对论和量子力学的概念对于理解电子如何在铜中以1 米/小时的速度移动，而电磁能以接近光速的速度移动是必要的。
安培用“A”（大写 A）表示，电流最常用的变量是字母“i”（小写 I）。在库仑方面，安培是
由于复数在电气工程中得到广泛使用，因此电气工程教科书通常使用字母“j”（小写 J）作为虚数，而不是数学教科书中常用的“i”（小写 I）。本维基教科书将采用“j”作为虚数，以避免混淆。
电气理论是关于能量存储和能量在电路中的流动。能量被任意地分割成一个不存在但可以计数的东西，称为库仑。每库仑的能量是电压。库仑的速度是电流。相乘，单位是能量速度或功率……而虚构的“库仑”消失了。
能量最常以焦耳为单位测量，焦耳用“J”（大写 J）表示。能量最常用的变量是“w”（小写 W）。能量符号是 w，代表功。
从热力学角度看，电路消耗的所有能量都是功……所有热量都转化为功。实际上，这是不可能的。如果是这样的话，计算机就不会消耗任何能量，也不会发热。
进入电路和离开电路的所有能量都被认为是“功”的原因是，从热力学角度看，电能是理想的。它都可以被利用。理想情况下，它都可以转化为功。大多数热力学入门课程假设电能是完全有序的（熵为 0）。
能量是功的概念的一个推论是，电路中所有的能量/功率（理想情况下）都可以被解释。进入和离开电路的所有功率的总和应该加起来等于零。理论上，能量不应该累积。当然，电容器会充电，并且在电路断开时可能会保留它们的能量。电感器会产生一个包含能量的磁场，该磁场会通过关闭电路的开关立即消失回电源。
本课程使用所谓的“被动”功率符号约定。电源输入电路的能量为负，离开电路的能量为正。
功率（能量流）计算是本课程的重要组成部分。功率的符号为 w（代表功），单位为瓦特或 W。