第一章 基本电气理论
一、电的基本知识
水
原子
原子是构成元素、并保持元素性质的最小粒子。原子含有微小的肉眼看不见的带正、负电荷的颗粒.一滴水里含有几十亿个原子。原子的结构与太阳系的结构相类似，太阳系以太阳为中心， 行星沿轨道围绕太阳旋转。
原子的中心或“太阳”是由被称作质子和中子的微粒组成。质子带正电荷, 中子不带电，而围绕中心旋转的“行星”被称作电子, 它带有负电荷。
从现在起, 当讨论电时, 仅讨论质子和电子, 因为它们是带电荷的微粒。
氢原子是最简单的原子，其构成是一个电子围绕一个质子和一个中子旋转。
和两个微粒之间的引力相反的另一种力, 称为离心力, 因离心力作用于电子, 其结果是使电子沿着质子做环绕运动, 因而, 阻止电子向质子靠近。这种运动就象人在旋转用橡皮带连接的小球时,
得到力的平衡一样。
质子、电子和中子
质子(正)
离心力向外推小球， 而橡皮带却试图将球体引到中心位置， 这些力之间的相互平衡产生了球体的运行轨道. 假如橡皮带断裂， 导致引力丧失， 离心力便会将小球甩出。假如因某种原因，原子发生了这种情况，电子和质子间的引力减弱，在离心力的作用下，电子将脱离自己的轨道被甩出去.
异性电荷总是相互吸引, 而同性电荷则相互排斥。电子排斥电子，质子排斥质子，除非出现中子。
导体
自由电子
为使电子流动， 必须为其提供一个路径, 简单地说, 可以将这种路径(电路)想象成一个从电源（电池正极)开始转一圈又返回电源（电池负极）的环路。 电子在某些物体中移动比在其它物体中移动更容易些，这些物体如铜、铁和铝等可形成很好的电子移动路径， 所以被称作导体。
由于元素铜具有很好的导电性, 它被广泛应用于汽车电气设备。 铜原子核中含有29个质子.
请注意最外圈的单个电子，它并非被牢牢地吸住, 而是很容易地脱离原子核的束缚, 从而成为自由电子。
绝缘体汽车电路图
与导体相对的是绝缘体。绝缘体原子里的电子被牢牢吸在轨道里， 很难或不可能产生电流, 这些材料如橡胶、木头、胶木及陶瓷具很好的抗电性能或“绝缘强度”。介于绝缘体和导体之间的材料产生电流的难易程度亦介于两者之间。所有的导体都对电流产生一定的电阻，电阻的成因是材料的组成或材料的物理形状。
二、电压、电流、电阻
电压
电压是导致电子在导电体内流动的一种电力或压力。
电流
电流只在含有很多自由电子的物体中流动，这些物体被称为导体. 推动及吸引电子脱离轨道并使其在导体里流动所需要的力或压力被称作电动势（EMF）或电子移动力。
电流是对在导体里移动的电子流的称谓. 就如管子里的水由水压推动一样, 导线里的电流则被电压推动。
水的流量是用流量表以加仑/每分钟为单位来计量的,同样，电流是用电流表以安培（amps)为单位来计量的。其做法是将电流表接入电路中。
电阻
所有电子元件和电路都有电阻. 电阻即阻止电流流动及减缓流动的力。 电阻本质上为电“摩擦”,很象液压系统里的节流孔或其它障碍。 电阻将电能转换成其它形式的能，如热能、光能或动能。
没有电流时可用欧姆表直接测量元件的电阻, 计量单位为欧姆。 用电压表间接测电阻可先测出运行电路中的压降，从而显示出电路里被测试部分因电阻而变化的电压.
三、欧姆定律
欧姆定律说明电的特性
早在19世纪, 乔治·西蒙·欧姆便通过实验证明了存在于电压、电流及电阻之间非常精确的关系。人们称这种关系为欧姆定律, 其表述如下：
电路的电流与电压成正比,与电路电阻成反比。
若以另一角度解释欧姆定律,  它可以是： 如果电阻恒定而变化电压，电流将随电压的增大或减小而（成比例地)增大或减小； 如果电压恒定而改变电阻，电流与电阻的变化相反： 电阻变大时电流将减小，而电阻减小时电流增大。