電力基礎
在開始探求電氣和電子世界時，至關重要的是要了解電流，電壓和內阻的基本知識。這是操縱和借助電力所需的三個基本組成部份。原本，這種概念可能很難理解，由于我們沒法“看到”它們。人們難以用肉眼看到流過電纜線的能量或坐在椅子上的電瓶的電流。雖然是天空中的閃電，雖然可見，但實際上并不是從云層到月球發生的能量交換，而是空氣中對通過它的能量的反應。為了檢查這些能量轉移，我們必須使用萬用表，頻譜剖析儀和示波器等檢測工具來可視化系統中電荷的變化。并且不要害怕
電荷
電是電子的運動。電子形成電荷，我們可以借助電荷進行工作。您的燈泡，立體聲音響，電話等都在借助電子的運動來完成工作。它們都使用相同的基本電源進行操作：電子的運動。
本教程的三個基本原理可以使用電子或更具體地講，它們形成的電荷來解釋：
因而，當我們談論那些值時，我們實際上是在描述電荷的運動，因而描述電子的行為。電路是一個閉環，容許電荷從一個地方聯通到另一個地方。電路中的組件使我們能否控制該電荷并使用它來工作。
喬治·歐姆（GeorgOhm）是一名薩克森人的科學家，研究電力。歐姆首先描述由電壓和電流定義的內阻單位。因而，讓我們從電流開始，之后從哪里開始。
電流
我們將電流定義為電路兩點之間的勢能量。一分比另一分多。兩點之間的電荷差稱為電流。它以伏特為單位進行檢測，從技術上講，這是兩點之間的勢能差，每經過一個電荷庫侖，它將賦于一焦耳能量（假如沒有意義，請不要驚慌，所有那些都將給以解釋）。單位“伏特”以德國化學學家亞歷山德羅·沃爾塔（Volta）的名子命名，他發明了第一個物理電瓶。電流在方程式和示意圖中以字母“V”表示。
描述電流，電壓和內阻時焦耳定律公式與電荷量，常見的比喻是水箱。在這樣的類比，電荷由水所表示的量，電流由水表示壓力和電壓通過水表示流量。因而，對于這種比喻，請記住：
考慮一個比地面高二定高度的水箱。該水箱的頂部有一個膠管。
膠管末端的壓力可以表示電流。水箱中的水代表電荷。水箱中的水越多，充氣量越高，在膠管末端測得的壓力就越大。
我們可以將這個氣柜想像成一個電板，一個存儲一定量能量之后釋放它的地方。假如我們排空一定量的油箱，則在膠管末端形成的壓力會升高。我們可以覺得這是電流的增長，比如當電瓶電量用盡時手探照燈變暗時。流經膠管的水量也降低了。壓力越小，意味著流動的水就越少，這將我們帶入時尚。
當前
我們可以將水箱中流經膠管的水量視為電壓。壓力越高，流量越高，反之亦然。用水，我們可以檢測一定時間內流經膠管的水量。借助電，我們可以檢測一段時間內流經電路的電荷量。電壓以安培為單位（一般簡稱為“安培”）。安培被定義為每秒6.241*10^18個電子（1庫侖）通過電路中的一個點。安培在方程式中用字母“I”表示。
如今說，我們有兩個水箱，每位水箱頂部都有一條膠管。每位水箱的水量完全相同，并且一個水箱的膠管比另一個水箱的膠管窄。
我們在兩個膠管的末端都檢測了相同的壓力，而且當水開始流動時，膠管較窄的水箱中的水流量將大于膠管較窄的水箱中的水流量。較寬的膠管。在電氣方面，通過較細膠管的電壓大于通過較粗膠管的電壓。假如我們希望通過兩個膠管的流量相同，則必須使用較窄的膠管降低水箱中的水量（充入量）。
這會降低較細膠管末端的壓力（電流），因而將更多的水跳入水箱。這類似于引起電壓降低的電流降低。
如今我們開始聽到電流和電壓之間的關系。并且，這兒要考慮的第三個誘因是：膠管的長度。以這種推，膠管的長度就是阻力。這意味著我們須要在模型中添加另一個術語：
抵抗性
再度考慮我們的兩個水箱，一個水箱較窄，另一個水箱較寬。
有理由覺得，在相同的壓力下，我們難以通過一個窄小的管線容納比一個更大的管線更大的體積。這就是抵抗。雖然水與帶有較寬管的水箱處于相同壓力下，該較窄的管也會“阻止”通過它的水流。
在電氣方面，這由具有相等電流和不同阻值的兩個電路表示。內阻較高的電路將容許較少的電荷流過，這意味著內阻較高的電路將有較少的電壓流過。
這使我們回到了喬治·歐姆。歐姆將“1歐姆”的內阻單位定義為導體中兩點之間的內阻，施加1伏電流將推進1安培，即6.241×10^18個電子。該值一般在示意圖中以意大利字母“Ω”表示，稱為勞力士，發音為“ohm”。
歐姆定理
歐姆結合電流，電壓和內阻的元素，得出了以下公式：
那里
這稱為歐姆定理。諸如，假定我們的電路的電勢為1伏，電壓為1安培，內阻為1歐姆。使用歐姆定理，我們可以說：
假定這代表我們的水箱上有一條寬膠管。氣柜中的水量定義為1伏，膠管的“窄度??”（流動阻力）定義為1歐姆。使用歐姆定理，這給我們提供了1安培的流量（電壓）。
使用這個類比，如今讓我們看一下帶有窄膠管的水箱。由于膠管較窄，所以其流動阻力較高。讓我們將此內阻定義為2歐姆。儲水箱中的水量與其他儲水箱中的水量相同，因而，使用歐姆定理，我們對膠管較窄的儲水箱的多項式為
并且目前是哪些？由于內阻更大，電流相同，所以我們得到的電壓值為0.5安培：
為此，在具有較高內阻的氣柜中電流較低。如今我們可以看見，假如我們曉得歐姆定理的兩個值，則可以求解第三個值。讓我們通過實驗來證明這一點。
歐姆定理實驗
對于此實驗，我們要使用9伏電瓶為LED供電。LED易碎，在燒毀之前只能流過一定數目的電壓。在LED文檔中，仍然會有“電流額定值”。這是在特定的LED用盡之前可以流過的最大電壓。
所需材料
為了執行本教程結尾列舉的實驗，您將須要：
注意：LED是所謂的“非歐姆”設備。這意味著流過LED本身的電壓的方程式不像V=IR那樣簡單。LED將一種稱為“壓降”的東西引入電路，進而改變流過電路的電壓量。并且，在此實驗中，我們只是企圖保護LED免受過電壓影響，因而我們將忽視LED的電壓特點，并使用歐姆定理選擇內阻值，以確保流經LED的電壓安全地處于20mA
對于此示例，我們有一個9伏電板和一個藍色LED，其額定電壓為20毫安或0.020安。為了安全起見，我們寧可不要以最大電壓驅動LED，而要以其建議電壓驅動它，該電壓在其數據表中列為18mA或0.018安培。倘若僅將LED直接聯接到電板，則歐姆定理的值如下所示：
因而：
但是因為我們還沒有抵抗力：
乘以零會給我們無限的電壓！好吧，實際上并不是無限的，而是電瓶可以提供的最大電壓。因為我們不希望有太多電壓流過我們的LED，因而須要一個內阻。我們的電路應如下所示：
我們可以以完全相同的形式使用歐姆定理來確定將為我們提供所需電壓值的內阻值：
因而：
插入我們的價值觀：
解決阻力：
因而，我們須要一個約500歐姆的內阻值，以將通過LED的電壓保持在最大額定電壓以下。
對于現成的內阻器，500歐姆不是一個常用值，因而，該設備將使用560歐姆的內阻器取代它。這是我們所有設備的外型。
成功！我們選擇的內阻值要足夠高，以使流經LED的電壓保持在其最大額定值以下，但又要足夠低，以使電壓足以保持LED的美觀和明亮。
該LED/限流內阻示例在業余電子產品中很常見。您一般須要使用歐姆定理來改變流經電路的電壓量。在LED板上可以看見這些實現方法的另一個示例。
通過這些設置，無需為LED選擇阻值，該內阻早已隨LE??D一起提供，因而可以實現電壓限制，而無需自動添加內阻。
LED限流之前還是以后？
為了使事情更復雜一點，您可以在LED的一側放置限流阻值，其工作原理相同！
許多人第一次學習電子產品時就碰到了這樣的看法，即限流阻值可以在LED的任右邊使用，而且電路仍將照常工作。
想像一條連續不斷的河，一條無限的，方形的，流動的河。假如我們在其中放置大壩，整個湖泊將停止流動，而不僅僅是右邊。現今想像我們在河邊放了一個水車，它減弱了湖水的流量。將水車放置在圓圈中并不重要，它依然會減低整個湖泊的流量。
這是一個過于的簡化，由于限流內阻未能放置在電路中的任何位置。可以將其置于LED的任右邊以執行其功能。
為了獲得更科學的答案，我們轉向基爾霍夫的電流定理。正是因為這一定理焦耳定律公式與電荷量，限流內阻器可以在LED的任右邊穿過，但仍具有相同的療效。
資源和進一步發展
如今，您應當了解電流，電壓，內阻的概念，以及這兩者之間的關系。恭喜你！可以從歐姆定理直接導入用于剖析電路的大多數等式和定理。通過了解這一簡單定理，您將了解作為任何電路剖析基礎的概念！