電路中“接地”的概念有時(shí)會(huì)導(dǎo)致混淆。諸如“信號(hào)接地”、“接地”、“機(jī)箱接地”、“安全接地”、“單端”、“差分”、“平衡”、“共模”、“接地回路”等術(shù)語(yǔ)被折騰，通常沒(méi)有完全理解它們的含義。這里介紹了理想接地的基本概念，并且可以擴(kuò)展到任何系統(tǒng)，并且可以通過(guò)使用集總和分布式電路元件對(duì)接地系統(tǒng)進(jìn)行建模來(lái)理解和處理接地系統(tǒng)中的缺陷。

首先有必要強(qiáng)調(diào)所有電壓都是差異在兩個(gè)不同點(diǎn)之間的電勢(shì)。因此，如果不將該點(diǎn)引用到另一點(diǎn)，就談?wù)撃骋稽c(diǎn)的電壓是沒(méi)有意義的。它類(lèi)似于相對(duì)速度。以相同速度沿相同方向行駛的兩輛車(chē)輛相對(duì)于彼此以零速度行駛，但相對(duì)于道路可能以 60 mph 的速度行駛。它們相對(duì)于太陽(yáng)以不同的速度行進(jìn)，依此類(lèi)推。兩個(gè)電池端子之間的電壓標(biāo)稱(chēng)可能為 9 伏，但其中一個(gè)電池端子與連接在另一個(gè)系統(tǒng)中的電池端子之間的電壓是另一回事。在使用接地參考的系統(tǒng)中，有時(shí)會(huì)忽略相對(duì)于接地測(cè)量電壓的事實(shí)。

系統(tǒng)中的理想接地相對(duì)于理想?yún)⒖季哂型耆嗤碾妷海瑹o(wú)論在接地的哪個(gè)位置測(cè)量該電壓（這意味著接地是等電位的系統(tǒng)的一部分）。該系統(tǒng)內(nèi)的所有電壓都是相對(duì)于這一理想接地電位進(jìn)行測(cè)量的。這種理想接地的一個(gè)明確要求是它具有零阻抗，這樣在其中流動(dòng)的任何電流都不會(huì)產(chǎn)生違反等電位要求的電壓降。這種類(lèi)型的理想接地是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的，但可以使用高質(zhì)量的導(dǎo)體來(lái)近似。在低頻時(shí)，接地阻抗的電阻分量占主導(dǎo)地位，而在高頻時(shí)，趨膚效應(yīng)會(huì)增加電阻，阻抗的電感分量開(kāi)始起作用。所有這些都會(huì)在地面上產(chǎn)生不希望的電壓降。有許多方法可以實(shí)現(xiàn)針對(duì)特定應(yīng)用和信號(hào)頻率優(yōu)化的接地，這些都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了本實(shí)驗(yàn)室的范圍以及可以為 M1K 開(kāi)發(fā)的任何實(shí)驗(yàn)的范圍。出于我們的目的，我們可以使用理想的接地近似值，因?yàn)橛捎谟龅降男盘?hào)頻率較低，接地中的電感可以忽略不計(jì)，并且與實(shí)驗(yàn)室中遇到的電阻水平相比，接地互連的電阻可以忽略不計(jì)。

串聯(lián)電路被定義為相同電流流過(guò)所有元件的電路。所有元件都承載相同的電流，但串聯(lián)電路上的電壓在其串聯(lián)元件之間分配。出于這個(gè)原因，串聯(lián)電路有時(shí)被稱(chēng)為分壓器。我們經(jīng)常需要知道特定電路元件上的電壓，這可以使用分壓器規(guī)則輕松計(jì)算，這只需要知道電路元件值和串聯(lián)電路上的電壓。我們將使用電阻電路來(lái)推導(dǎo)分壓器規(guī)則。

如果我們?cè)谟呻娮杞M成的串聯(lián)電路上施加電壓V T（T 代表Total），如下圖所示，電流 I 在電路中流動(dòng)，使用歐姆定律計(jì)算為

特定電阻器 R m兩端 的電壓V m計(jì)算為

如果我們將第一個(gè)等式中的電流代入第二個(gè)等式并求解V m，我們得到分壓器規(guī)則：

因此，電阻器的分壓器規(guī)則表明，串聯(lián)連接中任何電阻器兩端的電壓等于串聯(lián)電路兩端的電壓乘以相關(guān)電阻器的值與電路中所有電阻之和的比值. 該比率表示出現(xiàn)在感興趣電阻器兩端的串聯(lián)電路總電壓的百分比。我們可以將分壓器規(guī)則應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室分析的串聯(lián)電路，如下所示：

請(qǐng)注意，1.5KΩ 電阻兩端的電壓是在兩個(gè)電阻的結(jié)點(diǎn)和零電位接地之間測(cè)量的。

并聯(lián)電路被定義為所有元件上出現(xiàn)相同電壓的電路。雖然所有元件兩端的電壓相同，但流入并聯(lián)電路的電流在其并聯(lián)元件之間分配。出于這個(gè)原因，并聯(lián)電路有時(shí)被稱(chēng)為分流器。我們經(jīng)常需要知道流過(guò)特定電路元件的電流，這可以使用分流器規(guī)則輕松計(jì)算，這只需要知道電路元件值和流入串聯(lián)電路的電流。常用的分流器規(guī)則至少有兩種形式，我們將使用與分壓器規(guī)則具有相同通用形式的一種，因?yàn)橐坏W(xué)習(xí)了分壓器規(guī)則，這種形式就很容易記住。我們將使用電阻電路來(lái)推導(dǎo)分流器規(guī)則。

如果我們?cè)谟呻娮杞M成的并聯(lián)電路上施加電流 I T（T 代表Total），如下圖所示，則在電路上產(chǎn)生電壓V。電流 I T是流過(guò)每個(gè)電阻器的電流之和，使用基爾霍夫電流定律計(jì)算如下：

現(xiàn)在是引入電導(dǎo)G 的好時(shí)機(jī)，G 定義為電阻的倒數(shù)，或 G = 1/R。我們可以用 G 代替上式中的 1/R 并將其重寫(xiě)為：

流經(jīng)并聯(lián)電路中電阻 R m 的電流 I m可以使用歐姆定律計(jì)算為：

如果我們將第一個(gè)方程中的V代入上述方程，我們可以將 I m求解為：

從這個(gè)結(jié)果可以看出，分流器規(guī)則與分壓器規(guī)則具有相同的形式，用 I T代替V T，用電導(dǎo)代替電阻。電阻器的分流器規(guī)則表明，流過(guò)并聯(lián)連接中任何電阻器的電流等于流入并聯(lián)電路的總電流乘以相關(guān)電導(dǎo)值與所有電導(dǎo)之和的比值。電路。該比率表示流入并聯(lián)電路的總電流在流經(jīng)感興趣的電阻器的百分比。我們可以將分流器規(guī)則應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室分析的并聯(lián)電路，如下所示：

分壓器和分流器規(guī)則可以擴(kuò)展到其他電路元件，只要這些元件分別是串聯(lián)和并聯(lián)電路。

1.理想接地是分布在整個(gè)系統(tǒng)中的等電位電壓參考，阻抗為零。

2.理想的接地沒(méi)有電壓降。

3.串聯(lián)電阻電路中各個(gè)元件上的電壓是電路上總電壓的一部分。

4.通過(guò)使用分壓器規(guī)則可以確定串聯(lián)電路中任何電阻器上的電壓。

5.流經(jīng)并聯(lián)電阻電路中各個(gè)元件的電流是流向電路的總電流的一部分。

6.流經(jīng)并聯(lián)電路中任何電阻的電流可以通過(guò)使用分流器規(guī)則來(lái)確定。

7.分壓器和分流器規(guī)則可以擴(kuò)展到其他類(lèi)型的電路元件，只要元件分別串聯(lián)和并聯(lián)。