foundation-08 电流怎样回到电源：电压、电阻、功率与GND

沿完整回路区分电压与电流、开路与短路，并认识地、电源和信号在铜连接中的职责。

学习本课前，你需要知道

如果还不熟悉，可以先回看对应基础课。

铜提供导电路径，但连接的目的是什么？先回忆 Voltage（电压）和 Current（电流）：某处有电压，不表示那里一定持续流过电流；有工作电流时，要沿路径找回电源。

快速理解 · 电流需要去程，也需要回程

Resistance（电阻）影响电压与电流的关系；Power（功率）说明能量转移有多快。器件会使用能量，铜路径本身也有电阻并可能发热，不能把所有铜当作完全没有电阻的理想导线。

Closed Circuit（闭合电路）使负载参与完整回路；Open Circuit（开路）则把预定路径切断。本图只用电源和电阻负载，先观察直流稳态，不讨论快速边沿或电容瞬态。

Short Circuit（短路）是多出一个不该有的低阻连接，它与“少连了一段”的开路是不同故障。切换三种状态，再说出路径哪里变了。

同一个回路：闭合、开路与短路

按传统电流方向，从电源正端经过负载再回到负端。地符号仅标出所选电位参考；回到这个节点后，路径仍接回电源。箭头是方向提示，不是电子运动动画。

为什么？深入理解 · 地参考和真实返回导体各自做什么

GND（Ground，地）为电压描述提供参照。说一个点有某个电压，必须知道相对于哪个参考；选作参考不表示它与大地或机壳必然相连，也不表示电流到这里就消失。

本例选择电源负端所在连接作为地。负载电流经返回导体回到电源，和正端去程共同形成通路。现实板上的返回铜也有几何与电阻；基础章节先认识完整回路，具体分布由第3阶段深入。

Ohm's Law（欧姆定律）在适用的电阻元件或近似条件下写作电压＝电流×电阻；符号可写为 U＝I×R。这里 U / I / R / P；V / A / Ω / W（电压／电流／电阻／功率符号与伏／安／欧／瓦单位）中，电压要取被分析电阻两端的电压，不能拿整个供电值随意代入含其他器件的支路。

在本课直流条件下，功率可写为 P＝U×I；若同一电阻关系成立，其发热功率也可写为 P＝I²×R。这些关系解释了为什么长而细的实际铜路径可能出现压降与发热，但现在不据此给出万能电源线宽。

开关断开后，电源依然维持两端电位差，只是这个理想电阻回路没有持续负载电流。短路则相反，多了一条低阻路径；实际故障电流受电源能力、限流和路径电阻影响，不能用理想零电阻推导成真实“无限大电流”。

工程应用 · 先认电源、地和信号，再检查铜的角色

英文Power在供电语境中常指电源，在带瓦特单位的计算里指功率；本课把量值和供电角色分开说。

Power Rail（电源轨）将某供电电位分配到需要的位置；VCC / VDD / 3V3 / 5V / 12V（常见供电网络名）经常出现在图纸里。数字型名称通常提示标称电压，但它们仍是名称；同名约定、实际电压和电源来源要以设计资料为准，不能假设所有名叫同样缩写的电源都是同一个电压。

Signal（信号）主要表达信息，电源主要供给能量，地常作为选定的参考和连接体系。它们都需要合适导体；“地”不等于随便铺一块没有接上的铜，“电源”也不等于画得和普通细线一样就一定够用。

本课只补充读板所需电学；供电布局在第7阶段，电源铜连接在第8阶段进一步应用。

本图开关断开、负载没有持续电流时，哪句话正确？电源端仍可能有电压；应分别判断电位差与通路是否闭合没有电流就说明电源两端一定没有电压电流流到地符号就消失，因此可以省略回到电源的铜

提示

电压描述两个点的差，电流还需要合适的通路。

资料依据与示意边界

依据用户提供《印制电路板（PCB）设计基础》（Christopher T. Robertson著、刘雷波译）印刷第54～57、89、94（连接属性与设计用途）页作原创解释。图示不按比例，不是软件截图；教材历史工艺数值不作为本课制造规则。

电压、电流和电阻的基础关系沿用已开放入门电学课；本课限定直流电阻模型，不将简化公式扩展为所有器件的完整模型。