創客（又稱為Maker或自造者） 是一個熱衷於發明的群體 創客們會嘗試自己動手做出各種好玩有趣的裝置 製作過程中 需要瞭解很多方面的知識 其中 Arduino是許多創客的基本工具之一 在2005年時面世 為義大利學生所設計 目的是為新手和專業人員 提供一種低成本且簡單的方法 建立使用感測器與環境相互作用的裝置 初學者和愛好者 可用Arduino製造感測器、 簡單機器人和運動檢測器等裝置 而在認識Arduino之前 我們須對電路學有一定的基本認識 我們先來複習已有的概念 在數個電阻串聯時 總電阻為各電阻值的加總 並且通過每一個電阻的電流相等 根據V等於IR可以得到 在電流相等的情況下 每一個電阻兩端的電位差（電壓） 與其電阻值成正比 如果是數個電阻並聯 則總電流為各電阻流經電流的加總 並且總電阻的倒數等於各電阻值的倒數和 根據電位差的特性 在並聯情況下 電阻兩端電壓相等 也因為如此 通過各電阻兩端的電流 與其電阻值成反比 接著 我們複習一下克希荷夫的兩條電路定律 第一條「克希荷夫的電流定律」 又可以稱為「節點定則」 指的是在封閉迴路中 某一節點流入的總電流 等於其流出的總電流 也就是在封閉迴路中 電荷會符合守恆定律 公式可以表示為 sigma流入電流等於sigma流出電流 第二條「克希荷夫的電壓定律」 又可以稱為「迴路定則」 指的是在某一封閉迴路中 電源提供的電動勢 等於電子元件所消耗的電位差 也就是在封閉迴路中 電壓會符合能量守恆定律 公式可以表示為 sigma提供的電壓等於sigma消耗的電壓 如果在計算時 得到的電流或電壓值為負數 就是初始假設的方向錯誤了 電流實際上是相反方向 電壓則是需要改變它的充電或放電狀態 因為在Arduino會使用到較為複雜的電路圖 我們應該先從簡單的電路分析開始著手學習 在分析電路、計算電子元件各物理量的過程中 常見方法有兩種 第一種 是利用克希荷夫定律列式 也就是電流定律與電壓定律 分別計算出各電子元件上的電流與電位差 第二種方法 則是利用串、並聯之特性 若是使用此方法 則須先利用V等於IR 移項得出I等於R分之V 計算出總電流 對電源來說 R就是總電阻 因此須根據等效電阻的方法 得出整體電路的總電阻 舉個例子 電路圖如畫面所示 我們先從最細部可以處理的部分來計算 R1與R2串聯時的等效電阻為6歐姆 並且此等效電阻與R3並聯 可以合併為2歐姆的等效電阻 以此類推 與R4串聯後可得其等效電阻為4歐姆 再與R5並聯後 可以得到整個電路總電阻為3歐姆 因此整個電路的總電流為12安培 根據上述過程中的電阻值 可以逐一回推各電子元件的電流值 流經R5的電流I5為3安培 通過R4的電流則為9安培 而I3為6安培 I1等於I2等於3安培 最後使用以上計算出來的電流 即可計算出各電子元件之電壓 分別為V1等於6伏特、 V2等於12伏特、 V3等於18伏特、 V4等於18伏特、 V5等於36伏特 題目也可能會先提供某一電子元件的電流與電位差 並利用串、並聯的特性 逐漸推演出各元件的物理量 我們再舉個例子 實驗室常因應用上的需要 而自行設計分壓器 畫面中是兩個串聯電阻R1、R2 和一電壓源V in組成分壓器的電路 其中R1為75歐姆 V in為100伏特 若負載RL的電壓V out為25伏特 且流經RL的電流為900毫安培 則R2的電阻值為何？ 從上述中可以先利用串聯的特性得到 V in等於V1加V out 故可以得到V1為75伏特 並計算出流經R1的電流I1為1安培 而流經R2與RL的總電流也同樣為1安培 所以流經R2的I2為100毫安培 根據並聯特性 已得到R2的電壓與V out相等 為25伏特 電流I2為100毫安培 則電阻為250歐姆 而上述兩個使用串、並聯特性來計算的例子 也可以利用克希荷夫定律 計算得出相同的結果 有關克希荷夫定律的應用部分 可以參考前述影片 若遇到不是電阻串、並聯 而是電源串、並聯的電路 建議使用克希荷夫定律 因電源串、並聯攸關充、放電現象 不適合使用第二種方法 除此之外 還有一種特殊電路 短路 分析時 需要確認某些電阻 是否會因並聯線路短路而無電流通過 並從電路圖中移除 變成如畫面所示的電路 我們來思考一下這個問題 畫面中的電路 2歐姆電阻兩端的電壓為多少伏特？ 電流為多少安培？ 先計算出總電阻為9歐姆 則總電流為2安培 根據並聯特性 電流與電阻成反比 因此 流經2歐姆電流為1安培 （流經4歐姆之電流為0.5安培） 亦得到電壓為2伏特 讓我們來總結一下這支影片的學習內容 在分析電路時 我們有兩種方法 第一種 利用串、並聯之特性 先計算出整體電路的總電阻與總電流 再利用串聯電流特性（電流相等） 與並聯電流特性（電流與電阻成反比） 得到各電子元件電流後 再計算電位差（電壓） 或是利用題目所提供的 某一電子元件的電流與電位差 利用串、並聯特性 逐漸推演出各元件的物理量 第二種方式 克希荷夫的電路定律 克希荷夫的電流定律 又可以稱為「節點定則」 指的是在封閉迴路中 某一節點流入的總電流 等於其流出的總電流 公式可以表示為 sigma流入電流等於sigma流出電流 克希荷夫的電壓定律 又可以稱為「迴路定則」 指的是在某一封閉迴路中 電源提供的電動勢 等於電子元件所消耗的電位差 公式可以表示為 sigma提供的電壓等於sigma消耗的電壓 最後 我們在計算時 需要注意一些特殊電路 短路 短路是指因電流全部皆往短路線路前進 造成電阻沒有電流通過的現象 因此在分析電路時 需要將其從電路圖中移除 在上述影片中所假設的情境非常簡易 實際應用上還有許多元件可以去瞭解 例如交流電、電感、電容……等等 知道更多電子元件的原理 能夠應用的範圍也更加廣泛唷 希望大家都可以成為一個有趣 又有創意的創客唷 下次見囉 bye bye