如果有自行更换水管的经验，那么理解电的一些原理就不会是太难的事情。要了解电的原理和电路板的工作方式，水车的工作模式是最适合的范例。图4-4是一个基本的由电池驱动的风扇的示意图。
你可以看到，其中的元器件组成包括一个电池、一组电线，还有直流电机其中一条连接电机的电线，中间连接了一个按钮开关如果电池电力充足，并且打开开关，那么直流电机将会开始旋转。它是怎么工作的？我们可以将整个装置想象成是一套水力运作装置，电池就像是水泵，按钮开关就是水龙头，直流电机就是水车。当你旋转打开水龙头时，就如同打开了按钮开关，水顺着水泵的压力被传输到水管之中，就会冲击水车，并使水车开始旋转。
如图4-5所示的是一个水力运作系统的装置示意图，其中两个重要的关键点是水压以及水量。你会发现，如果想要让水车的旋转速度加快，就要增加水管的尺寸和水泵的压力。增加水管的直径将有助于水的流通，也降低了水管对水的阻力。增加到一定程度之后，轮子的速度已经无法再增加。这时候就需要增加水泵的压力，直到水轮的轴承可以承受的上限为止。另外，轴承也会因为高速旋转而增加摩擦，从而使温度提高，产生热量。由此也可以理解一个重要的观念:在这样的系统中，我们提供的能量不会全部转化成动力，不可避免地会有一些能量的损耗，这些损耗将在系统中不同的部位以热的方式发散掉。
什么是运作水力系统时不可缺少的一部分？水泵产生的压力是其中之一，此外还有水管的阻力、水车转动所需的动力。电的现象就如同这套水力系统，水泵就如同电池或电源插座，水管就像电线一般，生活中很多电器的运作方式都是这样的。
所以当你看到电池电压为9v时，你可以想象电压如同水泵所提供的水压。电压单位是伏特，简写就是"v"，其名称来源于电池的发明者Alessandro Volta。
意识到水压如同电压之后，还有另外一个现象就是水的流速。水流的速度在电子学中称为电流，单位为A（安培），单位命名是根据电磁学领域中的研究者Andre Marie Ampere而来的。电压与电流的关系可以用水车的例子来理解，高电压（水压）可以让水车转动更快，高电流（水流）可以转动更大尺寸的水车。
最后，阻力是水车系统中需要考虑的因素之一。系统中的阻力就如同电力系统中的电阻，单位是（欧姆，德国的物理学家GEorg Ohm）。在电阻公式中可以看见电阻与电压、电流之间的关系。熟悉这个公式可以了解电力系统中所需的电流，从而可以提供正确的电压。
这个就非常直观了。如果在9V的电路中，当电路里的电阻R增加的时候，会造成电流下降。要说明此情况，我们再回到水力系统中，负载R的意义就如同我们在水管中安装一道阀门，可以用来控制水的流量（如同变阻器一般），使得水管中的水量减少，三者之间的关系可用如下数学公式来表示:
R（resistance）=v（voltage）/ I（current）
V=R×I
I=V/R
这个是你唯一要熟记的公式，因为在以后的很多电路设计中，它都是你唯一要用到的电学公式。
备注：本文节选自《爱上Arduino》中文版，非原创，请大家转载时注意。
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