专注于硬件的电气工程师的首要任务是电路设计. 请注意，当我们提到一组相互连接的电源、电阻器、电容器等时，是如何反复使用“电路”这个词的。”“电路”不仅仅是一个工程术语；它是一个普通的英语单词，指（除其他外）某种在同一地点开始和结束的路线或运动。
电子设计基本上是电的电路，也就是说，允许电荷从一个源开始，通过导体和元件的连续路径移动，然后返回到源的网络。这个视频教程将提供一个重要的科学定律和数学关系的概述，这些定律和关系描述了电路中电压和电流的行为。如果您想更详细地探讨这些主题，请参阅AAC教科书。
在电气工程领域，电流从高电压流向低电压。例如：
如果你习惯于把电看作电子的运动，电子从低电压流向高电压，你需要记住，在电路设计和分析的背景下，我们假设电流是电荷从高电压流向低电压的运动。
这个定律，缩写为KCL，指出进入一个节点的总电流等于离开一个节点的总电流。这自然源于电荷不能消失的观点。KCL允许我们通过已知的支路电流来寻找未知的支路电流。在下面的例子中，如果我们测量I1.我呢2.，我们可以计算3.，因为我1.=一2.+我3..
一个典型的电路由一个电压源和各种元件组成，这些元件由于其电气特性而“索取”了所提供电压的一部分。元件的一个端子和同一元件的另一个端子之间的电压变化称为电压变化电压降.
基尔霍夫电压定律，缩写为KVL，告诉我们闭合电路中电压降的总和等于电源提供的电压。换言之，电源产生的所有电压必须在电路的某个地方计算出来。在下面的例子中，我们用伏特计来求R上的电压1.. 自V起R1级=2 V和V供应=5V，我们从KVL得知R2级=3伏。
我们已经了解了电压源和电阻，我们知道当电压源连接到由一个或多个电阻元件组成的电路时，它会产生电流。为了确定数量关于电流，我们需要欧姆定律，对于任何从事电子电路工作的人来说，欧姆定律都是不可或缺的信息。它表明通过电阻元件的电流等于通过电阻元件的电压除以电阻。
\[I=\frac{V}{R}\]
我们可以把这个方程重新排列如下：
\[V=IR\]
在这种形式下，欧姆定律告诉我们，通过电阻元件的电压等于流过电阻元件的电流乘以电阻。下图显示了如何利用欧姆定律来确定，首先，电路中的总电流，其次，每个电阻器上的电压降。
电压和电流都不能直接指示电路的使用方式能量. 然而，能量计算非常重要，因为能量，而不是电压或电流，是与系统执行有用功的能力相对应的量。
电路或元件的能量特性是通过功率来分析的，功率告诉我们能量消耗或传递的速率。电功率（瓦特）是电压（伏特）和电流（安培）的乘积：
\[P=IV\]
通过将该方程与欧姆定律相结合，我们可以创建强调功率与电压或功率与电流之间关系的替代表达式：
\[P=\frac{V^2}{R}\]
\[P=I^2R\]
电阻材料把电能转换成热能。在大多数情况下，不需要这种热量。因此，与电阻材料相关的功率被“耗散”到环境中，我们通常将电功率称为功耗.
