⑴ 高中物理電學知識總結
熱心網友
電學(electricity),物理學的分支學科之一。主要研究「電」的形成及其應用。
「電」一詞在西方是從希臘文琥珀一詞轉意而來的,在中國則是從雷閃現象中引出來的。自從18世紀中葉以來,對電的研究逐漸蓬勃開展。它的每項重大發現都引起廣泛的實用研究,從而促進科學技術的飛速發展。(1)白熾燈泡
1860年,英國人斯旺把棉線碳化後做成燈絲裝入玻璃泡里,發明了碳絲燈泡。
然而,由於當時的真空技術不高,點燈時間不能過長,時間一長,燈絲就會在燈泡里氧化而燒掉。
斯旺所想到的白熾燈泡的原理是現在的白織燈的起源。隨著燈絲研究和真空技術的進步,白熾燈最終達到了實用化。從這點不說,斯旺的發明是一項大發明。
1865年,施普倫格爾為研究真空現象而開發出水銀真空泵。斯旺知道這件事後,就在1878年把玻殼內的真空度提高,又在燈絲上下了一番功夫。他先把棉線用硫酸處理,然後再碳化,最後,他公布了斯旺燈泡。斯旺的白熾燈泡曾在巴黎萬國博覽會上展出。
1879年,美國的愛迪生成功地把白熾燈泡的壽命延長到了40小時以上。1880年,愛迪生發現竹子是做白熾燈燈絲的優良材料,就把日本,中國,印度的竹子收集起來反復進行實驗。
愛迪生把部下穆爾派到日本,在京都的八幡尋找優質竹子,若乾年後,用八幡竹子製造出了燈絲。為了製造這種竹燈絲的燈泡,1882年他在倫敦和紐約成立了愛迪生電燈公司。
在日本,1886年(明治19年)東京電燈公司成立,明治22年起,一般的家庭開始用上了白治燈泡。
1910年,美國的庫利廳用鎢絲做燈絲,發明了鎢絲燈泡。
1913年,美國的蘭米爾在玻殼里充入氣體以防止燈絲蒸發,發明了充氣鎢絲燈泡。
1925年,日本的不破橘三發明了內壁磨砂燈泡。
1932年,日本的三浦順一發明了雙螺旋鎢絲燈泡。
正是由於上述的不斷探索,今天我們才能享受白熾燈照明的日常生活,想起來真是漫漫長路啊。
(2)放電燈
1902年,美國的休伊茲特在玻殼內裝入水銀蒸氣,發明了弧光放電汞燈。由於這種汞燈在汞蒸氣的氣壓較低時發出了紫外線較多,所以常作為殺菌燈使用。而當水銀氣壓較高時,可發出很強的可見光。
現在廣泛用於廣場照明和道路照明的高壓汞燈所發出的光是一種混合光,混合光包括水銀電弧放電的光和紫外線照到塗敷在玻殼內壁的熒光材料上所發出的光。
1932年,荷蘭菲利浦公司開發出了波長為590nm單色的鈉燈,這種燈廣泛用於公路的隧道照明。
1938年,美國的英曼發明了現在廣泛使用的熒光燈。這種燈通過用水銀電弧放電發出的紫外線照射塗敷在燈管內壁的不同熒光粉而發出不同顏色的光。通常,白色熒光燈用得最多。
7.電力設備的歷史
可以說,1820年奧斯特所發現的電磁作用就是電動機的起源。
而1831年法拉第所發現的電磁感應就是發電機的變壓器的起源。
⑵ 高中需要哪些電路的基本知識
要學習並熟練掌握電子產品中常用的電子元器件的基本知識,如電阻器、電容器、內電感器、二極體、容三極體、晶閘管、場效應管、變壓器、開關、繼電器、接插件等,並充分了解它們的種類、性能、特徵以及在電路中的符號、在電路中的作用和功能等。根據這些元器件在電路中的作用,懂得哪些參數會對電路性能和功能產生什麼樣的影響,具備這些電子元器件的基本知識,對於讀懂電路圖是必不可少的。
為方便、快捷地看懂電路圖,還要掌握一些由常用元器件組成的單元電子電路知識,例如整流電路、濾波電路、放大電路、振盪電路、電源電路等。因為這些電路單元是電子產品電路圖中常見的功能模塊,掌握這些單元電路的知識,不僅可以深化對電子元器件的認識,而且通過這樣的練習,也是對看懂電路圖的鍛煉。有了這些知識,為進一步看懂較復雜的電路奠定了良好的基礎,也就更容易深化自己的學習。
應該多理解電路圖中的有關基本概念。比如關鍵點的電位,各點電位如何變化、如何互相關聯、如何形成迴路、通路,哪些構成直流迴路、哪些形成信號通道、哪些屬於控制迴路等。
⑶ 高中物理電學部分所有知識點和概念
高中物理電學部分所有公式及概念
歐姆定律的應用:
①同一電阻的阻值不變,與電流和電壓無關,其電流隨電壓增大而增大.(R=U/I)
②當電壓不變時,電阻越大,則通過的電流就越小.(I=U/R)
③當電流一定時,電阻越大,則電阻兩端的電壓就越大.(U=IR)
電阻的串聯有以下幾個特點:(指R1,R2串聯,串得越多,電阻越大)
①電流:I=I1=I2(串聯電路中各處的電流相等)
②電壓:U=U1+U2(總電壓等於各處電壓之和)
③ 電阻:R=R1+R2(總電阻等於各電阻之和)如果n個等值電阻串聯,則有R總=nR
④ 分壓作用:=;計算U1,U2,可用:;
⑤ 比例關系:電流:I1:I2=1:1 (Q是熱量)
電阻的並聯有以下幾個特點:(指R1,R2並聯,並得越多,電阻越小)
①電流:I=I1+I2(幹路電流等於各支路電流之和)
②電壓:U=U1=U2(幹路電壓等於各支路電壓)
③電阻:(總電阻的倒數等於各電阻的倒數和)如果n個等值電阻並聯,則有R總=R
④分流作用:;計算I1,I2可用:;
⑤比例關系:電壓:U1:U2=1:1 ,(Q是熱量)
六, 電功和電功率
1. 電功(W):電能轉化成其他形式能的多少叫電功,
2.功的國際單位:焦耳.常用:度(千瓦時),1度=1千瓦時=3.6×106焦耳.
3.測量電功的工具:電能表
4.電功公式:W=Pt=UIt(式中單位W→焦(J);U→伏(V);I→安(A);t→秒).
利用W=UIt計算時注意:①式中的W.U.I和t是在同一段電路;②計算時單位要統一;③已知任意的三個量都可以求出第四個量.還有公式:=I2Rt
電功率(P):表示電流做功的快慢.國際單位:瓦特(W);常用:千瓦
公式:式中單位P→瓦(w);W→焦;t→秒;U→伏(V),I→安(A)
利用計算時單位要統一,①如果W用焦,t用秒,則P的單位是瓦;②如果W用千瓦時,t用小時,則P的單位是千瓦.
10.計算電功率還可用右公式:P=I2R和P=U2/R
11.額定電壓(U0):用電器正常工作的電壓.另有:額定電流
12.額定功率(P0):用電器在額定電壓下的功率.
13.實際電壓(U):實際加在用電器兩端的電壓.另有:實際電流
14.實際功率(P):用電器在實際電壓下的功率.
當U > U0時,則P > P0 ;燈很亮,易燒壞.
當U < U0時,則P < P0 ;燈很暗,
當U = U0時,則P = P0 ;正常發光.
15.同一個電阻,接在不同的電壓下使用,則有;如:當實際電壓是額定電壓的一半時,則實際功率就是額定功率的1/4.例"220V100W"如果接在110伏的電路中,則實際功率是25瓦.)
16.熱功率:導體的熱功率跟電流的二次方成正比,跟導體的電阻成正比.
17.P熱公式:P=I2Rt ,(式中單位P→瓦(W);I→安(A);R→歐(Ω);t→秒.)
18.當電流通過導體做的功(電功)全部用來產生熱量(電熱),則有:熱功率=電功率,可用電功率公式來計算熱功率.(如電熱器,電阻就是這樣的.)
補充:電場
1.兩種電荷、電荷守恆定律、元電荷:(e=1.60×10-19C);帶電體電荷量等於元電荷的整數倍
2.庫侖定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:點電荷間的作用力(N),k:靜電力常量k=9.0×109N?m2/C2,Q1、Q2:兩點電荷的電量(C),r:兩點電荷間的距離(m),方向在它們的連線上,作用力與反作用力,同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引}
3.電場強度:E=F/q(定義式、計算式){E:電場強度(N/C),是矢量(電場的疊加原理),q:檢驗電荷的電量(C)}
4.真空點(源)電荷形成的電場E=kQ/r2 {r:源電荷到該位置的距離(m),Q:源電荷的電量}
5.勻強電場的場強E=UAB/d {UAB:AB兩點間的電壓(V),d:AB兩點在場強方向的距離(m)}
6.電場力:F=qE {F:電場力(N),q:受到電場力的電荷的電量(C),E:電場強度(N/C)}
7.電勢與電勢差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q
8.電場力做功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:帶電體由A到B時電場力所做的功(J),q:帶電量(C),UAB:電場中A、B兩點間的電勢差(V)(電場力做功與路徑無關),E:勻強電場強度,d:兩點沿場強方向的距離(m)}
9.電勢能:EA=qφA {EA:帶電體在A點的電勢能(J),q:電量(C),φA:A點的電勢(V)}
10.電勢能的變化ΔEAB=EB-EA {帶電體在電場中從A位置到B位置時電勢能的差值}
11.電場力做功與電勢能變化ΔEAB=-WAB=-qUAB (電勢能的增量等於電場力做功的負值)
12.電容C=Q/U(定義式,計算式) {C:電容(F),Q:電量(C),U:電壓(兩極板電勢差)(V)}
13.平行板電容器的電容C=εS/4πkd(S:兩極板正對面積,d:兩極板間的垂直距離,ω:介電常數)
常見電容器〔見第二冊P111〕
14.帶電粒子在電場中的加速(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2
15.帶電粒子沿垂直電場方向以速度Vo進入勻強電場時的偏轉(不考慮重力作用的情況下)
類平 垂直電場方向:勻速直線運動L=Vot(在帶等量異種電荷的平行極板中:E=U/d)
拋運動 平行電場方向:初速度為零的勻加速直線運動d=at2/2,a=F/m=qE/m
注:
(1)兩個完全相同的帶電金屬小球接觸時,電量分配規律:原帶異種電荷的先中和後平分,原帶同種電荷的總量平分;
(2)電場線從正電荷出發終止於負電荷,電場線不相交,切線方向為場強方向,電場線密處場強大,順著電場線電勢越來越低,電場線與等勢線垂直;
(3)常見電場的電場線分布要求熟記〔見圖[第二冊P98];
(4)電場強度(矢量)與電勢(標量)均由電場本身決定,而電場力與電勢能還與帶電體帶的電量多少和電荷正負有關;
(5)處於靜電平衡導體是個等勢體,表面是個等勢面,導體外表面附近的電場線垂直於導體表面,導體內部合場強為零,導體內部沒有凈電荷,凈電荷只分布於導體外表面;
(6)電容單位換算:1F=106μF=1012PF;
(7)電子伏(eV)是能量的單位,1eV=1.60×10-19J;
(8)其它相關內容:靜電屏蔽〔見第二冊P101〕/示波管、示波器及其應用〔見第二冊P114〕等勢面〔見第二冊P105〕。
恆定電流
1.電流強度:I=q/t{I:電流強度(A),q:在時間t內通過導體橫載面的電量(C),t:時間(s)}
2.歐姆定律:I=U/R {I:導體電流強度(A),U:導體兩端電壓(V),R:導體阻值(Ω)}
3.電阻、電阻定律:R=ρL/S{ρ:電阻率(Ω?m),L:導體的長度(m),S:導體橫截面積(m2)}
4.閉合電路歐姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U內+U外
{I:電路中的總電流(A),E:電源電動勢(V),R:外電路電阻(Ω),r:電源內阻(Ω)}
5.電功與電功率:W=UIt,P=UI{W:電功(J),U:電壓(V),I:電流(A),t:時間(s),P:電功率(W)}
6.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:電熱(J),I:通過導體的電流(A),R:導體的電阻值(Ω),t:通電時間(s)}
7.純電阻電路中:由於I=U/R,W=Q,因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R
8.電源總動率、電源輸出功率、電源效率:P總=IE,P出=IU,η=P出/P總{I:電路總電流(A),E:電源電動勢(V),U:路端電壓(V),η:電源效率}
9.電路的串/並聯 串聯電路(P、U與R成正比) 並聯電路(P、I與R成反比)
電阻關系(串同並反) R串=R1+R2+R3+ 1/R並=1/R1+1/R2+1/R3+
電流關系 I總=I1=I2=I3 I並=I1+I2+I3+
電壓關系 U總=U1+U2+U3+ U總=U1=U2=U3
功率分配 P總=P1+P2+P3+ P總=P1+P2+P3+
10.歐姆表測電阻
(1)電路組成 (2)測量原理
兩表筆短接後,調節Ro使電表指針滿偏,得
Ig=E/(r+Rg+Ro)
接入被測電阻Rx後通過電表的電流為
Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx)
由於Ix與Rx對應,因此可指示被測電阻大小
(3)使用方法:機械調零、選擇量程、歐姆調零、測量讀數{注意擋位(倍率)}、撥off擋。
(4)注意:測量電阻時,要與原電路斷開,選擇量程使指針在中央附近,每次換擋要重新短接歐姆調零。
11.伏安法測電阻
電流表內接法:
電壓表示數:U=UR+UA
電流表外接法:
電流表示數:I=IR+IV
Rx的測量值=U/I=(UA+UR)/IR=RA+Rx>R真
Rx的測量值=U/I=UR/(IR+IV)=RVRx/(RV+R)<R真
選用電路條件Rx>>RA [或Rx>(RARV)1/2]
選用電路條件Rx<<RV [或Rx<(RARV)1/2]
12.滑動變阻器在電路中的限流接法與分壓接法
限流接法
電壓調節范圍小,電路簡單,功耗小
便於調節電壓的選擇條件Rp>Rx
電壓調節范圍大,電路復雜,功耗較大
便於調節電壓的選擇條件Rp<Rx
注1)單位換算:1A=103mA=106μA;1kV=103V=106mA;1MΩ=103kΩ=106Ω
(2)各種材料的電阻率都隨溫度的變化而變化,金屬電阻率隨溫度升高而增大;
(3)串聯總電阻大於任何一個分電阻,並聯總電阻小於任何一個分電阻;
(4)當電源有內阻時,外電路電阻增大時,總電流減小,路端電壓增大;
(5)當外電路電阻等於電源電阻時,電源輸出功率最大,此時的輸出功率為E2/(2r);
(6)其它相關內容:電阻率與溫度的關系半導體及其應用超導及其應用〔見第二冊P127〕。
⑷ 高中物理電路關於電阻為多少時,功率最大的知識,能詳細點嗎,謝謝
1.當外電阻等於內電阻時,電源消耗的總功率最大(針對電源而言的)
2.如果是針對定值電阻而言的話,就是當滑動變阻器的阻值為零時,定值電阻消耗的功率最大
3.如果是針對滑動變阻器而言,就是當滑動變阻器的阻值等於電源內阻和定值電阻的總電阻時,滑動變阻器消耗的功率最大
望採納,謝謝
⑸ 高中物理電學知識點總結
1、電路:把電源、用電器、開關、導線連接起來組成的電流的路徑。 2、通路:處處接通的電路;開路:斷開的電路;短路:將導線直接連接在用電器或電源兩端的電路。 3、電流的形成:電荷的定向移動形成電流.(任何電荷的定向移動都會形成電流)
4、電流的方向:從電源正極流向負極.
5、電源:能提供持續電流(或電壓)的裝置.
6、電源是把其他形式的能轉化為電能.如干電池是把化學能轉化為電能.
發電機則由機械能轉化為電能.
7、在電源外部,電流的方向是從電源的正極流向負極。
8、有持續電流的條件:必須有電源和電路閉合.
9、導體:容易導電的物體叫導體.如:金屬,人體,大地,鹽水溶液等.
導體導電的原因:導體中有自由移動的電荷;
10、絕緣體:不容易導電的物體叫絕緣體.如:玻璃,陶瓷,塑料,油,純水等.
原因:缺少自由移動的電荷
11、電流表的使用規則:①電流表要串聯在電路中;②電流要從"+"接線柱流入,從"-"接線柱流出;③被測電流不要超過電流表的量程;④絕對不允許不經過用電器而把電流表連到電源的兩極上.
實驗室中常用的電流表有兩個量程:①0~0.6安,每小格表示的電流值是0.02安;②0~3安,每小格表示的電流值是0.1安.
12、電壓是使電路中形成電流的原因,國際單位:伏特(V);
常用:千伏(KV),毫伏(mV). 1千伏=1000伏=1000000毫伏.
13、電壓表的使用規則:①電壓表要並聯在電路中;②電流要從"+"接 線柱流入,從"-"接線柱流出;③被測電壓不要超過電壓表的量程;
實驗室常用電壓表有兩個量程:①0~3伏,每小格表示的電壓值是0.1伏; ②0~15伏,每小格表示的電壓值是0.5伏.
14、熟記的電壓值:①1節干電池的電壓1.5伏;②1節鉛蓄電池電壓是2伏;③家庭照明電壓為220伏;④安全電壓是:不高於36伏;⑤工業電壓380伏.
15、電阻(R):表示導體對電流的阻礙作用.國際單位:歐姆(Ω);
常用:兆歐(MΩ),千歐(KΩ);1兆歐=1000千歐; 1千歐=1000歐.
16、決定電阻大小的因素:材料,長度,橫截面積和溫度
17、滑動變阻器:
A. 原理:改變電阻線在電路中的長度來改變電阻的.
B. 作用:通過改變接入電路中的電阻來改變電路中的電流和電壓.
C. 正確使用:a,應串聯在電路中使用;b,接線要"一上一下";c,閉合開關前應把阻值調至最大的地方.
18、歐姆定律:導體中的電流,跟導體兩端的電壓成正比,跟導體的電阻成反比.
公式:I=U/R. 公式中單位:I→安(A);U→伏(V);R→歐(Ω).
19、電功的單位:焦耳,簡稱焦,符號J;日常生活中常用千瓦時為電功的單位,俗稱「度」符號kw.h
1度=1kw.h=1000w×3600s=3.6×106J
20.電能表是測量一段時間內消耗的電能多少的儀器。A、「220V」是指這個電能表應該在220V的電路中使用;B、「10(20)A」指這個電能表長時間工作允許通過的最大電流為10安,在短時間內最大電流不超過20安;C、「50Hz」指這個電能表在50赫茲的交流電路中使用;D、「600revs/KWh」指這個電能表的每消耗一千瓦時的電能,轉盤轉過600轉。
21.電功公式:W=Pt=UIt(式中單位W→焦(J);U→伏(V);I→安(A);t→秒).
22、電功率(P):表示電流做功的快慢的物理量.國際單位:瓦特(W);常用:千瓦(KW)公式:P=W/t=UI
23.額定電壓(U0):用電器正常工作的電壓.
額定功率(P0):用電器在額定電壓下的功率.
實際電壓(U):實際加在用電器兩端的電壓.
實際功率(P):用電器在實際電壓下的功率.
當U > U0時,則P > P0 ;燈很亮,易燒壞.
當U < U0時,則P < P0 ;燈很暗,
當U = U0時,則P = P0 ;正常發光.
24.焦耳定律:電流通過導體產生的熱量跟電流的二次方成正比,跟導體的電阻成正比,跟通電時間成正比,表達式為. Q=I2Rt
25.家庭電路由:進戶線(火線和零線)→電能表→總開關→保險盒→用電器等組成.
26.所有家用電器和插座都是並聯的.而用電器要與它的開關串聯接火線.
27.保險絲:是用電阻率大,熔點低的鉛銻合金製成.它的作用是當電路中有過大的電流時, 它升溫達到熔點而熔斷,自動切斷電路,起到保險的作用.
28.引起電路電流過大的兩個原因:一是電路發生短路;二是用電器總功率過大.
29.安全用電的原則是:①不接觸低壓帶電體;②不靠近高壓帶電體
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⑹ 高中物理電學的知識口訣 急需 謝謝!!!
這可是我以前老師珍藏的資料啊,現在奉獻給你了,祝你高考成功!
電源有個電源力,
推動電荷到正極,
正負極間有電壓,
電路接通電荷移。
直流電路等效圖
無阻導線縮一點,等勢點間連成線;
斷路無用線撤去,節點之間依次連;
整理圖形標准化,最後還要看一遍。
安培定則歌
導線周圍的磁力線,用安培定則來判斷。
判斷直線用定則一,讓右手直握直導線。
電流的方向拇指指,四指指的是磁力線。
判斷螺線用定則二,讓右手緊握螺線管。
電流的方向四指指,N極在拇指指那端。
磁體周圍有磁場,N極受力定方向;
電流周圍有磁場,安培定則定方向。
BIL安培力,相互垂直要注意。
洛侖茲力安培力,力往左甩別忘記。
電磁感應磁生電(電動勢),
產生條件磁通變,
迴路閉合有電流,
迴路斷開是電源,
感應電動勢大或小,
磁通變化的快和慢,
楞次定律定方向,
阻礙變化是關鍵,
導體切割磁力線,
右手定則更方便。
勻強磁場(中)線圈轉,旋轉產生交流電,
電流電壓電動勢,變化規律是弦線,
中性面計時是正弦,平行面計時是餘弦,
NBSω是最大值,有效值用熱量來計算。
自行發光是光源,同種均勻直線傳。
若是遇見障礙物,傳播路徑要改變。
反射折射兩定律,折射定律是重點。
光介質有折射率,它的定義是正弦(比值)。
還可運用速度比,波長比值也使然。
全反射,要牢記,入射光線在光密。
入射角大於臨界角,折射光線無處覓。
物在無窮遠,成像在焦點;
千里迢迢物追像,物快像慢有希望;
追到二倍焦距處,像在等距把它望;
追過二倍焦距處,像卻比物跑得忙;
追到一倍焦距處,物在焦點像渺茫;
追過一倍焦距處,物要看像回頭望;
好事多磨難,鏡心得團圓
光照金屬能生電,
入射光線有極限。
光電子動能大和小,
與光子頻率有關聯。
光電子數目多和少,
與光線強弱緊相連。
光電效應瞬間能發生,
極限頻率取決逸出功。
分析電路的口訣:
分析電路有方法:先判串聯和並聯;電表測量然後斷。
一路到底必是串;若有分支是並聯。
A表相當於導線;並時短路會出現。
如果發現它並源;毀表毀源實在慘。
若有電器被它並;電路發生局部短。
V表可並不可串;串時相當電路斷。
如果發現它被串;電流為零應當然。
連接電路口訣:
連接電路怎麼辦:
串聯很簡單,各個元件依次連;
並聯有點難,連幹路,標節點;
支路可要條條連,連好再檢驗。
還有電表怎樣連:
A表串其中;V表並兩端。
線柱認真接;正(進)負(出)不能反。
量程不能忘;大小仔細斷。
無論串聯或並聯;電壓表應最後連。
⑺ 電路的原理
如果你是學電氣專業的話,電路原理是最基礎最重要的一門課。學不好它,後面的模電、電機、電力系統分析、高壓簡直沒辦法學。
對於這門課,你要想真正的領悟和掌握,奧秘就在於不能停止思考。而且我覺得這是最重要的一點。我以江輯光的《電路原理》為例(這本書編的相當不錯)解釋為何不能停止思考。
電路幾乎是第一本開始培養你工程師思維的書,它不同於數學物理,很多可以理論推導。而電路更多的是你的思考和不斷累積的經驗。
在江的書中,前面用了四章講解了電阻電路的基本知識,包括參考方向問題、替代定理,支路法、節點電壓、迴路電流、戴維南、特勒根、互易定理。這些基本內容都要掌握到爛熟於心才能在之後的章節里靈活的用。怎樣才能爛熟於心?我時刻提醒自己要不停思考。這套教材的課後習題就是最好的激發你大腦思考能力的寶庫。可以說裡面的每一道題都極具針對性,題目並不難。
一個合格的工程師應該把更多的時間留給思考如何最合理地解決問題,而不是花大把時間計算,電路的計算量是非常大的,一個節點電壓方程組有可能是四元方程,顯然這些東西留給計算器算就好了。為了學好電路你應該買一個卡西歐991,節省那些不必要浪費的時間留下來思考問題本身。
前四章的基礎一定要打得極為扎實,不是停留在只是會用就行了,那樣學不好電路。你要認真研究到每個定理是怎麼來的,最好自己可以隨手證明,你要知道戴維寧是有疊加推出來的,而疊加定理又是在電阻電路是線性時不變得來的,互易定理是由特勒根得來的。這一切知識都是靠細水長流一點點積累出來的,剛開始看到他們你會覺得迷糊,但你要相信這是一個過程,漸漸地你會覺得電路很美妙甚至會愛上它。當你發現用一頁紙才能解出來的答案,你只用五六行就可以將其解決,那時候你就會感覺電路好像是從身體中流淌出來一般。這就是一直要追求的境界。
後面就是非線性,這一章很多學校要求都不高,而且考起來也不難,最為興趣的話研究起來很有意思。
接著後面是一階二階動態電路,這里如果你高數的微分方程學得不錯的話,高中電路知識都極本可以解了。這一部分的本質就是求解微分方程。
說白了,你根據電路列出微分方程是需要用到電路知識的,剩下來怎麼解就看你的數學功底了。但是電路老師們為了給我們減輕壓力有把一階電路單獨拿出來做了一個專題,並將一切關於它上面的各支路電流或者電壓用一個簡單的結論進行了總結,即三要素法。
學了三要素一階電路連方程也不用列了。只要知道電路初始狀態、末狀態和時間常數就可以得到結果。如果你願意思考,其實二階電路也可以類比它的,在二階電路中你只要求出時間常數,初值和末值,同樣也可以求通解。
在這部分的最後,介紹了一種美妙的積分——卷積。很多人會被他的名字唬住,提起來就很高科技的樣子。其實它的確很高科技,但只要你掌握它的精髓,能夠很好的用它,對你的電路思維有極大的提升,關於卷積在知乎和網路上都有很多很好的解釋和生動的例子,我也是從他們那裡汲取經驗的。我在這里只能提醒你,不要因為老師不做重點就忽略卷積,否則這將無異於丟了一把銳利的寶劍。記得我在學習杜阿美爾積分(卷積的一種)的時候,感覺如獲至寶,雖然書上對它的描述只有一句話。但為了那一句我的心情竟久久無法平靜,因為實在太好用了。
接下來是正弦電路,這里主要是要理解電路從時域域的轉化,這里是電路的第一次升華,偉大的人類用自己的智慧把交流量頭上打個點,然後一切又歸於平靜了,接下來還是前四章的知識。我想他用的就是以不變應萬變的道理吧,所有量都以一個頻率在變,其效果就更想對靜止差不多了吧,但是他們對電容和電感產生了新的影響,因為他們的電流電壓之間有微分和積分的關系。在新的思路下你可以將電感變成jwl,將電容變成1/jwc,接下來你又改思考為什麼可以這樣變。
這是在極坐標下的電流電壓關系可以推導出來的。你要再追根溯源說,為什麼可以用復數來代替正弦?那是因為歐拉公式將正弦轉化成了復數表達。你還問歐拉公式又是什麼?它是邁克勞林(泰勒)公式得到的。你必須不斷地思考,不斷地提問才能明白這一起是怎麼回事。
不過這都是基礎,在正弦穩態這里精髓在於畫向量圖,能正確地畫出向量圖你才能說真正理解了它。向量圖不是亂畫的,不是你隨便找個支路放水平之後就可以得到正確的圖,有時候走錯了路得不到正確答案不說,反而可能陷入思維漩渦。做向量圖一般要以電阻支路或者含有電阻的支路為水平向量,接下來根據它的電流電壓來一步步推。而且很多難題都是把很多信息隱藏在圖裡面,不畫得一幅好圖你是解不出來的。這也需要自己揣摩。
跟著張飛老師一起學習
1(功率因素校正)如何設計
2如何快速去理解一個陌生的組件的data sheet
3詳細講解NCP1654 PFC控制晶元內部的電路設計
4D觸發組、RS觸發組、與門、或門的詳細講解
5NCP晶元內部各種保護(OUP、BO、UVLO、OPL、UVP、OCP)電路和實現方式的詳細講解
6如何用數字電路,通過邏輯控制,實現軟起功能,關於軟起作用的深度講解
7V/I轉換、I/V轉換、V/F轉換、F/V轉換的講解
8三極體如何工作在放大區,如何精準控制電流
9如何設計鏡像電流源,如何讓電流間接控制,如何用N管和P管做鏡像恆流源
10PFC電阻采樣電流如何做到全周期采樣,既不管在MOSFET ON和OFF之間,都能實現電流采樣。為什麼要采樣負極電源?
後面是互感,我相信很多人被同名端折磨的死去活來。其實,電感是描述,線圈建立磁場能力的量,電感大了,產生磁場越大。所以同名端的意思就是:從同名端流入的電流,磁場相加,表現在方程上為電感相加。只要牢記這一點,列含有互感的方程式就不會錯了。你不要胡思亂想,有時候你會被電流方向弄糊塗,別管它,圖上畫的是參考方向,就算你假設的方向與實際方向反了,對真確結果依然沒有絲毫影響。這里其實是考察你對參考方向的理解。
然後是諧振,這是很有趣也很有用的一節,無論是電氣,通信,模電還是高壓都離不開它。這是在一種美妙的狀態下,電廠能量和立場能量達到完美的交替。通過諧振可以實現濾波、升壓等具有實際意義的電路。但就電路內容來說這里並不難,總結一下就是,阻抗虛部為零則串聯諧振,導納虛部為零為並聯諧振。在求解諧振頻率時有時候用導納求解會比較方便,這在於多做題開闊思路。
接下來是三相電路。要我來說,三相電路是最簡單的部分。很多人覺得它難(當然一開始我也覺得它讓人頭暈),完全是因為我們總是害怕恐懼本身。其實你看它有三個地但一點也不難。這要你頭腦清晰別被他的表面嚇住了。三相電路跟普通電路沒有任何區別。做到五個六個電源也不會害怕,因為你知道,一個所有元件都告知的電路,用節點電壓或迴路電流肯定是可以求的出來的。為什麼到了三相你就被嚇得魂不守舍了。你是不明白線電壓和相電流的關系,還是一相斷線對中線電流的影響?你管那些幹嘛?什麼相啊線呀都只是個代號而已。你把它看成一個普通電路解,它就是一個普通電路而已。很多同學總是喜歡在線和相的關繫上糾結。其實一句話就可以概括的:線量都是向量的根3倍。其實這些都不用記,需要的時候畫個圖就來了。最重要的是你要明白三相只不過是個有三個電源的普通電路而已。你只要會節點電壓法,不學三相的知識都可以解答的很好。當你以一個正常電路看它的時候,三相就已經學得差不多了。三相唯一的難點在計算,只要你是個細心的人,平時多找幾個題算算,以後三相想錯都難。
後面是拉普拉斯變換。這里是電路思維的又一次飛躍。人們發現高階電路真的不好求解,而且如果電源改變的話除了卷積,找不到更好的辦法。所以為了方便的使用卷積,前輩們把拉氏變換引入電路。如果說前面正弦穩態時域到頻域是由泰勒公式一步步推來的。那這里就是高數的最後一章——傅立葉變換推倒的。關於傅立葉知乎也有許多精彩的講解,自己找吧。傅立葉變換有兩種形式,一種是時域形態,一種是頻域形態。而拉普拉斯變換就是將由頻域形態的傅立葉變換,推廣到復頻域形態。其基本變換公式也是由傅立葉變換公式推廣得到的。這一章的學習,你要從變換公式入手,自己把基本的幾個變換推導出來。還要理解終值定理和初值定理,這兩個定理是檢驗結果正確與否的有力證據。學電路只知道思路是一回事,能做對是另外一回事。只有在學習中不斷培養自己開闊的視野和強大的計算能力才可以學好這門課,學電路是要靠硬功夫的,你看著老師解題的時候感覺信手拈來,自己卻百思不得其解。那是功夫沒下到位。我考研時看了電路大概一百天,新書都翻爛了,自己的舊書都快散架了,各種習題不計重復的做了至少1500道以上。當我做電路的時候,我會覺得時間停止了,根本感受不到自習室里還有別人。那種你在冥思苦想後終於解決一個問題所帶來的足以讓你笑出聲來的快樂,是陪伴著我的最好的葯。每天走在月光下,我都會想,如果當不了科學家,那就干點別的吧。
所以說啊,要學好電路,還是要發自內心的愛上它。
1晶元內部是如何做到低功耗的
2NCP1654內部是如何用數字電路實現電壓和電流相位跟蹤的
3電壓源對電容充電與電流源對電容充電的區別和波形有何不同
4單周期控制電壓公式的詳細推論
5如何進行有效的公式推導,推導公式的原則和方法?如何在公式推導中引入檢流電阻?
6當我們公式推導結束後,如何將公式轉化為電路。如何自己搭建電路,實現公式推導的結果?這也是本部視頻講解的核心。
7如何用分立組件搭建OCC單周期控制的PFC
8基於NCP1654搭建PFC電路
9詳細講解PFC PCB板調試完整過程。包括:用示波器測試波形、分析波形、優化波形,最終把PFC功率板調試出來