① LC電路串聯諧振時,出現Uc=QU的電什麼諧振現象
應該是電流諧振,此時電路的阻抗最小,電流最大。由於電流達到極大值,所以L、C兩端的電壓也達到極大值,即U的Q倍。
② 電路公式大全
1、電來源——開關—自—負載——導線 合起來就是一個基本電路的模式, 電路的計算公式是歐姆定律 U=I*R
2、串聯電路 P(電功率)U(電壓)I(電流)W(電功)R(電阻)T(時間)電流處處相等 I1=I2=I 總電壓等於各用電器兩端電壓之和 U=U1+U2 。
3、總電阻等於各電阻之和 R=R1+R2 U1:U2=R1:R2 P=P1+P2
4、總電功等於各電功之和 W=W1+W2 W1:W2=R1:R2=U1:U2 P1:P2=R1:R2=U1:U2
5、總功率等於各功率之和 P=P1+P2
6、並聯電路:總電流等於各處電流之和 I=I1+I2
③ 一種使量子計算對雜訊更具彈性的技術,可以提高性能-
描述:研究人員已經開發出一種技術,可以使量子計算對雜訊更有彈性,從而提高性能。作者:麻省理工學院克里斯汀·丹尼洛夫
量子計算繼續以快速的速度前進,但阻礙這一領域發展的一個挑戰是減輕困擾量子機器的噪音。與傳統計算機相比,這會導致更高的錯誤率。
這種雜訊通常是由不完善的控制信號、來自環境的干擾以及量子比特之間不必要的相互作用引起的,這些量子比特是量子計算機的組成部分。在量子計算機上進行計算涉及到量子電路,這是一系列被稱為量子門的操作,這些量子門被映射到各個量子比特上,改變某些量子比特的量子態,然後由量子門進行計算來解決問題。
但是量子門會引入雜訊,這會阻礙量子機器的性能。
麻省理工學院和其他地方的研究人員正致力於通過開發一種使量子電路本身對雜訊具有彈性的技術來克服這個問題。(特別是,這些是「參數化」量子電路,包含可調量子門。)該團隊創建了一個框架,可以為特定的計算任務識別最健壯的量子電路,並生成一個映射模式,該模式是為目標量子設備的量子位定製的。
他們的框架稱為QuantumNAS(雜訊自適應搜索),比其他搜索方法計算量小得多,可以識別量子電路,從而提高機器學習和量子化學任務的准確性。當研究人員使用他們的技術來識別真實量子器件的量子電路時,他們的電路比用其他方法產生的電路性能要好。
「這里的關鍵思想是,如果沒有這項技術,我們必須在設計空間中對每個單獨的量子電路結構和映射方案進行采樣、訓練、評估,如果不好,我們就必須扔掉它重新開始。但是使用這種方法,我們可以同時獲得許多不同的電路和映射策略,而不需要任何網路電子工程與計算機科學系(EECS)副教授、該論文的資深作者宋涵說。
與韓寒一起參與論文撰寫的還有首席作者王漢瑞和林育君,他們都是EECS的研究生;丁永山,耶魯大學計算機科學助理教授;David Z.Pan,硅實驗室授予德克薩斯大學奧斯汀分校電氣工程講座,以及猶他州奧斯汀分校研究生顧佳琪;芝加哥大學計算機科學系西摩·古德曼教授弗雷德·鍾;還有上海交通大學本科生李子瑞。這項研究將在IEEE高性能計算機體系結構國際研討會上發表。
多種設計選擇
構造一個參數化的量子電路需要選擇一些量子門,這些量子門是量子比特將要執行的物理操作。這不是一項容易的任務,因為有許多類型的門可供選擇。一個電路也可以有任意數量的門,它們映射到的物理量子位的位置可以改變。
「有這么多不同的選擇,設計空間非常大。挑戰在於如何設計一個好的電路架構。有了QuantumNAS,我們希望設計出這種架構,使其對噪音非常穩健,」王說。
研究人員把重點放在變分量子電路上,這種電路使用具有可訓練參數的量子門,可以學習機器學習或量子化學任務。為了設計一個變分量子電路,通常研究人員必須親自設計電路或使用基於規則的方法來為特定任務設計電路,然後通過優化過程為每個量子門找到理想的參數集。
在對可能的電路進行單獨評估的天真搜索方法中,必須訓練每個候選量子電路的參數,這會導致大量的計算開銷。但研究人員首先也必須確定理想的參數數目和電路結構。
在經典的神經網路中,加入更多的參數往往可以提高模型的精度。但在變分中量子計算,更多的參數需要更多的量子門,這會引入更多的雜訊。
利用量子網路,研究人員試圖降低總體搜索和訓練成本,同時識別出包含理想數量參數和適當結構的量子電路,以最大限度地提高精度和最小化雜訊。
建造「超級電路」
為此,他們首先設計了一個「超級電路」,其中包含了設計空間中所有可能的參數化量子門。這個超級電路將被用來產生更小的量子電路,可以進行測試。
它們對超級電路進行一次訓練,然後由於設計空間中所有其他候選電路都是超級電路的子集,它們繼承已經訓練過的相應參數。這減少了進程的計算開銷。
一旦超級電路經過訓練,他們就用它來尋找滿足目標的電路結構,在這種情況下,對雜訊具有很高的魯棒性。這個過程涉及到同時使用進化搜索演算法搜索量子電路和量子比特映射。
該演算法生成一些量子電路和量子比特映射候選,然後用雜訊模型或在實際機器上對其精度進行評估。結果被反饋給演算法,演算法選擇性能最好的部件,並使用它們重新開始該過程,直到找到理想的候選部件。
「我們知道不同的量子比特有不同的性質和門錯誤率。既然我們只使用量子比特的一個子集,為什麼不使用最可靠的量子比特呢?我們可以通過共同搜索結構和量子比特映射來做到這一點,」王解釋道。
一旦研究人員找到了最好的量子電路,他們訓練它的參數,並通過移除任何一個量子電路來進行量子門修剪量子門它們的值接近於零,因為它們對整體性能的貢獻不大。移除這些門可以減少雜訊源,並進一步提高在真實量子機器上的性能。然後,他們微調其餘參數以恢復丟失的任何精度。
在這一步完成後,他們可以將量子電路部署到一台真正的機器上。
當研究人員在真正的量子設備上測試他們的電路時,他們的表現超過了所有的基線,包括人類手工設計的電路和其他使用其他計算方法製作的電路。在一個實驗中,他們用量子產生了一個抗雜訊的量子電路,用來估算特定分子的基態能量,這是量子化學和葯物發現的重要一步。他們的方法比任何基線都要精確。
現在他們已經證明了量子的有效性,他們想利用這些原理使量子電路中的參數對雜訊具有魯棒性。研究人員還希望通過在真正的量子機器上訓練量子電路而不是經典計算機來提高量子神經網路的可伸縮性。
「這是一個有趣的工作,搜索雜訊魯棒性安薩茨和量子位映射的參數量子電路」聖母大學計算機科學與工程教授石一宇(Yiyu Shi)表示,他沒有參與這項研究與樸素搜索方法訓練和評價大量候選個體不同,本文訓練了一個超級電路並用它來評價多個候選,效率更高。"
「在這項工作中,漢瑞和他的合作者通過訓練一個超級電路並用它來評估許多候選電路,從而減輕了尋找一個高效的參數化量子電路的挑戰,因為它需要一個訓練程序。一旦超級電路被訓練,它就可以用來搜索ansatz和qu電路位映射。在訓練好超級電路後,我們可以用它來搜索電路的ansatz和量子比特映射。「評估過程是使用雜訊模型或者在真實的量子機器上運行,」IBM quantum的研究科學家Sona Najafi說,他沒有參與這項工作該協議已經在VQE和QNN任務上用IBMQ量子機進行了測試,證明了更精確的基態能量和更高的分類精度。"
為了鼓勵這方面的更多工作,研究人員創建了一個開源庫,名為火炬量子,其中包含有關他們的項目、教程和可供其他研究小組使用的工具的信息。
④ RCL串聯電路中,調節頻率使電感兩端電壓最高,則電感電壓Ul與電源電壓U的關系為什麼是Ul=QU
RCL串聯電路中,調節頻率使電感兩端電壓最高,此時電路處於串聯諧振狀態,電路呈現電阻性,端電壓與電流同相,電路的電流是l=U /R ,按定義Q =WL/R, 而 UL=Uc=WL•l,故存在電感電壓Ul與電源電壓U的關系Ul=QU。
串聯電路規律
(1)流過每個電阻的電流相等,因為直流電路中同一支路的各個截面有相同的電流強度。
(2)總電壓(串聯電路=兩端的電壓)等於分電壓(每個電阻兩端的電壓)之和,即U=U1+U2+……Un。這可由電壓的定義直接得出。
(3)總電阻等於分電阻之和。把歐姆定律分別用於每個電阻可得U1=IR1,U2=IR2,……,Un=IRn代入U=U1+U2+……+Un並注意到每個電阻上的電流相等,得U=I(R1+R2+Rn)。
此式說明,若用一個阻值為R=R1+R2+…+Rn的電阻元件代替原來n個電阻的串聯電路,這個元件的電流將與原串聯電路的電流相同。因此電阻R叫原串聯電阻的等效電阻(或總電阻)。故總電阻等於分電阻之和。
(4)各電阻分得的電壓與其阻值成正比,因為Ui=IRi。
(5)各電阻分得的功率與其阻值成正比,因Pi=I2Ri。
以上內容參考:網路-串聯電路
⑤ W=QU是怎麼推導出來的
我就不明白了為什麼你們都認為W=IUt是推導式呢?強調一點,W=IUt和Q=I^2Rt都是定義式。前者用來計算總電功,也就是電路中電流做的總功,後者用來計算總電熱,也就是電流經過元件產生的熱量。如果電路元件只通過發熱來消耗電能,那麼這二者在數值上是相等的,如果電路出了散熱之外還有別的方式消耗電能,比如電動機,出了發熱外,還對外輸出功,那麼總電功就比總電熱要大,總電熱只是總電功的一部分。然後W=IUt這個為什麼是定義式呢?其實說它是定義式只能說是宏觀電路的定義式,它的根源來自於微觀電功的定義式W=qU.我們知道電荷沿著電場線是要做功的,而電荷做功的大小就是通過W=qU來計算的,而宏觀上我們常表達的就是電流I,而電流又是眾多微觀電荷沿電場線定向移動的結果,根據電流的定義就有I=q/t,即q=It,帶入到微觀電功的定義式裡面就得到宏觀電路的電功定義式W=IUt.因此LZ說W是由P得來的其實是犯了本末倒置的錯誤,先談功再談功率。因此在宏觀電路中,W=IUt對所有電路都適用,它計算出來的就是電路消耗的總的電能。而Q=I^2Rt是總電熱的定義式,是通過大量實驗總結出來的,它計算出來的就是電路發出的總熱量,因此對所有電路都適用。只有當電路中的總電能全部轉化成熱量時(也就是純電阻電路),根據能量守恆,總電功W=總電熱Q,二者公式可以通過歐姆定律來聯系起來。除此情景之外,不得混用這兩個公式。剛才沒注意到,貌似你還只是初中生吧,關於電荷在電場里做功的定義式W=qU,這是高中電場學的內容,意思是電荷做功的大小等於電荷量的大小乘以電荷移動兩點之間的電勢差,也就是常說的電壓差。
⑥ 物理電學公式中有W=qU
庫侖定律:F=kQq/r²
電場強度:E=F/q
點電荷電場強度:E=kQ/r²
勻強電場:E=U/d
電勢能:E₁ =qφ
電勢差:U₁ ₂=φ₁-φ₂
靜電力做功:W₁₂=qU₁₂
電容定義式:C=Q/U
電容:C=εS/4πkd
帶電粒子在勻強電場中的運動
加速勻強電場:1/2*mv² =qU
v² =2qU/m
偏轉勻強電場:
運動時間:t=x/v₀
垂直加速度:a=qU/md
垂直位移:y=1/2*at₂ =1/2*(qU/md)*(x/v₀)²
偏轉角:θ=v⊥/v₀=qUx/md(v₀)²
微觀電流:I=nesv
電源非靜電力做功:W=εq
歐姆定律:I=U/R
串聯電路
電流:I₁ =I₂ =I₃ = ……
電壓:U =U₁ +U₂ +U₃ + ……
並聯電路
電壓:U₁=U₂=U₃= ……
電流:I =I₁+I₂+I₃+ ……
電阻串聯:R =R₁+R₂+R₃+ ……
電阻並聯:1/R =1/R₁+1/R₂+1/R₃+ ……
焦耳定律:Q=I² Rt
P=I² R
P=U² /R
電功率:W=UIt
電功:P=UI
電阻定律:R=ρl/S
全電路歐姆定律:ε=I(R+r)
ε=U外+U內
安培力:F=ILBsinθ
磁通量:Φ=BS
電磁感應
感應電動勢:E=nΔΦ/Δt
導線切割磁感線:ΔS=lvΔt
E=Blv*sinθ
感生電動勢:E=LΔI/Δt
高中物理電磁學公式總整理
電子電量為 庫侖(Coul),1Coul= 電子電量。
一、靜電學
1.庫侖定律,描述空間中兩點電荷之間的電力
, ,
由庫侖定律經過演算可推出電場的高斯定律 。
2.點電荷或均勻帶電球體在空間中形成之電場
,
導體表面電場方向與表面垂直。電力線的切線方向為電場方向,電力線越密集電場強度越大。
平行板間的電場
3.點電荷或均勻帶電球體間之電位能 。本式以以無限遠為零位面。
4.點電荷或均勻帶電球體在空間中形成之電位 。
導體內部為等電位。接地之導體電位恆為零。
電位為零之處,電場未必等於零。電場為零之處,電位未必等於零。
均勻電場內,相距d之兩點電位差 。故平行板間的電位差 。
5.電容 ,為儲存電荷的組件,C越大,則固定電位差下可儲存的電荷量就越大。電容本身為電中性,兩極上各儲存了+q與-q的電荷。電容同時儲存電能, 。
a.球狀導體的電容 ,本電容之另一極在無限遠,帶有電荷-q。
b.平行板電容 。故欲加大電容之值,必須增大極板面積A,減少板間距離d,或改變板間的介電質使k變小。
二、電路學
1.理想電池兩端電位差固定為 。實際電池可以簡化為一理想電池串連內電阻r。實際電池在放電時,電池的輸出電壓 ,故輸出之最大電流有限制,且輸出電壓之最大值等於電動勢,發生在輸出電流=0時。
實際電池在充電時,電池的輸入電壓 ,故輸入電壓必須大於電動勢。
2.若一長度d的均勻導體兩端電位差為 ,則其內部電場 。導線上沒有電荷堆積,總帶電量為零,故導線外部無電場。理想導線上無電位降,故內部電場等於0。
3.克希荷夫定律
a.節點定理:電路上任一點流入電流等於流出電流。
b.環路定理:電路上任意環路上總電位升等於總電位降。
三、靜磁學
1.必歐-沙伐定律,描述長 的電線在 處所建立的磁場
, ,
磁場單位,MKS制為Tesla,CGS制為Gauss,1Tesla=10000Gauss,地表磁場約為0.5Gauss,從南極指向北極。
由必歐-沙伐定律經過演算可推出安培定律
2.重要磁場公式
無限長直導線磁場 長 之螺線管內之磁場
半徑a的線圈在軸上x處產生的磁場
,在圓心處(x=0)產生的磁場為
3.長 之載流導線所受的磁力為 ,當 與B垂直時
兩平行載流導線單位長度所受之力 。電流方向相同時,導線相吸;電流方向相反時,導線相斥。
4.電動機(馬達)內的線圈所受到的力矩 , 。其中A為面積向量,大小為線圈面積,方向為線圈面的法向量,以電流方向搭配右手定則來決定。
5.帶電質點在磁場中所受的磁力為 ,
a.若該質點初速與磁場B平行,則作等速度運動,軌跡為直線。
b.若該質點初速與磁場B垂直,則作等速率圓周運動,軌跡為圓。回轉半徑 ,周期 。
c.若該質點初速與磁場B夾角 ,該質點作螺線運動。與磁場平行的速度分量 大小與方向皆不改變,而與磁場平行的速度分量 大小不變但方向不停變化,呈等速率圓周運動。其中 ,回轉半徑 ,周期 ,與b.相同,螺距 。
速度選擇器:讓帶電粒子通過磁場與電場垂直的空間,則其受力 ,當 時該粒子受力為零,作等速度運動。
質普儀的基本原理是利用速度選擇器固定離子的速度,再將同素的離子打入均勻磁場中,量測其碰撞位置計算回轉半徑,求得離子質量。
6.磁場的高斯定律 ,即封閉曲面上的磁通量必為零,代表磁力線必封閉,無磁單極的存在。磁鐵外的磁力線由N極出發,終於S極,磁鐵內的磁力線由S極出發,終於N極。
四、感應電動勢與電磁波
1.法拉地定律:感應電動勢 。注意此處並非計算封閉曲面上之磁通量。
感應電動勢造成的感應電流之方向,會使得線圈受到的磁力與外力方向相反。
2.長度 的導線以速度v前進切割磁力線時,導線兩端兩端的感應電動勢 。若v、B、 互相垂直,則
3.法拉地定律提供將機械能轉換成電能的方法,也就是發電機的基本原理。以頻率f 轉動的發電機輸出的電動勢 ,最大感應電動勢 。
變壓器,用來改變交流電之電壓,通以直流電時輸出端無電位差。
,又理想變壓器不會消耗能量,由能量守恆 ,故
4.十九世紀中馬克士威整理電磁學,得到四大公式,分別為
a.電場的高斯定律
b.法拉地定律
c.磁場的高斯定律
d.安培定律
馬克士威由法拉地定律中變動磁場會產生電場的概念,修正了安培定律,使得變動的電場會產生磁場。
e.馬克士威修正後的安培定律為
a.、b.、c.和修正後的e.稱為馬克士威方程式,為電磁學的基本方程式。由馬克士威方程式,預測了電磁波的存在,且其傳播速度 。
。十九世紀末,由赫茲發現了電磁波的存在。
勞侖茲力 。
⑦ W=qu,請問這是什麼公式每個字母是什麼意思單位是什麼
這個是電路做功的公式。
W是帶電粒子在電場中運動時電場力做的功,單位是焦耳(符號J);
Q是帶導體所帶的電量,單位是庫侖(符號C);
U是電場的電勢差,單位是伏特(符號V)。
(7)qu電路擴展閱讀:
電功計算
W=UQ
電能也是一種能量,而這種能量的實施者就是電荷,電荷量就是這種能量在一般的時間內所有參與作功從A點到B點的實行者,每個電荷從A點到B點做的功就是電功,兩者相乘就是AB的電功,就是消耗的電能。
W=UIt
電功通俗的講就是AB之間的一段時間A點到B點所消耗的電能(A點到B點可以是一個用電器,也可以是一部分電路)電壓的實質是一個單位的電荷從A點到B點所做的功;
電流提供的是在一個單位時間內AB之間的電荷量,時間也有了,那麼AB之間的電荷量在一定時間內從A點到B點所做的功也就是消耗的電能就是
W=Pt
W電功P電功率t時間。
像功的計算方法一樣就是功率乘以時間,在生活中可以理解為工作總量=工作效率×工作時間,同樣道理電所做的功當就等於電做功的效率乘以時間。
⑧ 電路 公式
你太有才了。
⑨ 計數器qu和qd區別
計數器QU是加計數到達輸出介面,QD是減計數到達輸出介面。根據相關公開信息查詢,計數是一種最簡單基本的運算。計數器就是實現這種運算的邏輯電路,計數器在數字系統中主要是對脈沖的個數進行計數,以實現測量、計數和控制的功能,同時兼有分頻功能,計數器是由基本的計數單元和一些控制門所組成,計數單元則由一系列具有存儲信息功能的各類觸發器構成,這些觸發器有RS觸發器、T觸發器、D觸發器及JK觸發器。
⑩ 為什麼W=qU表示靜電力在電路外做功
w=pt=uit,i=q/t,代入w=uq=qu。