⑴ 高中物理电学知识总结
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电学(electricity),物理学的分支学科之一。主要研究“电”的形成及其应用。
“电”一词在西方是从希腊文琥珀一词转意而来的,在中国则是从雷闪现象中引出来的。自从18世纪中叶以来,对电的研究逐渐蓬勃开展。它的每项重大发现都引起广泛的实用研究,从而促进科学技术的飞速发展。(1)白炽灯泡
1860年,英国人斯旺把棉线碳化后做成灯丝装入玻璃泡里,发明了碳丝灯泡。
然而,由于当时的真空技术不高,点灯时间不能过长,时间一长,灯丝就会在灯泡里氧化而烧掉。
斯旺所想到的白炽灯泡的原理是现在的白织灯的起源。随着灯丝研究和真空技术的进步,白炽灯最终达到了实用化。从这点不说,斯旺的发明是一项大发明。
1865年,施普伦格尔为研究真空现象而开发出水银真空泵。斯旺知道这件事后,就在1878年把玻壳内的真空度提高,又在灯丝上下了一番功夫。他先把棉线用硫酸处理,然后再碳化,最后,他公布了斯旺灯泡。斯旺的白炽灯泡曾在巴黎万国博览会上展出。
1879年,美国的爱迪生成功地把白炽灯泡的寿命延长到了40小时以上。1880年,爱迪生发现竹子是做白炽灯灯丝的优良材料,就把日本,中国,印度的竹子收集起来反复进行实验。
爱迪生把部下穆尔派到日本,在京都的八幡寻找优质竹子,若乾年后,用八幡竹子制造出了灯丝。为了制造这种竹灯丝的灯泡,1882年他在伦敦和纽约成立了爱迪生电灯公司。
在日本,1886年(明治19年)东京电灯公司成立,明治22年起,一般的家庭开始用上了白治灯泡。
1910年,美国的库利厅用钨丝做灯丝,发明了钨丝灯泡。
1913年,美国的兰米尔在玻壳里充入气体以防止灯丝蒸发,发明了充气钨丝灯泡。
1925年,日本的不破橘三发明了内壁磨砂灯泡。
1932年,日本的三浦顺一发明了双螺旋钨丝灯泡。
正是由于上述的不断探索,今天我们才能享受白炽灯照明的日常生活,想起来真是漫漫长路啊。
(2)放电灯
1902年,美国的休伊兹特在玻壳内装入水银蒸气,发明了弧光放电汞灯。由于这种汞灯在汞蒸气的气压较低时发出了紫外线较多,所以常作为杀菌灯使用。而当水银气压较高时,可发出很强的可见光。
现在广泛用于广场照明和道路照明的高压汞灯所发出的光是一种混合光,混合光包括水银电弧放电的光和紫外线照到涂敷在玻壳内壁的荧光材料上所发出的光。
1932年,荷兰菲利浦公司开发出了波长为590nm单色的钠灯,这种灯广泛用于公路的隧道照明。
1938年,美国的英曼发明了现在广泛使用的荧光灯。这种灯通过用水银电弧放电发出的紫外线照射涂敷在灯管内壁的不同荧光粉而发出不同颜色的光。通常,白色荧光灯用得最多。
7.电力设备的历史
可以说,1820年奥斯特所发现的电磁作用就是电动机的起源。
而1831年法拉第所发现的电磁感应就是发电机的变压器的起源。
⑵ 高中需要哪些电路的基本知识
要学习并熟练掌握电子产品中常用的电子元器件的基本知识,如电阻器、电容器、内电感器、二极管、容三极管、晶闸管、场效应管、变压器、开关、继电器、接插件等,并充分了解它们的种类、性能、特征以及在电路中的符号、在电路中的作用和功能等。根据这些元器件在电路中的作用,懂得哪些参数会对电路性能和功能产生什么样的影响,具备这些电子元器件的基本知识,对于读懂电路图是必不可少的。
为方便、快捷地看懂电路图,还要掌握一些由常用元器件组成的单元电子电路知识,例如整流电路、滤波电路、放大电路、振荡电路、电源电路等。因为这些电路单元是电子产品电路图中常见的功能模块,掌握这些单元电路的知识,不仅可以深化对电子元器件的认识,而且通过这样的练习,也是对看懂电路图的锻炼。有了这些知识,为进一步看懂较复杂的电路奠定了良好的基础,也就更容易深化自己的学习。
应该多理解电路图中的有关基本概念。比如关键点的电位,各点电位如何变化、如何互相关联、如何形成回路、通路,哪些构成直流回路、哪些形成信号通道、哪些属于控制回路等。
⑶ 高中物理电学部分所有知识点和概念
高中物理电学部分所有公式及概念
欧姆定律的应用:
①同一电阻的阻值不变,与电流和电压无关,其电流随电压增大而增大.(R=U/I)
②当电压不变时,电阻越大,则通过的电流就越小.(I=U/R)
③当电流一定时,电阻越大,则电阻两端的电压就越大.(U=IR)
电阻的串联有以下几个特点:(指R1,R2串联,串得越多,电阻越大)
①电流:I=I1=I2(串联电路中各处的电流相等)
②电压:U=U1+U2(总电压等于各处电压之和)
③ 电阻:R=R1+R2(总电阻等于各电阻之和)如果n个等值电阻串联,则有R总=nR
④ 分压作用:=;计算U1,U2,可用:;
⑤ 比例关系:电流:I1:I2=1:1 (Q是热量)
电阻的并联有以下几个特点:(指R1,R2并联,并得越多,电阻越小)
①电流:I=I1+I2(干路电流等于各支路电流之和)
②电压:U=U1=U2(干路电压等于各支路电压)
③电阻:(总电阻的倒数等于各电阻的倒数和)如果n个等值电阻并联,则有R总=R
④分流作用:;计算I1,I2可用:;
⑤比例关系:电压:U1:U2=1:1 ,(Q是热量)
六, 电功和电功率
1. 电功(W):电能转化成其他形式能的多少叫电功,
2.功的国际单位:焦耳.常用:度(千瓦时),1度=1千瓦时=3.6×106焦耳.
3.测量电功的工具:电能表
4.电功公式:W=Pt=UIt(式中单位W→焦(J);U→伏(V);I→安(A);t→秒).
利用W=UIt计算时注意:①式中的W.U.I和t是在同一段电路;②计算时单位要统一;③已知任意的三个量都可以求出第四个量.还有公式:=I2Rt
电功率(P):表示电流做功的快慢.国际单位:瓦特(W);常用:千瓦
公式:式中单位P→瓦(w);W→焦;t→秒;U→伏(V),I→安(A)
利用计算时单位要统一,①如果W用焦,t用秒,则P的单位是瓦;②如果W用千瓦时,t用小时,则P的单位是千瓦.
10.计算电功率还可用右公式:P=I2R和P=U2/R
11.额定电压(U0):用电器正常工作的电压.另有:额定电流
12.额定功率(P0):用电器在额定电压下的功率.
13.实际电压(U):实际加在用电器两端的电压.另有:实际电流
14.实际功率(P):用电器在实际电压下的功率.
当U > U0时,则P > P0 ;灯很亮,易烧坏.
当U < U0时,则P < P0 ;灯很暗,
当U = U0时,则P = P0 ;正常发光.
15.同一个电阻,接在不同的电压下使用,则有;如:当实际电压是额定电压的一半时,则实际功率就是额定功率的1/4.例"220V100W"如果接在110伏的电路中,则实际功率是25瓦.)
16.热功率:导体的热功率跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比.
17.P热公式:P=I2Rt ,(式中单位P→瓦(W);I→安(A);R→欧(Ω);t→秒.)
18.当电流通过导体做的功(电功)全部用来产生热量(电热),则有:热功率=电功率,可用电功率公式来计算热功率.(如电热器,电阻就是这样的.)
补充:电场
1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:(e=1.60×10-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍
2.库仑定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:点电荷间的作用力(N),k:静电力常量k=9.0×109N?m2/C2,Q1、Q2:两点电荷的电量(C),r:两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引}
3.电场强度:E=F/q(定义式、计算式){E:电场强度(N/C),是矢量(电场的叠加原理),q:检验电荷的电量(C)}
4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2 {r:源电荷到该位置的距离(m),Q:源电荷的电量}
5.匀强电场的场强E=UAB/d {UAB:AB两点间的电压(V),d:AB两点在场强方向的距离(m)}
6.电场力:F=qE {F:电场力(N),q:受到电场力的电荷的电量(C),E:电场强度(N/C)}
7.电势与电势差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q
8.电场力做功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:带电体由A到B时电场力所做的功(J),q:带电量(C),UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m)}
9.电势能:EA=qφA {EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)}
10.电势能的变化ΔEAB=EB-EA {带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值}
11.电场力做功与电势能变化ΔEAB=-WAB=-qUAB (电势能的增量等于电场力做功的负值)
12.电容C=Q/U(定义式,计算式) {C:电容(F),Q:电量(C),U:电压(两极板电势差)(V)}
13.平行板电容器的电容C=εS/4πkd(S:两极板正对面积,d:两极板间的垂直距离,ω:介电常数)
常见电容器〔见第二册P111〕
14.带电粒子在电场中的加速(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2
15.带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下)
类平 垂直电场方向:匀速直线运动L=Vot(在带等量异种电荷的平行极板中:E=U/d)
抛运动 平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d=at2/2,a=F/m=qE/m
注:
(1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分;
(2)电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直;
(3)常见电场的电场线分布要求熟记〔见图[第二册P98];
(4)电场强度(矢量)与电势(标量)均由电场本身决定,而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关;
(5)处于静电平衡导体是个等势体,表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面,导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面;
(6)电容单位换算:1F=106μF=1012PF;
(7)电子伏(eV)是能量的单位,1eV=1.60×10-19J;
(8)其它相关内容:静电屏蔽〔见第二册P101〕/示波管、示波器及其应用〔见第二册P114〕等势面〔见第二册P105〕。
恒定电流
1.电流强度:I=q/t{I:电流强度(A),q:在时间t内通过导体横载面的电量(C),t:时间(s)}
2.欧姆定律:I=U/R {I:导体电流强度(A),U:导体两端电压(V),R:导体阻值(Ω)}
3.电阻、电阻定律:R=ρL/S{ρ:电阻率(Ω?m),L:导体的长度(m),S:导体横截面积(m2)}
4.闭合电路欧姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U内+U外
{I:电路中的总电流(A),E:电源电动势(V),R:外电路电阻(Ω),r:电源内阻(Ω)}
5.电功与电功率:W=UIt,P=UI{W:电功(J),U:电压(V),I:电流(A),t:时间(s),P:电功率(W)}
6.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:电热(J),I:通过导体的电流(A),R:导体的电阻值(Ω),t:通电时间(s)}
7.纯电阻电路中:由于I=U/R,W=Q,因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R
8.电源总动率、电源输出功率、电源效率:P总=IE,P出=IU,η=P出/P总{I:电路总电流(A),E:电源电动势(V),U:路端电压(V),η:电源效率}
9.电路的串/并联 串联电路(P、U与R成正比) 并联电路(P、I与R成反比)
电阻关系(串同并反) R串=R1+R2+R3+ 1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+
电流关系 I总=I1=I2=I3 I并=I1+I2+I3+
电压关系 U总=U1+U2+U3+ U总=U1=U2=U3
功率分配 P总=P1+P2+P3+ P总=P1+P2+P3+
10.欧姆表测电阻
(1)电路组成 (2)测量原理
两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏,得
Ig=E/(r+Rg+Ro)
接入被测电阻Rx后通过电表的电流为
Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx)
由于Ix与Rx对应,因此可指示被测电阻大小
(3)使用方法:机械调零、选择量程、欧姆调零、测量读数{注意挡位(倍率)}、拨off挡。
(4)注意:测量电阻时,要与原电路断开,选择量程使指针在中央附近,每次换挡要重新短接欧姆调零。
11.伏安法测电阻
电流表内接法:
电压表示数:U=UR+UA
电流表外接法:
电流表示数:I=IR+IV
Rx的测量值=U/I=(UA+UR)/IR=RA+Rx>R真
Rx的测量值=U/I=UR/(IR+IV)=RVRx/(RV+R)<R真
选用电路条件Rx>>RA [或Rx>(RARV)1/2]
选用电路条件Rx<<RV [或Rx<(RARV)1/2]
12.滑动变阻器在电路中的限流接法与分压接法
限流接法
电压调节范围小,电路简单,功耗小
便于调节电压的选择条件Rp>Rx
电压调节范围大,电路复杂,功耗较大
便于调节电压的选择条件Rp<Rx
注1)单位换算:1A=103mA=106μA;1kV=103V=106mA;1MΩ=103kΩ=106Ω
(2)各种材料的电阻率都随温度的变化而变化,金属电阻率随温度升高而增大;
(3)串联总电阻大于任何一个分电阻,并联总电阻小于任何一个分电阻;
(4)当电源有内阻时,外电路电阻增大时,总电流减小,路端电压增大;
(5)当外电路电阻等于电源电阻时,电源输出功率最大,此时的输出功率为E2/(2r);
(6)其它相关内容:电阻率与温度的关系半导体及其应用超导及其应用〔见第二册P127〕。
⑷ 高中物理电路关于电阻为多少时,功率最大的知识,能详细点吗,谢谢
1.当外电阻等于内电阻时,电源消耗的总功率最大(针对电源而言的)
2.如果是针对定值电阻而言的话,就是当滑动变阻器的阻值为零时,定值电阻消耗的功率最大
3.如果是针对滑动变阻器而言,就是当滑动变阻器的阻值等于电源内阻和定值电阻的总电阻时,滑动变阻器消耗的功率最大
望采纳,谢谢
⑸ 高中物理电学知识点总结
1、电路:把电源、用电器、开关、导线连接起来组成的电流的路径。 2、通路:处处接通的电路;开路:断开的电路;短路:将导线直接连接在用电器或电源两端的电路。 3、电流的形成:电荷的定向移动形成电流.(任何电荷的定向移动都会形成电流)
4、电流的方向:从电源正极流向负极.
5、电源:能提供持续电流(或电压)的装置.
6、电源是把其他形式的能转化为电能.如干电池是把化学能转化为电能.
发电机则由机械能转化为电能.
7、在电源外部,电流的方向是从电源的正极流向负极。
8、有持续电流的条件:必须有电源和电路闭合.
9、导体:容易导电的物体叫导体.如:金属,人体,大地,盐水溶液等.
导体导电的原因:导体中有自由移动的电荷;
10、绝缘体:不容易导电的物体叫绝缘体.如:玻璃,陶瓷,塑料,油,纯水等.
原因:缺少自由移动的电荷
11、电流表的使用规则:①电流表要串联在电路中;②电流要从"+"接线柱流入,从"-"接线柱流出;③被测电流不要超过电流表的量程;④绝对不允许不经过用电器而把电流表连到电源的两极上.
实验室中常用的电流表有两个量程:①0~0.6安,每小格表示的电流值是0.02安;②0~3安,每小格表示的电流值是0.1安.
12、电压是使电路中形成电流的原因,国际单位:伏特(V);
常用:千伏(KV),毫伏(mV). 1千伏=1000伏=1000000毫伏.
13、电压表的使用规则:①电压表要并联在电路中;②电流要从"+"接 线柱流入,从"-"接线柱流出;③被测电压不要超过电压表的量程;
实验室常用电压表有两个量程:①0~3伏,每小格表示的电压值是0.1伏; ②0~15伏,每小格表示的电压值是0.5伏.
14、熟记的电压值:①1节干电池的电压1.5伏;②1节铅蓄电池电压是2伏;③家庭照明电压为220伏;④安全电压是:不高于36伏;⑤工业电压380伏.
15、电阻(R):表示导体对电流的阻碍作用.国际单位:欧姆(Ω);
常用:兆欧(MΩ),千欧(KΩ);1兆欧=1000千欧; 1千欧=1000欧.
16、决定电阻大小的因素:材料,长度,横截面积和温度
17、滑动变阻器:
A. 原理:改变电阻线在电路中的长度来改变电阻的.
B. 作用:通过改变接入电路中的电阻来改变电路中的电流和电压.
C. 正确使用:a,应串联在电路中使用;b,接线要"一上一下";c,闭合开关前应把阻值调至最大的地方.
18、欧姆定律:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比.
公式:I=U/R. 公式中单位:I→安(A);U→伏(V);R→欧(Ω).
19、电功的单位:焦耳,简称焦,符号J;日常生活中常用千瓦时为电功的单位,俗称“度”符号kw.h
1度=1kw.h=1000w×3600s=3.6×106J
20.电能表是测量一段时间内消耗的电能多少的仪器。A、“220V”是指这个电能表应该在220V的电路中使用;B、“10(20)A”指这个电能表长时间工作允许通过的最大电流为10安,在短时间内最大电流不超过20安;C、“50Hz”指这个电能表在50赫兹的交流电路中使用;D、“600revs/KWh”指这个电能表的每消耗一千瓦时的电能,转盘转过600转。
21.电功公式:W=Pt=UIt(式中单位W→焦(J);U→伏(V);I→安(A);t→秒).
22、电功率(P):表示电流做功的快慢的物理量.国际单位:瓦特(W);常用:千瓦(KW)公式:P=W/t=UI
23.额定电压(U0):用电器正常工作的电压.
额定功率(P0):用电器在额定电压下的功率.
实际电压(U):实际加在用电器两端的电压.
实际功率(P):用电器在实际电压下的功率.
当U > U0时,则P > P0 ;灯很亮,易烧坏.
当U < U0时,则P < P0 ;灯很暗,
当U = U0时,则P = P0 ;正常发光.
24.焦耳定律:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比,表达式为. Q=I2Rt
25.家庭电路由:进户线(火线和零线)→电能表→总开关→保险盒→用电器等组成.
26.所有家用电器和插座都是并联的.而用电器要与它的开关串联接火线.
27.保险丝:是用电阻率大,熔点低的铅锑合金制成.它的作用是当电路中有过大的电流时, 它升温达到熔点而熔断,自动切断电路,起到保险的作用.
28.引起电路电流过大的两个原因:一是电路发生短路;二是用电器总功率过大.
29.安全用电的原则是:①不接触低压带电体;②不靠近高压带电体
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⑹ 高中物理电学的知识口诀 急需 谢谢!!!
这可是我以前老师珍藏的资料啊,现在奉献给你了,祝你高考成功!
电源有个电源力,
推动电荷到正极,
正负极间有电压,
电路接通电荷移。
直流电路等效图
无阻导线缩一点,等势点间连成线;
断路无用线撤去,节点之间依次连;
整理图形标准化,最后还要看一遍。
安培定则歌
导线周围的磁力线,用安培定则来判断。
判断直线用定则一,让右手直握直导线。
电流的方向拇指指,四指指的是磁力线。
判断螺线用定则二,让右手紧握螺线管。
电流的方向四指指,N极在拇指指那端。
磁体周围有磁场,N极受力定方向;
电流周围有磁场,安培定则定方向。
BIL安培力,相互垂直要注意。
洛仑兹力安培力,力往左甩别忘记。
电磁感应磁生电(电动势),
产生条件磁通变,
回路闭合有电流,
回路断开是电源,
感应电动势大或小,
磁通变化的快和慢,
楞次定律定方向,
阻碍变化是关键,
导体切割磁力线,
右手定则更方便。
匀强磁场(中)线圈转,旋转产生交流电,
电流电压电动势,变化规律是弦线,
中性面计时是正弦,平行面计时是余弦,
NBSω是最大值,有效值用热量来计算。
自行发光是光源,同种均匀直线传。
若是遇见障碍物,传播路径要改变。
反射折射两定律,折射定律是重点。
光介质有折射率,它的定义是正弦(比值)。
还可运用速度比,波长比值也使然。
全反射,要牢记,入射光线在光密。
入射角大于临界角,折射光线无处觅。
物在无穷远,成像在焦点;
千里迢迢物追像,物快像慢有希望;
追到二倍焦距处,像在等距把它望;
追过二倍焦距处,像却比物跑得忙;
追到一倍焦距处,物在焦点像渺茫;
追过一倍焦距处,物要看像回头望;
好事多磨难,镜心得团圆
光照金属能生电,
入射光线有极限。
光电子动能大和小,
与光子频率有关联。
光电子数目多和少,
与光线强弱紧相连。
光电效应瞬间能发生,
极限频率取决逸出功。
分析电路的口诀:
分析电路有方法:先判串联和并联;电表测量然后断。
一路到底必是串;若有分支是并联。
A表相当于导线;并时短路会出现。
如果发现它并源;毁表毁源实在惨。
若有电器被它并;电路发生局部短。
V表可并不可串;串时相当电路断。
如果发现它被串;电流为零应当然。
连接电路口诀:
连接电路怎么办:
串联很简单,各个元件依次连;
并联有点难,连干路,标节点;
支路可要条条连,连好再检验。
还有电表怎样连:
A表串其中;V表并两端。
线柱认真接;正(进)负(出)不能反。
量程不能忘;大小仔细断。
无论串联或并联;电压表应最后连。
⑺ 电路的原理
如果你是学电气专业的话,电路原理是最基础最重要的一门课。学不好它,后面的模电、电机、电力系统分析、高压简直没办法学。
对于这门课,你要想真正的领悟和掌握,奥秘就在于不能停止思考。而且我觉得这是最重要的一点。我以江辑光的《电路原理》为例(这本书编的相当不错)解释为何不能停止思考。
电路几乎是第一本开始培养你工程师思维的书,它不同于数学物理,很多可以理论推导。而电路更多的是你的思考和不断累积的经验。
在江的书中,前面用了四章讲解了电阻电路的基本知识,包括参考方向问题、替代定理,支路法、节点电压、回路电流、戴维南、特勒根、互易定理。这些基本内容都要掌握到烂熟于心才能在之后的章节里灵活的用。怎样才能烂熟于心?我时刻提醒自己要不停思考。这套教材的课后习题就是最好的激发你大脑思考能力的宝库。可以说里面的每一道题都极具针对性,题目并不难。
一个合格的工程师应该把更多的时间留给思考如何最合理地解决问题,而不是花大把时间计算,电路的计算量是非常大的,一个节点电压方程组有可能是四元方程,显然这些东西留给计算器算就好了。为了学好电路你应该买一个卡西欧991,节省那些不必要浪费的时间留下来思考问题本身。
前四章的基础一定要打得极为扎实,不是停留在只是会用就行了,那样学不好电路。你要认真研究到每个定理是怎么来的,最好自己可以随手证明,你要知道戴维宁是有叠加推出来的,而叠加定理又是在电阻电路是线性时不变得来的,互易定理是由特勒根得来的。这一切知识都是靠细水长流一点点积累出来的,刚开始看到他们你会觉得迷糊,但你要相信这是一个过程,渐渐地你会觉得电路很美妙甚至会爱上它。当你发现用一页纸才能解出来的答案,你只用五六行就可以将其解决,那时候你就会感觉电路好像是从身体中流淌出来一般。这就是一直要追求的境界。
后面就是非线性,这一章很多学校要求都不高,而且考起来也不难,最为兴趣的话研究起来很有意思。
接着后面是一阶二阶动态电路,这里如果你高数的微分方程学得不错的话,高中电路知识都极本可以解了。这一部分的本质就是求解微分方程。
说白了,你根据电路列出微分方程是需要用到电路知识的,剩下来怎么解就看你的数学功底了。但是电路老师们为了给我们减轻压力有把一阶电路单独拿出来做了一个专题,并将一切关于它上面的各支路电流或者电压用一个简单的结论进行了总结,即三要素法。
学了三要素一阶电路连方程也不用列了。只要知道电路初始状态、末状态和时间常数就可以得到结果。如果你愿意思考,其实二阶电路也可以类比它的,在二阶电路中你只要求出时间常数,初值和末值,同样也可以求通解。
在这部分的最后,介绍了一种美妙的积分——卷积。很多人会被他的名字唬住,提起来就很高科技的样子。其实它的确很高科技,但只要你掌握它的精髓,能够很好的用它,对你的电路思维有极大的提升,关于卷积在知乎和网络上都有很多很好的解释和生动的例子,我也是从他们那里汲取经验的。我在这里只能提醒你,不要因为老师不做重点就忽略卷积,否则这将无异于丢了一把锐利的宝剑。记得我在学习杜阿美尔积分(卷积的一种)的时候,感觉如获至宝,虽然书上对它的描述只有一句话。但为了那一句我的心情竟久久无法平静,因为实在太好用了。
接下来是正弦电路,这里主要是要理解电路从时域域的转化,这里是电路的第一次升华,伟大的人类用自己的智慧把交流量头上打个点,然后一切又归于平静了,接下来还是前四章的知识。我想他用的就是以不变应万变的道理吧,所有量都以一个频率在变,其效果就更想对静止差不多了吧,但是他们对电容和电感产生了新的影响,因为他们的电流电压之间有微分和积分的关系。在新的思路下你可以将电感变成jwl,将电容变成1/jwc,接下来你又改思考为什么可以这样变。
这是在极坐标下的电流电压关系可以推导出来的。你要再追根溯源说,为什么可以用复数来代替正弦?那是因为欧拉公式将正弦转化成了复数表达。你还问欧拉公式又是什么?它是迈克劳林(泰勒)公式得到的。你必须不断地思考,不断地提问才能明白这一起是怎么回事。
不过这都是基础,在正弦稳态这里精髓在于画向量图,能正确地画出向量图你才能说真正理解了它。向量图不是乱画的,不是你随便找个支路放水平之后就可以得到正确的图,有时候走错了路得不到正确答案不说,反而可能陷入思维漩涡。做向量图一般要以电阻支路或者含有电阻的支路为水平向量,接下来根据它的电流电压来一步步推。而且很多难题都是把很多信息隐藏在图里面,不画得一幅好图你是解不出来的。这也需要自己揣摩。
跟着张飞老师一起学习
1(功率因素校正)如何设计
2如何快速去理解一个陌生的组件的data sheet
3详细讲解NCP1654 PFC控制芯片内部的电路设计
4D触发组、RS触发组、与门、或门的详细讲解
5NCP芯片内部各种保护(OUP、BO、UVLO、OPL、UVP、OCP)电路和实现方式的详细讲解
6如何用数字电路,通过逻辑控制,实现软起功能,关于软起作用的深度讲解
7V/I转换、I/V转换、V/F转换、F/V转换的讲解
8三极管如何工作在放大区,如何精准控制电流
9如何设计镜像电流源,如何让电流间接控制,如何用N管和P管做镜像恒流源
10PFC电阻采样电流如何做到全周期采样,既不管在MOSFET ON和OFF之间,都能实现电流采样。为什么要采样负极电源?
后面是互感,我相信很多人被同名端折磨的死去活来。其实,电感是描述,线圈建立磁场能力的量,电感大了,产生磁场越大。所以同名端的意思就是:从同名端流入的电流,磁场相加,表现在方程上为电感相加。只要牢记这一点,列含有互感的方程式就不会错了。你不要胡思乱想,有时候你会被电流方向弄糊涂,别管它,图上画的是参考方向,就算你假设的方向与实际方向反了,对真确结果依然没有丝毫影响。这里其实是考察你对参考方向的理解。
然后是谐振,这是很有趣也很有用的一节,无论是电气,通信,模电还是高压都离不开它。这是在一种美妙的状态下,电厂能量和立场能量达到完美的交替。通过谐振可以实现滤波、升压等具有实际意义的电路。但就电路内容来说这里并不难,总结一下就是,阻抗虚部为零则串联谐振,导纳虚部为零为并联谐振。在求解谐振频率时有时候用导纳求解会比较方便,这在于多做题开阔思路。
接下来是三相电路。要我来说,三相电路是最简单的部分。很多人觉得它难(当然一开始我也觉得它让人头晕),完全是因为我们总是害怕恐惧本身。其实你看它有三个地但一点也不难。这要你头脑清晰别被他的表面吓住了。三相电路跟普通电路没有任何区别。做到五个六个电源也不会害怕,因为你知道,一个所有元件都告知的电路,用节点电压或回路电流肯定是可以求的出来的。为什么到了三相你就被吓得魂不守舍了。你是不明白线电压和相电流的关系,还是一相断线对中线电流的影响?你管那些干嘛?什么相啊线呀都只是个代号而已。你把它看成一个普通电路解,它就是一个普通电路而已。很多同学总是喜欢在线和相的关系上纠结。其实一句话就可以概括的:线量都是向量的根3倍。其实这些都不用记,需要的时候画个图就来了。最重要的是你要明白三相只不过是个有三个电源的普通电路而已。你只要会节点电压法,不学三相的知识都可以解答的很好。当你以一个正常电路看它的时候,三相就已经学得差不多了。三相唯一的难点在计算,只要你是个细心的人,平时多找几个题算算,以后三相想错都难。
后面是拉普拉斯变换。这里是电路思维的又一次飞跃。人们发现高阶电路真的不好求解,而且如果电源改变的话除了卷积,找不到更好的办法。所以为了方便的使用卷积,前辈们把拉氏变换引入电路。如果说前面正弦稳态时域到频域是由泰勒公式一步步推来的。那这里就是高数的最后一章——傅立叶变换推倒的。关于傅立叶知乎也有许多精彩的讲解,自己找吧。傅立叶变换有两种形式,一种是时域形态,一种是频域形态。而拉普拉斯变换就是将由频域形态的傅立叶变换,推广到复频域形态。其基本变换公式也是由傅立叶变换公式推广得到的。这一章的学习,你要从变换公式入手,自己把基本的几个变换推导出来。还要理解终值定理和初值定理,这两个定理是检验结果正确与否的有力证据。学电路只知道思路是一回事,能做对是另外一回事。只有在学习中不断培养自己开阔的视野和强大的计算能力才可以学好这门课,学电路是要靠硬功夫的,你看着老师解题的时候感觉信手拈来,自己却百思不得其解。那是功夫没下到位。我考研时看了电路大概一百天,新书都翻烂了,自己的旧书都快散架了,各种习题不计重复的做了至少1500道以上。当我做电路的时候,我会觉得时间停止了,根本感受不到自习室里还有别人。那种你在冥思苦想后终于解决一个问题所带来的足以让你笑出声来的快乐,是陪伴着我的最好的药。每天走在月光下,我都会想,如果当不了科学家,那就干点别的吧。
所以说啊,要学好电路,还是要发自内心的爱上它。
1芯片内部是如何做到低功耗的
2NCP1654内部是如何用数字电路实现电压和电流相位跟踪的
3电压源对电容充电与电流源对电容充电的区别和波形有何不同
4单周期控制电压公式的详细推论
5如何进行有效的公式推导,推导公式的原则和方法?如何在公式推导中引入检流电阻?
6当我们公式推导结束后,如何将公式转化为电路。如何自己搭建电路,实现公式推导的结果?这也是本部视频讲解的核心。
7如何用分立组件搭建OCC单周期控制的PFC
8基于NCP1654搭建PFC电路
9详细讲解PFC PCB板调试完整过程。包括:用示波器测试波形、分析波形、优化波形,最终把PFC功率板调试出来