① LC电路串联谐振时,出现Uc=QU的电什么谐振现象
应该是电流谐振,此时电路的阻抗最小,电流最大。由于电流达到极大值,所以L、C两端的电压也达到极大值,即U的Q倍。
② 电路公式大全
1、电来源——开关—自—负载——导线 合起来就是一个基本电路的模式, 电路的计算公式是欧姆定律 U=I*R
2、串联电路 P(电功率)U(电压)I(电流)W(电功)R(电阻)T(时间)电流处处相等 I1=I2=I 总电压等于各用电器两端电压之和 U=U1+U2 。
3、总电阻等于各电阻之和 R=R1+R2 U1:U2=R1:R2 P=P1+P2
4、总电功等于各电功之和 W=W1+W2 W1:W2=R1:R2=U1:U2 P1:P2=R1:R2=U1:U2
5、总功率等于各功率之和 P=P1+P2
6、并联电路:总电流等于各处电流之和 I=I1+I2
③ 一种使量子计算对噪声更具弹性的技术,可以提高性能-
描述:研究人员已经开发出一种技术,可以使量子计算对噪声更有弹性,从而提高性能。作者:麻省理工学院克里斯汀·丹尼洛夫
量子计算继续以快速的速度前进,但阻碍这一领域发展的一个挑战是减轻困扰量子机器的噪音。与传统计算机相比,这会导致更高的错误率。
这种噪声通常是由不完善的控制信号、来自环境的干扰以及量子比特之间不必要的相互作用引起的,这些量子比特是量子计算机的组成部分。在量子计算机上进行计算涉及到量子电路,这是一系列被称为量子门的操作,这些量子门被映射到各个量子比特上,改变某些量子比特的量子态,然后由量子门进行计算来解决问题。
但是量子门会引入噪声,这会阻碍量子机器的性能。
麻省理工学院和其他地方的研究人员正致力于通过开发一种使量子电路本身对噪声具有弹性的技术来克服这个问题。(特别是,这些是“参数化”量子电路,包含可调量子门。)该团队创建了一个框架,可以为特定的计算任务识别最健壮的量子电路,并生成一个映射模式,该模式是为目标量子设备的量子位定制的。
他们的框架称为QuantumNAS(噪声自适应搜索),比其他搜索方法计算量小得多,可以识别量子电路,从而提高机器学习和量子化学任务的准确性。当研究人员使用他们的技术来识别真实量子器件的量子电路时,他们的电路比用其他方法产生的电路性能要好。
“这里的关键思想是,如果没有这项技术,我们必须在设计空间中对每个单独的量子电路结构和映射方案进行采样、训练、评估,如果不好,我们就必须扔掉它重新开始。但是使用这种方法,我们可以同时获得许多不同的电路和映射策略,而不需要任何网络电子工程与计算机科学系(EECS)副教授、该论文的资深作者宋涵说。
与韩寒一起参与论文撰写的还有首席作者王汉瑞和林育君,他们都是EECS的研究生;丁永山,耶鲁大学计算机科学助理教授;David Z.Pan,硅实验室授予德克萨斯大学奥斯汀分校电气工程讲座,以及犹他州奥斯汀分校研究生顾佳琪;芝加哥大学计算机科学系西摩·古德曼教授弗雷德·钟;还有上海交通大学本科生李子瑞。这项研究将在IEEE高性能计算机体系结构国际研讨会上发表。
多种设计选择
构造一个参数化的量子电路需要选择一些量子门,这些量子门是量子比特将要执行的物理操作。这不是一项容易的任务,因为有许多类型的门可供选择。一个电路也可以有任意数量的门,它们映射到的物理量子位的位置可以改变。
“有这么多不同的选择,设计空间非常大。挑战在于如何设计一个好的电路架构。有了QuantumNAS,我们希望设计出这种架构,使其对噪音非常稳健,”王说。
研究人员把重点放在变分量子电路上,这种电路使用具有可训练参数的量子门,可以学习机器学习或量子化学任务。为了设计一个变分量子电路,通常研究人员必须亲自设计电路或使用基于规则的方法来为特定任务设计电路,然后通过优化过程为每个量子门找到理想的参数集。
在对可能的电路进行单独评估的天真搜索方法中,必须训练每个候选量子电路的参数,这会导致大量的计算开销。但研究人员首先也必须确定理想的参数数目和电路结构。
在经典的神经网络中,加入更多的参数往往可以提高模型的精度。但在变分中量子计算,更多的参数需要更多的量子门,这会引入更多的噪声。
利用量子网络,研究人员试图降低总体搜索和训练成本,同时识别出包含理想数量参数和适当结构的量子电路,以最大限度地提高精度和最小化噪声。
建造“超级电路”
为此,他们首先设计了一个“超级电路”,其中包含了设计空间中所有可能的参数化量子门。这个超级电路将被用来产生更小的量子电路,可以进行测试。
它们对超级电路进行一次训练,然后由于设计空间中所有其他候选电路都是超级电路的子集,它们继承已经训练过的相应参数。这减少了进程的计算开销。
一旦超级电路经过训练,他们就用它来寻找满足目标的电路结构,在这种情况下,对噪声具有很高的鲁棒性。这个过程涉及到同时使用进化搜索算法搜索量子电路和量子比特映射。
该算法生成一些量子电路和量子比特映射候选,然后用噪声模型或在实际机器上对其精度进行评估。结果被反馈给算法,算法选择性能最好的部件,并使用它们重新开始该过程,直到找到理想的候选部件。
“我们知道不同的量子比特有不同的性质和门错误率。既然我们只使用量子比特的一个子集,为什么不使用最可靠的量子比特呢?我们可以通过共同搜索结构和量子比特映射来做到这一点,”王解释道。
一旦研究人员找到了最好的量子电路,他们训练它的参数,并通过移除任何一个量子电路来进行量子门修剪量子门它们的值接近于零,因为它们对整体性能的贡献不大。移除这些门可以减少噪声源,并进一步提高在真实量子机器上的性能。然后,他们微调其余参数以恢复丢失的任何精度。
在这一步完成后,他们可以将量子电路部署到一台真正的机器上。
当研究人员在真正的量子设备上测试他们的电路时,他们的表现超过了所有的基线,包括人类手工设计的电路和其他使用其他计算方法制作的电路。在一个实验中,他们用量子产生了一个抗噪声的量子电路,用来估算特定分子的基态能量,这是量子化学和药物发现的重要一步。他们的方法比任何基线都要精确。
现在他们已经证明了量子的有效性,他们想利用这些原理使量子电路中的参数对噪声具有鲁棒性。研究人员还希望通过在真正的量子机器上训练量子电路而不是经典计算机来提高量子神经网络的可伸缩性。
“这是一个有趣的工作,搜索噪声鲁棒性安萨茨和量子位映射的参数量子电路”圣母大学计算机科学与工程教授石一宇(Yiyu Shi)表示,他没有参与这项研究与朴素搜索方法训练和评价大量候选个体不同,本文训练了一个超级电路并用它来评价多个候选,效率更高。"
“在这项工作中,汉瑞和他的合作者通过训练一个超级电路并用它来评估许多候选电路,从而减轻了寻找一个高效的参数化量子电路的挑战,因为它需要一个训练程序。一旦超级电路被训练,它就可以用来搜索ansatz和qu电路位映射。在训练好超级电路后,我们可以用它来搜索电路的ansatz和量子比特映射。“评估过程是使用噪声模型或者在真实的量子机器上运行,”IBM quantum的研究科学家Sona Najafi说,他没有参与这项工作该协议已经在VQE和QNN任务上用IBMQ量子机进行了测试,证明了更精确的基态能量和更高的分类精度。"
为了鼓励这方面的更多工作,研究人员创建了一个开源库,名为火炬量子,其中包含有关他们的项目、教程和可供其他研究小组使用的工具的信息。
④ RCL串联电路中,调节频率使电感两端电压最高,则电感电压Ul与电源电压U的关系为什么是Ul=QU
RCL串联电路中,调节频率使电感两端电压最高,此时电路处于串联谐振状态,电路呈现电阻性,端电压与电流同相,电路的电流是l=U /R ,按定义Q =WL/R, 而 UL=Uc=WL•l,故存在电感电压Ul与电源电压U的关系Ul=QU。
串联电路规律
(1)流过每个电阻的电流相等,因为直流电路中同一支路的各个截面有相同的电流强度。
(2)总电压(串联电路=两端的电压)等于分电压(每个电阻两端的电压)之和,即U=U1+U2+……Un。这可由电压的定义直接得出。
(3)总电阻等于分电阻之和。把欧姆定律分别用于每个电阻可得U1=IR1,U2=IR2,……,Un=IRn代入U=U1+U2+……+Un并注意到每个电阻上的电流相等,得U=I(R1+R2+Rn)。
此式说明,若用一个阻值为R=R1+R2+…+Rn的电阻元件代替原来n个电阻的串联电路,这个元件的电流将与原串联电路的电流相同。因此电阻R叫原串联电阻的等效电阻(或总电阻)。故总电阻等于分电阻之和。
(4)各电阻分得的电压与其阻值成正比,因为Ui=IRi。
(5)各电阻分得的功率与其阻值成正比,因Pi=I2Ri。
以上内容参考:网络-串联电路
⑤ W=QU是怎么推导出来的
我就不明白了为什么你们都认为W=IUt是推导式呢?强调一点,W=IUt和Q=I^2Rt都是定义式。前者用来计算总电功,也就是电路中电流做的总功,后者用来计算总电热,也就是电流经过元件产生的热量。如果电路元件只通过发热来消耗电能,那么这二者在数值上是相等的,如果电路出了散热之外还有别的方式消耗电能,比如电动机,出了发热外,还对外输出功,那么总电功就比总电热要大,总电热只是总电功的一部分。然后W=IUt这个为什么是定义式呢?其实说它是定义式只能说是宏观电路的定义式,它的根源来自于微观电功的定义式W=qU.我们知道电荷沿着电场线是要做功的,而电荷做功的大小就是通过W=qU来计算的,而宏观上我们常表达的就是电流I,而电流又是众多微观电荷沿电场线定向移动的结果,根据电流的定义就有I=q/t,即q=It,带入到微观电功的定义式里面就得到宏观电路的电功定义式W=IUt.因此LZ说W是由P得来的其实是犯了本末倒置的错误,先谈功再谈功率。因此在宏观电路中,W=IUt对所有电路都适用,它计算出来的就是电路消耗的总的电能。而Q=I^2Rt是总电热的定义式,是通过大量实验总结出来的,它计算出来的就是电路发出的总热量,因此对所有电路都适用。只有当电路中的总电能全部转化成热量时(也就是纯电阻电路),根据能量守恒,总电功W=总电热Q,二者公式可以通过欧姆定律来联系起来。除此情景之外,不得混用这两个公式。刚才没注意到,貌似你还只是初中生吧,关于电荷在电场里做功的定义式W=qU,这是高中电场学的内容,意思是电荷做功的大小等于电荷量的大小乘以电荷移动两点之间的电势差,也就是常说的电压差。
⑥ 物理电学公式中有W=qU
库仑定律:F=kQq/r²
电场强度:E=F/q
点电荷电场强度:E=kQ/r²
匀强电场:E=U/d
电势能:E₁ =qφ
电势差:U₁ ₂=φ₁-φ₂
静电力做功:W₁₂=qU₁₂
电容定义式:C=Q/U
电容:C=εS/4πkd
带电粒子在匀强电场中的运动
加速匀强电场:1/2*mv² =qU
v² =2qU/m
偏转匀强电场:
运动时间: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
偏转角:θ=v⊥/v₀=qUx/md(v₀)²
微观电流:I=nesv
电源非静电力做功:W=εq
欧姆定律:I=U/R
串联电路
电流:I₁ =I₂ =I₃ = ……
电压:U =U₁ +U₂ +U₃ + ……
并联电路
电压:U₁=U₂=U₃= ……
电流:I =I₁+I₂+I₃+ ……
电阻串联:R =R₁+R₂+R₃+ ……
电阻并联:1/R =1/R₁+1/R₂+1/R₃+ ……
焦耳定律:Q=I² Rt
P=I² R
P=U² /R
电功率:W=UIt
电功:P=UI
电阻定律:R=ρl/S
全电路欧姆定律:ε=I(R+r)
ε=U外+U内
安培力:F=ILBsinθ
磁通量:Φ=BS
电磁感应
感应电动势:E=nΔΦ/Δt
导线切割磁感线:ΔS=lvΔt
E=Blv*sinθ
感生电动势:E=LΔI/Δt
高中物理电磁学公式总整理
电子电量为 库仑(Coul),1Coul= 电子电量。
一、静电学
1.库仑定律,描述空间中两点电荷之间的电力
, ,
由库仑定律经过演算可推出电场的高斯定律 。
2.点电荷或均匀带电球体在空间中形成之电场
,
导体表面电场方向与表面垂直。电力线的切线方向为电场方向,电力线越密集电场强度越大。
平行板间的电场
3.点电荷或均匀带电球体间之电位能 。本式以以无限远为零位面。
4.点电荷或均匀带电球体在空间中形成之电位 。
导体内部为等电位。接地之导体电位恒为零。
电位为零之处,电场未必等于零。电场为零之处,电位未必等于零。
均匀电场内,相距d之两点电位差 。故平行板间的电位差 。
5.电容 ,为储存电荷的组件,C越大,则固定电位差下可储存的电荷量就越大。电容本身为电中性,两极上各储存了+q与-q的电荷。电容同时储存电能, 。
a.球状导体的电容 ,本电容之另一极在无限远,带有电荷-q。
b.平行板电容 。故欲加大电容之值,必须增大极板面积A,减少板间距离d,或改变板间的介电质使k变小。
二、电路学
1.理想电池两端电位差固定为 。实际电池可以简化为一理想电池串连内电阻r。实际电池在放电时,电池的输出电压 ,故输出之最大电流有限制,且输出电压之最大值等于电动势,发生在输出电流=0时。
实际电池在充电时,电池的输入电压 ,故输入电压必须大于电动势。
2.若一长度d的均匀导体两端电位差为 ,则其内部电场 。导线上没有电荷堆积,总带电量为零,故导线外部无电场。理想导线上无电位降,故内部电场等于0。
3.克希荷夫定律
a.节点定理:电路上任一点流入电流等于流出电流。
b.环路定理:电路上任意环路上总电位升等于总电位降。
三、静磁学
1.必欧-沙伐定律,描述长 的电线在 处所建立的磁场
, ,
磁场单位,MKS制为Tesla,CGS制为Gauss,1Tesla=10000Gauss,地表磁场约为0.5Gauss,从南极指向北极。
由必欧-沙伐定律经过演算可推出安培定律
2.重要磁场公式
无限长直导线磁场 长 之螺线管内之磁场
半径a的线圈在轴上x处产生的磁场
,在圆心处(x=0)产生的磁场为
3.长 之载流导线所受的磁力为 ,当 与B垂直时
两平行载流导线单位长度所受之力 。电流方向相同时,导线相吸;电流方向相反时,导线相斥。
4.电动机(马达)内的线圈所受到的力矩 , 。其中A为面积向量,大小为线圈面积,方向为线圈面的法向量,以电流方向搭配右手定则来决定。
5.带电质点在磁场中所受的磁力为 ,
a.若该质点初速与磁场B平行,则作等速度运动,轨迹为直线。
b.若该质点初速与磁场B垂直,则作等速率圆周运动,轨迹为圆。回转半径 ,周期 。
c.若该质点初速与磁场B夹角 ,该质点作螺线运动。与磁场平行的速度分量 大小与方向皆不改变,而与磁场平行的速度分量 大小不变但方向不停变化,呈等速率圆周运动。其中 ,回转半径 ,周期 ,与b.相同,螺距 。
速度选择器:让带电粒子通过磁场与电场垂直的空间,则其受力 ,当 时该粒子受力为零,作等速度运动。
质普仪的基本原理是利用速度选择器固定离子的速度,再将同素的离子打入均匀磁场中,量测其碰撞位置计算回转半径,求得离子质量。
6.磁场的高斯定律 ,即封闭曲面上的磁通量必为零,代表磁力线必封闭,无磁单极的存在。磁铁外的磁力线由N极出发,终于S极,磁铁内的磁力线由S极出发,终于N极。
四、感应电动势与电磁波
1.法拉地定律:感应电动势 。注意此处并非计算封闭曲面上之磁通量。
感应电动势造成的感应电流之方向,会使得线圈受到的磁力与外力方向相反。
2.长度 的导线以速度v前进切割磁力线时,导线两端两端的感应电动势 。若v、B、 互相垂直,则
3.法拉地定律提供将机械能转换成电能的方法,也就是发电机的基本原理。以频率f 转动的发电机输出的电动势 ,最大感应电动势 。
变压器,用来改变交流电之电压,通以直流电时输出端无电位差。
,又理想变压器不会消耗能量,由能量守恒 ,故
4.十九世纪中马克士威整理电磁学,得到四大公式,分别为
a.电场的高斯定律
b.法拉地定律
c.磁场的高斯定律
d.安培定律
马克士威由法拉地定律中变动磁场会产生电场的概念,修正了安培定律,使得变动的电场会产生磁场。
e.马克士威修正后的安培定律为
a.、b.、c.和修正后的e.称为马克士威方程式,为电磁学的基本方程式。由马克士威方程式,预测了电磁波的存在,且其传播速度 。
。十九世纪末,由赫兹发现了电磁波的存在。
劳仑兹力 。
⑦ W=qu,请问这是什么公式每个字母是什么意思单位是什么
这个是电路做功的公式。
W是带电粒子在电场中运动时电场力做的功,单位是焦耳(符号J);
Q是带导体所带的电量,单位是库仑(符号C);
U是电场的电势差,单位是伏特(符号V)。
(7)qu电路扩展阅读:
电功计算
W=UQ
电能也是一种能量,而这种能量的实施者就是电荷,电荷量就是这种能量在一般的时间内所有参与作功从A点到B点的实行者,每个电荷从A点到B点做的功就是电功,两者相乘就是AB的电功,就是消耗的电能。
W=UIt
电功通俗的讲就是AB之间的一段时间A点到B点所消耗的电能(A点到B点可以是一个用电器,也可以是一部分电路)电压的实质是一个单位的电荷从A点到B点所做的功;
电流提供的是在一个单位时间内AB之间的电荷量,时间也有了,那么AB之间的电荷量在一定时间内从A点到B点所做的功也就是消耗的电能就是
W=Pt
W电功P电功率t时间。
像功的计算方法一样就是功率乘以时间,在生活中可以理解为工作总量=工作效率×工作时间,同样道理电所做的功当就等于电做功的效率乘以时间。
⑧ 电路 公式
你太有才了。
⑨ 计数器qu和qd区别
计数器QU是加计数到达输出接口,QD是减计数到达输出接口。根据相关公开信息查询,计数是一种最简单基本的运算。计数器就是实现这种运算的逻辑电路,计数器在数字系统中主要是对脉冲的个数进行计数,以实现测量、计数和控制的功能,同时兼有分频功能,计数器是由基本的计数单元和一些控制门所组成,计数单元则由一系列具有存储信息功能的各类触发器构成,这些触发器有RS触发器、T触发器、D触发器及JK触发器。
⑩ 为什么W=qU表示静电力在电路外做功
w=pt=uit,i=q/t,代入w=uq=qu。