電學(xué)知識總結 一, 電路 電流的形成:電荷的定向移動(dòng)形成電流.(任何電荷的定向移動(dòng)都會(huì )形成電流). 電流的方向:從電源正極流向負極. 電源:能提供持續電流(或電壓)的裝置. 電源是把其他形式的能轉化為電能.如干電池是把化學(xué)能轉化為電能.發(fā)電機則由機械能轉化為電能. 有持續電流的條件:必須有電源和電路閉合. 導體:容易導電的物體叫導體.如:金屬,人體,大地,鹽水溶液等. 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. 電路組成:由電源,導線(xiàn),開(kāi)關(guān)和用電器組成. 路有三種狀態(tài):(1)通路:接通的電路叫通路;(2)開(kāi)路:斷開(kāi)的電路叫開(kāi)路(有時(shí)也叫斷路);(3)短路:直接把導線(xiàn)接在電源兩極上的電路叫短路. 電路圖:用符號表示電路連接的圖叫電路圖. 串聯(lián):把元件逐個(gè)順序連接起來(lái),叫串聯(lián).(任意處斷開(kāi),電流都會(huì )消失) 并聯(lián):把元件并列地連接起來(lái),叫并聯(lián).(各個(gè)支路是互不影響的) 二, 電流 國際單位:安培(A);常用:毫安(mA),微安( A),1安培=1000毫安=1000000微安. 測量電流的儀表是:電流表,它的使用規則是:①電流表要串聯(lián)在電路中;②電流要從"+"接線(xiàn)柱入,從"-"接線(xiàn)柱出;③被測電流不要超過(guò)電流表的量程;④絕對不允許不經(jīng)過(guò)用電器而把電流表連到電源的兩極上. 實(shí)驗室中常用的電流表有兩個(gè)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. 三, 電壓 電壓(U):電壓是使電路中形成電流的原因,電源是提供電壓的裝置. 國際單位:伏特(V);常用:千伏(KV),毫伏(mV).1千伏=1000伏=1000000毫伏. 測量電壓的儀表是:電壓表,使用規則:①電壓表要并聯(lián)在電路中;②電流要從"+"接線(xiàn)柱入,從"-"接線(xiàn)柱出;③被測電壓不要超過(guò)電壓表的量程; 實(shí)驗室常用電壓表有兩個(gè)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. 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:不高于36伏(有些教材中為24伏,但通常情況下指天氣晴朗時(shí)不高于36伏,陰雨天時(shí)不高于12伏);⑤工業(yè)電壓380伏. 四, 電阻 電阻(R):表示導體對電流的阻礙作用.(導體如果對電流的阻礙作用越大,那么電阻就越大,而通過(guò)導體的電流就越小). 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. 決定電阻大小的因素:材料,長(cháng)度,橫截面積和溫度(R與它的U和I無(wú)關(guān)). 滑動(dòng)變阻器: 原理:改變電阻線(xiàn)在電路中的長(cháng)度來(lái)改變電阻的. 作用:通過(guò)改變接入電路中的電阻來(lái)改變電路中的電流和電壓. 銘牌:如一個(gè)滑動(dòng)變阻器標有"50Ω 2A"表示的意義是:最大阻值是50Ω,允許通過(guò)的最大電流是2A. 正確使用:a,應串聯(lián)在電路中使用;b,接線(xiàn)要"一上一下";c,通電前應把阻值調至最大的地方. 五, 歐姆定律 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: 式中單位:I→安(A);U→伏(V);R→歐(Ω). 公式的理解:①公式中的I,U和R必須是在同一段電路中;②I,U和R中已知任意的兩個(gè)量就可求另一個(gè)量;③計算時(shí)單位要統一. 歐姆定律的應用: ①同一電阻的阻值不變,與電流和電壓無(wú)關(guān),其電流隨電壓增大而增大.(R=U/I) ②當電壓不變時(shí),電阻越大,則通過(guò)的電流就越小.(I=U/R) ③當電流一定時(shí),電阻越大,則電阻兩端的電壓就越大.(U=IR) 電阻的串聯(lián)有以下幾個(gè)特點(diǎn):(指R1,R2串聯(lián),串得越多,電阻越大) ①電流:I=I1=I2(串聯(lián)電路中各處的電流相等) ②電壓:U=U1+U2(總電壓等于各處電壓之和) ③電阻:R=R1+R2(總電阻等于各電阻之和)如果n個(gè)等值電阻串聯(lián),則有R總=nR ④ 分壓作用:=;計算U1,U2,可用:; ⑤ 比例關(guān)系:電流:I1:I2=1:1 (Q是熱量) 電阻的并聯(lián)有以下幾個(gè)特點(diǎn):(指R1,R2并聯(lián),并得越多,電阻越小) ①電流:I=I1+I2(干路電流等于各支路電流之和) ②電壓:U=U1=U2(干路電壓等于各支路電壓) ③電阻:(總電阻的倒數等于各電阻的倒數和)如果n個(gè)等值電阻并聯(lián),則有R總=R ④分流作用:;計算I1,I2可用:; ⑤比例關(guān)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(shí)),1度=1千瓦時(shí)=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(shí)注意:①式中的W.U.I和t是在同一段電路;②計算時(shí)單位要統一;③已知任意的三個(gè)量都可以求出第四個(gè)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(shí)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(shí),t用小時(shí),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。
節點(diǎn)電流定律即基爾霍夫電流定律(Kirchhoff's Current Law,簡(jiǎn)記為KCL)可表述為:對于任一集中參數電路中的任一節點(diǎn),在任一時(shí)刻,流出(或流入)該節點(diǎn)的所有支路電流的代數和等于零。
KCL適用于任何集中參數電路,他與元件的性質(zhì)無(wú)關(guān)。
KCL通常適用于集中參數電路的節點(diǎn),但對電路中任一割集(或閉合面)也是成立的,即:對于任一集中參數電路中的任一割集(或閉合面),在任一時(shí)刻,流出(或流入)該割集(或閉合面)的所有之路電流的代數和等于零。
節點(diǎn)電壓定律即基爾霍夫電壓定律(Kirchhoff's Current Law,簡(jiǎn)記為KVL)可表述為:對于任一集中參數電路中的任一回路,在任一時(shí)刻,沿該回路所有支路電壓的代數和等于零。
疊加原理(superposition theorem)可表述為:在線(xiàn)性電阻電路中,任一電壓或電流都是電路中各個(gè)獨立電源單獨作用時(shí),在該處產(chǎn)生的電壓或電流的疊加。
使用疊加定理時(shí)應注意以下幾點(diǎn):
1.疊加定理適用于線(xiàn)性電路,不適用于非線(xiàn)性電路。
2.在進(jìn)行疊加的各分電路中,不作用的電壓源置零,將電壓源兩端用短路代替;不作用的電流源置零,將電流源兩端用開(kāi)路代替。電路中所有電阻都不予更動(dòng),受控電源仍保留在各分電路中。
3.疊加時(shí)各分電路中的電壓和電流的參考方向取為與原電路中的相同。取和時(shí),應注意各分量前的“+”,“-”號。
4.原電路的功率不等于按各分電路計算所得功率的疊加,即功率不滿(mǎn)足疊加定理。
等效電源定理其實(shí)就是戴維寧定理和諾頓定理。
戴維寧定理(Thevenin's theorem)可表述為:任何線(xiàn)性含源一端口電阻電路N,就其端口而言,可以用一個(gè)電壓源Uoc與一個(gè)電阻Ro的串聯(lián)組合(戴維寧電路)來(lái)等效。其中,電壓源的電壓Uoc等于電路N的開(kāi)路電壓;電阻Ro等于將N內的全部獨立電源置零后所得電路No的等效電阻。
諾頓定理(Norton's theorem)可表述為:任何線(xiàn)性含源一端口電阻電路N,就其端口而言,可以用一個(gè)電流源isc與一個(gè)電導Go并聯(lián)組合(諾頓電路)來(lái)等效。其中,電流源的電流isc等于原電路N的短路電流;電導Go等于將N內的全部獨立電源置零后所得電路No的等效電導。
在實(shí)際求解時(shí),如果計算所得到的戴維寧電路的等效電阻為零,則該一端口電路的等效諾頓電路不存在;如果計算得到的諾頓電路的等效電導為零,則該一端口電路的等效戴維寧電路不存在。
剛好考研復習專(zhuān)業(yè)課電路,趁在腦中還熱騰騰的就答了,也算是對自己復習效果的檢驗吧,呵呵
電學(xué)知識在實(shí)際生活中的應用 這學(xué)期電學(xué)知識有兩個(gè)重要特點(diǎn):第一個(gè)是與生活實(shí)際聯(lián)系相當的緊密,第二個(gè)是公式、習題多,難度大。
這樣一來(lái),學(xué)生學(xué)習這一部分知識的最大感覺(jué)就是“難”,尤其是脫離現實(shí)生活的習題使學(xué)生失去學(xué)習物理的興趣,電燈是學(xué)習這一部分東西的好幫手,它應用了不少的物理知識,,也是“從生活走向物理”的好教材,能夠一定程度上幫助學(xué)生提升學(xué)習物理興趣的同時(shí),也使他們掌握住了很多知識。 1.電燈是如何工作的? 電燈是根據電流的熱效應的原理工作的。
當電流通過(guò)燈絲時(shí),燈絲熱到白熾狀態(tài)就發(fā)出明亮的光,將電能轉化為光能和熱能為我們服務(wù)。 2.電燈的燈絲是用什么材料做的? 電燈的燈絲是用熔點(diǎn)高的鎢絲做的,這是因為燈泡發(fā)光時(shí)燈絲的溫度在2000攝氏度以上,用鎢絲比較耐用。
3.電燈的燈絲為什么要做成螺旋狀? 因為燈泡發(fā)光時(shí)燈絲的溫度在2000攝氏度以上,燈絲做成螺旋狀是為了減少散熱,提高燈絲的溫度,以便更好的發(fā)光。 4.為什么有的燈泡要抽成真空,有的燈泡要沖入惰性氣體? 為了防止鎢絲在高溫下氧化,小功率的燈泡都抽成真空,而60瓦以上的燈泡要沖入惰性氣體,這些氣體可以阻礙燈絲在高溫下的升華。
5.如何根據燈絲的粗細比較額定電壓相同而額定功率不同的電燈? 燈絲較粗的燈泡額定功率較大,燈絲較細的燈泡額定功率較小。因為燈泡中燈絲的材料、長(cháng)度相同,根據電阻的性質(zhì),導體橫截面積大,則電阻較小;又額定電壓相同,根據P=U2/R可知,燈絲較粗的燈泡額定功率較大。
6.如何比較燈泡的亮度? 電燈的亮度由電燈消耗的實(shí)際功率決定,實(shí)際功率大的燈泡比較亮。例如“220V,25W”和“220V,100W”的兩個(gè)燈泡,由R=U2/P可知,25W的燈泡電阻較大,100W的燈泡電阻較小。
如果將兩燈串聯(lián),通過(guò)他們的電流相等,由P=I2R可知,25W的燈泡較亮。如果亮燈并聯(lián),它們兩端的電壓相等,由P=U2/R可知,此時(shí)25W的燈泡較暗。
7.燈泡用久了,燈泡壁為什么會(huì )變黑? 燈泡使用時(shí),鎢絲在高溫下升華為鎢蒸氣。關(guān)燈后,溫度降低,鎢蒸氣凝華附著(zhù)在燈泡壁上。
時(shí)間長(cháng)了,燈泡壁就會(huì )變黑。 8.燈泡的燈絲斷了后,如果搭接上為什么顯得更亮一些,一般“搭上”的燈使用壽命都不長(cháng),這是什么原因? 燈泡的燈絲斷了以后,如果搭接上再用,會(huì )更亮一些。
因為燈絲斷了后,長(cháng)度變短,燈絲的電阻變小,根據P=U2/R,則R變小,P變大,所以顯得更亮一些,但由于消耗的電功率變大了,容易使溫度升高而再次燒斷燈絲。 9.同一個(gè)燈泡,為什么使用時(shí),深夜比傍晚亮? 因為實(shí)際的輸電線(xiàn)路都存在一定的電阻,當傍晚進(jìn)入用電高峰時(shí),接入電路的用電器增多,致使干路中的電流增大,輸電線(xiàn)分到的電壓也變大,用電器兩端的電壓變小。
根據P=U2/R可知,此時(shí)燈泡比較暗。 10.燈泡的燈絲在開(kāi)燈的瞬間為什么容易燒斷? 這是因為燈絲的電阻跟溫度有關(guān),會(huì )隨溫度的升高而增大,在開(kāi)燈的瞬間燈絲溫度較低,電阻較小,根據I=U/R,U不變,R小,則I大,所以容易燒斷。
11.如果電源的電壓為220V,要使“PZ200-40”的燈泡正常發(fā)光,應串聯(lián)一個(gè)多大的電阻? 要使“PZ200-40”的燈泡正常發(fā)光,兩端的電壓必須達到200V,串聯(lián)電阻R的兩端的電壓應為UR=220V-200V=20V。而燈泡正常發(fā)光時(shí)兩端的電流為I=P/U=40W/200V=0.2A,所以通過(guò)串聯(lián)電阻R的電流IR=I=0.5A,R=UR/IR=20V/0.5A=100Ω。
12.燈泡使用時(shí),燈泡和電線(xiàn)中流過(guò)相同的電流,燈泡和電線(xiàn)都要發(fā)熱,可實(shí)際上燈泡熱得發(fā)光,電線(xiàn)的發(fā)熱卻覺(jué)察不出來(lái),這是為什么? 這是因為燈絲的電阻遠大于導線(xiàn)的電阻,根據焦耳定律Q=I2Rt,在I和t都相同時(shí),電阻R小,則Q較小,所以電流通過(guò)導線(xiàn)產(chǎn)生的熱量較小,這就是燈泡熱得發(fā)光,而電線(xiàn)的發(fā)熱卻覺(jué)察不出來(lái)的原因。
1.電流強度:I=q/t{I:電流強度(A),q:在時(shí)間t內通過(guò)導體橫載面的電量(C),t:時(shí)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(cháng)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(dòng)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(shí)間(s),P:電功率(W)} 6.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:電熱(J),I:通過(guò)導體的電流(A),R:導體的電阻值(Ω),t:通電時(shí)間(s)} 7.純電阻電路中:由于I=U/R,W=Q,因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R 8.電源總動(dòng)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(dòng)勢(V),U:路端電壓(V),η:電源效率} 9.電路的串/并聯(lián) 串聯(lián)電路(P、U與R成正比) 并聯(lián)電路(P、I與R成反比) 電阻關(guān)系(串同并反) R串=R1+R2+R3+ 1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+ 電流關(guān)系 I總=I1=I2=I3 I并=I1+I2+I3+ 電壓關(guān)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 兩表筆短接后,調節Ro使電表指針滿(mǎn)偏,得 Ig=E/(r+Rg+Ro) 接入被測電阻Rx后通過(guò)電表的電流為 Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx) 由于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(shí),要與原電路斷開(kāi),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。
節點(diǎn)電流定律即基爾霍夫電流定律(Kirchhoff's Current Law,簡(jiǎn)記為KCL)可表述為:對于任一集中參數電路中的任一節點(diǎn),在任一時(shí)刻,流出(或流入)該節點(diǎn)的所有支路電流的代數和等于零。
KCL適用于任何集中參數電路,他與元件的性質(zhì)無(wú)關(guān)。KCL通常適用于集中參數電路的節點(diǎn),但對電路中任一割集(或閉合面)也是成立的,即:對于任一集中參數電路中的任一割集(或閉合面),在任一時(shí)刻,流出(或流入)該割集(或閉合面)的所有之路電流的代數和等于零。
節點(diǎn)電壓定律即基爾霍夫電壓定律(Kirchhoff's Current Law,簡(jiǎn)記為KVL)可表述為:對于任一集中參數電路中的任一回路,在任一時(shí)刻,沿該回路所有支路電壓的代數和等于零。疊加原理(superposition theorem)可表述為:在線(xiàn)性電阻電路中,任一電壓或電流都是電路中各個(gè)獨立電源單獨作用時(shí),在該處產(chǎn)生的電壓或電流的疊加。
使用疊加定理時(shí)應注意以下幾點(diǎn):1.疊加定理適用于線(xiàn)性電路,不適用于非線(xiàn)性電路。2.在進(jìn)行疊加的各分電路中,不作用的電壓源置零,將電壓源兩端用短路代替;不作用的電流源置零,將電流源兩端用開(kāi)路代替。
電路中所有電阻都不予更動(dòng),受控電源仍保留在各分電路中。3.疊加時(shí)各分電路中的電壓和電流的參考方向取為與原電路中的相同。
取和時(shí),應注意各分量前的“+”,“-”號。4.原電路的功率不等于按各分電路計算所得功率的疊加,即功率不滿(mǎn)足疊加定理。
等效電源定理其實(shí)就是戴維寧定理和諾頓定理。戴維寧定理(Thevenin's theorem)可表述為:任何線(xiàn)性含源一端口電阻電路N,就其端口而言,可以用一個(gè)電壓源Uoc與一個(gè)電阻Ro的串聯(lián)組合(戴維寧電路)來(lái)等效。
其中,電壓源的電壓Uoc等于電路N的開(kāi)路電壓;電阻Ro等于將N內的全部獨立電源置零后所得電路No的等效電阻。諾頓定理(Norton's theorem)可表述為:任何線(xiàn)性含源一端口電阻電路N,就其端口而言,可以用一個(gè)電流源isc與一個(gè)電導Go并聯(lián)組合(諾頓電路)來(lái)等效。
其中,電流源的電流isc等于原電路N的短路電流;電導Go等于將N內的全部獨立電源置零后所得電路No的等效電導。在實(shí)際求解時(shí),如果計算所得到的戴維寧電路的等效電阻為零,則該一端口電路的等效諾頓電路不存在;如果計算得到的諾頓電路的等效電導為零,則該一端口電路的等效戴維寧電路不存在。
首先介紹給你《元器件》這本書(shū) 主要介紹各個(gè)元件的原理及應用還有簡(jiǎn)單的元件測試方法 是入門(mén)的好書(shū) 其次看看《電子制作》這本雜志吧 上面有很多實(shí)用好玩的制作 而且門(mén)檻較低 其次如果你感興趣 想從理論上進(jìn)一步學(xué)習看看《電子線(xiàn)路基礎 模擬部分》這本書(shū) 和《電子線(xiàn)路基礎 數字電路》作者都是康華光 這是大學(xué)電學(xué)專(zhuān)業(yè)的教材 不是很難 另外建議你買(mǎi)一些電子制作的套件比如收音機套件,聲控開(kāi)關(guān)套件等等 一定要一邊做一邊學(xué) 這樣提高很快 也有助于你對電烙鐵,萬(wàn)用表等工具的使用。如果在這些之后還喜歡無(wú)線(xiàn)電的話(huà) 就看看《高頻電子線(xiàn)路》這本書(shū) 以及《無(wú)線(xiàn)電》這本雜志
電學(xué)的應用很廣 我覺(jué)得在自動(dòng)控制這發(fā)面應該很有前途 因為裝備制造業(yè)是我們今后大力發(fā)展的方向 所以自動(dòng)化非常有前景 比如數控機床等的應用 不過(guò)前提是要先看看《電子線(xiàn)路基礎》和《電工學(xué)》再去看《自動(dòng)控制原理》隨后還有《單片機原理》等
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