电学知识总结 一, 电路 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). 电流的方向:从电源正极流向负极. 电源:能提供持续电流(或电压)的装置. 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. 有持续电流的条件:必须有电源和电路闭合. 导体:容易导电的物体叫导体.如:金属,人体,大地,盐水溶液等. 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. 电路组成:由电源,导线,开关和用电器组成. 路有三种状态:(1)通路:接通的电路叫通路;(2)开路:断开的电路叫开路(有时也叫断路);(3)短路:直接把导线接在电源两极上的电路叫短路. 电路图:用符号表示电路连接的图叫电路图. 串联:把元件逐个顺序连接起来,叫串联.(任意处断开,电流都会消失) 并联:把元件并列地连接起来,叫并联.(各个支路是互不影响的) 二, 电流 国际单位:安培(A);常用:毫安(mA),微安( A),1安培=1000毫安=1000000微安. 测量电流的仪表是:电流表,它的使用规则是:①电流表要串联在电路中;②电流要从"+"接线柱入,从"-"接线柱出;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. 三, 电压 电压(U):电压是使电路中形成电流的原因,电源是提供电压的装置. 国际单位:伏特(V);常用:千伏(KV),毫伏(mV).1千伏=1000伏=1000000毫伏. 测量电压的仪表是:电压表,使用规则:①电压表要并联在电路中;②电流要从"+"接线柱入,从"-"接线柱出;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. 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(有些教材中为24伏,但通常情况下指天气晴朗时不高于36伏,阴雨天时不高于12伏);⑤工业电压380伏. 四, 电阻 电阻(R):表示导体对电流的阻碍作用.(导体如果对电流的阻碍作用越大,那么电阻就越大,而通过导体的电流就越小). 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. 决定电阻大小的因素:材料,长度,横截面积和温度(R与它的U和I无关). 滑动变阻器: 原理:改变电阻线在电路中的长度来改变电阻的. 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. 铭牌:如一个滑动变阻器标有"50Ω 2A"表示的意义是:最大阻值是50Ω,允许通过的最大电流是2A. 正确使用:a,应串联在电路中使用;b,接线要"一上一下";c,通电前应把阻值调至最大的地方. 五, 欧姆定律 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: 式中单位:I→安(A);U→伏(V);R→欧(Ω). 公式的理解:①公式中的I,U和R必须是在同一段电路中;②I,U和R中已知任意的两个量就可求另一个量;③计算时单位要统一. 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。
节点电流定律即基尔霍夫电流定律(Kirchhoff's Current Law,简记为KCL)可表述为:对于任一集中参数电路中的任一节点,在任一时刻,流出(或流入)该节点的所有支路电流的代数和等于零。
KCL适用于任何集中参数电路,他与元件的性质无关。
KCL通常适用于集中参数电路的节点,但对电路中任一割集(或闭合面)也是成立的,即:对于任一集中参数电路中的任一割集(或闭合面),在任一时刻,流出(或流入)该割集(或闭合面)的所有之路电流的代数和等于零。
节点电压定律即基尔霍夫电压定律(Kirchhoff's Current Law,简记为KVL)可表述为:对于任一集中参数电路中的任一回路,在任一时刻,沿该回路所有支路电压的代数和等于零。
叠加原理(superposition theorem)可表述为:在线性电阻电路中,任一电压或电流都是电路中各个独立电源单独作用时,在该处产生的电压或电流的叠加。
使用叠加定理时应注意以下几点:
1.叠加定理适用于线性电路,不适用于非线性电路。
2.在进行叠加的各分电路中,不作用的电压源置零,将电压源两端用短路代替;不作用的电流源置零,将电流源两端用开路代替。电路中所有电阻都不予更动,受控电源仍保留在各分电路中。
3.叠加时各分电路中的电压和电流的参考方向取为与原电路中的相同。取和时,应注意各分量前的“+”,“-”号。
4.原电路的功率不等于按各分电路计算所得功率的叠加,即功率不满足叠加定理。
等效电源定理其实就是戴维宁定理和诺顿定理。
戴维宁定理(Thevenin's theorem)可表述为:任何线性含源一端口电阻电路N,就其端口而言,可以用一个电压源Uoc与一个电阻Ro的串联组合(戴维宁电路)来等效。其中,电压源的电压Uoc等于电路N的开路电压;电阻Ro等于将N内的全部独立电源置零后所得电路No的等效电阻。
诺顿定理(Norton's theorem)可表述为:任何线性含源一端口电阻电路N,就其端口而言,可以用一个电流源isc与一个电导Go并联组合(诺顿电路)来等效。其中,电流源的电流isc等于原电路N的短路电流;电导Go等于将N内的全部独立电源置零后所得电路No的等效电导。
在实际求解时,如果计算所得到的戴维宁电路的等效电阻为零,则该一端口电路的等效诺顿电路不存在;如果计算得到的诺顿电路的等效电导为零,则该一端口电路的等效戴维宁电路不存在。
刚好考研复习专业课电路,趁在脑中还热腾腾的就答了,也算是对自己复习效果的检验吧,呵呵
电学知识在实际生活中的应用 这学期电学知识有两个重要特点:第一个是与生活实际联系相当的紧密,第二个是公式、习题多,难度大。
这样一来,学生学习这一部分知识的最大感觉就是“难”,尤其是脱离现实生活的习题使学生失去学习物理的兴趣,电灯是学习这一部分东西的好帮手,它应用了不少的物理知识,,也是“从生活走向物理”的好教材,能够一定程度上帮助学生提升学习物理兴趣的同时,也使他们掌握住了很多知识。 1.电灯是如何工作的? 电灯是根据电流的热效应的原理工作的。
当电流通过灯丝时,灯丝热到白炽状态就发出明亮的光,将电能转化为光能和热能为我们服务。 2.电灯的灯丝是用什么材料做的? 电灯的灯丝是用熔点高的钨丝做的,这是因为灯泡发光时灯丝的温度在2000摄氏度以上,用钨丝比较耐用。
3.电灯的灯丝为什么要做成螺旋状? 因为灯泡发光时灯丝的温度在2000摄氏度以上,灯丝做成螺旋状是为了减少散热,提高灯丝的温度,以便更好的发光。 4.为什么有的灯泡要抽成真空,有的灯泡要冲入惰性气体? 为了防止钨丝在高温下氧化,小功率的灯泡都抽成真空,而60瓦以上的灯泡要冲入惰性气体,这些气体可以阻碍灯丝在高温下的升华。
5.如何根据灯丝的粗细比较额定电压相同而额定功率不同的电灯? 灯丝较粗的灯泡额定功率较大,灯丝较细的灯泡额定功率较小。因为灯泡中灯丝的材料、长度相同,根据电阻的性质,导体横截面积大,则电阻较小;又额定电压相同,根据P=U2/R可知,灯丝较粗的灯泡额定功率较大。
6.如何比较灯泡的亮度? 电灯的亮度由电灯消耗的实际功率决定,实际功率大的灯泡比较亮。例如“220V,25W”和“220V,100W”的两个灯泡,由R=U2/P可知,25W的灯泡电阻较大,100W的灯泡电阻较小。
如果将两灯串联,通过他们的电流相等,由P=I2R可知,25W的灯泡较亮。如果亮灯并联,它们两端的电压相等,由P=U2/R可知,此时25W的灯泡较暗。
7.灯泡用久了,灯泡壁为什么会变黑? 灯泡使用时,钨丝在高温下升华为钨蒸气。关灯后,温度降低,钨蒸气凝华附着在灯泡壁上。
时间长了,灯泡壁就会变黑。 8.灯泡的灯丝断了后,如果搭接上为什么显得更亮一些,一般“搭上”的灯使用寿命都不长,这是什么原因? 灯泡的灯丝断了以后,如果搭接上再用,会更亮一些。
因为灯丝断了后,长度变短,灯丝的电阻变小,根据P=U2/R,则R变小,P变大,所以显得更亮一些,但由于消耗的电功率变大了,容易使温度升高而再次烧断灯丝。 9.同一个灯泡,为什么使用时,深夜比傍晚亮? 因为实际的输电线路都存在一定的电阻,当傍晚进入用电高峰时,接入电路的用电器增多,致使干路中的电流增大,输电线分到的电压也变大,用电器两端的电压变小。
根据P=U2/R可知,此时灯泡比较暗。 10.灯泡的灯丝在开灯的瞬间为什么容易烧断? 这是因为灯丝的电阻跟温度有关,会随温度的升高而增大,在开灯的瞬间灯丝温度较低,电阻较小,根据I=U/R,U不变,R小,则I大,所以容易烧断。
11.如果电源的电压为220V,要使“PZ200-40”的灯泡正常发光,应串联一个多大的电阻? 要使“PZ200-40”的灯泡正常发光,两端的电压必须达到200V,串联电阻R的两端的电压应为UR=220V-200V=20V。而灯泡正常发光时两端的电流为I=P/U=40W/200V=0.2A,所以通过串联电阻R的电流IR=I=0.5A,R=UR/IR=20V/0.5A=100Ω。
12.灯泡使用时,灯泡和电线中流过相同的电流,灯泡和电线都要发热,可实际上灯泡热得发光,电线的发热却觉察不出来,这是为什么? 这是因为灯丝的电阻远大于导线的电阻,根据焦耳定律Q=I2Rt,在I和t都相同时,电阻R小,则Q较小,所以电流通过导线产生的热量较小,这就是灯泡热得发光,而电线的发热却觉察不出来的原因。
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。
节点电流定律即基尔霍夫电流定律(Kirchhoff's Current Law,简记为KCL)可表述为:对于任一集中参数电路中的任一节点,在任一时刻,流出(或流入)该节点的所有支路电流的代数和等于零。
KCL适用于任何集中参数电路,他与元件的性质无关。KCL通常适用于集中参数电路的节点,但对电路中任一割集(或闭合面)也是成立的,即:对于任一集中参数电路中的任一割集(或闭合面),在任一时刻,流出(或流入)该割集(或闭合面)的所有之路电流的代数和等于零。
节点电压定律即基尔霍夫电压定律(Kirchhoff's Current Law,简记为KVL)可表述为:对于任一集中参数电路中的任一回路,在任一时刻,沿该回路所有支路电压的代数和等于零。叠加原理(superposition theorem)可表述为:在线性电阻电路中,任一电压或电流都是电路中各个独立电源单独作用时,在该处产生的电压或电流的叠加。
使用叠加定理时应注意以下几点:1.叠加定理适用于线性电路,不适用于非线性电路。2.在进行叠加的各分电路中,不作用的电压源置零,将电压源两端用短路代替;不作用的电流源置零,将电流源两端用开路代替。
电路中所有电阻都不予更动,受控电源仍保留在各分电路中。3.叠加时各分电路中的电压和电流的参考方向取为与原电路中的相同。
取和时,应注意各分量前的“+”,“-”号。4.原电路的功率不等于按各分电路计算所得功率的叠加,即功率不满足叠加定理。
等效电源定理其实就是戴维宁定理和诺顿定理。戴维宁定理(Thevenin's theorem)可表述为:任何线性含源一端口电阻电路N,就其端口而言,可以用一个电压源Uoc与一个电阻Ro的串联组合(戴维宁电路)来等效。
其中,电压源的电压Uoc等于电路N的开路电压;电阻Ro等于将N内的全部独立电源置零后所得电路No的等效电阻。诺顿定理(Norton's theorem)可表述为:任何线性含源一端口电阻电路N,就其端口而言,可以用一个电流源isc与一个电导Go并联组合(诺顿电路)来等效。
其中,电流源的电流isc等于原电路N的短路电流;电导Go等于将N内的全部独立电源置零后所得电路No的等效电导。在实际求解时,如果计算所得到的戴维宁电路的等效电阻为零,则该一端口电路的等效诺顿电路不存在;如果计算得到的诺顿电路的等效电导为零,则该一端口电路的等效戴维宁电路不存在。
首先介绍给你《元器件》这本书 主要介绍各个元件的原理及应用还有简单的元件测试方法 是入门的好书 其次看看《电子制作》这本杂志吧 上面有很多实用好玩的制作 而且门槛较低 其次如果你感兴趣 想从理论上进一步学习看看《电子线路基础 模拟部分》这本书 和《电子线路基础 数字电路》作者都是康华光 这是大学电学专业的教材 不是很难 另外建议你买一些电子制作的套件比如收音机套件,声控开关套件等等 一定要一边做一边学 这样提高很快 也有助于你对电烙铁,万用表等工具的使用。如果在这些之后还喜欢无线电的话 就看看《高频电子线路》这本书 以及《无线电》这本杂志
电学的应用很广 我觉得在自动控制这发面应该很有前途 因为装备制造业是我们今后大力发展的方向 所以自动化非常有前景 比如数控机床等的应用 不过前提是要先看看《电子线路基础》和《电工学》再去看《自动控制原理》随后还有《单片机原理》等
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