電學(xué)知識點復(fù)習(xí)

電學(xué)知識點復(fù)習(xí)演講人：-13CONTENTS電學(xué)基礎(chǔ)概念直流電路分析方法交流電路基礎(chǔ)及分析方法電磁場與電磁波初步認(rèn)識半導(dǎo)體器件及其工作原理數(shù)字電路基礎(chǔ)與邏輯設(shè)計初步目錄電學(xué)基礎(chǔ)概念PART電流電磁學(xué)上把單位時間里通過導(dǎo)體任一橫截面的電量叫做電流強(qiáng)度，簡稱電流，電流符號為I，單位是安培（A）。電壓電壓（voltage），也被稱作電勢差或電位差，是衡量單位電荷在靜電場中由于電勢不同所產(chǎn)生的能量差的物理量。電流與電壓定義電感電感是閉合回路的一種屬性，是一個物理量。當(dāng)電流通過線圈后，在線圈中形成磁場感應(yīng)，感應(yīng)磁場又會產(chǎn)生感應(yīng)電流來抵制通過線圈中的電流。電阻導(dǎo)體對電流的阻礙作用就叫該導(dǎo)體的電阻，電阻（Resistance，通常用“R”表示）是一個物理量。電容電容，電容器的簡稱，是電子設(shè)備中大量使用的電子元件之一，廣泛應(yīng)用于隔直、耦合、旁路、濾波、調(diào)諧回路、能量轉(zhuǎn)換、控制電路等方面。電阻、電容、電感基本概念在同一電路中，通過某段導(dǎo)體的電流跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟這段導(dǎo)體的電阻成反比。歐姆定律電流通過導(dǎo)體所產(chǎn)生的熱量與電流、電阻和通電時間成正比，即P=I2R（P表示功率，I表示電流，R表示電阻）。功率計算歐姆定律及功率計算串聯(lián)與并聯(lián)電路特點并聯(lián)電路并聯(lián)電路中各支路電壓相等，總電流等于各支路電流之和，總電阻的倒數(shù)等于各分電阻的倒數(shù)之和。串聯(lián)電路串聯(lián)電路中電流處處相等，總電壓等于各分電壓之和，電阻等于各電阻之和。02直流電路分析方法PART基爾霍夫電流定律（KCL）在集總電路中，任何時刻，對任一節(jié)點，所有流出節(jié)點的電流之和等于流入節(jié)點的電流之和?；鶢柣舴螂妷憾桑↘VL）在集總電路中，沿任一回路，所有電壓降的代數(shù)和等于零?；鶢柣舴蚨蓱?yīng)用支路電流法通過列寫基爾霍夫電流定律（KCL）和電壓定律（KVL）方程，求解各支路電流。網(wǎng)孔電流法支路電流法與網(wǎng)孔電流法以網(wǎng)孔電流為未知量，根據(jù)KVL列寫網(wǎng)孔方程，求解各網(wǎng)孔電流，再通過網(wǎng)孔電流求解其他電流。02在線性電路中，多個電源共同作用產(chǎn)生的響應(yīng)，等于每個電源單獨作用時響應(yīng)的代數(shù)和。疊加原理一個含源二端網(wǎng)絡(luò)可以等效為一個電壓源與一個電阻串聯(lián)的形式，電壓源的電壓等于網(wǎng)絡(luò)的開路電壓，電阻等于網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部等效電阻。戴維南定理疊加原理與戴維南定理利用電阻的串并聯(lián)性質(zhì)，簡化電路結(jié)構(gòu)。串并聯(lián)電路簡化將電壓源與電流源進(jìn)行等效變換，以便更方便地分析電路。電源等效變換以節(jié)點電壓為未知量，列寫節(jié)點電壓方程，求解各節(jié)點電壓，進(jìn)而求解各支路電流。節(jié)點電壓法復(fù)雜直流電路簡化技巧020303交流電路基礎(chǔ)及分析方法PART正弦交流電基本特征參數(shù)峰值正弦交流電的最大瞬時值，表示電壓或電流的最大幅度。平均值正弦交流電在一個周期內(nèi)的平均值，對于對稱的正弦波，其平均值為零。有效值正弦交流電在一個周期內(nèi)所產(chǎn)生的等效直流電的量值，用于計算熱效應(yīng)和功率。頻率正弦交流電每秒鐘變化的周期數(shù)，單位赫茲（Hz）。阻抗、導(dǎo)納及等效變換關(guān)系等效變換關(guān)系在交流電路中，電阻、電感、電容之間可以通過等效變換進(jìn)行相互轉(zhuǎn)化，以簡化電路分析。導(dǎo)納阻抗的倒數(shù)，表示交流電路對電流的導(dǎo)通能力。阻抗交流電路中對電流起阻礙作用的總稱，由電阻、感抗和容抗組成。諧振特點在諧振狀態(tài)下，電路對特定頻率的信號具有最大的響應(yīng)，而對其他頻率的信號則具有較強(qiáng)的抑制作用。串聯(lián)諧振在串聯(lián)電路中，當(dāng)電路的總阻抗為零時，發(fā)生串聯(lián)諧振，此時電流最大，電壓與電流同相位。并聯(lián)諧振在并聯(lián)電路中，當(dāng)電路的總導(dǎo)納為零時，發(fā)生并聯(lián)諧振，此時電壓最大，電流與電壓同相位。串聯(lián)與并聯(lián)諧振條件及特點三相交流電由三個相位相差0度的正弦電源產(chǎn)生，具有穩(wěn)定性好、效率高、傳輸損耗小等優(yōu)點。產(chǎn)生三相交流電通過三相輸電線路進(jìn)行傳輸，可以充分利用導(dǎo)線的載流能力，降低能耗。傳輸三相交流電廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運輸?shù)阮I(lǐng)域，如電動機(jī)、發(fā)電機(jī)、變壓器等設(shè)備。應(yīng)用三相交流電產(chǎn)生、傳輸和應(yīng)用04電磁場與電磁波初步認(rèn)識PART磁場、電場基本概念及性質(zhì)磁場是磁體周圍傳遞磁力作用的場，具有粒子輻射特性，看不見、摸不著。磁場定義電場是電荷及變化磁場周圍空間里存在的特殊物質(zhì)，具有通常物質(zhì)所具有的客觀存在性。磁場具有磁性，能對放入其中的磁體產(chǎn)生磁力的作用；電場具有電場力，能對放入其中的電荷產(chǎn)生電場力的作用。電場定義磁場與電場是緊密聯(lián)系的，可以相互轉(zhuǎn)化，共同構(gòu)成電磁場。磁場與電場關(guān)系020403磁場與電場性質(zhì)電磁感應(yīng)現(xiàn)象和法拉第定律電磁感應(yīng)現(xiàn)象閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中作切割磁感線運動，導(dǎo)體中就會產(chǎn)生電流的現(xiàn)象。法拉第定律電極上通過的電量與電極反應(yīng)物重量之間的關(guān)系，是電鍍過程遵循的基本定律。電磁感應(yīng)的應(yīng)用電磁感應(yīng)現(xiàn)象在發(fā)電機(jī)、變壓器等設(shè)備中有重要應(yīng)用。法拉第定律的意義揭示了電化學(xué)反應(yīng)中電量與物質(zhì)質(zhì)量之間的關(guān)系，為電化學(xué)研究提供了重要基礎(chǔ)。描述電場、磁場與電荷密度、電流密度之間關(guān)系的偏微分方程。由高斯定律、法拉第電磁感應(yīng)定律、安培定律和磁通連續(xù)性定律四個方程組成。揭示了電磁場的基本規(guī)律，為電磁學(xué)的發(fā)展奠定了堅實基礎(chǔ)。在電磁學(xué)、電子學(xué)等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用，是理論研究和實際工程的重要工具。麥克斯韋方程組簡介麥克斯韋方程組方程組構(gòu)成方程組意義方程組的應(yīng)用電磁波譜按照波長從長到短，電磁波可分為無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線和伽馬射線等。電磁波的危害與防護(hù)電磁波對人體有一定的危害，需要采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施，如屏蔽、吸收等。電磁波的應(yīng)用領(lǐng)域電磁波在通信、廣播、電視、雷達(dá)、遙感等方面有廣泛應(yīng)用。電磁波傳播特性電磁波在真空中以波速傳播，具有波粒二象性，其粒子形態(tài)稱為光子。電磁波傳播特性和應(yīng)用領(lǐng)域05半導(dǎo)體器件及其工作原理PART半導(dǎo)體材料特性半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間，具有獨特的電學(xué)性質(zhì)，如熱敏性、光敏性、摻雜性等。半導(dǎo)體材料分類按元素分類，半導(dǎo)體材料可分為元素半導(dǎo)體和化合物半導(dǎo)體；按摻雜類型分類，可分為N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體。半導(dǎo)體材料特性及分類PN結(jié)形成PN結(jié)是由P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體接觸形成的，接觸后由于擴(kuò)散作用形成空間電荷區(qū)，即PN結(jié)。單向?qū)щ娦訮N結(jié)具有單向?qū)щ娦?，即只允許電流從P區(qū)流向N區(qū)，而不允許電流從N區(qū)流向P區(qū)。當(dāng)加正向電壓時，PN結(jié)導(dǎo)通；當(dāng)加反向電壓時，PN結(jié)截止。PN結(jié)形成和單向?qū)щ娦远O管是由一個PN結(jié)和兩個電極構(gòu)成的電子器件。當(dāng)加正向電壓時，二極管導(dǎo)通；當(dāng)加反向電壓時，二極管截止。二極管具有整流、穩(wěn)壓等特性。二極管工作原理三極管是由兩個PN結(jié)組成的電子器件，具有放大信號的功能。三極管有三個電極，分別是基極、集電極和發(fā)射極。當(dāng)在基極和發(fā)射極之間加上小信號時，可以控制集電極和發(fā)射極之間的大電流，從而實現(xiàn)信號的放大。三極管工作原理二極管、三極管工作原理場效應(yīng)管結(jié)構(gòu)和特點場效應(yīng)管特點場效應(yīng)管具有高輸入阻抗、低噪聲、低功耗等特點，并且可以通過改變柵極電壓來控制源極和漏極之間的電流，從而實現(xiàn)信號的放大和轉(zhuǎn)換。同時，場效應(yīng)管還具有熱穩(wěn)定性好、抗輻射能力強(qiáng)等優(yōu)點。場效應(yīng)管結(jié)構(gòu)場效應(yīng)管是一種單極型晶體管，由柵極、源極和漏極三個電極組成。柵極與源極和漏極之間是絕緣層，柵極上的電壓可以控制源極和漏極之間的電流。06數(shù)字電路基礎(chǔ)與邏輯設(shè)計初步PART數(shù)字信號與二進(jìn)制數(shù)表示方法數(shù)字信號用離散的數(shù)值來表示信息，例如開關(guān)狀態(tài)、數(shù)字編碼等。二進(jìn)制數(shù)采用0和1兩個數(shù)字來表示數(shù)值，具有運算簡單、易于實現(xiàn)等優(yōu)點。二進(jìn)制數(shù)的運算規(guī)則加法、減法、乘法、除法等基本運算方法。二進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換二進(jìn)制與十進(jìn)制、十六進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換方法。邏輯代數(shù)運算規(guī)則及化簡技巧邏輯代數(shù)的基本運算與、或、非等運算及其表示方法。020403邏輯表達(dá)式的化簡通過運用邏輯代數(shù)的基本定律和化簡規(guī)則，簡化復(fù)雜的邏輯表達(dá)式。邏輯代數(shù)的基本定律如結(jié)合律、分配律、德摩根定律等。邏輯表達(dá)式的變換將一種邏輯表達(dá)式轉(zhuǎn)換為另一種等價的邏輯表達(dá)式，以便于電路實現(xiàn)。組合邏輯電路的特點輸出僅與當(dāng)前輸入有關(guān)，與過去輸入無關(guān)。組合邏輯電路的設(shè)計方法根據(jù)給定的邏輯要求，設(shè)計出相應(yīng)的邏輯電路。組合邏輯電路的分析方法根據(jù)已知的邏輯電路，分析輸出與輸入之間的邏輯關(guān)系。組合邏輯電路的優(yōu)化通過改進(jìn)設(shè)計，