六年制學程/01/2014.01.02:修訂版本之間的差異

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電路的基本觀念
電路的基本觀念
 
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==基本電路==
 
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===簡要定義===
 
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*電壓:伏特(V),兩點間每庫侖作功多少焦耳。測電壓時找兩點,電壓計一端接第一點,另一端接第二點。 
 
*電壓:伏特(V),兩點間每庫侖作功多少焦耳。測電壓時找兩點,電壓計一端接第一點,另一端接第二點。 
 
*電功率:瓦(W),兩點間每秒作功多少焦耳。
 
*電功率:瓦(W),兩點間每秒作功多少焦耳。
*電阻:歐姆(Ω),兩點間的電壓除以通過的電流。
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*電阻:歐姆(Ω),兩點間的電壓除以通過的電流。電壓=電流*電阻。
  
 
===電路的基本觀念===
 
===電路的基本觀念===
 
[[File:Ohm's Law with Voltage source TeX.svg|thumb|upright=1.2|一個簡單的電路,其中的電流以小寫字母 i 表示。電壓(v)、電阻(R)和電流(i)之間會有v=iR的關係,也就是歐姆定律]]
 
[[File:Ohm's Law with Voltage source TeX.svg|thumb|upright=1.2|一個簡單的電路,其中的電流以小寫字母 i 表示。電壓(v)、電阻(R)和電流(i)之間會有v=iR的關係,也就是歐姆定律]]
 
#沒有回路就沒有電流。
 
#沒有回路就沒有電流。
#回路中電子繞一圈回來,諸電源的總供電(提供電壓),恰好等於諸電阻的總耗電。
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#<span style='color:red'>電源的作用是提供每顆電子(或每庫倫電子),固定的動能;不是提供固定大小的電流。</span>有如給每一個通過的大力水手(電子)一罐固定能量的菠菜精。但每秒會有幾個大力水手通過電源,卻不固定。對電池來說,每秒越多個大力水手通過電池,菠菜精越快拿光光。但對插頭來說不是這樣。
#當時搞錯了,以為是正電荷在流動,所以電流方向,和電子流方向相反。現在也沒法子改。
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#<span style='color:red'>電路中的任一回路「圈」,諸電源的總供電(提供電壓),恰好等於諸電阻的總耗電(消耗電壓)。</span>即電子繞一圈來,充了電能,又用掉電能。
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#<span style='color:red'>電路上任一「點」,流入的總電流恰好等於流出的總電流。</span>
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#當時搞錯了,以為是正電荷在流動,所以電流方向,和電子流方向相反。現在科學家和各國政府也沒魄力改過來。(如下圖)
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[[File:Current notation.svg|left|200px|thumb|簡圖表示出常規電流的流向和電子的流向。正電荷(紅線)從電源的正極移動到負極,而電子(綠線)則從負極移動到正極。]]
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===歐姆電路的數值解法===
 
===歐姆電路的數值解法===
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#每一個回路中的總電壓除以這個回路中的總電阻,即為電流。
 
#每一個回路中的總電壓除以這個回路中的總電阻,即為電流。
 
#合併各回路的電流。
 
#合併各回路的電流。
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===電阻的微觀圖示===
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[[Image:Electrona in crystallo fluentia.svg|thumb|300px|left|金屬導電體由固定不動的正價離子(紅色)組成。自由電子(藍色)會不停地移動碰撞正價離子。自由電子由電源(電場)提供動能,在固定方向上加速運動。但是每當自由電子與離子發生碰撞,其動能會遭受損失,以熱能的形式將能量轉給離子。]]

2014年6月16日 (一) 08:48的最新修訂版本

基本電路

簡要定義

  • 電量:庫侖(C),為6.24146×1018顆電子的帶電量。電子帶電量為1.6021892×10-19庫侖,
  • 電流:安培(A),導體斷面每秒通過一庫倫的流量。測電流時找一點,電流計一端接斷面的左邊,另一端接斷面右邊。
  • 電壓:伏特(V),兩點間每庫侖作功多少焦耳。測電壓時找兩點,電壓計一端接第一點,另一端接第二點。 
  • 電功率:瓦(W),兩點間每秒作功多少焦耳。
  • 電阻:歐姆(Ω),兩點間的電壓除以通過的電流。電壓=電流*電阻。

電路的基本觀念

檔案:Ohm's Law with Voltage source TeX.svg
一個簡單的電路,其中的電流以小寫字母 i 表示。電壓(v)、電阻(R)和電流(i)之間會有v=iR的關係,也就是歐姆定律
  1. 沒有回路就沒有電流。
  2. 電源的作用是提供每顆電子(或每庫倫電子),固定的動能;不是提供固定大小的電流。有如給每一個通過的大力水手(電子)一罐固定能量的菠菜精。但每秒會有幾個大力水手通過電源,卻不固定。對電池來說,每秒越多個大力水手通過電池,菠菜精越快拿光光。但對插頭來說不是這樣。
  3. 電路中的任一回路「圈」,諸電源的總供電(提供電壓),恰好等於諸電阻的總耗電(消耗電壓)。即電子繞一圈來,充了電能,又用掉電能。
  4. 電路上任一「點」,流入的總電流恰好等於流出的總電流。
  5. 當時搞錯了,以為是正電荷在流動,所以電流方向,和電子流方向相反。現在科學家和各國政府也沒魄力改過來。(如下圖)
檔案:Current notation.svg
簡圖表示出常規電流的流向和電子的流向。正電荷(紅線)從電源的正極移動到負極,而電子(綠線)則從負極移動到正極。












歐姆電路的數值解法

  1. 分解出一個個回路。
  2. 找出每個回路的電源,諸電源能提供的電壓加總。
  3. 找出每個回路中電阻,諸電阻加總。
  4. 每一個回路中的總電壓除以這個回路中的總電阻,即為電流。
  5. 合併各回路的電流。

電阻的微觀圖示

檔案:Electrona in crystallo fluentia.svg
金屬導電體由固定不動的正價離子(紅色)組成。自由電子(藍色)會不停地移動碰撞正價離子。自由電子由電源(電場)提供動能,在固定方向上加速運動。但是每當自由電子與離子發生碰撞,其動能會遭受損失,以熱能的形式將能量轉給離子。