心智圖資源庫 电路学——核心知识体系全览
本思维导图使用EdrawMax绘制,以“电路学”为中心主题,辐射出电路分析、量电器、电阻、电流、电动势、电功率&电能、电池、电阻定律等多个重要分支。电路分析包含并联、串联特性及检流器、安培计、伏特计等;电阻部分介绍欧姆定律;电流、电动势等分支详细阐述相关定义、成因等内容,全面梳理电路学的核心知识,构建起完整的知识体系框架。
光的世界——光的相关知识体系
浮力模块——浮力知识体系深度剖析
“飞吧罐子”实验全解析
纸飞机射程影响因素实验设计
Haptic TP技术思维导图
故障模型相关理论思维导图
物体的运动知识体系
电磁波相关知识思维导图
塑胶的优点与应用领域
Quantum gyroscope(量子陀螺仪)相关技术及研究方向
電路學
電流
定義:單位時間內通過導體內 某一截面的總電量
i =△Q / △t(安培=庫侖/秒)
成因:導線兩端施固定電位差,使導線內自由電子集體從低電位移向高電位
電解電池中的電流
正、負離子均會形成電流
運動方向:電荷在電場中由低能往高能移動
正電荷:由高電位→低電位
負電荷:由低電位→高電位
電動勢
成因:電源內部具持續使電流由 低電位移動至高電位的能力
定義:每單位正電荷在電池中由負極移向正極時所獲得的能量
ε = w / q(伏特=焦耳/庫侖)
假設電池內部無阻力
電功率&電能
電功率定義:單位時間內轉換的電能
P = W / ∆t
W:功 ( 焦耳 )P:功率 ( 瓦 )T:時間 ( 秒 )
電能定義:電以各種形式做功的能力
W = P * ∆t
Sub Topic
電池
理想電池
電池內電阻為 0。電池之端電壓=電動勢
非理想電池
電池內電阻不為 0。當電池供電時,其內電阻兩端會產生電位差而影響端電壓
電流流經內電阻時,會消耗一些能量,使得電位下降
電阻定律
溫度一定時,金屬線的電阻與長度成正比,而與截面積成反比
R = ρ L / S(電阻=電阻率*電阻長/電阻截面積)
歐姆定律
發現:1872年,德國物理學家歐姆
溫度固定時,通過導體的電流 I會與其兩端的電壓 V 成正比
電阻不因其兩端電壓及流經的電流而改變
符合定律的電阻:歐姆式導體
例外:非歐姆式導體。電阻會隨電壓產生變化
電阻
測量:伏特計讀數/安培計讀數
成因:一般金屬在室溫下,由於自由電子與原子的碰撞,使自由電子無法輕易的在金屬線中流通
須於導線兩端施加電位差以產生電流
導線的電阻 R 定義:導線兩端間電位差為 V流經該導線的電流為 I
R = V / I(歐姆=伏特/安培)
量電儀器
檢流器
測定微弱電流的一種電流計若有電流通過,電流磁效應將使其指針偏轉
安培計
量測電流之工具
與待測電路串聯
為一內電阻極小的儀器
原理:並聯低電阻使安培計的電阻 降低,以減少對迴路的影響
可將檢流器並聯一個低電阻自製一個簡易安培計
伏特計
量測電壓之工具
與待測電路並聯
為一內電阻極大的儀器
原理:串聯高電阻使伏特計的電阻 提高,以減少對迴路的影響
可將檢流器串聯一個高電阻自製一個簡易伏特計
電路分析
克希荷夫定律
適用於複雜電路、多電源電路
結點定則
在電路中任一個結點處,流入該點的電流=流出該點的電流
迴路定則
電路中任意封閉迴路,所經過的每一個元件造成電位差之和等於0
並聯
特性
流經各電組之電流相同
該線段總電壓=各電阻之電壓合
V ∝ R
串聯
各電阻電壓相同
並聯組總電流=各電阻之電流合
I ∝ 1/R