熱學基礎變得簡單
學校初學者熱
因為缺乏理論基礎
很多朋友很郁悶
就像我
還記得數學老師找我面試
我恐慌
最后四處尋找幫助
掙扎了很久請解釋串聯和并聯,終于明白了
己所不欲,勿施于人
我真的很想幫助今天的中學生
讓他們免除我的焦慮
兒子們
請相信你自己
也相信我
談生意特殊分界線
PartI-基本概念理解
最近經常有中學生問我:什么是電流,什么是電流? 這個問題把他們搞糊涂了,使得他們學的定理和做的練習看起來很膚淺,沒有形成實際的、可以理解的意義。
所以我決定用一個簡單的比喻來說明這個問題。
看上圖不難發現,這是一條枝繁葉茂的大瀑布。 山頂有一池塘,大瀑布分兩股水流匯入山腳下的河中。
如果你還記得學習時學過的能量模式轉換,你應該明白山頂池塘里的水是有(重力)勢能的。 由于摩擦產生的熱量)。
那么這與熱力學有什么關系呢?
如果我告訴你這個電路圖和里面的大瀑布照片是一樣的,恐怕你會笑我的荒謬。
但實際上,電源負極相當于山頂,即瀑布上游的水塘(上圖中D點); 而電源的正極相當于山底,也就是瀑布下游的河流(上圖中C點)。 坡頂勢能(重力)低于坡底,負極勢能(電)低于正極。 勢能之差就是電流。
電壓從電源的負極流向正極請解釋串聯和并聯,就像瀑布中的水從山頂流向山腳。 這些推動電壓流動的動力來自電源的電流。 電壓的熱效應(電壓通過導體時使其發熱),就像水流崩塌時摩擦吸熱一樣。 因此,無論是對于水流還是電壓,都可以理解為勢能轉化為動能(和熱能)。
上面選擇的大瀑布和電路圖代表【并聯電路】,即電壓通過分流(A或B)進入各支路,最后匯聚。 有關化學計量值的詳細討論,請參見下文。
(需要提醒的是,在以后更專業的學習中,你會學到電子的概念,實際電子粒子的流動方向與電壓相反。以上段落提到的內容僅限于輔助理解in 的概念和細節還需要進一步修改,暫時說起來太長了。)
-化學量(定量+定性)分析
了解了電流和電壓的基本概念后,我們就可以更詳細地分析電路元件串聯和并聯的兩種連接形式。
為了明確編號,我們設電路的總電壓為I(電路的總電流為U),通過燈泡L1的電壓為I1(燈泡L1兩端的電流為U1) ,通過燈泡L2的電壓為I2(燈泡L2兩端的電流為U2)。
[串聯]
將電路元件端對端連接的一種連接形式。
在串聯電路中,各處電壓相等,各電器上的電流之和等于總電流。
象征性地,即:
I=I1=I2(串聯電路,共享電壓)
U=U1+U2(串聯電路,均流)
用大瀑布模型來解釋這個數值關系,可以理解為無支流的大瀑布從上到下的水流相同(即處處電壓相等),各段勢能差大瀑布(比如圖中A點和B點之間的電流U1,圖中B點和C點之間的電流U2)加上整個白內障的勢能差(A點和點之間的總電流U圖中C)。
【在平行下】
電路元件頭對頭、尾對尾連接的一種連接形式。
在并聯電路中,各并聯部分的電流相等,各路電壓之和等于支路總電壓。
象征性地,即:
I=I1+I2(并聯電路,均壓)
U=U1=U2(并聯電路,均流)
用大瀑布模型來解釋這個數值關系,可以理解為大瀑布每條大道的水流總和等于水流總數(總電壓I),勢能差在各回路兩端(如圖中東路DAC兩端電流U1,東路DBC兩端電流U2)分別等于勢能整個白內障的差值(相當于圖中D點和C點的電流U)。
文章
結尾
語言
按照我的邏輯思路,雖然我也應該給小讀者介紹一下內阻的概念,這樣“電流表串聯電流表并聯”就不用死記硬背了,而是一個非常通俗易懂的原理; 朋友們也不會再畫錯漏電電路圖了。
內阻是指電壓在流動過程中受到的限制。 相當于大瀑布的水流向下俯沖時遇到的各種阻力。
內阻大致可以分為三類:
【極小電阻】(閉合)開關、電線、電流表
【普通內阻】燈泡、其他家電
【超大內阻】(斷)開關、電壓表
極小的阻力可以理解為瀑布受到的空氣阻力;
普通的內阻可以理解為瀑布中大小不一的鐵塊;
超大內阻可以理解為水流中的濾芯。
使用規則:
在任何電路中,如果存在內阻極小的閉合支路,電壓幾乎暢通無阻地通過(類似于用導線直接連接電源的正極和正極),就會造成漏電; 其他途徑幾乎不會分配電壓(小燈泡)不亮)。
當一個內阻很大的器件與燈泡串聯時,主路上的電壓會極小(小燈泡不亮)。
有了內阻的概念,我們甚至可以解剖更多的燈泡,不同大小的燈泡,甚至更復雜的熱含量。 但由于種種原因,我們暫時就此打住。
最后,希望本文能幫助小伙伴們樹立學習熱科學的信心,甚至讓你對熱科學產生濃厚的興趣! 不管怎樣,請記住,老師永遠在你身邊,隨時向你伸出援助之手。