熱學(xué)是數(shù)學(xué)學(xué)中的一個(gè)分支，研究電荷、電場(chǎng)、電勢(shì)差、電阻等電磁現(xiàn)象及其性質(zhì)和規(guī)律的科學(xué)。熱學(xué)在我們的日常生活中有著廣泛的應(yīng)用，從簡(jiǎn)單的照明設(shè)備到復(fù)雜的電力系統(tǒng)，從無(wú)線通訊技術(shù)到現(xiàn)代電子設(shè)備，都離不開(kāi)熱學(xué)知識(shí)。
一、電荷與電場(chǎng)
電荷是物質(zhì)的基本單位之一，帶正電荷或負(fù)電荷的粒子被稱(chēng)為電荷。電荷具有同性相斥、異性相吸的特點(diǎn)。在電荷的周?chē)?，存在著一種特殊的物質(zhì)，即電場(chǎng)。電場(chǎng)是一種看不見(jiàn)、摸不著的物質(zhì)，但可以通過(guò)其斥力表現(xiàn)下來(lái)。
電壓是電荷在導(dǎo)體中流動(dòng)的現(xiàn)象，它的大小取決于導(dǎo)體中的電流和內(nèi)阻。電路是由導(dǎo)線和電路器件組成的閉合回路，電壓可以在其中流動(dòng)。電路可以拿來(lái)傳輸和處理電能，還可以拿來(lái)傳遞訊號(hào)和實(shí)現(xiàn)各類(lèi)電子功能。
三、電阻與歐姆定理
內(nèi)阻是導(dǎo)體對(duì)電壓的制約作用，它的大小取決于導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度和橫截面積。歐姆定理是描述電壓、電壓和內(nèi)阻之間關(guān)系的定理，它強(qiáng)調(diào)在一定的阻值下，電流與電壓成反比，而內(nèi)阻保持不變。這個(gè)定理是電路剖析和設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。
四、電功率與電能
電功率是電壓在單位時(shí)間內(nèi)所做的功，它的大小等于電流與電壓的乘積。電能是電力的能量方式，它可以通過(guò)各類(lèi)方式的能量轉(zhuǎn)換被借助。電能的大小等于電功率與時(shí)間的乘積。
五、電磁感應(yīng)與交流電
電磁感應(yīng)是指變化的磁場(chǎng)可以導(dǎo)致電場(chǎng)的現(xiàn)象。這個(gè)現(xiàn)象被廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)和電子設(shè)備中，如發(fā)電機(jī)和變壓器。交流電是指電壓大小和方向周期性變化的現(xiàn)象。交流電的頻度是指每秒變化的周期數(shù)電流和電路的知識(shí)點(diǎn)歸納，單位為赫茲（Hz）。
六、電磁波與電磁場(chǎng)
電磁波是指由變化的電磁場(chǎng)形成的波動(dòng)現(xiàn)象。電磁波可以在空間中傳播，而且可以攜帶能量。電磁波包括許多種，如無(wú)線電波、微波、紅外線、可見(jiàn)光、紫外線、X射線和伽瑪射線等。電磁場(chǎng)是指由變化的電荷和電壓形成的場(chǎng)。電磁場(chǎng)可以形成電場(chǎng)和磁場(chǎng)，它們之間互相作用并互相迸發(fā)。電磁場(chǎng)在無(wú)線通訊、電力傳輸、雷達(dá)、電子設(shè)備等方面有著廣泛的應(yīng)用。
七、靜電與靜磁
靜電是指靜止?fàn)顟B(tài)下的電荷現(xiàn)象。靜電現(xiàn)象可以通過(guò)電荷的吸引和敵視作用來(lái)解釋?zhuān)缒ゲ疗痣娗嗪与姼袘?yīng)等。靜磁是指靜止?fàn)顟B(tài)下的磁場(chǎng)現(xiàn)象。靜磁現(xiàn)象可以通過(guò)磁荷的吸引和敵視作用來(lái)解釋?zhuān)缥F石和磁性材料等。
八、電磁兼容性與電磁幅射
電磁兼容性是指在同一電磁環(huán)境中，各類(lèi)電子設(shè)備和系統(tǒng)才能正常工作且不相互干擾的能力。電磁幅射是指物體因?yàn)榫哂畜w溫而向外界發(fā)射電磁波的現(xiàn)象。電磁幅射包括天然幅射和人為幅射兩種類(lèi)型電流和電路的知識(shí)點(diǎn)歸納，其中人為幅射主要包括無(wú)線電波、電視和計(jì)算機(jī)屏幕等設(shè)備的幅射。電磁幅射對(duì)人體健康有一定的影響，因而須要采取舉措加以防護(hù)。
九、電路仿真與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)
電路仿真是指借助計(jì)算機(jī)軟件模擬電路的行為和性能的過(guò)程。通過(guò)電路仿真，可以在實(shí)際制做電路之前對(duì)電路的性能進(jìn)行預(yù)測(cè)和剖析，進(jìn)而優(yōu)化電路的設(shè)計(jì)。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）是指借助計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行電路設(shè)計(jì)的過(guò)程。CAD軟件可以幫助工程師進(jìn)行電路圖勾畫(huà)、電路剖析和優(yōu)化等工作，進(jìn)而提升設(shè)計(jì)效率和設(shè)計(jì)質(zhì)量。
十、應(yīng)用領(lǐng)域
熱學(xué)在各個(gè)領(lǐng)域中都有著廣泛的應(yīng)用，如電力工程、通信工程、自動(dòng)化控制、電子工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)等。電力工程是熱學(xué)應(yīng)用的一個(gè)重要領(lǐng)域，包括發(fā)電、輸電、配電和用電等過(guò)程。通訊工程中涉及到的訊號(hào)傳輸和處理、數(shù)據(jù)通訊和網(wǎng)路安全等方面都離不開(kāi)熱學(xué)知識(shí)。手動(dòng)化控制中須要利用熱學(xué)知識(shí)實(shí)現(xiàn)各類(lèi)設(shè)備的控制和調(diào)節(jié)，進(jìn)而提升生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。電子工程中涉及到的各類(lèi)電子設(shè)備和系統(tǒng)都須要借助熱學(xué)知識(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)和制造。計(jì)算機(jī)科學(xué)中涉及到的硬件和軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)也都須要借助熱學(xué)知識(shí)進(jìn)行支撐和優(yōu)化。