《物理学中的电学基础》课件

物理学中的电学基础课程简介深入浅出地介绍电学的基本概结合生活实例和趣味实验，让念和原理学习更生动静电学的基本概念电荷库仑定律电场物质的基本属性之一，分为正电荷和负描述静止点电荷之间相互作用力的定由静止电荷产生的空间区域，具有力的电荷静止的电荷称为静电荷律，即点电荷之间相互作用力的大小与作用效果，可以用电场线来描述它们电荷量的乘积成正比，与它们距离的平方成反比库仑定律公式意义库仑定律是电学的基本定律之一，它解释了静止点电荷之间的相F=k*q1*q2/r^2互作用力，为研究电学现象提供了理论基础电场的概念定义特征电场是由静止电荷产生的空间区域，具有力的作用效果，可以用电场的方向是正电荷在该点所受力的方向，电场线的疏密程度反电场线来描述映了电场强度的强弱电场强度的计算公式意义电场强度是描述电场强弱的物理量，单位为牛顿每库仑E=F/qN/C静电场的能量电势能电场能电场中，电荷具有的能量，与电荷量和电势差成正比静电场中储存的能量，与电场强度的平方和电场体积成正比电势能定义公式电荷在电场中具有的能量，与电荷量和电势差成正比Ep=q*U电势定义意义电场中某一点的电势能与该点电荷量的比值，单位为伏特电势反映了电场中某一点的电势能大小，是描述电场性质的重要V物理量等电位面定义特征电场中电势相等的点的集合等电位面与电场线垂直，在等电位面上移动电荷不需要做功电容器定义作用由两个彼此绝缘的导体组成的装置，可以储存电荷，具有电容特电容器广泛应用于电子电路中，用于滤波、耦合、存储能量等性电容的概念定义公式电容器储存电荷的能力，用电容表示，单位为法拉FC=Q/U电容的分类固定电容可变电容电容值固定不变的电容器，如陶瓷电容、电解电容等电容值可以调节的电容器，如旋钮式可变电容、可调电容等电容器的串并联串联并联电容器串联时，总电容的倒数等于各电容的倒数之和电容器并联时，总电容等于各电容之和电镀技术定义应用利用电解原理在金属制品表面镀上其他金属或合金层的技术电镀广泛应用于各种金属制品的表面处理，例如装饰、防腐、提高耐磨性等电容的应用滤波耦合去除信号中的直流成分，保留交将信号从一个电路传递到另一个流成分电路储能将能量储存在电场中，例如在闪光灯、相机中使用电流的定义定义影响因素电荷在导体中定向移动形成的电流，方向规定为正电荷定向移动电流的大小与电荷量的多少和电荷移动的速度有关的方向电流的单位单位意义安培安培表示每秒钟通过导体横截面的电荷量为库仑A11直流电路定义特点电流方向始终不变的电路，例如电池供电的电路直流电路中，电流方向始终一致，电压大小和方向也保持稳定欧姆定律公式意义欧姆定律描述了导体中电流、电压和电阻之间的关系，是电学中U=I*R的重要定律之一电功和电功率电功电功率电流在电路中做功的多少，单位为焦耳电流做功的快慢，单位为瓦特J W电阻的概念定义影响因素导体对电流的阻碍作用，用电阻表示，单位为欧姆电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关Ω电阻的分类固定电阻可变电阻电阻值固定不变的电阻，例如碳膜电阻、金属膜电阻等电阻值可以调节的电阻，例如滑动变阻器、电位器等电阻的串并联串联并联电阻串联时，总电阻等于各电阻之和电阻并联时，总电阻的倒数等于各电阻的倒数之和电源的内阻定义影响电源内部的阻碍电流流动的阻力，称为电源的内阻电源的内阻会影响电源输出电压的大小，内阻越大，输出电压越低电路图符号电阻电容电源开关电路分析方法节点法回路法利用基尔霍夫电流定律，分析电路中节点的电流关系利用基尔霍夫电压定律，分析电路中回路的电压关系基尔霍夫定律电流定律电压定律流入一个节点的电流之和等于流出该节点的电流之和任何一个闭合回路中，各段电压的代数和为零电磁感应现象定义发现者变化的磁场会在闭合电路中产生电流的现象，称为电磁感应现法拉第于年发现电磁感应现象1831象法拉第电磁感应定律公式意义法拉第电磁感应定律描述了感应电动势的大小与穿过闭合回路的ε=-dΦ/dt磁通量变化率成正比感应电动势定义方向电磁感应现象中产生的电动势，称为感应电动势感应电动势的方向遵循楞次定律，即感应电流的方向总是阻碍引起它产生的磁通量变化自感和互感自感互感闭合电路中电流变化时，自身产生的磁通量变化，会在电路中产两个闭合电路中，其中一个电路的电流变化会引起另一个电路中生感应电动势的现象产生感应电动势的现象变压器的工作原理原理应用利用电磁感应原理，将交流电压升高或降低的装置变压器广泛应用于电力系统中，用于提高电压以减少输电线路的能量损失，或降低电压以满足用电设备的需要电磁波的产生原理方法变化的电场会产生变化的磁场，变化的磁场又会产生变化的电通过振荡电路或天线可以产生电磁波场，两者相互交替产生，形成电磁波电磁波的传播方式速度电磁波以光速在真空中传播，不需要介质电磁波在真空中传播的速度为光速，约为×米秒310^8/电磁波的性质波长和频率偏振能量电磁波的波长和频率成反比，频率越电磁波的电场振动方向固定在某一平面电磁波具有能量，能量与频率成正比高，波长越短内电磁波的应用无线通信医疗诊断手机、电视、广播等无线通信设射线、伽马射线等电磁波应用X备都利用电磁波传递信息于医学影像诊断遥感技术卫星遥感利用电磁波探测地球表面的信息电子管的工作原理原理应用利用热电子发射原理，将电子发射到真空中，并利用电场或磁场电子管曾广泛应用于无线电、电视、雷达等领域，但随着半导体控制电子运动的器件器件的出现，电子管的使用逐渐减少半导体的基本概念定义特点导电性能介于导体和绝缘体之间的材料，例如硅、锗等半导体的导电性能可以通过掺杂等方式进行控制，使其在电子器件中发挥重要作用二极管的工作原理定义应用由结组成的半导体器件，具有单向导电性，只允许电流在二极管广泛应用于整流、开关、限幅、稳压等电路中PN一个方向通过三极管的工作原理定义应用具有三个电极的半导体器件，可以通过控制基极电流来控制集电三极管广泛应用于放大、开关、振荡等电路中，是电子电路中的极电流的流动重要元件集成电路的基本概念定义特点将多个电子元件集成在一个半导体芯片上的电路，称为集成电集成电路具有体积小、重量轻、可靠性高、成本低等优点，是现路，简称代电子设备的核心IC电子设备的基本组成电源信号源信号处理电路输出电路为电子设备提供能量产生信号，例如音频信号、对信号进行处理，例如放将处理后的信号输出到显示视频信号大、滤波、调制等器、扬声器等课程总结主要内容学习目标本课程涵盖了电学基础、电磁感应、电磁波和半导体等重要内帮助学生了解电学的基本概念和原理，掌握电学的基本规律和方容法课后思考题如何利用电磁感应原理制造发集成电路的发展对人类社会产

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2.电机？生了哪些影响？电学在未来将如何发展？

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