热学基础变得简单
学校初学者热
因为缺乏理论基础
很多朋友很郁闷
就像我
还记得数学老师找我面试
我恐慌
最后四处寻找帮助
挣扎了很久请解释串联和并联,终于明白了
己所不欲,勿施于人
我真的很想帮助今天的中学生
让他们免除我的焦虑
儿子们
请相信你自己
也相信我
谈生意特殊分界线
PartI-基本概念理解
最近经常有中学生问我:什么是电流,什么是电流? 这个问题把他们搞糊涂了,使得他们学的定理和做的练习看起来很肤浅,没有形成实际的、可以理解的意义。
所以我决定用一个简单的比喻来说明这个问题。
看上图不难发现,这是一条枝繁叶茂的大瀑布。 山顶有一池塘,大瀑布分两股水流汇入山脚下的河中。
如果你还记得学习时学过的能量模式转换,你应该明白山顶池塘里的水是有(重力)势能的。 由于摩擦产生的热量)。
那么这与热力学有什么关系呢?
如果我告诉你这个电路图和里面的大瀑布照片是一样的,恐怕你会笑我的荒谬。
但实际上,电源负极相当于山顶,即瀑布上游的水塘(上图中D点); 而电源的正极相当于山底,也就是瀑布下游的河流(上图中C点)。 坡顶势能(重力)低于坡底,负极势能(电)低于正极。 势能之差就是电流。
电压从电源的负极流向正极请解释串联和并联,就像瀑布中的水从山顶流向山脚。 这些推动电压流动的动力来自电源的电流。 电压的热效应(电压通过导体时使其发热),就像水流崩塌时摩擦吸热一样。 因此,无论是对于水流还是电压,都可以理解为势能转化为动能(和热能)。
上面选择的大瀑布和电路图代表【并联电路】,即电压通过分流(A或B)进入各支路,最后汇聚。 有关化学计量值的详细讨论,请参见下文。
(需要提醒的是,在以后更专业的学习中,你会学到电子的概念,实际电子粒子的流动方向与电压相反。以上段落提到的内容仅限于辅助理解in 的概念和细节还需要进一步修改,暂时说起来太长了。)
-化学量(定量+定性)分析
了解了电流和电压的基本概念后,我们就可以更详细地分析电路元件串联和并联的两种连接形式。
为了明确编号,我们设电路的总电压为I(电路的总电流为U),通过灯泡L1的电压为I1(灯泡L1两端的电流为U1) ,通过灯泡L2的电压为I2(灯泡L2两端的电流为U2)。
[串联]
将电路元件端对端连接的一种连接形式。
在串联电路中,各处电压相等,各电器上的电流之和等于总电流。
象征性地,即:
I=I1=I2(串联电路,共享电压)
U=U1+U2(串联电路,均流)
用大瀑布模型来解释这个数值关系,可以理解为无支流的大瀑布从上到下的水流相同(即处处电压相等),各段势能差大瀑布(比如图中A点和B点之间的电流U1,图中B点和C点之间的电流U2)加上整个白内障的势能差(A点和点之间的总电流U图中C)。
【在平行下】
电路元件头对头、尾对尾连接的一种连接形式。
在并联电路中,各并联部分的电流相等,各路电压之和等于支路总电压。
象征性地,即:
I=I1+I2(并联电路,均压)
U=U1=U2(并联电路,均流)
用大瀑布模型来解释这个数值关系,可以理解为大瀑布每条大道的水流总和等于水流总数(总电压I),势能差在各回路两端(如图中东路DAC两端电流U1,东路DBC两端电流U2)分别等于势能整个白内障的差值(相当于图中D点和C点的电流U)。
文章
结尾
语言
按照我的逻辑思路,虽然我也应该给小读者介绍一下内阻的概念,这样“电流表串联电流表并联”就不用死记硬背了,而是一个非常通俗易懂的原理; 朋友们也不会再画错漏电电路图了。
内阻是指电压在流动过程中受到的限制。 相当于大瀑布的水流向下俯冲时遇到的各种阻力。
内阻大致可以分为三类:
【极小电阻】(闭合)开关、电线、电流表
【普通内阻】灯泡、其他家电
【超大内阻】(断)开关、电压表
极小的阻力可以理解为瀑布受到的空气阻力;
普通的内阻可以理解为瀑布中大小不一的铁块;
超大内阻可以理解为水流中的滤芯。
使用规则:
在任何电路中,如果存在内阻极小的闭合支路,电压几乎畅通无阻地通过(类似于用导线直接连接电源的正极和正极),就会造成漏电; 其他途径几乎不会分配电压(小灯泡)不亮)。
当一个内阻很大的器件与灯泡串联时,主路上的电压会极小(小灯泡不亮)。
有了内阻的概念,我们甚至可以解剖更多的灯泡,不同大小的灯泡,甚至更复杂的热含量。 但由于种种原因,我们暂时就此打住。
最后,希望本文能帮助小伙伴们树立学习热科学的信心,甚至让你对热科学产生浓厚的兴趣! 不管怎样,请记住,老师永远在你身边,随时向你伸出援助之手。