《电路分析导论（原书第12版）》一第2章　电压和电流

2.4 电流 先有鸡还是先有蛋?这个问题也可以用来讨论电压和电流的先后.有些人交替地使用电流与电压这些词汇,好像它们都是能量的来源.现在该是把事情弄清楚的时候了.施加的电压是产生电流的一种机理,电流是对所施加电压的响应.在图2.7a中,将铜导线放在实验室绝缘的凳子上.假想我们用与导线垂直的平面切割导线,产生圆形截面,如图2.7b所示.我们会惊讶地发现,所有自由电子大体上是以两个相反的方向穿越横断面,即从左到右,或从右到左.实际上,这些在室温下产生的自由电子都是以随机方向不停地运动的.在任意瞬间,

前 言 本书第1版于40年前出版,至今已翻译成6种语言,发行超过了100万册.所以,我很高兴为该教材的第12版再写前言,并首先对本教材出版过程的所有参与者,以及那些认为本教材满足了学科需求的全体使用者致以诚挚的谢意.新版内容的变化 ●像以前版本的做法一样,这一版也增加了一些新内容,以确保教材始终带有新鲜气息.然而,这一版的新内容非常特殊,它涉及了刚刚问世的第4种电学元件,称为忆阻器(memristor),它是由惠普公司发明的,英文版的封面设计用的就是这种电学元件.关于忆阻器,人们采用不同的方法进

习题 较难的习题用"*"标注. 1.2节 1.参观当地图书馆,根据图书馆提供的文献,尤其是电力.电子学.电磁学和计算机方面的文献,描述计算机对电气.电子技术的支持情况. 2.选择一个电气.电子领域感兴趣的题目,写一篇短文,综述一下该题目的发展历史. 1.4节 3.调查一下在你的全部课程中,计算机课程和上机的可用时间.普遍使用的是哪一种语言?哪种软件包最受欢迎? 4.设计一个表格对比三种流行的算法语言,包括每种语言的特点.为什么你认为某些算法语言在电路分析方面比其他语言更好用?

1.2 电气与电子发展简史 在科学上,一旦一个假说被人们证实和接受,它就会变成它所在的研究领域的一种积木块.通过积木效应,它又会给这个领域带来新的探索内容,并展示新的发展机遇.从自然规律上看,遇到的难题越多,通往解答的林荫大道就越敞亮.历史已经证明并且还在证明,单一领域的发展可能会导致"蘑菇效应" mushrooming effect.蘑菇长在阴暗的角落,得不到阳光,也没有肥料,自生自灭.只有长到足够高时才会被人关注,可此时它自己已经能够接受阳光了.这种现象称之为"蘑菇效应

1.2.1 电磁之初 静电现象在历史上曾激起了人们的兴趣.希腊人发现某些琥珀能够用来证明静电现象的存在,但直到英国女王的侍医官吉尔伯特(William Gilbert)于1600年对静电开展进一步研究之前,希腊人没有对这一现象进行专门研究.在后来的岁月里,才有许多人对静电开展持续研究,成果不断.例如格里克(Otto von Guericke)发明了第一个能产生大量电荷的机器:格雷(Stephen Gray)能够使电荷沿着真丝线传输很远:杜菲(Charles DuFay)证明了电荷之间或者相斥.或

2.1 引言 绪论介绍了电气和电子领域的背景知识,下面引出电压和电流的概念.电压这个词每天都要遇到.我们经常替换闪光灯.计算器和移动通信等设备的电池,这些电池都有特定的额定电压值.我们也已注意到,大多数家用电器插座的输出电压都是120V 在中国输出电压是220V.--译者注.尽管我们对电流还有些陌生,但我们已经知道,当将太多的用电器连接在同一插座上时,往往会因电流过大使得断路器断开.另一个常识就是,电流是沿导线流动的,并且能够引起火花:如果发生短路,还可能引起火灾.电流能够使电加热器的线圈变

2.6 安时数 在使用任何电池时,不仅需要知道它的额定电压,还需要知道它的容量,它的容量用安时数(A·h)来表示.在本章有关电池的图片中你可能已经注意到,对每个电池都同时标明了它的输出电压和安时数.安时数代表了电池以额定电压提供特定电流的时间.一个100A·h的电池,理论上能提供1A电流100h,10A电流10h,或100A电流1h.很显然,提供电流越大,供电时间越短.因此电池提供确定电流的时间可按下式计算: 例2.5有一个用于晶体管电路的9V电池,安时数为520mA·h,对外提供20mA电流,

3.6 色环与标准电阻标称值 电阻器图3.20 用电位器控制电压图3.21 固定电阻器的颜色编码图3.22 颜色编码图各式各样,无论固定的还是可调的,有许多电阻器有足够大的尺寸,可以将它们的电阻值印刷在外层表面上.然而,有些电阻尺寸太小,难以在它上面印上合适的数字.因此,人们发明了彩色编码技术,用来表示电阻的相关信息.对于薄膜电阻器,可能使用四-六个色环.先介绍四色环结构,稍后再介绍第五和第六色环的用途.对于四色环结构,色环的阅读总是从最靠近电阻接线端的那一侧开始,如图3.21所示,从它的左侧开

2.5.1 电池 1.一般描述一般来说,电池是最普通的直流电源.电池(派生于battery battery意为一些为同一目的或同时使用的东西.--译者注 of cells)是一个或更多个单元电池(cell)的组合,单元电池是电能的基本单元,它靠化学反应或太阳能转换来产生电能.根据其原理,电池可以分成一次电池和二次电池两种类型.二次电池是可充电的电池,而一次电池则不能被充电.这就是说,二次电池的化学反应是可逆的,充电时它能将电能转化成化学能存储起来.两种最普通的充电电池是铅酸电池(常用在汽车中