电路的奥秘

① 二极管保护电路的原理

二极管最普遍的功能就是只允许电流由单一方向通过（称为顺向偏压），反向时阻断版 （称为逆向偏压）。权

当产生正向电压偏置时，外界电场与自建电场的互相抑消作用使载流子的扩散电流增加引起了正向电流（也就是导电的原因）。

当产生反向电压偏置时，外界电场与自建电场进一步加强，形成在一定反向电压范围中与反向偏置电压值无关的反向饱和电流I0（这也就是不导电的原因）。

当外界有反向电压偏置时，外界电场和自建电场进一步加强，形成在一定反向电压范围内与反向偏置电压值无关的反向饱和电流I0。

(1)电路的奥秘扩展阅读

二极管的应用：

1、续流。在开关电源的电感中和继电器等感性负载中起续流作用。

2、检波。检波二极管的主要作用是把高频信号中的低频信号检出。它们的结构为点接触型。其结电容较小，工作频率较高，一般都采用锗材料制成。

3、阻尼。阻尼二极管多用在高频电压电路中，能承受较高的反向击穿电压和较大的峰值电流，一般用在电视机电路中，常用的阻尼二极管有2CN1、2CN2、BSBS44等。

② 电路的组成有哪些

1.电路的组成:电源、用电器、开关和导线四部分组成，缺少或不完整都会影响电路的正常工作。
2. 电路各部分的作用。
元件。
作用。
常见器件。
电源。
提供电能的装置，将其他形式的能量转化为电能。
什么是电路
电路是由各种元器件(或电工设备)按一定方式连接起来的一个总体，也就是为电流流通提供回路的路径。
电路的基本组成
电路主要由电源、负载、控制器件、导线4 个部分组成，如图1-1所示。
1.电源
电源是为电路提供能量的部件。日常生活中，家用电器多由市电电压供电，而门铃、手电筒等电器都是由干电池供电的，所以人们通常将市电电压或干电池称为电源。实际电路中，蓄电池、干电池、发电机等装置可以为负载供电，所以它们都是电源。
实际应用中，电源有交流和直流两种，蓄电池、干电池是直流电源，市电电压、交流发电机是交流电源。
2.负载
负载是使用(消耗)电能的设备或器件，如电动机、加热器、照明灯等。实际应用中，对于市电电压而言，照明灯、电视机、洗衣机、电冰箱等家用电器都是它的负载;而对于手电筒而言，灯泡则是干电池的负载。
3.控制器件
控制器件是控制电路工作状态的器件或设备，如开关、漏电保护器等。实际应用中，开关就是照明灯电路的控制器件，电饭锅按键内联动的开关就是电饭锅电路的控制器件。
4.导线
导线的作用是将电气设备或元器件按一定方式连接起来(如各种铜、铝电缆线等)。实际应用中，照明灯线是照明灯电路的导线，而手电筒的外壳也是一种特殊的导线。
提示
在电路中，导线不仅仅是提供回路的线材，也可以将导通的开关、二极管、电感等元器件看作连线，从而使电路变得简单明了。

③ 家庭电路原理图

《家庭电路》是人教版九年级物理第十九章《生活用电》的第一节内容，是前几章学习电学知识的延续和提升，也是前面电学知识在实际生活中的应用。学生在学习本节课之前已经学习了导体和绝缘体、简单电路、欧姆定律、电功和电功率、焦耳定律等基本的电学知识和电学规律，为本节课知识的学习打下了基础，同时本节课也是后面继续学习家庭电路中电流过大的原因和安全用电的基础。
本节课的知识与实际生活联系非常紧密，同时体现了科学、技术和社会的联系，也可以培养学生综合运用前面学习的电学知识分析与解决实际问题的能力，进一步落实“从生活走向物理，从物理走向社会”的理念，有助于良好的物理观念和物理思维的培养和形成，也助于培养学生良好的科学态度和社会责任。
2教学目标
2.1知识与技能
（1）了解家庭电路的组成部分及其作用；
（2）了解试电笔判定火线和零线的方法；
（3）了解三线插头与漏电保护器和安全用电的关系。
2.2过程与方法
在认识、组装家庭电路的过程中，培养学生用所学知识分析、解决实际问题的能力。在了解、组装试电笔的过程中了解试电笔的原理和用途。
2.3情感、态度与价值观
通过家庭电路的学习培养学生安全用电的意识。
3教学重点、难点
重点：了解家庭电路的组成和连接。
难点：引导学生克服对家庭电路中“电”的恐惧心理，用试电笔判断火线和零线。
4教学资源准备
教具展示板“家庭基本电路演示仪”“现代家庭电路演示仪”“学生家庭电路实验线路板”、试电笔、移动用电器、实物投影、多媒体课件。
5教学过程
5.1本章小引入，视频播放《最美重庆夜景》
课前播放视频《最美重庆夜景》，一方面活跃、放松气氛，另一方面从视频入手，引出电在生活中的重要性，美丽的夜景离不开电的功劳，因为有了电，我们的生活才变得更加便捷、温馨。生活中是如何利用电的呢？我们如何能安全地享受电带来的便利呢？我们今天将开始学习第十九章《生活用电》。
5.2魔术表演，引入新课
【魔术表演】手摸电线“不触电”
展示自制的魔术演示教具，闭合开关，让灯泡发光，观察从正在发光的灯泡里接出的一根一端裸露的电线，用最新的声光试电笔判断是否有电。看到声光试电笔发出报警声后，确认电线已经带电，表演手抓电线魔术。
设问1：老师在上课前专门学习了一种特异功能可以手抓电线，大家信吗？引发思维冲突，激发学生兴趣。
抓住电线后再引导学生用试电笔判断老师身上是否带电？结果发现老师身体也使试电笔发出了报警声，老师身上也带了电。
设问2：老师身上带了电，老师为什么还是安全的呢？这里面究竟隐藏着什么奥秘呢？今天这节课我们将揭开其中的奥秘，我们一起来学习本章的第一节《家庭电路》，从而引入新课。

④ 各个国家的电路电压都不同，这其中有什么奥秘吗

每个国家的电路电压都有所差异，其实可以广泛地把这种电路电压归为两类，一个就是以德国为主的tul电压，他们基本上电压的浮动在220伏左右，另外一个就是以美国为主的110伏ul电路。

我们国家的电路电压采用的是220伏，工业电压采用的是380伏和德国一些欧洲国家是比较耗电的，因为我们国家当初派出留学生有相当大一部分是在欧洲学习的，所以说学习到的这种技术也是，受到了这种使用习惯的影响，定为220伏左右，什么才能够满足我们日常的使用需求的，不过电路安全还是要时刻注意。

⑤ 电路的原理

如果你是学电气专业的话，电路原理是最基础最重要的一门课。学不好它，后面的模电、电机、电力系统分析、高压简直没办法学。

对于这门课，你要想真正的领悟和掌握，奥秘就在于不能停止思考。而且我觉得这是最重要的一点。我以江辑光的《电路原理》为例（这本书编的相当不错）解释为何不能停止思考。

电路几乎是第一本开始培养你工程师思维的书，它不同于数学物理，很多可以理论推导。而电路更多的是你的思考和不断累积的经验。

在江的书中，前面用了四章讲解了电阻电路的基本知识，包括参考方向问题、替代定理，支路法、节点电压、回路电流、戴维南、特勒根、互易定理。这些基本内容都要掌握到烂熟于心才能在之后的章节里灵活的用。怎样才能烂熟于心？我时刻提醒自己要不停思考。这套教材的课后习题就是最好的激发你大脑思考能力的宝库。可以说里面的每一道题都极具针对性，题目并不难。

一个合格的工程师应该把更多的时间留给思考如何最合理地解决问题，而不是花大把时间计算，电路的计算量是非常大的，一个节点电压方程组有可能是四元方程，显然这些东西留给计算器算就好了。为了学好电路你应该买一个卡西欧991，节省那些不必要浪费的时间留下来思考问题本身。

前四章的基础一定要打得极为扎实，不是停留在只是会用就行了，那样学不好电路。你要认真研究到每个定理是怎么来的，最好自己可以随手证明，你要知道戴维宁是有叠加推出来的，而叠加定理又是在电阻电路是线性时不变得来的，互易定理是由特勒根得来的。这一切知识都是靠细水长流一点点积累出来的，刚开始看到他们你会觉得迷糊，但你要相信这是一个过程，渐渐地你会觉得电路很美妙甚至会爱上它。当你发现用一页纸才能解出来的答案，你只用五六行就可以将其解决，那时候你就会感觉电路好像是从身体中流淌出来一般。这就是一直要追求的境界。

后面就是非线性，这一章很多学校要求都不高，而且考起来也不难，最为兴趣的话研究起来很有意思。

接着后面是一阶二阶动态电路，这里如果你高数的微分方程学得不错的话，高中电路知识都极本可以解了。这一部分的本质就是求解微分方程。

说白了，你根据电路列出微分方程是需要用到电路知识的，剩下来怎么解就看你的数学功底了。但是电路老师们为了给我们减轻压力有把一阶电路单独拿出来做了一个专题，并将一切关于它上面的各支路电流或者电压用一个简单的结论进行了总结，即三要素法。

学了三要素一阶电路连方程也不用列了。只要知道电路初始状态、末状态和时间常数就可以得到结果。如果你愿意思考，其实二阶电路也可以类比它的，在二阶电路中你只要求出时间常数，初值和末值，同样也可以求通解。

在这部分的最后，介绍了一种美妙的积分——卷积。很多人会被他的名字唬住，提起来就很高科技的样子。其实它的确很高科技，但只要你掌握它的精髓，能够很好的用它，对你的电路思维有极大的提升，关于卷积在知乎和网络上都有很多很好的解释和生动的例子，我也是从他们那里汲取经验的。我在这里只能提醒你，不要因为老师不做重点就忽略卷积，否则这将无异于丢了一把锐利的宝剑。记得我在学习杜阿美尔积分（卷积的一种）的时候，感觉如获至宝，虽然书上对它的描述只有一句话。但为了那一句我的心情竟久久无法平静，因为实在太好用了。

接下来是正弦电路，这里主要是要理解电路从时域域的转化，这里是电路的第一次升华，伟大的人类用自己的智慧把交流量头上打个点，然后一切又归于平静了，接下来还是前四章的知识。我想他用的就是以不变应万变的道理吧，所有量都以一个频率在变，其效果就更想对静止差不多了吧，但是他们对电容和电感产生了新的影响，因为他们的电流电压之间有微分和积分的关系。在新的思路下你可以将电感变成jwl，将电容变成1/jwc，接下来你又改思考为什么可以这样变。

这是在极坐标下的电流电压关系可以推导出来的。你要再追根溯源说，为什么可以用复数来代替正弦？那是因为欧拉公式将正弦转化成了复数表达。你还问欧拉公式又是什么？它是迈克劳林（泰勒）公式得到的。你必须不断地思考，不断地提问才能明白这一起是怎么回事。

不过这都是基础，在正弦稳态这里精髓在于画向量图，能正确地画出向量图你才能说真正理解了它。向量图不是乱画的，不是你随便找个支路放水平之后就可以得到正确的图，有时候走错了路得不到正确答案不说，反而可能陷入思维漩涡。做向量图一般要以电阻支路或者含有电阻的支路为水平向量，接下来根据它的电流电压来一步步推。而且很多难题都是把很多信息隐藏在图里面，不画得一幅好图你是解不出来的。这也需要自己揣摩。

跟着张飞老师一起学习

1(功率因素校正）如何设计

2如何快速去理解一个陌生的组件的data sheet

3详细讲解NCP1654 PFC控制芯片内部的电路设计

4D触发组、RS触发组、与门、或门的详细讲解

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7V/I转换、I/V转换、V/F转换、F/V转换的讲解

8三极管如何工作在放大区，如何精准控制电流

9如何设计镜像电流源，如何让电流间接控制，如何用N管和P管做镜像恒流源

10PFC电阻采样电流如何做到全周期采样，既不管在MOSFET ON和OFF之间，都能实现电流采样。为什么要采样负极电源？

后面是互感，我相信很多人被同名端折磨的死去活来。其实，电感是描述，线圈建立磁场能力的量，电感大了，产生磁场越大。所以同名端的意思就是：从同名端流入的电流，磁场相加，表现在方程上为电感相加。只要牢记这一点，列含有互感的方程式就不会错了。你不要胡思乱想，有时候你会被电流方向弄糊涂，别管它，图上画的是参考方向，就算你假设的方向与实际方向反了，对真确结果依然没有丝毫影响。这里其实是考察你对参考方向的理解。

然后是谐振，这是很有趣也很有用的一节，无论是电气，通信，模电还是高压都离不开它。这是在一种美妙的状态下，电厂能量和立场能量达到完美的交替。通过谐振可以实现滤波、升压等具有实际意义的电路。但就电路内容来说这里并不难，总结一下就是，阻抗虚部为零则串联谐振，导纳虚部为零为并联谐振。在求解谐振频率时有时候用导纳求解会比较方便，这在于多做题开阔思路。

接下来是三相电路。要我来说，三相电路是最简单的部分。很多人觉得它难（当然一开始我也觉得它让人头晕），完全是因为我们总是害怕恐惧本身。其实你看它有三个地但一点也不难。这要你头脑清晰别被他的表面吓住了。三相电路跟普通电路没有任何区别。做到五个六个电源也不会害怕，因为你知道，一个所有元件都告知的电路，用节点电压或回路电流肯定是可以求的出来的。为什么到了三相你就被吓得魂不守舍了。你是不明白线电压和相电流的关系，还是一相断线对中线电流的影响？你管那些干嘛？什么相啊线呀都只是个代号而已。你把它看成一个普通电路解，它就是一个普通电路而已。很多同学总是喜欢在线和相的关系上纠结。其实一句话就可以概括的：线量都是向量的根3倍。其实这些都不用记，需要的时候画个图就来了。最重要的是你要明白三相只不过是个有三个电源的普通电路而已。你只要会节点电压法，不学三相的知识都可以解答的很好。当你以一个正常电路看它的时候，三相就已经学得差不多了。三相唯一的难点在计算，只要你是个细心的人，平时多找几个题算算，以后三相想错都难。

后面是拉普拉斯变换。这里是电路思维的又一次飞跃。人们发现高阶电路真的不好求解，而且如果电源改变的话除了卷积，找不到更好的办法。所以为了方便的使用卷积，前辈们把拉氏变换引入电路。如果说前面正弦稳态时域到频域是由泰勒公式一步步推来的。那这里就是高数的最后一章——傅立叶变换推倒的。关于傅立叶知乎也有许多精彩的讲解，自己找吧。傅立叶变换有两种形式，一种是时域形态，一种是频域形态。而拉普拉斯变换就是将由频域形态的傅立叶变换，推广到复频域形态。其基本变换公式也是由傅立叶变换公式推广得到的。这一章的学习，你要从变换公式入手，自己把基本的几个变换推导出来。还要理解终值定理和初值定理，这两个定理是检验结果正确与否的有力证据。学电路只知道思路是一回事，能做对是另外一回事。只有在学习中不断培养自己开阔的视野和强大的计算能力才可以学好这门课，学电路是要靠硬功夫的，你看着老师解题的时候感觉信手拈来，自己却百思不得其解。那是功夫没下到位。我考研时看了电路大概一百天，新书都翻烂了，自己的旧书都快散架了，各种习题不计重复的做了至少1500道以上。当我做电路的时候，我会觉得时间停止了，根本感受不到自习室里还有别人。那种你在冥思苦想后终于解决一个问题所带来的足以让你笑出声来的快乐，是陪伴着我的最好的药。每天走在月光下，我都会想，如果当不了科学家，那就干点别的吧。

所以说啊，要学好电路，还是要发自内心的爱上它。

1芯片内部是如何做到低功耗的

2NCP1654内部是如何用数字电路实现电压和电流相位跟踪的

3电压源对电容充电与电流源对电容充电的区别和波形有何不同

4单周期控制电压公式的详细推论

5如何进行有效的公式推导，推导公式的原则和方法？如何在公式推导中引入检流电阻？

6当我们公式推导结束后，如何将公式转化为电路。如何自己搭建电路，实现公式推导的结果？这也是本部视频讲解的核心。

7如何用分立组件搭建OCC单周期控制的PFC

8基于NCP1654搭建PFC电路

9详细讲解PFC PCB板调试完整过程。包括：用示波器测试波形、分析波形、优化波形，最终把PFC功率板调试出来

⑥ 学习电路原理要注意什么问题

如果你是电气专业的话，电路原理是最基础最重要的一门课。学不好它，后面的模电、电机、电力系统分析、高压简直没办法学。

对于这门课，你要想真正的领悟和掌握家，奥秘就在于不能停止思考。而且我觉得这是最重要的一点。我以江辑光的电路原理为例（这本书编的相当不错）解释为何不能停止思考。

电路几乎是你第一本开始培养你工程师思维的书，它不同于你的数学物理，很多可以理论推导。而电路更多的是你的思考和不断累积的经验。

在江的书中前面用了四章讲解了电阻电路的基本知识，包括参考方向问题、替代定理，支路法、节点电压、回路电流、戴维南、特勒根、互易定理。这些基本内容都要掌握到烂熟于心才能在之后的章节里灵活的运用。怎样才能烂熟于心？我时刻提醒自己不要停止思考。江书的课后习题就是最好的激发你大脑思考能力的宝库。可以说里面的每一道题都极具针对性，题目并不难。一个人合格的工程师应该把更多的时间留给思考如何最合理的解决问题，而不是花大把时间计算，电路的计算量是非常大的，一个节点电压方程组有可能是四元方程，显然这些东西留给计算器算就好了。为了学好电路你应该买一个卡西欧991，节省那些不必要浪费的时间留下来思考问题本身。

前四章的基础一定要打得极为扎实，不是停留在只是会用就行了，那样学不好电路。你要认真研究到每个定理是怎么来的，最好自己可以随手证明，你要知道戴维宁是有叠加推出来的，而叠加定理又是在电阻电路是线性时不变得来的，互易定理是由特勒根得来的。这一切知识都是靠细水长流一点点积累出来的，刚开始看到他们你会觉得迷糊，但你要相信这是一个过程，渐渐地你会觉得电路很美妙甚至会爱上它。当你发现答案上面用一页纸才能解出来的答案，你只用五六行就可以将其解决，那时候你能感觉电路好像是从身体中流淌出来一般。这就是一直要追求的境界。

后面就是非线性，这一章很多学校要求都不高，而且考起来也不难，最为兴趣的话研究起来很有意思。