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學習電子學/前言

來自華夏公益教科書

1. 本書目標: 使人們能夠閱讀本書並開始建立自己的電子裝置並理解它們。僅在理論適用於讀者正在做的事情時才介紹理論(遵循 Keep It Short and Simple 規則)。

雖然 電子學 華夏公益教科書具有大致相同的目標,但它介紹了太多不適用於初學者的理論,而且沒有動手實踐經驗,使得無法從該書中學習。可以新增指向該書中一些理論的連結,以避免在兩本書中重複,除非需要縮短。

2. 先決條件: 假設具有一定物理和數學知識

3. 材料: 您可能需要考慮購買以下材料:麵包板,以及一個電壓源作為開始。(正在建設中)

直流 (DC) 電壓源

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  • 對於簡單的動手實踐經驗以學習電子學,最好從 電池 開始,它是一個簡單的電力來源。有各種型別的電池,選擇合適的型別對於特定用途很重要。
    • 一個例子

我有兩組 3 伏 (兩節 1.5 伏串聯) D 型電池,一組新的,稱為黑色,另一組用過的,稱為紅色。開路實際測量的電壓大約為紅色 = 2.75 伏,黑色 = 2.97 伏。這兩組電池都有一個內部電阻,可以按以下方式計算

..... 使用負載電阻,但用哪個呢?我的電流表有一個量程,其滿刻度偏轉為 0.5 安培,這可以透過使用一個電阻來實現,該電阻大約為 3/0.5 = 6 歐姆 (6 Ω)。但我沒有這樣的電阻。

..... 使用 25 Ω 電阻作為負載,我從黑色電池中獲得了 95 毫安 (mA) 的電流。計算電路中的總近似電阻(內部和外部)2.97/0.097 = 31.3 歐姆(總計)。減去外部 25 Ω,得到黑色電池組的內部電阻約為 6 Ω。

..... 使用相同的 25 Ω 外部電阻,我從紅色電池中只獲得了 60 mA 的電流,這表明其內部電阻約為 (2.75/0.060) - 25 = 46 - 25 = 21 Ω。

  • 另一個簡單的直流電源是 電池充電器。它從通常位於每個房間底部的插座中獲得能量。電池充電器從電源線/線路上的插座獲取交流電 (AC),並使用一個或多個 整流器 將其轉換為直流電 (DC),其電壓一直以非常快的速度從零變化到最大值再返回。通常使用一個 電容器(也稱為電容)來“平滑”可用的直流電壓,從而產生直流電。它連線到直流電源。
    • 一個例子 電池充電器 在標籤上描述了 3 個不同的輸出電路
      • 1) 適用於兩節或四節 AA、兩節或四節 C 或兩節或四節 D 充電電池(2.9V,串聯兩節 100 mA)
      • 2) 僅適用於一節 9 伏充電電池(9V,5 mA),以及
      • 3) 僅適用於一節(?) AAA 充電電池(5.8V 18mA)。
      • 一些製造商在其電池標籤上印有說明,指示其充電電池應充電多長時間。切勿嘗試為任何未標明為充電電池的電池“充電” - 這可能很危險。
  • 有許多不同型別的 介面卡 可供選擇,它們可以為玩具、播放器/錄音機等提供所需的正確電壓的交流電或直流電。必須為每個目的使用正確的介面卡。

直流 (AC) 電壓源

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  • 注意!使用牆壁插座作為電源非常危險,應該推遲到對電氣、其用途以及相關的安全措施有所瞭解後再進行。
  • 牆壁插座提供的電壓對於初級實驗來說太高了,但可以使用變壓器將電壓降低到非危險水平。尋找 介面卡,它們也有許多不同型別和交流電壓。

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