(别闲坐着!)构建的东西! ! |
学习数学分析电路需要大量的研究和实践。通常情况下,学生通过做大量的例题来练习,并对照教科书或老师提供的答案检查答案。虽然这是好事,但还有更好的办法。
你会学到更多建设和分析真实电路,让你的测试设备提供“答案”,而不是书或其他人。要想成功地建立回路,请遵循以下步骤:
避免非常高和非常低的电阻值,避免因仪表“负载”引起的测量误差。我推荐1 k ω到100k ω之间的电阻,当然,除非电路的目的是为了说明仪表负载的影响!
节省时间和减少错误可能性的一种方法是,从一个非常简单的电路开始,在每次分析后逐渐增加元件以增加其复杂性,而不是为每个实践问题建立一个全新的电路。另一种节省时间的技术是在不同的电路配置中重复使用相同的元件。这样,您就不必多次测量任何组件的值。
让电子自己给你自己的“练习问题”的答案!
这是我的经验,学生需要多种实践,电路分析变得熟练。为此,教师通常为他们的学生提供许多练习问题来通过,并为学生提供答案来检查他们的工作。虽然这种方法使学生精通电路理论,但它无法完全教育它们。
学生不仅需要数学练习。他们还需要实际的动手练习建造电路和使用测试设备。因此,我建议采用以下替代方法:学生应该构建他们自己的“实践问题”用真实的组件,并尝试用数学方法预测各种电压和电流的值。通过这种方式,数学理论“活跃起来”,学生们可以获得实际的熟练程度,而这是仅仅通过解方程无法获得的。
以下这种做法方法的另一个原因是教学学生科学的方法:通过进行真实的实验来验证假设(在本例中是数学预测)的过程。学生也将发展真正的故障排除技能,因为他们偶尔会犯电路结构错误。
在他们开始之前,用你的课程花一些时间来审查建设电路的一些“规则”。与您的学生以相同的古典方式讨论这些问题,您通常会讨论工作表的问题,而不是简单地告诉他们他们应该和不应该这样做。在典型的讲座(讲师独白)格式呈现时,我从未停止过糟糕的学生掌握指示!
对那些可能抱怨有“浪费”时间所需的教练的笔记,而不是在数学上分析理论电路,而不是在数学上分析:
学生选修你的课程的目的是什么?
如果您的学生将使用真实的电路,那么他们应该尽可能地学习真实的电路。如果你的目标是培养理论物理学家,那么务必坚持抽象分析!但我们大多数人都计划让我们的学生在现实世界中用我们提供的教育去做一些事情。raybet电子竞技竞猜当他们把自己的知识应用到实际问题时,花在建造真正电路上的“浪费”时间将会带来巨大的回报。
此外,让学生构建自己的练习问题,教他们如何执行主要研究因此,使他们能够自主地继续他们的电气/电子教育。雷竞技最新appraybet电子竞技竞猜
在大多数科学中,现实的实验比电路更加困难和昂贵。核物理学,生物学,地质和化学教授只想让他们的学生将高级数学应用于真正的实验,没有安全危险,而且耗费少于教科书。他们不能,但你可以。利用科学的便利性,以及让你的学生在真正的电路上练习他们的数学!
一个晶体管是一种充当恒流调节器的半导体器件。为了便于分析,晶体管常被认为是恒流的来源:
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假设我们需要计算从该双源晶体管电路中的6伏源汲取的电流量:
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我们知道来自两个电压源的电流之和必须达到5ma,因为基尔霍夫电流定律告诉我们,在任何节点上的电流都是代数相加的。基于这些知识,我们可以将通过6伏电池的电流标记为“I”,通过7.2伏电池的电流标记为“5 mA−I”:
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Kirchhoff的电压法告诉我们,电路中的任何“环路”的代数总和必须等于零。基于所有这些数据,计算I的值:
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提示:这个问题不需要联立方程!
这晶体管电路由两个不同的电压源供电,一个输出6伏,另一个是可变的。
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晶体管自然用作电流调节装置,并且经常分析它们是当前的来源。假设该晶体管恰好是调节电流,值为3.5 mA:
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必须调整可变源的电压有多高,直到没有从6伏电池中汲取电流?
提示:这个问题不需要联立方程!
逐步描述计算所有电流和电压在DC网络中所需的步骤使用支路电流法。
有几本教科书和其他参考资料描述了这个分析方法所需的步骤。我把研究这些步骤的任务留给你!
学生可以在不同参考文献中描述的“分支电流”方法的变化之间存在轻微差异。但是,这些差异无关紧要。
虽然“支路电流”法可以用于分析不平衡桥电路,但它需要大量的计算!在这个电路中,确定求解所有电流需要多少变量:
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需要六个变量来解释该电路中所有电流值(i1通过我6)。
挑战问题:绘制该电路中的箭头,描绘了这六个电流,并为每个节点写一个KCL方程。
让你的学生解释为什么用“支路电流”方法很难解出这样一个电路中的电流。要解出六个变量的值需要多少个方程?
重新将电路画成原理图的形式,用“支路电流”的方法求解两个电阻上的电压降:
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E2200Ω.= 5.713 V.
E4700Ω= 11.89 V
一定要花时间和你的学生比较他们不同的解决策略。有这么多的方法组合来绘制支路电流和写方程,这是非常不可能的,所有学生的工作将是相同的。这里的重要教训是,不同的变化仍然会导致相同的(正确的)结果。
通过支路电流分析的方法计算通过1号电池的充电电流,给定电路中各元件的开路电压和电阻。忽略电线电阻:
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我bat1= 1.7248
让你的学生揭示他们用来解电流的方程。他们的方程式可能会不同,但他们的最终答案应该是相同的!