(别光坐在那儿!)构建的东西! ! |
学习数学分析电路需要大量的学习和练习。通常情况下,学生通过做大量例题来练习,并对照课本或老师提供的答案来核对答案。虽然这很好,但还有一个更好的方法。
实际上你会学到更多构建和分析真实电路,让您的测试设备提供“答案”,而不是一本书或其他人。要想成功地构建电路,请遵循以下步骤:
避免非常高且极低的电阻值,以避免由仪表“加载”引起的测量误差。我建议在1kΩ和100kΩ之间建议电阻,除非当然,电路的目的是说明仪表加载的效果!
一种方式可以节省时间并减少错误的可能性是以非常简单的电路开始,逐步添加组件以增加其在每个分析后的复杂性,而不是为每个实践问题构建全新电路。另一种节省的技术是在各种不同电路配置中重新使用相同的组件。这样,您不必多次测量任何组件的值。
让电子自己解答你自己的“练习题”吧!
根据我的经验,学生需要大量的电路分析练习才能精通。为此,教师通常会给学生提供大量的练习题,并提供答案供学生核对。虽然这种方法让学生精通电路理论,但它没有充分教育他们。
学生不仅需要数学实践。他们还需要真实,实践的实践建筑电路和使用测试设备。所以,我建议以下替代办法:学生应该构建自己的“习题”用实分量,并试着用数学方法预测各种电压和电流的值。这样,数学理论就“活灵活现”了,学生们也获得了他们仅仅通过解方程无法获得的实际熟练程度。
采用这种实践方法的另一个原因是为了教学生科学的方法:通过实际实验来检验假设(在这里是数学预测)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构造错误。
在开始之前,花点时间和您的班级复习一些构建电路的“规则”。用与学生讨论习题相同的苏格拉底式方式讨论这些问题,而不是简单地告诉他们应该做什么,不应该做什么。当学生们以一种典型的讲课(教师独白)形式呈现时,他们对指令的把握是如此之差,这让我一直感到惊讶!
有些老师可能会抱怨让学生建立真实的电路而不仅仅是数学分析理论电路,这“浪费了”时间,这里我要给他们一个提示:
学生参加课程的目的是什么?
如果你的学生将使用真实的电路,那么他们应该尽可能学习真实的电路。如果你的目标是培养理论物理学家,那么请务必坚持抽象分析!但我们大多数人都计划让学生们利用我们提供的教育在现实世界中做些事情。lol亚博对ig当他们将他们的知识应用到实际问题上时,花在建造真实电路上的“浪费”时间将会带来巨大的回报。
此外,让学生建立自己的练习问题,教他们如何表演主要研究,从而使他们能够继续他们的电气/电子学自主教育。yabosports官网lol亚博对ig
在大多数科学中,建立真实的实验比建立电路要困难和昂贵得多。核物理、生物学、地质学和化学教授非常希望他们的学生能够将高等数学应用到真正的实验中,不会造成安全隐患,而且成本低于一本教科书。他们不能,但你可以。利用科学固有的便利,然后让你的学生在很多真实的电路上练习他们的数学!
一种晶体管是一种半导体器件,作为一个恒流调节器。为了分析起见,晶体管常被认为是恒流的来源:
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假设我们需要计算这个双源晶体管电路中6伏电源输出的电流量:
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我们知道两个电压源的电流之和必须为5ma,因为基尔霍夫电流定律告诉我们,电流在任何节点上都是代数相加的。根据这个知识,我们可以把通过6伏电池的电流标为“I”,把通过7.2伏电池的电流标为“5 mA−I”:
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基尔霍夫电压定律告诉我们,电路中任何“回路”周围电压降的代数和必须等于零。根据所有这些数据,计算出I的值:
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提示:不需要同时方程来解决这个问题!
这晶体管电路由两个不同的电压源供电,输出6伏,另一个是可变的。
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晶体管自然地起着电流调节装置的作用,并且经常被当作电流来分析来源。假设这个晶体管恰好调节3.5 mA的电流:
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可变电源的电压必须调整到多高,直到没有电流从6伏电池?
提示:不需要同时方程来解决这个问题!
描述,一步一步地,需要计算所有电流和电压降的直流网络使用支路电流法。
有几本教科书和其他参考文献描述了这种分析方法所需的步骤。我把研究这些步骤的任务留给你!
学生可能会发现在不同的参考文献中描述的“支路电流”分析方法的变化之间有轻微的差异。然而,这些差异是无关紧要的。
虽然“支路电流”方法可以用来分析一个不平衡的桥电路,它需要很多计算!在这个电路中,确定需要多少个变量来求解所有电流:
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需要六个变量来解释电路中所有唯一的电流值(I1通过I.6.)。
挑战问题:在电路中画箭头描绘这六种电流,并为每个节点写一个KCL方程。
请您的学生解释为什么使用“分支电流”方法如此难以解决这种电路中的电流。为六个变量的值解决有多少方程式是有必要的?
将此处中所示的电路重新绘制到原理图中,并使用“分支电流”方法求解两种电阻的电压下降:
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E.2200Ω= 5.713 V
E.4700Ω= 11.89 V
务必与学生共度时光,比较他们不同的解决方案策略。随着绘制分支电流和写方程的方法的许多组合,所有学生的工作都非常不可能相同。这里的重要课程是不同的变化仍然导致相同的(正确)结果。
使用支路电流分析法,计算通过电池1的充电电流量,给出该电路中元件的开路电压和电阻。无视任何导线电阻:
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一世BAT1.= 1.7248
让学生揭示他们用于解决目前的等式。他们的等式可能有所不同,但他们的最终答案应该是一样的!