《模拟电子技术基础》笔记——上交大郑益慧主讲——辅助教材《电子电路原理第四版》—— 要反反复复看直到记住图的推导过程——出错了欢迎指正——由于是快速刷了一遍还是要反复复习——学习这里面的思路

《模拟电子技术基础》笔记——上交大郑益慧主讲——辅助教材《电子电路原理第四版》—— 要反反复复看直到记住图的推导过程——出错了欢迎指正——由于是快速刷了一遍还是要反复复习——学习这里面的思路第一章用了大量的时间去学习半导体器件构成 以及它的基本特性

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第0章 电⼦学三⼤基本⽆源器件:电容,和电感、电阻

电容——存储电能量

以平⾏板电容器为例,简单介绍下电容的基本原理:
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下图是电容存储的电场能,以电场线表现电场强度变化
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如上图所⽰,在两块距离较近、相互平⾏的⾦属平板上(平板之间为电介质)加载⼀个直流电压;稳定后,与电压正极相连的⾦属平板将呈现⼀定量的正电荷,⽽与电压负极相连的⾦属平板将呈现相等量的负电荷;这样,两个⾦属平板之间就会形成⼀个静电场,所以电容是以电场能的形式储存电能量,储存的电荷量为Q。

电容储存的电荷量Q与电压U和⾃⾝属性(也就是电容值C)有关,也就是Q=U*C。根据理论推导,平⾏板电容器的电容公式:
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电压可以在电容内部形成⼀个电场,⽽交流电压就会产⽣交变电场。根据麦克斯韦⽅程组中的全电流定律:

电容——通交流,隔直流

理想电容内部是介质(Dielectric),没有⾃由电荷,不可能产⽣电荷移动也就是电流,那么理想电容是如何通交流的呢?
电流会产生磁场
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变化的电场也可以产⽣磁场
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麦克斯韦猜测证明了电场的变化可以等效为电流。
电压可以在电容内部形成⼀个电场,⽽交流电压就会产⽣交变电场,交变电场可以等效为电流。
啥叫旁路电容?啥叫去耦?可以不再争论了吗

电感——自感

磁场:磁场(Magnetic field),物理概念,是指传递实物间磁力作用的场。磁场是由运动着的微小粒子构成的,在现有条件下看不见、摸不着。磁场具有粒子的辐射特性。磁体周围存在磁场,磁体间的相互作用就是以磁场作为媒介的,所以两磁体不用在物理层面接触就能发生作用。由于磁体的磁性来源于电流,电流是电荷的运动,因而概括地说,磁场是相对于观测点运动的电荷的运动的电场的强度与速度,带来的观测点处电荷所受力的变化的表现

电场:电场是电荷及变化磁场周围空间里存在的一种特殊物质。这种物质与通常的实物不同,它虽然不是由分子原子所组成的,但它却是客观存在的特殊物质,具有通常物质所具有的力和能量等客观属性。

电动势:即电子运动的趋势,能够克服导体电阻对电流的阻力,使电荷在闭合的导体回路中流动的一种作用。

感生电动势:变化的磁场在其周围空间激发感生电场(又称有旋电场),这种感生电场迫使导体内的电荷作定向移动而形成感生电动势。

当线圈中有电流通过时,线圈的周围就会产生磁场。当线圈中电流发生变化时,其周围的磁场也产生相应的变化,此变化的磁场可使线圈自身产生感应电动势(感生电动势)(电动势用以表示有源元件理想电源的端电压),这就是自感。

自感线圈是电路基本元件,利用线圈具有阻碍电流变化的特性可以稳定电路的电流
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电感——互感

两个电感线圈相互靠近时,一个电感线圈的磁场变化将影响另一个电感线圈,这种影响就是互感。互感的大小取决于电感线圈的自感与两个电感线圈耦合的程度,利用此原理制成的元件叫做互感器。

下图是电磁式电压互感
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电阻

在物理学中表示导体对电流的阻碍作用
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相量法

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