在前面的笔记中,我们看到了手电筒是如何来帮助小明和小红进行通信的。接下来我们对手电筒进行进一步的了解。
当我们拆开手电筒,可以看到内部结构。它是由电池、灯泡、开关、导线、以及一些金属片组成的。
如果你手头上有上面描述的的几个物品,甚至更少(电池、灯泡、导线,有开关更好),你也可以制作出一个简易的手电筒,按照下图进行连接即可。
按照上图,即可完成手电筒的组装。电路就是一个环路,只有电路闭环、电流在整个环路中可以流通,灯泡才可以被点亮。
原子 由 中子、质子、电子构成。特性:一个质子带一个单位的正电荷。一个电子带一个单位的负电荷中子不带电荷。
上图显示的原子由三个质子、三个电子、四个中子组成,锂原子的原子序数也是三
原子之间通过化学的方式形成分子。分子的性质和原子大相径庭(区分化学性质和物理性质)。
当原子中电子和质子的数量相等时,他们都处于最和谐的状态。当电子数量大于质子数,离子显负电荷,此时易失电子,反之则相反。
当电路中,某原子中一个电子逃逸到下一个原子中,此时该原子会从上一个相邻的原子中再次获取一个电子,如此循环,电子不断从一个原子移动到下一个原子,就形成了电流。
电子的移动产生了电流。电流方向和电子的移动方向相反(历史原因:先发现的电流,后发现的电子)
电池提供电能原理(简述):所有的电池内部都会发生化学反应,分子分裂开云真人 开云真人网址为其他的分子或分子结合形成新分子。电池中的化学反应所需要的原子都是经过挑选的,当他们发生还原化学反应,化合价降低,得到电子,会将电子聚集在“-”号端,而在“+”号端,化合物发生氧化反应,化合价升高,失去电子,则变得急需要额外的电子。于是化学能变成了电能。
导线:为什么我们需要导线将电路闭环相连?空气也可以传递电子,但传播能力很弱,导电性很差。而铜线的导电能力比较强,所以用铜线做导线是生活中比较常见的。
街道两侧的小明和小红位置发生了变化,小明换了卧室,无法从正面通过闪烁手电筒的方式来传递信息,于是小明打算利用电池、导线、灯泡、开关等工具来实现。让我们一起来看看吧~~
设置两个电灯泡电路,其中一个开关置于小明的房间,灯泡置于小红的房间,这样小明就可以通过开关来控制小红房间灯泡是否亮起。同理,再放置一个开关置于小红的房间,一个灯泡置于小明的房间。这样便实现了双向电路,可以让小明和小红远距离通信。
当小明从地球的美洲,移居到了亚洲,此时如何让他们来进行通信呢?毕竟架设起跨越整个地球的电线,提供跨越地球电线的电能,是很不现实的想法。
铜线、银、金都是导电性很好的导体,泥土(如沼泽)也比一些其他的(干沙)。但导体有一个特性,截面积越大,导电性越好。如此特性下,地球是一个绝佳的导体。
要想利用地球做导体,不是简单插根导线就可以的。必须使用跟地球有充分接触的物体,就是有很大表面积的导体。如:使用稍稍八英尺长,二分之一英尺粗的同住点击。把它完全放在土地里。
当然,你可能会有一个疑问,整个地球会存在很多的铜柱插在地球土里。那你电路发出的电子是如何准确无误的到达你的铜柱呢?电子怎么知道它所需要去的方向呢?
其实它并不知道自己要去向何处。地球的虽然是一个很合适的very巨大导体,是电子取之不尽用之不竭的电子库,你的电源失去的电子都可以从地球上得到补充。但地球的电阻对于低电压的电池来说,依旧是巨大的,如果你用1.5伏的电压去连接电路,那你的电路将毫无反应,毕竟电阻是巨大的。
另外,我们将电路做优化,将用字母V来表示接地的电池,此时双向电路将表示如下:
过长的导线,带来的是电阻的增大,当导向长的一定的距离,将会让穿过导线的电流变得很小,无法使电灯亮起。当然,你可以选择购买更粗的导线,但这样的成本是巨大的。
于是引出了一个解决方案-继电器,虽然这个装备比较简陋,但正是基于它,采购件除了现代计算机系统。
摩尔斯先生通过电磁现象来进行信号传递。通电后,下面的装置中的铁柱将会存在磁性。电磁铁就是电报机的基础组成部分。
使用方式:长按电键的按钮,电信号可以传递较长时间,此时表示划,短按则表示点
紧接着,人们发明了“发声器/音响器”,如下,通过接收电信号来发出生音。通电时存在磁性,将金属条拉下来,此时发出嘀,不通电则金属条回到原位,发出哒,一次短音嘀嗒表示点,一次长音嘀嗒表示划。
正如前文所说,这种电报机带来的问题也很明显,当导线距离过长时,会存在电阻的问题。由此而发明了一个伟大的发明-继电器。
刚开始的时候,你还没有发明继电器,为了长距离通信,你可以找一个工人,在中转站接收发声器的声音信号,然后再通过电键发送出去,以此增强下一段电路中电信号的强度来实现长距离的通信。
但聪明的工人发现,何不将发声器的磁片和电键相连接呢,如此一来,当发声器发生嘀嗒声时,同时带动电键来发出声音,这样就不需要工人在中间进行人力操作(毕竟人力操作是有可能会出错误的)。如下:
当输入的电流,从In的接口进入,会触发电磁效应,使铁柱具有磁性,从而将贴片吸下来,吸下来后,out接口所在电路就会接通,此时V处的强电流又会从out接口发出。它的工作原理就是这么简单。
这样就能进行远距离通信了~~当然,超远距离通信时,如果一个继电器不够,那就多安装几个继电器~~~
继电器是十分伟大的发明,千万不要小瞧这个简单的开关,你会发现这个开关并不是人为控制的,而是由电流控制的。如果你有足够的耐心,甚至你可以用继电器制造出一个计算机~~在前面的笔记中,我们看到了手电筒是如何来帮助小明和小红进行通信的。接下来我们对手电筒进行进一步的了解。
当我们拆开手电筒,可以看到内部结构。它是由电池、灯泡、开关、导线、以及一些金属片组成的。 如果你手头上有上面描述的的几个物品,甚至更少(电池、灯泡、导线,有开关更好),你也可以制作出一个简易的手电筒,按照下图进行连接即可。
按照上图,即可完成手电筒的组装。电路就是一个环路,只有电路闭环、电流在整个环路中可以流通,灯泡才可以被点亮。
:::tips (此部分内容涉及物理以及模电内容,有兴趣可自学。本文章仅进行简述。) :::
原子 由 中子、质子、电子构成。特性:一个质子带一个单位的正电荷。一个电子带一个单位的负电荷中子不带电荷。:::
上图仅为模型图,真实的原子并非如此。此处仅作为研究模型 上图显示的原子由三个质子、三个电子、四个中子组成,锂原子的原子序数也是三 原子之间通过化学的方式形成分子。分子的性质和原子大相径庭(区分化学性质和物理性质)。
质子带一个单位的正电荷,电子带一个单位的负电荷。 当原子中电子和质子的数量相等时,他们都处于最和谐的状态。当电子数量大于质子数,离子显负电荷,此时易失电子,反之则相反。 当电路中,某原子中一个电子逃逸到下一个原子中,此时该原子会从上一个相邻的原子中再次获取一个电子,如此循环,电子不断从一个原子移动到下一个原子,就形成了电流。 电子的移动产生了电流。电流方向和电子的移动方向相反(历史原因:先发现的电流,后发现的电子)
电池提供电能原理(简述):所有的电池内部都会发生化学反应,分子分裂为其他的分子或分子结合形成新分子。电池中的化学反应所需要的原子都是经过挑选的,当他们发生还原化学反应,化合价降低,得到电子,会将电子聚集在“-”号端,而在“+”号端,化合物发生氧化反应,化合价升高,失去电子,则变得急需要额外的电子。于是化学能变成了电能。
串联时:电流不变,电压升高(灯泡更亮) 并联时:电流相加,电压不变(灯泡亮度不变,使用时间更久) 导线:为什么我们需要导线将电路闭环相连?空气也可以传递电子,但传播能力很弱,导电性很差。而铜线的导电能力比较强,所以用铜线做导线是生活中比较常见的。
街道两侧的小明和小红位置发生了变化,小明换了卧室,无法从正面通过闪烁手电筒的方式来传递信息,于是小明打算利用电池、导线、灯泡、开关等工具来实现。让我们一起来看看吧~~
设置两个电灯泡电路,其中一个开关置于小明的房间,灯泡置于小红的房间,这样小明就可以通过开关来控制小红房间灯泡是否亮起。同理,再放置一个开关置于小红的房间,一个灯泡置于小明的房间。这样便实现了双向电路,可以让小明和小红远距离通信。
当小明从地球的美洲,移居到了亚洲,此时如何让他们来进行通信呢?毕竟架设起跨越整个地球的电线,提供跨越地球电线的电能,是很不现实的想法。
铜线、银、金都是导电性很好的导体,泥土(如沼泽)也比一些其他的(干沙)。但导体有一个特性,截面积越大,导电性越好。如此特性下,地球是一个绝佳的导体。 要想利用地球做导体,不是简单插根导线就可以的。必须使用跟地球有充分接触的物体,就是有很大表面积的导体。如:使用稍稍八英尺长,二分之一英尺粗的同住点击。把它完全放在土地里。 接地符号:
当然,你可能会有一个疑问,整个地球会存在很多的铜柱插在地球土里。那你电路发出的电子是如何准确无误的到达你的铜柱呢?电子怎么知道它所需要去的方向呢? 其实它并不知道自己要去向何处。地球的虽然是一个很合适的very巨大导体,是电子取之不尽用之不竭的电子库,你的电源失去的电子都可以从地球上得到补充。但地球的电阻对于低电压的电池来说,依旧是巨大的,如果你用1.5伏的电压去连接电路,那你的电路将毫无反应,毕竟电阻是巨大的。 另外,我们将电路做优化,将用字母V来表示接地的电池,此时双向电路将表示如下:
过长的导线,带来的是电阻的增大,当导向长的一定的距离,将会让穿过导线的电流变得很小,无法使电灯亮起。当然,你可以选择购买更粗的导线,但这样的成本是巨大的。 于是引出了一个解决方案-继电器,虽然这个装备比较简陋,但正是基于它,采购件除了现代计算机系统。
通过前面的文章,我们了解到,摩尔斯发明了电报以及以他名字命名的编码。 摩尔斯先生通过电磁现象来进行信号传递。通电后,下面的装置中的铁柱将会存在磁性。电磁铁就是电报机的基础组成部分。
以上面的电磁铁便可以轻松的制造出电键,即电报机的发出信号的部分。 使用方式:长按电键的按钮,电信号可以传递较长时间,此时表示划,短按则表示点
紧接着,人们发明了“发声器/音响器”,如下,通过接收电信号来发出生音。通电时存在磁性,将金属条拉下来,此时发出嘀,不通电则金属条回到原位,发出哒,一次短音嘀嗒表示点,一次长音嘀嗒表示划。
双向通信此时也可以完成了,添加一个电键和发报人即可。 正如前文所说,这种电报机带来的问题也很明显,当导线距离过长时,会存在电阻的问题。由此而发明了一个伟大的发明-继电器。
由于电阻问题的存在,继电器而被发明出来。 刚开始的时候,你还没有发明继电器,为了长距离通信,你可以找一个工人,在中转站接收发声器的声音信号,然后再通过电键发送出去,以此增强下一段电路中电信号的强度来实现长距离的通信。 但聪明的工人发现,何不将发声器的磁片和电键相连接呢,如此一来,当发声器发生嘀嗒声时,同时带动电键来发出声音,这样就不需要工人在中间进行人力操作(毕竟人力操作是有可能会出错误的)。如下:
当输入的电流,从In的接口进入,会触发电磁效应,使铁柱具有磁性,从而将贴片吸下来,吸下来后,out接口所在电路就会接通,此时V处的强电流又会从out接口发出。它的工作原理就是这么简单。 电键、继电器、发声器连接好,如下图:
这样就能进行远距离通信了~~当然,超远距离通信时,如果一个继电器不够,那就多安装几个继电器~~~
继电器是十分伟大的发明,千万不要小瞧这个简单的开关,你会发现这个开关并不是人为控制的,而是由电流控制的。如果你有足够的耐心,甚至你可以用继电器制造出一个计算机~~