TA的每日心情 | 开心 2020-7-28 15:35 |
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签到天数: 2 天 [LV.1]初来乍到
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描述正负电荷的库仑定律(1785年)使Charles Augustin de Coulomb (查尔斯.奥古斯
9 @) N& H1 ^2 m) ^1 j! z丁.德.库仑)闻名于世。在从那时起到James Clerk Maxwell (詹姆士.克拉克.麦克斯韦)
) F: y5 E$ Y# y3 j: ]发表著名的麦克斯韦方程(1873年) 的一个世纪中,电子学得到了迅速的发展。本书的这一
1 H7 x9 h6 F* e( v部分内容涵盖了电子学的基本概念,从最基本的定义(电子的流动形成电流)入手,一直到
' r- f Q& E. @) C阻抗是幅值和相移的复函数。其间我们将讨论许多基本问题,包括电阻、电容和电感的本质,5 D! I! F; z* m
它们的各种组合,波形的基本概念,简单电路和时间常数等。当然目的不是要让读者成为-
& I( q5 j2 T% [+ z7 E) G名工程师,那样的话这些内容还远远不够。我们的目的是给出-些背最知识,以便读者能够6 |( L4 g! ]8 f9 v G6 |* G2 }
理解在第二部分中所讨论的概念。
7 G h" B1 K( b" A/ {第1章电子学概念9 ^6 K1 e, t0 N, |4 u- a; v) }9 y
1.1 电流
4 M# Q# a2 _4 \2 ^" L1 w电子的流动形成电流。7 e5 H0 V3 r. R6 v
这是一句至理名言。但是它的简洁掩盖了它的重要性和意义。几乎每- - 个电子学中的基
) ?2 V7 n, V, V本定义都是建立在它之上,并且几乎每一个信号完整性中的问题也都可以在电子的流动中找3 C1 n' e. e* d# p/ n3 Y
到理论依据,尤其是当电子流动快速变化时。如果让我指出本书中两个最重要的概念,这将9 _0 Y9 |/ t0 w* V' c' o
是其中之一(另外一个是欧姆定律)。5 {6 ^ g" @: b& R6 }
现在我们来看一-下什么是电子。 在20世纪初,人们提出了一种原子模型, 这种原子模型由3 c. ^2 v5 o% P1 a: c V6 R
包含质子和中子的原子核以及一层或多层的电子外壳所构成(见图1-1)。因为它形似-颗中心: ]/ o, c5 Z8 c" N
恒星,周围围绕着几个行星,所以这种模型叫做行星模型。质子带正电,电子带负电。因为净
: X2 p7 L5 o8 V2 F% w/ I: c电荷必须是零(在-一个稳定的状态下),所以原子中质子的數量和电6 a( o4 R* W" [9 P$ s5 r* K/ k
子的数量必然相等。原子的原子序数表示原子核中质子的个数(同" `, V- a& D' ~) @
样也是电子的个数),原子量表示原子核中质子和中子的个数之和。
/ b" s, T8 b% W/ T- ]7 m% F我们用图描述电子在外壳或轨道上环绕原子核作圆周。每一-壳. ~' ]$ G' W- b0 Q* I; [
0}$ ]: U2 F+ `8 B6 a. H: H0 J
层都有所能容纳的最大电子数量,比如说最内层最多只能容纳两个1 V; H5 P9 E* D0 j% c' `3 D, R* V
电子。当某一层或轨道被填满后,电子开始占据外面的一-层(实际3 W1 ?. Q* m6 ~0 R
上,这些层更像能量状态而不是物理位置,但是我们不知道怎样才
3 G* v& W2 |5 c& O图1-1原子的行星模型/ ]7 m3 Y# F" t6 U# [2 ]) _+ N* T7 o
能清楚的把能量状态用图描绘出来)。这样,最基本的元素氢有1个2 C" r( c) n. L8 Y# H
质子和1个电子,它的原子序数是1,电子存在于最内层。氦元素有2个质子,2个电子,原子
# D1 q& U; q4 n& m% Z序数是2.它的电子完全填满位于最内层的轨道。锂的原子序数是3,有3个质子和3个电子,3
0 ?* k) }, R3 p! Y) _5 s8 v+ o- n9 P' r个电子中的2个占据最内层,第3个占据第2层。
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