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電路學自學筆記 第10天

上次 電路學自學筆記 第9天 討論完電感的相關題目,今天原本是要討論共振電路相關題目,但是因為在這方面感覺並沒有太大幫助(RCL串連、LC帶通濾波器與並聯LC電路),所以直接跳到電磁學。


電磁學

大自然的某些物質具有磁力,而磁力是一種吸引或排斥的力,最顯著的例子就是金屬接近有電流流過的線圈所形成具有吸引之力之人造磁鐵。經由實驗可知磁鐵周圍的磁場感應力與距離平方成反比,即磁場建立的現象。磁場強度是與磁力線量或磁通(Magnetic Flux)成正比,對於棒形的永久磁鐵兩端稱為磁極且磁力線受力是外部起自北極終至南極,再由南極內部到北極而形成一封閉的磁力迴線。

若導線通過電流而在其周圍產生磁場,磁力線是以導線為同心圓圍繞方向取決於導線之電流方向,我們利用左手定則說明其決定方向:通過電流的導體以左手大拇指之方向為電子流的方向(由正到負)而其它四指彎曲繞著導向的方向是磁力線方向,如圖1。

圖1 通過電流導線的(a)磁力線;(b)左手定則

對於上述單導線所產生的磁場是微弱的,故可將長導線圍繞成線圈方式,那麼產生的磁場是每匝所產生的向量和,因而磁場增強許多且其磁場有如磁鐵的磁性一樣。

現在考慮金屬導體置於有電流流過之線圈磁場中,若導體沿著磁場移動時會切割磁力線而使導體感應一電動勢(Electromotive Force : RMF,亦即電壓)。此時若在導體外接一電路形成迴路,就可產生電流。同樣情況下固定導體而移動線圈磁場,依然可產生感應電動勢,且把磁場與導體相互移動也會產生感應電動勢。


已經到了第10天了電子學的公式比想像中的多,原本以為在10天可以讀完半本,沒想到現在卻僅到1/5並且還停留在第一章電學。雖然學習速度慢,但比在資工系大學上的物聯網好許多(只會丟給你範例然後把它組出來在弄點程式,這誰都會),且因有CPU可用程式控制所以電路部分幾乎鳳毛麟角,大家做出來的東西也就如出一徹,最後希望能堅持到結束並且融會貫通創造出新的東西出來!