漂移速度
漂移速度 (Drift Velocity)
國立臺灣大學電信所電波組碩士班 林庭毅
我們經常會聽到人家這麼說:電流是正電荷移動所造成的。
或者你想要嚴格一點,告訴大家正電荷不會移動,是電子在動,但是對於一個物理議題的探討而言,如何等效兩個問題並解決其中一種是比較重要的事情,因此今天我們還是先內建這樣的想法:電流是正電荷移動所造成的。
電動勢與電流、電阻與歐姆定律、電功率及電流的熱效應、克希何夫定律、電流電壓與電阻的測量
3D有趣實驗:鋁箔打火機
國立臺北教育大學自然科學教育系 教學碩士班洪榮典
本實驗利用鋁箔的導電性,配合一般的電池就可以產生火,是個簡單有趣但有些危險的小實驗!
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RC電路(RC circuit)
國立臺灣大學物理系 101級 劉仁宇
RC電路顧名思義是由電阻和電容所組成的電路,最簡單的形式如圖 1,該電容已經充電過,可視為一個電源供應器接上一個電阻,如果未充電過則儲存電荷量 $$Q$$ 為零,甚麼事也不會發生。
由於電路滿足克希何夫定律(Kirchhoff’s law),亦即通過整個迴圈的總電位降為零,故可列式為
$$\displaystyle V=\frac{Q}{C}=IR$$
其中 $$V$$ 為電阻兩端的電壓,$$C$$ 為電容,$$Q$$ 為電容所儲存的電量。
又因為電容的電荷隨時間 $$t$$ 減少產生電流 $$\displaystyle-\frac{dQ}{dt}=I$$
聯立兩式可解得 $$\displaystyle \frac{dQ}{dt}=-\frac{1}{RC}Q$$,
分離變數後積分得 $$\displaystyle Q=Q_0e^{-\frac{t}{RC}}$$,其中 $$Q_0$$ 為一開始電容儲存的電荷量。
LC電路(LC circuit)
國立臺灣大學物理系 101級 劉仁宇
LC電路顧名思義是由電感(inductor)和電容(capacitor)所組成的電路。首先,先介紹最簡單的電路,僅由一個電感和電容所組成,如圖 1。令電容所儲存的電荷量為 $$Q$$、電流為 $$I$$,在整個電路作用的期間可將電容視為一個電源供應器供應電感的電壓,依此列式得
$$\displaystyle V=\frac{Q}{C}=L\frac{dI}{dt}$$
又因為電荷量隨時間的變化量會產生電流,帶入上式後得
$$\displaystyle\frac{d^2Q}{dt^2}=-\frac{Q}{LC}$$
RLC電路(RLC Circuit)
國立臺灣大學物理系 100級 周結
A Brief Introduction to the RLC Circuit
圖(一)的電路是我們要想要了解的典型RLC電路,其中R代表電阻、L代表電感、C代表電容、Vs則代表電壓源。我們想要關心的是,當電壓源的訊號是一個弦波(例如:$$V_0\cos{\omega t}$$)時,這個電路會展現出什麼特性,這些特性又會有什麼用途呢?
也許無法避免的,我們需要算一些數學
$$\displaystyle Ri(t)+L\frac{di}{dt}+\int^{\tau=t}_{0} i(\tau)d\tau=V_0\cos{\omega t}$$
上式沒有特別深奧的道理,只是這個電路遵守的克希何夫電壓定律(Kirchhoff’s voltage law)寫出來的樣子。寫下這條式子後,現在我們要做的,就只是找出什麼樣形式的電流 $$i(t)$$ 會滿足這條方程式,並藉此看出RLC電路的特色與用途。然而,解出 $$i(t)$$ 並不是件簡單的事情。