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第四章4.1P1电荷就像质量和能量一样是宇宙中的基本成分。实际上，现代物理学认为所有质量都是由哪些属于质量和电荷的粒子组成。P2两种已经被知道的电荷（我们已知的两种电荷），果断地被分为正电荷和负电荷，在静电荷条件下，在实验室观察表现出来的特征，电荷被一个相互的排斥力影响分开。同时对于不同的电荷，在相似条件下，被一个吸引力影响相互吸引，在这些条件下与电荷有关的力场被（认为）是个电场。P3已知最小的粒子是电荷，因此他足够小去被采用为所有电荷的单位。但是在一些特殊情况下，一种单位，库伦，等于6.24*1018，已经被选作作为国际单位。P4作为它们相互作用力的结果，任何一个电荷系统都具有势能，除非被束缚，能量会随着独立电荷的移动而减少。作为理论架构的一部分，这种能量属于电场，所以它可能与电荷中每个点的能量是一致的，它的大小由电荷和它相关的位置决定。P5当其中一个单位电荷大小的正电荷，能量所在的点，它的情况被认为是该点的电势，被测量（国际单位）焦耳每库伦1伏特。因此，两点间的电势差，是不同的能量，在两点之间每一个单位电荷电场中。P6观察表明，通过一个电荷经历的力测量电场长度，得到当一个到电源距离无穷远会随着距离增加而力减少至零。因此，一点无穷远的电势被认为是在零点势。P7但是，在现实中，我们一般认为地球表面是一个等势面，通过一些并不是零势点的电势数据（比较牵强）。因为我们的实验大多数是在地球范围内进行的，所以不需把地球的电势和它的关系纳入考虑。P8电子信号表明能量是要求外部电源。从A到B移动电子，这种能量是可恢复的，当电荷从B移动到A（后面没了。。）ECP11当一个电荷在一个固定参考物中移动，观察会发现（配备相应的检测器）一个额外的力会在固定结构中出现，这种力被参考作为一个磁场力。近似的，这个影响移动电荷的磁性区域被称为磁场，因为它与磁性范围内的力有相似的特征。一般我们参考移动电荷叫做电解电流，它的强度等同于电荷在场中两点间移动的时间速率。P12因此，电荷与电流的关系是。。。。。。。P13当电荷以1库伦/秒移动时，单位电流移动，6.24*1018电子每秒，这种电流被设计为1安。重要的是我们必须理解，当电流从A流到B并不需要每个独立电荷移动全程AB，但只有一半的电荷率符合上述方程。P14根据马克思维尔电磁理论，移动和加速电荷是真地被包围这些和其它固定物里面，但是它有一定限制的，他有可能去运用一个更加简化的理论，一个足够精确地区描述一个更大范围电气现象和运用的理论这种理论被叫做电路理论，它是与运用发电机电线、电池、电机和变压器将能量从一点到另一点的传输有关。在这过程中，关注的不是电和磁场向是电流等效值，电势差和电流以上的部分表明，场和电流部分概念有密切关系的，所以在这件事存在哲学上的争论，能量移动是受场影响还是电压影响。P15从场到电流概念的转换在于允许电荷从一个物理设备到另一个设备只通过一根连接它们的导线，以及每个设备的特征都是完全独立的。这就是说，电流可能是恒定的；也可能随时间变化的，但是电流不受空间坐标影响，这种电流由集总的（而不是分散的）热元件；他的限制意味着只有电流传导是考虑的而不是电流转移。电力传导在大多金属中是特别地容易，这种属性是因为电荷在结晶结构中可携带大量可利用的自由电子。因此，银是常温下最好的导体，而铜和铝稍微差点。P16在常温下，飘移速度是远大于对静电荷转移无帮助的毫无目标的热扩散，这里采用的是宏观世界没有被观察的电流AEP21电势和电势差导致以下关系：能量、w能耗移动电荷中通过电势差…P22消耗能量的功率定义为功率P，总的来说，功率的获取P（t）=vI，通过单位瓦特被测量，望V,I是伏特和安培，相对地P23如果功率P在实践T内，总的存储能量是P24和电源采用的方法一样，电路中的负载或无源器件，也许能理想化或用终端电压电流关系定义，所有无源设备控制耗能的特性，通常伴随着能量储存属性，以至于不同理想类型是可能的最后一段：方程····显示，阶跃中断在电流穿过电感，电压经过电容时是不可能发生的，因为这种阶跃是要求这两种情况分别具有无限的电压和电流。这些理论暗示了电路分析中包含的已它们初始条件命名的电感和电容器的重要限制呕心沥血之作，如有错误或不恰当之处，敬请不吝赐教！第五章电子技术5.1信号处理什么是信号信号是一种有大小或是包含时间变化信息的物理变量。这信息可能包括语音和音乐，就像在收音机广播里，一个物理量如在空间里的空气温度，或是数字型数据，例如股市的交易记录。那种物理变量能通过电气系统里的电压或电流携带信息。因此，当我们在这本书当中说“信号”时，我们暗指的是电压或电流。但是，大多数我们讨论的概念能被直接应用到不同携带信息变量的系统中。因此，机械系统（力和速度作为变量）或是液压系统（压力和流动速率是变量）的工作方式通常能被等效的电气系统模式化和作为代表。因此，对电气系统的工作方式的理解能为了解更多的广泛现象提供了基础。模拟和数字信号信号能通过两种方式携带信息。在模拟信号中电压或电流随着时间持续不断的变化携带信息。举个例子，在5.1中，当热电偶对的两个连接口处于不同温度时产生电压。如同在两个连接口处不同温度的变化，通过热电偶对的电压也在变化。因此电压提供了一种温度不同的表示方法。另一种信号是数字信号。数字信号是一种能在两个不连续变化的范围能takeon的信号。例如信号被用于ON-OFF或YES-NO的信息。一个普通日常的自动温度调节器传递数字信号去控制火炉。自动调温装置会转换关闭火炉的ON开关当房间温度低于预设值的时候。一旦房间的温度升到足够高时，转换开关会讲火炉内的开光调到OFF。电流通过转换开关提供了数字变化：ON相当于“太冷了”同时OFF相当于“不是很冷。”信号处理系统信号系统是能接受输入信号或数组输入信号输入元件和设备的互连，在一些操作信号的方式上如提取或提升信息的质量，和提取出在适当时间以适当形式的输出信息。5.2举例说明在系统中的元件。在中间的两个圆圈代表两种不同的处理信号（数字和模拟），然而在两种处理信号之间的区域代表模拟信号转换为相等量的数字信号形式（A/D=模拟-数字）和数字转换成相等量的模拟信号（D/A=数字-模拟）。剩下的区域包涵输入和输出-----使信号输入系统和将信号提取出系统。许多从物理系统导出的电子信号的设备称作传感器。热电偶对是我们已经遇到过一个模拟传感器的例子。它能使温度的差异（物理变量）形成电压（电气变量）。总的来说，传感器是一种能转换物理或机械变量为相等量电压或电流信号的设备。但是，不想热电偶对那个例子，大多数传感器要获取一些形式的电力激发方式去进行操作。十进制系统我们现在的数字系统有10种分开的符号0，1，2，3...9，这被称作为阿拉伯数字。我们被迫停止在9或是去发明更多的符号如果它没有被用于符号位置的话。一种容易书写的符号能在罗马数字中找到，—________________________________。新的符号（X,C,M,ect）被用于数值的增长，因此，____________________.在罗马数字位置的重要性在于，是否只有一个系统之前或之后另一个符号（四=4），而（六=6）。如果我们尝试去运算XII乘以XIV的话我们就很容易发现这个系统的不合用之处我们现在可以看到伟大而美丽和简明的数字系统。为了去运算要求的计算，学习基础数字和位置符号是非常必要的。在熟记加法和乘法表和学习一些简单的规则以后，那遍可以去完成所有的数学运算。_______________我们能更简介地看到实数168如果我们说成是“一百和六十八”，基本上，数字是（1X100）+（6X10）+8的缩写形式。重要的是每个数值都有确定它的位置。举个例子，2在2000有和2在20中有不同的值，我们口头上说“二千”和“二十”。我们发明了不同的从10到20的口头表达方式，但是超过20的时候我们打破了尽在10的（？）（百，千，百万，千万）。但是，书写的数字也被定了下来，不管整数的形式怎样只能使用10个基本数字。基数，或数字系统的基数被定义为能在数字系统占用不同位置的数字。十进制系统有基本的东西，或是10基数。这意味着系统有10个不同的数字（...）不同的数字能在不用的位置是哦那个。历史中记载我们使用其他的数字系统。五进值，只有5个基数，在爱斯基摩人和南美印第安人中普遍适用。例如十二进制系统（12基数）在钟表，英寸，尺和一打或一罗中可见二进制系统一位十七世纪德国数学家XXX，是以2为基数的二进制的提倡者，仅仅使用符号0和1.看起来很奇怪，一位杰出的数学家提倡使用简单的数字系统，我们应该注意到他同时还是位哲学家。XXX提倡二进制的原因看起来十分神秘。他觉得类似与0代表空和1代表上帝是非常伟大而美丽。不管XX提倡它的原因有多好，二进制系统在最近十年非常受欢迎。现在数字电脑的操作结构构建于二进制或是二进制代码系统和现在的轨迹是未来的机械操作也会被构建与这个系统。继电器和转换开关是组成早期电子计算机的基本元素，转换开关的操作或是继电器的操作，在本质上二进制是必不可少的。这就是转换开关不是开（1）就是关（0）晶体管是在更现代的电子计算机中的首要电路因素如被用于收音机和电视机的设置。可靠性的要求让设计者去用那些设备所以他们在一到两个位置中是必不可缺的，导通或者截止。一个简单的类比如在这种类型下的电流和电灯之间。在任何的时间内电灯不是开就是关，即使灯管老或者是亮度不够了，那还是很容易得知他是开的还是关的，同样类型的东西也能在录音机里面看到。当录音机变旧了声音也会减小，我们就将声音补偿性调大，即使录音机变得非常无力。但是，它还是可能依旧很容易地告诉我们它是开还是关，因为大多数电子部分使用电子计算机，这是非常可取的，以这样的方式利用他们，在他们的特色略有变化将不会影响其性能。完成这种形式的最佳方法是使用双稳态电路（有两种可能的状态）二〇一二年十二月十八日01:56:36第五章布尔代数与逻辑电路布尔代数和逻辑门这节是有关数字系统变量，只有2进制（二元变量）。我们通常指这些值为“0”和“1”，然后用一种特制的一套规则，称为布尔代数总结的各种方式，数字变量可以组合。这个代数和的符号采用直接从数理逻辑。因此，“逻辑变量”或“逻辑运算”代替常用的“数字变量”或“数字运算”。定义与的操作：给定的输入变量，A,B，和一个输出变量C，表达式。C=ABC=1如果A=1和B=1.否则C=0。一个电路，执行和操作与称为与门。逻辑符号的输入如图5.3所示。一个点是用来作为速记和运行，使eq.5.2可以写成C=A*B，往往省略简化进一步C=AB。一个好的功能数字运算是一套完整的输入输出变量的值可以被写下来。图5.3（一）表明这样一个函数表，相应的方程C=AB，其中列出了所有可能的组合的输入变量A和B,输出变量C和相应的从这个功能表，我们看到，在代数方面的操作是一种形式的乘法运算，这些运算法则：定义或的操作：给定两个输入D和E，输出变量F，表达式F=D或E，F=1,如果D=1或E=1或D=1和E=1。+符号是用来作为或的一种速记，也不会在代数表达式，因此，eq.5.5是代数作为F=D+E。图5.3（b）显示逻辑符号用于输入或门连同相应的函数表。代数，或操作是一种特殊形式的除了履行根据这些规则：0+0=0；0+1=1；1+0=1；1+1=1。注意最后操纵，1+1=1，不同于普通算术使用+符号。作为普通代数中，可以用圆括号在布尔表达式和优先行动组。如果这些没有括号，与函数方程是首先计算。定义非的操作：在某些情况下，相对值是一个特定变量的要求。在布尔代数，相反的变量的值，称为反码的变量，并表示一条得出的变量的问题。补码操作总结如下，采用变为例。逻辑运算产生的补码，被称为反转，或不能操作。逻辑符号和功能表逆变器是一种显示的是图5.3（C）。德摩根定理。德摩根定理是布尔代数的身份表达状态相等地（注意，完整的代数表达下面的一条补码必须先求值，然后采取的反码。）这个定理是很容易验证的功能表的两侧各方程。总之，德摩根定理指出，反码或操作相当于执行与操作的补码变量