從零開始學電子之基礎篇

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我記得有位老師說過：“不會微積分就無法步入電子學的殿堂”。
是這樣的嗎？
當然是這樣的。
不過呢，我個人覺得關鍵在于理解微積分在具體的電學問題中的含義。
大家知道，我們如果每個人都能成為數學家，然后呢在成為電學家，這樣話呢是最完美的了。呵呵
但是那是基本不可能的事情。
如果我們成為不了數學家那么我們就作一個電學家吧，呵呵。
但是呢，電學和數學之間有著緊密的聯系，不懂數學的人是無法成為一個電學家的。
那么怎么辦呢？
那我們就要對數學有所了解和有所掌握了，不說精通吧，至少要會用，對不對。呵呵

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你怎那多表情啊？

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習慣了，呵呵

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我相信，“加、減、乘、除、乘方、開方”這些基本運算大家都會的。
其實，我們在加上“積分、微分”運算也無所謂咯。呵呵
也就是說“微分、積分”運算也屬于基本運算了？
個人感覺，的確如此。呵呵
也許在若干年后，微積分可能會出現在小學數學里。呵呵

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當然，鄙人的數學水平是很拙劣的。呵呵

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大家知道咯，現在的蚊子都變態的很哩，都啥時候了還有那多蚊子咯。

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OK，說到了“微積分”我們就不能不說說“函數”。呵呵
我們說到了函數就不能不和電學聯系起來。
那么這是為什么呢？
因為我們是學“電”的呀。呵呵
怎樣把函數和電聯系起來呢？
其實，當我們想到電壓或者電流的時候，無意中就已經涉及到函數了。
“電壓、電流都是時間的函數”呵呵

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為什么說電壓、電流都是時間的函數呢？
難道不是嗎？呵呵
其實任何事物都是時間的函數。我們每個人從出生到死亡不就是在經歷一個時間的過程嗎，從這個角度上講我們也是時間的函數或者說是時間的變量了。
在電路中，電壓和電流是最基本的變量。拋開別的因素不論，它們必然是時間的函數（時間的變量）。
可是直流電是不隨時間變化的呀？
呵呵，直流電總有開始和結束的時間，難道和時間無關嗎？呵呵
嚴格的講，只有相對的穩定，沒有絕對的穩定。直流電中總是含有一定的交流成分（或變動成分）的。呵呵

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請你不要在婆婆媽媽的了好吧？

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好的，我們進入“微分”

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大家請看，這個是一個電壓信號。呵呵
那么這個信號有什么特點呢？
我們可以這樣描述一下該信號的特點：
在0~1秒鐘期間它的值等于0V；
在1~2秒鐘期間它由0V線性的增大到1V；
在2~3秒鐘期間它由1V線性下降到0V；
在3~4秒鐘期間它由0V線性下降到-1V；
在4~5秒鐘期間它由-1V線性增大到0V；
在5~6秒鐘期間它的值等于0V。
大家可以看出來，我們實際上是用“分段時間”來描述該信號的變化。呵呵

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我們把圖這樣畫一下，其實這個圖和上面的那個圖是一樣的。呵呵

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我們在等時間間隔（在這里是0.5秒）上取一些樣點（紅色的球，有點大哦）。呵呵

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現在大家還能看出來是上面的波形嗎？呵呵
沒錯，我們已經把連續的波形離散化了。呵呵
這對于我們所要分析的問題來說是無關緊要的（只要在一定的誤差以內就可以）。

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我們用紅色虛線來表示每個樣點的電平，用藍色虛線來表示每個樣點的時間。

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我們用藍色帶箭頭的粗線段來表示等間隔時間（0.5秒），箭頭代表時間增大的方向。

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OK，那么大家可以想象一下了，在0~0.5秒鐘期間（第一個小時間段）電壓的變化率是多少呢？呵呵
大家都很聰明，呵呵。
其實在0~0.5秒期間電壓沒有變化，當然電壓的變化率也就是零了。呵呵
從0.5秒~1秒鐘期間的情況也是如此。

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那么在1~1.5秒鐘期間又是如何的呢？
那么大家知道，在1秒鐘時電壓的值等于0V，在1.5秒鐘時電壓的值等于0.5V。
那么電壓的變化率等于多少呢？
是不是等于：(0.5伏-0伏)/(1.5秒-1秒）=0.5伏/0.5秒=1（伏/秒）呢。呵呵
也就是說電壓的變化率等于電壓的差值與時間的差值之比嘍。呵呵

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如圖所示，當我們把相鄰的兩點用直線連接起來時，則該段直線的斜率等于：電壓的增量/時間的增量（即該段時間內電壓的變化率）。而該段直線與時間軸之間的夾角等于“atan(電壓的增量/時間的增量）”，atan是反正切三角函數。呵呵

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這張圖的意思大家是不難理解吧。呵呵