论电子电路涉及的高中物理知识

孙祖童 绵阳中学实验学校

论电子电路涉及的高中物理知识

孙祖童 绵阳中学实验学校

电子电路是采用电子技术的运用多种物理学远离，规模庞大及各种电路网络为一体的迄今为止功能最为强大的电路，电子电路的应用与普及使得人们的生活发生了巨大的改变，并持续影响人们的生活方式。电子电路是高中物理电路知识的升级版与强化版，但它的运用原理与物理电路知识大致相同，并且在设计与使用方面设计到大量的高中物理知识。作为一名高中生，对电子电路的理解认知不能仅仅停留在生活中的表面现象，而要结合所学高中物理知识进行深入分析，收获心得体会。文章基于高中生视角，以多元化客观化的视角思考问题，试论电子电路涉及到的高中物理知识。

电子电路 高中物理知识 高中生视角 深入分析

电子电路比起高中物理电路功能性与安全性与有过之而无不及，物理电路只是简单地对进行各种电子元件进行分析，并不会考虑如何连接电路网络等一系列问题。而电子电路需要考虑的因素相当多，设计电子电路需要花费的人力成本与时间成本相当之高，但相对地，它也具有无可比拟的优越性。

1 高中物理原理在电子电路中的应用

人们研究电子电路主要分为两个方面，一方面是对电子电路进行设计与分析，涉及到高中物理原理的应用，另一方面则是对电子电路进行改良强化功能，同样也涉及到一些物理元件的相关知识。其中，电子电路的成型需要物理原理作为依据是极为重要的，这是电子电路运用的第一步。高中物理原理在电子电路中应用的方面有很多，无法一一详尽，选取以下三个方面作为案例，以供参考：

第一，电子电路连接方式依据高中物理知识。电子电路与物理电路一样，都需要根据实际情况选择连接方式，这种连接方式的选择需要依据高中物理知识。高中物理中不再忽略电源电阻与电流热损，需要更多的考虑实际情况，一般来说，将闭合电路中的电路连接方式分为两种，串联与并联。串联电路具有电路供给稳定，需要电源供给的电压充足，以及不容易发生安全隐患等特点，在对安全与稳定要求很高的单元电路中，采用串联的方式结合闭合电路欧姆定律，判断出电源需要供给的电压。并联电路具有各用电器间电压充足，需要供给的电压电压少，电流不稳定等特点，在对安全与稳定要求不高的单元电路中，采用并联的方式结合闭合电路欧姆定律，得出干路与支路需要的电流大小。

第二，电子电路设计的系统电路图需要依据高中物理知识。电子电路是繁重复杂的工程，因此需要在不断地模拟中选择判断最佳方案，而模拟的最好方式是画出系统电路图来实现模拟设计。画出系统电路图涉及到各电子元件符号，电路连接方式的选择，以及电子仪器的选择，这些都是高中物理要求高中生学会与掌握的，尽管电子电路是物理电路的升级版，然而在许多方面都依据了高中物理知识，没有高中物理的支撑，即便花费大量的时间人力成本也无法建造出规模庞大功能强大的电子电路。

第三，电子电路故障分析与处理需要依据高中物理知识。在电子电路成型后，在长久使用的过程中难免会发生故障，这时候也要依据高中物理原理来分析处理。在电子电路的故障中，短路与断路较可能出现的情况，一般没可能发生开路。电子电路在发生故障时，如果串联电路部分各用电器无法使用检测出电路电流几乎为零的情况基本可以判定为断路，可以通过电压表测量用电器两端来判断。并联电路中各用电器使用功率过大，基本可以判定为短路，这时候检测需要安装电阻来方式电流过大烧坏用电器的情况。

2 电子电路升级改良涉及的高中物理知识

电子电路并非一成不变的电路，人们致力于将功能强大的集成电路往功能更为强大的方向发展，在电子电路的探索中，还要运用高中物理知识改良电子电路元件等。高中生只有在熟悉高中物理知识的情况下，才能结合实际情况，分析出电子电路升级改良涉及的物理知识，案例很多，无法一一列举，以下选择三种案例以供参考：

2.1 使用新型导线减少电流热损失

无论是何种电路都需要利用导线来承接运输电流，而在电流的运输过程中必然会产生电流热效应，一部分的电能转换为热能散发在空气中，形成电能损耗。在电子电路的升级改良，人们采用新型导线的方式来较少电能的损耗，在传统的电子电路中，人们使用铜线作为导体，然而效果并理想，后来选择半导体，超导体作为导线，由于这些导体性能优良，且导电性与导热性都较好，因此能够使电流稳定高效地运输，从而达到改良电子电路的目的。

2.2 使用新型电路集成板存储更多数据

电子电路不仅能够承担电流安全稳定地运输，还能够存储数据并在需要时读取数据，这种强大的功能是其他电路所没有的，人们通过在电子电路中安装电路集成板将数据存储到其中。近年来，人们采用了半导体材料，作为电路集成板中的制造材料，而这种新型电路集成板存储数据稳定并且能够有效地保存数据，方便人们的读取，因此这种新型电路集成板在电子电路中的运用也越来越普及，改良优化了电子电路。

2.3 使用新型材料作为电子元件优化整体功能

电子电路属于集成电路，在电子电路网络中有无数的单元电路以及电子元件，电子电路的整体功能是各电子元件性能的充分反映，因此电子元件的性能关系着整体电路的功能。选择新型材料作为电子元件，能够较少电路故障的产生，使电路的更为安全稳定的运行，另外一些新型材料的成本较低，还能够节省电子电路的经济成本，具有非常现实的意义，这同样依据高中物理知识中对材料各种参数的判断与选择，以及电路运行各种参数中的计算。

综上所述，电子电路涉及到的高中物理知识相当多，在电子电路的设计与分析中，需要用到高中物理的相关原理，如选择连接方式，画出系统电路图，以及检测排除故障等，还可以通过运用新型材料来改良电路的部分功能，在许多部分功能改进的基础上优化整天功能。

[1]蔡久评，熊中侃.电子电路故障检测技术研究[J].电子测试.2010年2月