高中電學(xué)在電路發(fā)展中的應(yīng)用

貴新旸

(大連市莊河市高級(jí)中學(xué)二年六班,遼寧 大連 116400)

高中電學(xué)在電路發(fā)展中的應(yīng)用

貴新旸

(大連市莊河市高級(jí)中學(xué)二年六班,遼寧 大連 116400)

力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)都是高中物理的重要組成部分，對(duì)我們高中生而言，電學(xué)知識(shí)在日常生活中是隨處可見(jiàn)的，其在很多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，尤其是在電路的發(fā)展中，有著重要的影響.因此，本文對(duì)高中電學(xué)在電路發(fā)展的應(yīng)用進(jìn)行分析，以便我們能夠在以后的學(xué)習(xí)和生活中，靈活運(yùn)用電學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題.

高中電學(xué)；電路發(fā)展；應(yīng)用

我們?cè)诟咧袑W(xué)習(xí)電學(xué)知識(shí)，最終目的是要能夠運(yùn)用這些知識(shí)解決實(shí)際生活中的問(wèn)題.而高中物理的許多實(shí)驗(yàn)，都需要對(duì)電路進(jìn)行設(shè)計(jì)，這就能夠培養(yǎng)我們的實(shí)際操作能力，使我們能夠運(yùn)用所學(xué)的電學(xué)理論知識(shí)，學(xué)會(huì)獨(dú)立設(shè)計(jì)電路，掌握電學(xué)在電路發(fā)展中的應(yīng)用.

一、高中電學(xué)在有線(xiàn)通信中的應(yīng)用

1.電話(huà)

電話(huà)是我們?nèi)粘Ｉ钪凶畛Ｒ?jiàn)的有線(xiàn)通信設(shè)備之一，其雙向傳輸是利用電信號(hào)來(lái)進(jìn)行的，在電話(huà)的工作過(guò)程中，是利用電路連接將兩部電話(huà)連接起來(lái)的.在電話(huà)機(jī)中設(shè)置有送話(huà)器，當(dāng)我們對(duì)著送話(huà)器說(shuō)話(huà)時(shí)，空氣會(huì)隨著我們聲帶的振動(dòng)而振動(dòng)，聲波就是這樣形成的.當(dāng)聲波經(jīng)過(guò)送話(huà)器時(shí)，就會(huì)有電流產(chǎn)生，也就是我們平時(shí)提到的話(huà)音電流.于是，電路會(huì)將話(huà)音電流進(jìn)行傳輸，使其到達(dá)對(duì)方電話(huà)的受話(huà)器中，當(dāng)受話(huà)器接收到電流后，會(huì)將其進(jìn)行轉(zhuǎn)換，最后變成聲波，傳至對(duì)方耳中.我們可以對(duì)電話(huà)的原理進(jìn)行模擬演示，模擬演示器的組成有三部分，一是聽(tīng)筒，二是話(huà)筒，三是電池組.我們可將玻璃筒制成話(huà)筒，尺寸為8cm×3cm，在玻璃筒內(nèi)，我們可安裝20個(gè)1號(hào)電池的圓形顆粒棒，其長(zhǎng)度為1cm，然后將玻璃筒用橡皮塞塞緊.將燈泡作為聽(tīng)筒，用導(dǎo)線(xiàn)將鐵釘?shù)捻敹伺c燈泡連接起來(lái)，并讓鐵釘與電池棒接觸充分.我們可將燈泡的功率設(shè)置為2.5W，用3V的電源將其接通.接下來(lái)，我們將鐵釘?shù)膬啥四笞?，并用不同的力度擠壓鐵釘，我們?cè)谟^察中可發(fā)現(xiàn)碳精粒會(huì)發(fā)生振動(dòng)，話(huà)筒的電阻、電流都會(huì)變化，這時(shí)燈泡就會(huì)出現(xiàn)忽明忽暗的現(xiàn)象.于是，我們可以認(rèn)為，在增加壓力的情況下，電阻會(huì)減小，所以電流會(huì)增大，這時(shí)燈泡的亮度就會(huì)增加.在壓力減小的情況下，電阻會(huì)增大，而電流則會(huì)減小，這時(shí)燈泡的亮度就會(huì)變暗.

2.光纖通信

我們都知道，現(xiàn)階段的有線(xiàn)通信是利用光纖來(lái)實(shí)現(xiàn)通信的，其中以單模光纖占主導(dǎo)地位.利用單模光纖，能夠?qū)⒅欣^站的距離控制在100-200km內(nèi)，如果其效率能夠再提高一點(diǎn)，噪聲能夠再減小一點(diǎn)，中繼站距離還可擴(kuò)展到500-600km的范圍內(nèi).此外，在色散補(bǔ)償裝置中都會(huì)設(shè)置相應(yīng)的色散容限，能夠使傳輸系統(tǒng)發(fā)生變化，由原來(lái)的PDH變成現(xiàn)階段的SDH，而SDH中的電路等級(jí)也在不斷的升級(jí)，從原來(lái)的STM-1發(fā)展至STM-64，再加上密集波分DWDM的作用，使得光纖的容量進(jìn)一步擴(kuò)大，骨干路由器和交換機(jī)之間的接口數(shù)量在增多，而這些都離不開(kāi)電路的設(shè)計(jì).

二、高中電學(xué)在無(wú)線(xiàn)通信中的應(yīng)用

1.無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)

我們的日常生活基本已經(jīng)被無(wú)線(xiàn)通信覆蓋，且無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)已經(jīng)成為主流的通信技術(shù)，在未來(lái)有十分廣闊的發(fā)展前景.無(wú)線(xiàn)通信的信息傳遞，是通過(guò)電磁波信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，如我們?cè)诟咧形锢碇兴鶎W(xué)習(xí)到的衛(wèi)星通信和微波通信.無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)影響著我們生活的方方面面，根據(jù)相關(guān)調(diào)查，目前全球的無(wú)線(xiàn)用戶(hù)數(shù)已經(jīng)達(dá)到2億以上.在這些無(wú)線(xiàn)用戶(hù)中，既有文化層次比較高的人群，也有文化層次比較低的人群，這就說(shuō)明無(wú)線(xiàn)技術(shù)的應(yīng)用范圍是非常廣泛的.而無(wú)線(xiàn)技術(shù)在被應(yīng)用的過(guò)程中，已經(jīng)由原來(lái)的固定模式轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)在的移動(dòng)模式，使得人們能夠更加便捷的對(duì)其進(jìn)行利用.總的來(lái)說(shuō)，ZigBee技術(shù)、WiMAX、WiFi技術(shù)、NFC技術(shù)和IrDA技術(shù)等，已經(jīng)成為當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù).

2.無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信的發(fā)展

根據(jù)公眾移動(dòng)通信的具體情況可知，無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信的快速發(fā)展，是社會(huì)、經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展的重要趨勢(shì)，而3G的廣泛應(yīng)用、4G在各行業(yè)的普及，也成為全球移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的重要發(fā)展趨勢(shì).總的來(lái)說(shuō)，無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信主要經(jīng)歷了五個(gè)階段，作為移動(dòng)通信用戶(hù)，我們高中生有必要了解這一發(fā)展歷程.第一階段主要的應(yīng)用領(lǐng)域主要是艦船和軍事方面，并開(kāi)始出現(xiàn)汽車(chē)公用移動(dòng)電話(huà)系統(tǒng).第二階段是無(wú)線(xiàn)通信頻段有很大的進(jìn)步，從原來(lái)的150MHz擴(kuò)大至450MHz，并逐漸向半導(dǎo)體發(fā)展，并使移動(dòng)電話(huà)和公用電話(huà)的接續(xù)問(wèn)題得到解決.第三階段是無(wú)線(xiàn)通信頻段能達(dá)到800MHz，在這個(gè)時(shí)期提出了蜂窩系統(tǒng)概念，并由美國(guó)開(kāi)展了AMPS試驗(yàn).第四階段是第二代數(shù)字通信的發(fā)展，并開(kāi)始出現(xiàn)個(gè)人通信，頻段已經(jīng)能夠達(dá)到900MHz-1.9GHz.第五階段是第三代、第四代移動(dòng)通訊時(shí)期，即隨著無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線(xiàn)藍(lán)牙、GPS等的出現(xiàn)，無(wú)線(xiàn)通信的發(fā)展開(kāi)始表現(xiàn)出多樣化、現(xiàn)代化等特征.

綜上所述，我們?cè)诟咧袑W(xué)習(xí)到的電學(xué)知識(shí)，最終是要將這些知識(shí)應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)生活中.因此，高中電學(xué)知識(shí)在電路的發(fā)展中起著非常重要的作用，無(wú)論是有線(xiàn)通信的發(fā)展，還是無(wú)線(xiàn)通信的發(fā)展，都離不開(kāi)電學(xué)知識(shí)的合理運(yùn)用，對(duì)于提升電路設(shè)計(jì)科學(xué)性、合理性有著極大意義.

[1]徐皓卿.高中電學(xué)實(shí)驗(yàn)中的電路設(shè)計(jì)[J].文理導(dǎo)航(下旬),2016(11):105.

[2]劉立軒.高中物理電學(xué)中電路與器材的選擇分析[J].中外企業(yè)家,2015(36):224.

[3]司志科.物理電學(xué)知識(shí)課堂教學(xué)與實(shí)際應(yīng)用的有效結(jié)合探析[J].高中數(shù)理化,2014(6):29.

[責(zé)任編輯：閆久毅]

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1008-0333(2017)25-0059-02

2017-07-01

貴新旸(2000.01-)，男，遼寧省大連市，遼寧省大連市莊河市高級(jí)中學(xué)，高中在讀.