研究电路理论必须的微积分基础

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 楼主| xukun977 发表于 2021-2-8 11:34 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 xukun977 于 2021-2-8 11:39 编辑

研究电路理论,为何要研究微积分?

我们知道,电路理论中关心的6个基本电路变量,是电压、电流、电荷、磁链、功和能,这6个量之间的数学关系为:





容易看到,他们之间的关系是用微积分表示的。所以,没有微积分,就没有电路理论。




国内工科用的微积分书籍,多数高校采用的是同济大学的《高等数学》,学习这本书,第3节研究极限,使用严格的ε-δ语言,于是大多数工科学生直接被干晕了,几个月醒悟不过来。







学习数学的噩梦,从第一章第三节开始了,很多人对数学失去兴趣,甚至讨厌数学,就是从这个地方开始的。


实际上,数学是很好玩的,大多数人都会喜欢数学,只是采用的教科书不合适罢了,这里换用一种简单的方法,让你喜欢数学,为学习电路理论打下坚实的基础。

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评论

pjy
除了勤奋+积累,世上没有捷径。徐老师的坚持令人钦佩。  发表于 2021-2-16 17:32
 楼主| xukun977 发表于 2021-2-8 11:48 | 显示全部楼层


关于工科微积分,我们有三个版本可供选择。



第一个版本是以前录的视频,这个是一般电工专用的,把微积分基本理论和电路原理结合起来,只研究电路常用的微积分基础,一些偏向于数学理论的东西全都删除了,包括二重积分和三重积分、曲率、中值定理、罗尔定理等。


第二个版本,是我手写的word文档,已经上传过一次了。
这个版本相比于第一个版本,更加偏重于数学理论了,比第一版本深入,但是用大量的实例和文字讲解基本概念,内容和同济大学的《高等数学》等同,但是绝对好懂的多,适合工科。








现在是第三个版本,内容更加深入,相当于大学理科数学的层次,但是绝对不是一味的折腾公式,而是用大量文字讲清楚基本概念,仍旧要保持好懂的特色。






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 楼主| xukun977 发表于 2021-2-8 12:09 | 显示全部楼层


第一章   导论

自古时候起,人们就意识到自然界的诸多变化、万物生长以及物体的运动都是连续性的,然而直到17世纪(现代科学起步的时候),人们才找到理解连续性变化的方式,当连续性概念与积分和微分学紧密结合才得到迅速的发展,这里的微分学与积分学统称为微积分,或者数学分析。

微积分的基本概念是导数与积分:导数量度的是变化率,积分量度的是连续变化过程的总体效应。而要想具体理解这些概念以及这些概念的丰硕成果,首先要理解极限和函数的概念,而这两个概念的基础是数的连续性,所以本章将会介绍数、函数和极限的基本概念,先作简单且直观的介绍,然后再详细讨论。

1.1  数的连续性

正整数或者自然数1、2、3…是抽象的符号,它与所要计数的物体的具体量参考物之间没有任何关系,它可以是人、原子、房屋或者其它任意物体,自然数的作用用来表示离散元集合中有多少个物体。但是用自然数来量度诸如曲线的长度,或者物体的体积或重量时,会出现只借助于自然数无法表示的情形,自然数的不够用,迫使人们拓展数的范围,使之可以量度连续性变化,这个拓展称为数字连续体,或者叫实数系,也就是说,实数系是个连续集,把数的概念拓展到连续体的同时,早期的数学家和科学家普遍接受,但是没有作过多的探究性研究,直到19世纪数学家才开始研究实数系统的逻辑基础,追求概念的精密公式化,这也让数学有了进一步的发展。我们用直观化的方法,再用深入分析的方法研究实数系统。


 楼主| xukun977 发表于 2021-2-8 13:11 | 显示全部楼层

















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 楼主| xukun977 发表于 2021-2-8 14:03 | 显示全部楼层

学电路有两个麻烦点:
1是数学基础方面功底要求,2是器件物理。
这两个方面如果不控制一下深度,基本就是无底洞,看不见底的那种深,太费脑了。

但是具体电路方面的学习,是一种优美的享受,几乎不需要费什么脑细胞。

例如下图人家总结这些东西:





实际上根本不需要记这些东西,只需理解一下放大器方程:








这个放大器方程,与具体放大器结构无关,CE\CB和CC都适用,而且AV表达式适用于高频计算。



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评论

这表单,精炼! 其实甚么都甭记,领悟才是王道。  发表于 2021-2-8 15:45
hobery7788 发表于 2021-2-8 15:29 | 显示全部楼层
 楼主| xukun977 发表于 2021-2-9 09:50 | 显示全部楼层


中国的教材有个特点:抄人家书的时候,作者喜欢把“废话”删掉,只留“精华”。

例如高教的复变函数和数值分析,足足删掉了原文的2/3,只留下1/3公式定理大全!!!

这样一搞,学生就惨了,除了少数领悟力极强的天才,大多数人都看不懂这些“精华浓缩”书籍。

事实证明:原书中的“废话”,是不能随意删除的。

下面举例证明之。


先看教科书原文:










大多数工科学生(非数学专业的),看完这一段描述都会满脸蒙圈,不知所云。尽管每一个字都能看懂,就是不知道它想干什么。



下面我用“废话”重新描述一遍,大家看看哪个版本简单易懂,是上面的精华版本,还是这里的废话版本:












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sss1234567 发表于 2021-2-9 14:18 | 显示全部楼层
你怎么抢大师饭碗了
 楼主| xukun977 发表于 2021-2-9 15:24 | 显示全部楼层
sss1234567 发表于 2021-2-9 14:18
你怎么抢大师饭碗了

你是新来的?

大师的21血糖,是摘抄教材上的公式定理大全。
我们这个是用浅显易懂的语言解释复杂难懂的原理,大多数内容是教材的延伸、补充或者解释。

特色不同,饭碗不一样,怎么抢?

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sss1234567 发表于 2021-2-9 20:36 | 显示全部楼层
xukun977 发表于 2021-2-9 15:24
你是新来的?

大师的21血糖,是摘抄教材上的公式定理大全。

首先声明不是谁的粉也不故意黑谁,实事求是的讲,作为新来的你的帖子完全看不懂,所以你的目的没有达到,你帖子表达的是想高度抽象,然后得出公式让初学者记住?这个工作对电路很难,没软件那么简单,以前看过你评价杨教授帖子,看你这个帖子和杨教授差距不是一点半点,所以你还要虚心学习。大师的帖子比你的也有条理多了。
sss1234567 发表于 2021-2-9 20:38 | 显示全部楼层
再有你是东南大学医学院毕业的还是以前当医生给人开药方的,这里公众平台,字能工整点吗
 楼主| xukun977 发表于 2021-2-9 21:33 | 显示全部楼层
sss1234567 发表于 2021-2-9 20:36
首先声明不是谁的粉也不故意黑谁,实事求是的讲,作为新来的你的帖子完全看不懂,所以你的目的没有达到, ...



懒的跟你扯,你不喜欢看谁的帖子,看见这个ID发帖,你不点击就行了。
你没有权力规定谁能发帖,谁不能发帖。

大过年的,碰到你,太晦气了。
 楼主| xukun977 发表于 2021-2-10 08:53 | 显示全部楼层
king5555 发表于 2021-2-9 22:26
本坛的精华尽在,模电讨论兴趣小组。没去见识过的人,还以为x大只是个塗鸦爱好人士。 ...




这个ID,专门盯着我,也没有其他事











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 楼主| xukun977 发表于 2021-2-10 09:35 | 显示全部楼层
king5555 发表于 2021-2-10 09:24
如同AD797,是为了专门盯着您,而注册的ID分身,不过AD797是同时盯着两个人。
做事用本尊,吵架用分身。 ...


专门盯着我,这是铁杆粉丝,还是铁杆黑粉??
XZL 发表于 2021-2-10 09:55 | 显示全部楼层
国内大学的高数教材就是垃圾!学完了不会用。老师为讲课而讲课,学生为考试而学习。学完了,也忘光了!!!!
shalixi 发表于 2021-2-10 10:59 | 显示全部楼层
高数就是一个极限概念,其他就是中学的了。ε-δ是个难点,要琢磨透。
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