电路与水路

前言

还记得最早学习电路的时候,一般把电路类比成水路。电流类比为水流,电压类比水压。既然电路可以类比水路,那么电路和水路基本原理应该是近似的。然而笔者遇到一个问题,就是并联的暖气片为什么有的热有的不热呢?电路可以类比水路,反过来水路也可以类比电路,暖气片并联,相同的暖气片应该一样热才对 ,而实际结果是并联的暖气片第一个最热,越往后越凉。是类比有问题吗?问题出在哪了?

电路和水路结构分析

下图是家庭电路和暖气结构示意图。电路不用多说,大家都知道,所有用电器并联,所有用电器上的电压相同,所以无论电器插在哪个插座,都可以正常工作。 暖气也采取并联,为什么就第一个暖气片最热呢?电路无非是电子的通路,难道电子就比水特殊? 我们分析一下水路,既然第一个热,类比电路,第一个暖气片进水管和出水管两端的水压差应该大,其他的压差小。否则,同样的压力,暖气片应该同样热。后面的暖气片上的压力依次降低。于是,越靠后的暖气片越凉。为什么会这样呢?并联电路电压相同,为什么并联水路水压不同呢?首先分析静水的情况,如果暖气片内水不流动,那按压强公式,高度相同的位置水压相同。水流动起来,就有些不一样了。

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梯度、散度、旋度

0、哈密顿算子

1、梯度(Gradient)是矢量,也是法向量

2、散度(Divergence)是标量

3、旋度(Curl)是向量

  • 标量的梯度为矢量,因此对该矢量可以继续求散度,从而引入拉普拉斯算子∇2 :
  • 矢量的散度为标量,因此对该标量可以继续求梯度:

拉普拉斯算子对标量的运算结果为标量、对矢量的运算结果为矢量。

举例:

电势场的梯度是电场强度,电场强度的的散度等于q/ε,高斯定理

夜空中为什么有的星星会闪烁

因为这些星星颜色发红,越红光的波长越长,折射度越高,在传播过程中容易受宇宙气体干扰,所以看起来会闪烁,例如大角星(红巨星)、五车二(黄巨星),毕宿五(红巨星),这几颗星闪烁现象非常明显。

更正:

说反了,波长越长折射率越小,波长越短折射率越大。蓝白光更容易受大气扰动。但是肉眼可见红黄星确实闪烁的厉害一些,这另有原因。大角、五车这些属于巨星阶段,是衰老的恒星,而天狼星、织女星还是主序星阶段。我猜测可能是巨星阶段的星不稳定,本身就闪烁。造父变星周期性变化,大角这些闪烁的没有明确周期罢了。

手机频段的那些事儿

我们先从最基本的电磁波说起吧。

所谓的无线通信、移动通信,其实就是”波通信”。

你和你说话,是通过声音(声波),这是一种“无线通信”。

我和你打手势、扮鬼脸,你可以看到,其实是通过眼睛捕捉到的光线(可见光波),这也是一种“无线通信”。

我用无线电对讲机和你对话,是通过无线电波,这又是“无线通信”。

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