我上初中的时候,和题主的想法差不多,总觉得课本中的电路太简单,没有多大意思,总想鼓捣一些电路制作来满足自己的求知欲。
那时我做了不少试验,包括自己绕制了一台电机,还制作了光控灯,见下图:
图1中的左图与右图对比,左图十分简单,右图复杂多了,区别很大。
图1的左图中,在时刻t=0时闭合开关K,则灯HL就会亮,可变电阻Rw用于调节灯的亮度。中学生们把可变电阻Rw叫做滑动变阻器,其实滑动变阻器是一个大家伙,体积和重量都很大,功率也大,真正用在电路中的是可变电阻,或者电位器。
图1的右图中,发光二极管DG和光敏三极管T1组合成对。当两者之间没有遮挡物时,光敏三极管T1受到光照其集电极为低电平。T2晶体管为共集电极电路,又叫做射极跟随器,它的发射极电位与基极电位只相差0.7V,故继电器J因为电压不足而释放。当发光二极管DG与光敏三极管T1之间有遮挡物时,光敏三极管截止,其集电极为高电平,T2的发射极也为高电平,继电器J吸合。继电器的触点控制了照明灯,触点闭合后,使得照明灯HL接通了火线,HL被点燃。
显见,图1的右图比左图要复杂很多,也有趣很多,两者的区别着实不小。
上初一时我还制作了一台半导体收音机。那时半导体收音机可是稀罕物,于是我到处显摆,展现自己的能力,特得意,还帮同学制作了几台收音机。
我制作了这么多的实用电器和电路,能真正理解这些电路的工作原理吗?答案当然是否定的。
某日,我拿着收音机遇见一位大学的物理老师,他问我:你知道收音机的工作原理吗?它的电路是如何设计的?我只能支支吾吾地回答他。这位老师告诉我收音机的工作原理,对我来说几乎就是听天书,但给我的刺激很大。这位物理老师对我说,以后读书就读电气工程吧。我这才知道大学有专门的电气专业,当时非常期望能走进大学的电气专业课堂读书。
当我真正地走进大学课堂后,发现自己的知识面实在可怜,真正认识到什么叫做电气工程的专业课。
题主的想法应当与我当年差不多。
给题主一个建议:还是好好读书,暂时把这些念头收起来,等走进了大学课堂,我们会读模拟电子技术和数字电子技术,以及电力电子技术、单片机技术和自动控制原理,到那时再看这些简单电路会发现它们不过是小儿科。
实际上,真正的技术并不是了解这些电路以及元器件,而是彻底掌握元器件的工作特性和原理,会用这些元器件设计电路,并付诸于实践。其中最有价值的是优秀的设计思路。可见,设计和动手能力,才是我们的目标。
回答完毕。
午休时刻,再来添加几句。
某年某月某日,一位中学物理老师带领一群中学生来ABB参观,我作为技术人员陪同。参观完毕后,大家到会议室坐下,我来回答问题。
我发现,学生们提出来的问题距离实用技术相隔甚远。例如: 为何不用超导技术来制作成套配电设备?可不可以采用家用路由器来控制变电站的电力设备?能不能采用集成电路技术来制造大电流配电设备? 等等。
也就是说,中学生们的知识面与实用技术完全不在同一个层面。
一位北大的高考物理出题老师告诉我,中学的物理知识属于科普的范畴。当时我惊了一下,但仔细想想,还真是。可见,题主以中学物理水平试图了解现实版的电路知识,包括当年的我在内,应当是很困难的。
然而,中学生们的求知欲特强,思路也非常宽,他们提出的若干看法和提问,说不定在若干年后能成为现实,也是很难说的。我们拭目以待吧。