我上初中的時候,和題主的想法差不多,總覺得課本中的電路太簡單,沒有多大意思,總想鼓搗一些電路制作來滿足自己的求知欲。
那時我做了不少試驗,包括自己繞制了一台電機,還制作了光控燈,見下圖:
圖1中的左圖與右圖對比,左圖十分簡單,右圖復雜多了,區別很大。
圖1的左圖中,在時刻t=0時閉合開關K,則燈HL就會亮,可變電阻Rw用於調節燈的亮度。中學生們把可變電阻Rw叫做滑動變阻器,其實滑動變阻器是一個大家夥,體積和重量都很大,功率也大,真正用在電路中的是可變電阻,或者電位器。
圖1的右圖中,發光二極管DG和光敏三極管T1組合成對。當兩者之間沒有遮擋物時,光敏三極管T1受到光照其集電極為低電平。T2晶體管為共集電極電路,又叫做射極跟隨器,它的發射極電位與基極電位只相差0.7V,故繼電器J因為電壓不足而釋放。當發光二極管DG與光敏三極管T1之間有遮擋物時,光敏三極管截止,其集電極為高電平,T2的發射極也為高電平,繼電器J吸合。繼電器的觸點控制了照明燈,觸點閉合後,使得照明燈HL接通了火線,HL被點燃。
顯見,圖1的右圖比左圖要復雜很多,也有趣很多,兩者的區別著實不小。
上初一時我還制作了一台半導體收音機。那時半導體收音機可是稀罕物,於是我到處顯擺,展現自己的能力,特得意,還幫同學制作了幾台收音機。
我制作了這麽多的實用電器和電路,能真正理解這些電路的工作原理嗎?答案當然是否定的。
某日,我拿著收音機遇見一位大學的物理老師,他問我:你知道收音機的工作原理嗎?它的電路是如何設計的?我只能支支吾吾地回答他。這位老師告訴我收音機的工作原理,對我來說幾乎就是聽天書,但給我的刺激很大。這位物理老師對我說,以後讀書就讀電氣工程吧。我這才知道大學有專門的電氣專業,當時非常期望能走進大學的電氣專業課堂讀書。
當我真正地走進大學課堂後,發現自己的知識面實在可憐,真正認識到什麽叫做電氣工程的專業課。
題主的想法應當與我當年差不多。
給題主一個建議:還是好好讀書,暫時把這些念頭收起來,等走進了大學課堂,我們會讀模擬電子技術和數碼電子技術,以及電力電子技術、微控制器技術和自動控制原理,到那時再看這些簡單電路會發現它們不過是小兒科。
實際上,真正的技術並不是了解這些電路以及元器件,而是徹底掌握元器件的工作特性和原理,會用這些元器件設計電路,並付諸於實踐。其中最有價值的是優秀的設計思路。可見,設計和動手能力,才是我們的目標。
回答完畢。
午休時刻,再來添加幾句。
某年某月某日,一位中學物理老師帶領一群中學生來ABB參觀,我作為技術人員陪同。參觀完畢後,大家到會議室坐下,我來回答問題。
我發現,學生們提出來的問題距離實用技術相隔甚遠。例如: 為何不用超導技術來制作成套配電器材?可不可以采用家用路由器來控制變電站的電力器材?能不能采用集成電路技術來制造大電流配電器材? 等等。
也就是說,中學生們的知識面與實用技術完全不在同一個層面。
一位北大的高考物理出題老師告訴我,中學的物理知識屬於科普的範疇。當時我驚了一下,但仔細想想,還真是。可見,題主以中學物理水平試圖了解現實版的電路知識,包括當年的我在內,應當是很困難的。
然而,中學生們的求知欲特強,思路也非常寬,他們提出的若幹看法和提問,說不定在若幹年後能成為現實,也是很難說的。我們拭目以待吧。