Razumijevanje osnovnih osnova: otpor induktivnosti i ikapacijacija
U zamršenom plesu elektrotehnike, trio temeljnih elemenata zauzima središnju pozornicu: induktivnost, otpor i kapacitet.Svaka nosi jedinstvene osobine koje diktiraju dinamičke ritmove elektroničkih krugova.Ovdje krećemo na put da dešifriramo složenost ovih komponenti, otkrivamo njihove različite uloge i praktične uporabe unutar ogromnog električnog orkestra.Induktivnost, sa svojim magnetskim tokom čarobnjaka;Otpor, nepokolebljiv vratar strujnog protoka;i kapacitet, agilni skrbnik električnog naboja, sve se konvergira kako bi stvorio simfoniju koja pokreće naš elektronički svijet.
Otpor - urođeni prkos dirigenta na električnu struju - označen je s 'R'.Njegova veličina ovisi o dimenzijama vodiča, šminki materijala i temperaturi okoline.Pozivajući zakon OHM -a, artikuliramo ovaj odnos: i = u/r, dakle r = u/i.Ohm, simbolizirano grčkim slovom omega (ω), stoji kao mjera otpora, s njegovim srodnicima: Kiloohm (kΩ), megohm (mω) i miliohm (Mω).
Samotarni OHM definira otpor kada jedan volt nagovori jedan amper kroz vodič.
Otpornici služe kao čuvari na vratima, obuzdavajući žurbu električne struje.Izraz "otpornik" ne samo da označava imovinu, već i krsti same komponente osmišljene da ga podržavaju.
Evo snimke ovih komponenti:
Napravljeni od materijala koji se bave protokom struje, otpornici prihvaćaju oblik koji je trebao kraljevati u električnom kaosu unutar kruga.Fiksni otpornici stoje svoje tlo, nepromjenjivo.Suprotno tome, potenciometar ili reostat - varijabilni otpornici - ispunjavaju kontroliranu varijancu u otporu.
Idealan otpor je linearni, a trenutna struja kroz njega proporcionalna je trenutnom naponu koji se primjenjuje na njega.Za neke posebne otpornike, poput termistora, varistora i osjetljivih elemenata, postoji nelinearni odnos između napona i struje.
Osnovni princip
Otpor se sastoji od tri dijela: tijelo otpornika, okvir i terminal (tijelo otpornika i SSR okvir kombinirani su u jedan).Samo otpornik određuje vrijednost otpora.
Klasifikacija karakteristika struje i napona
Otpor vodiča gotovo je konstantan na određenoj temperaturi.Iznad određene vrijednosti, ovaj se otpor naziva linearni otpor.Vrijednost otpora nekih otpornika uvelike se mijenja s strujom (ili naponom), a karakteristika struje-napona pokazuje krivulju.Ova vrsta otpornika naziva se nelinearnim otpornikom.Ovi nelinearni odnosi često su potrebni u elektroničkim krugovima.
(1) otpornik s osiguračima: koji se također naziva otpornik osigurača, uglavnom igra dvostruku ulogu otpornika i osigurača.Kad krug ne uspije i snaga premaši ocjenu, gori poput osigurača, razbijajući krug..Otporni otpornici obično imaju niske vrijednosti otpora (0,33Ω do 10kΩ) i malu snagu.
(2) Osjetljivi otpornici.Osjetljivi otpornici osjetljivi su na određene fizičke količine (poput temperature, vlage, svjetla, napona, mehaničke sile, koncentracije plina itd.).Kad se ove fizičke količine promijene, također se mijenja otpor osjetljivog otpornika.Varijabilnost.To se mijenja u skladu s promjenama u fizičkim količinama i predstavlja različite vrijednosti otpora.Prema osjetljivim fizičkim količinama, osjetljivi otpornici mogu se podijeliti na temperaturno osjetljivi, osjetljivi na vlagu, osjetljivi na svjetlost, osjetljivi na tlak, osjetljivi na silu, magnetsko osjetljivi i osjetljivi na plin osjetljive na otpornike.Materijali koji se koriste u osjetljivim otpornicima gotovo su uvijek poluvodički materijali.Ti se otpornici nazivaju i poluvodički otpornici.
Uloga otpora
Ako je otpor otpornika blizu 0Ω, tada otpornik nema utjecaja na sprečavanje protoka struje.Krug povezan paralelno s ovim otpornikom je kratak i struja postaje beskonačna.Ako je otpor beskonačan ili vrlo velik, petlja u nizu s otpornikom može se smatrati otvorenim krugom, a struja je nula.
Otpori koji se obično koriste u industriji padaju negdje između ove dvije krajnosti.Ima određenu vrijednost otpora i može nositi određenu struju.Otpornici se prvenstveno koriste u krugovima za regulaciju i stabiliziranje struje i napona.Oni se mogu koristiti kao razdjelnici napona i krugovi podudaranja opterećenja.Ovisno o zahtjevima kruga, negativne povratne informacije ili pozitivne povratne informacije krugovi, mogu se koristiti i pretvarači napona do struje, mogu se koristiti i komponente s prenapučenim ulaznim naponom ili zaštitnim komponentama, a RC krug se može koristiti kao oscilator, filter, zaobilazni, diferencijal, integrator iVremenski krugovi, trajno konfigurirani komponente.
Induktor, također označen kao reaktivni induktor, stoji u prkosu promjene struje - It Elektromotivna sila A štit protiv EBB -a i protoka struje.Strukturno sličan usamljenom namotavanju transformatora, induktor se obično oženi zavojnicom, štitom i jezgrom u jedinstveni entitet.U svom mirovnom stanju, induktor se odupire struji stoičkim razlučivanjem, čvrsto suprotstavljenom protoku nakon kršenja kruga.
Simbol za induktivnost: L.
Jedinica za induktivnost je Henry (H), s manjim srodnicima Millihenry (MH) i mikrohenry (μH).Konverzija je hrskava: 1H = 10^3MH = 10^6μH = 10^9NH.
Usredotočenost na temeljne parametre:
(1) induktivnost
Ova samorefleksna osobina mjeri magnetsku snagu induktora.Ukorijenjena u zavojnicama, strategija namota, prisutnost i materijal jezgre, induktivnost je priznanje magnetske indukcijske sposobnosti.Više okretaja, veća zatezanja - više induktivnosti.Magnetska jezgra dodatno pojačava ovaj učinak, propusnost jezgre izravno proporcionalna uzvisu induktivnosti.
Osnovna jedinica induktivnosti je kokoš, predstavljena slovom "H".Uobičajene jedinice su Millihenries (MH) i mikrohenrije (μH).Odnos između njih je: 1H = 1000mh, 1MH = 1000 μH.
(2) Ocijenjena struja
Označena struja je maksimalna struja koju induktor može podnijeti u prihvatljivim radnim uvjetima.Ako radna struja premaši nazivnu struju, induktor će promijeniti svoje radne parametre zbog topline i može čak izgorjeti zbog prekomjernog struje.
Funkcionalna upotreba
Induktor u krugu uglavnom igra ulogu zaštite signala, filtriranja buke, stabilizacije struje i suzbijanja elektromagnetskih interferencija, kao i filtriranja, generiranja, odgađanja i suzbijanja funkcija.Najčešća uloga induktora u krugu je formiranje LC filtra s kondenzatorom.Kondenzatori imaju karakteristike "blokiranja DC -a i blokiranja AC", dok induktori imaju karakteristike "prolaska DC i blokiranja AC".Kada istosmjerna struja koja sadrži veliku količinu buke teče kroz krug filtra LC, lažni izmjenični signal apsorbira se toplinom u induktoru.
Obrazloženje
U leksikonu izravnih struja (DC), "naprijed DC" signalizira isključenje induktora.Ako se izostavi otpor zavojnice induktora, DC pronalazi put od najmanjeg otpora, teče neometan.Obično je otpor zavojnice na DC u minusnom, gotovo zanemariva u analizama.
AC otpor je druga priča.Ovdje induktor djeluje kao stražar, suprotstavljajući se protoku izmjenične struje (AC) svojom induktivnom reaktancijom - otpornik sam po sebi.
Induktori su antiteza kondenzatora, prvaci kontinuiteta za DC i barijere protiv fiklodnosti AC.Kroz induktor, DC nailazi na otpor ekvivalentnom samo žici zavojnice, uzrokujući trivijalni pad napona.Uvodite AC, a zavojnica se osvećuje, prikupljajući samoinduciranu elektromotornu silu na svojim krajevima.Ta se sila poravnava s primijenjenim naponom, suprotstavljajući se pokušaju AC -a.Induktori su vodljivi na DC, restriktivni na AC, a kako se frekvencija usporava, tako i njihov otpor.Upareni s kondenzatorima, induktori su ključni za izradu LC filtera, oscilatora i drugih komponenti kruga poput strujnih petlji, transformatora i releja.
Kapacitivnost, utočište naboja, mjeri se u Farads (F) i simbolizira 'C'.Uključuje sposobnost kondenzatora za skladištenje naboja, ovisno o potezu potencijalne razlike.
U carstvu krugova kapacitet je središnji;To je linchpin u funkcijama u rasponu od pročišćavanja napajanja do energetskog skladišta, pa čak i obrade signala.Naboj kondenzatora (q), podijeljen s naponom (U) koji obuhvaća svoje elektrode, definira svoj kapacitet.Dakle, imamo C, simbol koji najavljuje identitet kondenzatora.
Evo jednadžbe koja ih veže: c = εs/d = εs/4πkd (u vakuumu) = q/u.
Pretvorba jedinice
Jedinice prelaze preko ljestvica u SI tapiseriji: Farad (F) grana se u Millifarad (MF), Microfarad (µF), Nanofarad (NF) i Picofarad (PF), svaki šapat ili vik u kapacitantnosti.
Da biste se kretali ovim vagama, zapamtite:
1 Farad (F) jednak je 1000 milifarada (MF) ili nevjerojatnih milijuna mikrofarada (µF).
Microfarad (µF) znači 1000 nanofarada (NF) ili milijun picofarada (PF).
Formula
Ako je potencijalna razlika između dvije faze u kondenzatoru 1 V, a naboj 1 Coulomb, tada je kapacitet kondenzatora 1 farad.na sat.C = q/u.Međutim, vrijednost kondenzatora nije određena Q (naboj) ili U (napon).Sat.Kapacitet se određuje formulom: c = εs/4πkd.Tamo gdje je ε konstanta, S je područje okrenuto prema stupovima kondenzatora, D je udaljenost između stupova kondenzatora, a K je konstanta elektrostatičke sile.Kapacitivnost konvencionalnog kondenzatora paralelne ploče je C = εs/d (gdje je ε dielektrična konstanta medija između ploča, S je područje ploče, a D je udaljenost između ploča).
Pronađite formulu:
Formula za spajanje nekoliko kondenzatora paralelno je C = C1+C2+C3+...+CN
Formula za povezivanje nekoliko kondenzatora u seriji: 1/c = 1/c1+1/c2+...+1/cn
Uloga kondenzatora
(1) zaobići
Bypass kondenzatori su uređaji za skladištenje energije koji uravnotežuju izlaz regulatora i smanjuju opterećenje opskrbom napajanjem lokalnim uređajima.Poput malih baterija, zaobilazni kondenzatori napune i ispraznite uređaj.
(2) razdvajanje
Ovo je shunt, poznat i kao crossover.S gledišta kruga, kada je kapacitet opterećenja relativno velik, upravljački krug mora napuniti i ispustiti kondenzator za dovršavanje pretvorbe signala.Ako je nagib strm, struja će biti relativno velika, što utječe na normalan rad.Prednja pozornica naziva se "kvačilo".Funkcija kondenzatora za odvajanje je djelovanje kao "baterija", reagirati na promjene u upravljačkom krugu, izbjegavati međusobne smetnje i dodatno smanjiti visoku frekvencijsku interferencijsku otpornost između napajanja i referentnog tla kruga.
(3) Filter
Teoretski, pretpostavljajući da je kondenzator čisti kondenzator, što je veći kondenzator, to je niža impedancija i veća je učestalost struje koja teče kroz nju.Ali u stvarnosti, kondenzatori iznad 1 µF uglavnom su elektrolitički kondenzatori s velikim induktivnim komponentama, tako da je struja struja visoka, ali otpor se povećava.Ponekad ćete vidjeti velike elektrolitičke kondenzatore paralelno s malim kondenzatorima.Veliki kondenzatori filtriraju niske frekvencije i mali kondenzatori filtriraju visoke frekvencije.Funkcija kondenzatora je pretvaranje izmjenične struje u izravnu struju i blokirati visoke frekvencije s niskih frekvencija.Što je kondenzator veći, lakše je provoditi visokofrekventnu struju.
(4) skladištenje energije
Kondenzator za pohranu prikuplja naboj kroz ispravljač i pohranjenu energiju prenosi na izlaz napajanja kroz krug pretvarača.Obično se aluminijski elektrolitički kondenzatori koriste s naponskim ocjenom u rasponu od 40 do 450 V DC i kapacitetom u rasponu od 220 do 150 µF.Ovisno o zahtjevima za napajanje, ovi su uređaji ponekad povezani u nizu, paralelno ili u kombinaciji.Za napajanje veće od 10 kW obično se koriste veći kondenzatori vijka.
Koji pokriva sav sadržaj ovog članka.Ako imate bilo kakvih pitanja, slobodno kontaktirajte nas.Ariat će vam odmah odgovoriti.