2023/12/18 -en 1,657

Az alapok megértése: induktivitás ellenállás, és a kapacitás

A villamosmérnöki bonyolult táncban az alapvető elemek hármas középpontjában áll: induktivitás, ellenállás és kapacitás.Mindegyik egyedi tulajdonságokat hordoz, amelyek diktálják az elektronikus áramkörök dinamikus ritmusát.Itt elindulunk egy útra, hogy megfejtsük ezen alkatrészek bonyolultságát, hogy felfedjük megkülönböztetett szerepeiket és gyakorlati felhasználásaikat a hatalmas elektromos zenekarban.Induktivitás, mágneses fluxus varázslása;Ellenállás, az áram áramlásának kitartó kapuja;és a kapacitás, az elektromos töltés agilis letétkezelője mindegyike konvergál, hogy megteremtse azt a szimfóniát, amely az elektronikus világunkat elősegíti.

Katalógus

Ellenállás

1. ábra: Ellenállás

Az ellenállást - egy karmester veleszületett dacolást az elektromos árammal szemben - az „R” jelöli.Nagyságrendje a vezető méretein, az anyag sminkjétől és a környezeti hőmérsékleten függ.Ohm törvényének hivatkozásakor ezt a kapcsolatot fogalmazzuk meg: i = u/r, tehát r = u/i.Az ohm, amelyet az omega (ω) görög betű szimbolizál, az ellenállás mértéke, rokona: Kiloohm (kΩ), Megohm (MΩ) és Milliohm (MΩ).

Egy magányos ohm határozza meg az ellenállást, amikor az egyik Volt egy amperbe koaxot mutat a karmesteren keresztül.

Ellenállások Szolgálnak őrökként a kapuknál, megfékezve az elektromos áram rohanását.Az „ellenállás” kifejezés nemcsak egy ingatlant jelöl, hanem a megőrzési alkatrészeket is keresztezi.

Itt van egy pillanatkép ezekről az összetevőkről:

Az olyan anyagokból készült, amelyek az áram áramlásánál dörzsölnek, az ellenállások olyan formát alkalmaznak, amelynek célja az áramkör elektromos káoszának uralkodása.A rögzített ellenállások a talajukban állnak, változatlanok.Ezzel szemben a potenciométer vagy a reostat - változatos ellenállások - ellenállási eltéréshez kapcsolódnak.

Az ideális ellenállás lineáris, és a pillanatnyi áram arányos a rá alkalmazott pillanatnyi feszültséggel.Néhány speciális ellenállás, például termisztorok, varisztorok és érzékelő elemek esetében nemlineáris kapcsolat van a feszültség és az áram között.

Az alapelv

Az ellenállás három részből áll: az ellenállástest, a keret és a terminál (az ellenállástest és az SSR keret egyesítik).Csak az ellenállás határozza meg az ellenállási értéket.

Az áram- és feszültségjellemzők osztályozása

A vezető ellenállása szinte állandó egy bizonyos hőmérsékleten.Egy bizonyos érték felett ezt az ellenállást lineáris ellenállásnak nevezzük.Egyes ellenállás ellenállási értéke nagymértékben megváltozik az árammal (vagy feszültséggel), és az áramfeszültség-jellemző egy görbét mutat.Az ilyen típusú ellenállást nemlineáris ellenállásnak nevezzük.Ezekre a nemlineáris kapcsolatokra gyakran szükség van az elektronikus áramkörökben.

Biztosíték ellenállás: A biztosíték ellenállásnak is nevezik, általában az ellenállás és a biztosíték kettős szerepét játssza.Ha egy áramkör meghibásodik, és az energia meghaladja a besorolást, akkor úgy ég, mint egy biztosíték, amely megszakítja az áramkört.-A biztosíték ellenállása általában alacsony ellenállási értékekkel rendelkezik (0,33 vagy 10 kΩ) és alacsony teljesítményű.

Érzékeny ellenállások.Az érzékeny ellenállások érzékenyek bizonyos fizikai mennyiségekre (például hőmérséklet, páratartalom, fény, feszültség, mechanikai erő, gázkoncentráció stb.).Amikor ezek a fizikai mennyiségek megváltoznak, az érzékeny ellenállás ellenállása is megváltozik.Változékonyság.A fizikai mennyiségek változásainak megfelelően változik, és eltérő ellenállási értékeket képvisel.Az érzékeny fizikai mennyiségek szerint az érzékeny ellenállások feloszthatók hőmérséklet-érzékeny, páratartalomra érzékeny, fényérzékeny, nyomásérzékeny, erőérzékeny, mágneses érzékeny és gázérzékeny érzékeny ellenállásokra.Az érzékeny ellenállásban használt anyagok szinte mindig félvezető anyagok.Ezeket az ellenállásokat félvezető ellenállásnak is nevezzük.

Az ellenállás szerepe

Ha az ellenállás ellenállása közel van 0Ω, akkor az ellenállás nem befolyásolja az áram áramlásának megakadályozását.Az ezzel az ellenállással párhuzamosan csatlakoztatott áramkör rövidre van, és az áram végtelen lesz.Ha az ellenállás végtelen vagy nagyon nagy, akkor az ellenállással sorban a hurok nyitott áramkörnek tekinthető, és az áram nulla.

Az iparban általánosan alkalmazott ellenállások valahol e két szélsőség között esnek.Bizonyos ellenállási értéke van, és képes hordozni egy bizonyos áramot.Az ellenállásokat elsősorban az áramkörökben használják az áram és a feszültség szabályozására és stabilizálására.Használhatók sávként, feszültségválasztóként és a terhelés megfelelő áramkörként.Az áramköri követelményektől függően a negatív visszacsatolás vagy a pozitív visszacsatolás erősítő áramkörök, a feszültség-áram-átalakítók, a bemeneti túlfeszültség vagy a túláram-védelmi alkatrészek is használhatók, és az RC áramkör oszcillátorként, szűrőként, bypass, differenciális, integrátorként és felhasználható.Időzítő áramkörök, állandóan konfigurált alkatrészek.

Induktor

2. ábra: Induktor

Az induktor, amelyet reaktív induktorként is jelölnek, az áramváltozás dacolásában áll - az elektromotív erõs pajzsot erõs az áramlási és áramlási áramlás ellen.Szerkezetileg hasonlít egy magányos transzformátor tekercshez, az induktor általában tekercset, pajzsot és magot vesz egy egyedi entitásba.Nyugalmi állapotában egy induktor ellenáll az áramnak a sztoikus elszántsággal, és kitartóan ellentétes az áramlás megsértésével.

Az induktivitás szimbóluma: L.

Az induktív egység a Henry (H), kisebb rokonaival, a Millhenry (MH) és a mikrohenry (μH).Az átalakítás éles: 1H = 10^3MH = 10^6μH = 10^9NH.

Az alapvető paraméterekre összpontosítva:

Induktivitás

Ez az önreflexiós tulajdonság az induktor mágneses bátorságát növeli.A tekercs fordulásaiban, a kanyargós stratégiában, a mag jelenlétében és anyagában gyökerezve, az induktivitás a mágneses indukciós képesség jelzése.Több fordulat, nagyobb szorosság - több induktivitás.Egy mágneses mag tovább erősíti ezt a hatást, a mag permeabilitása közvetlenül az induktivitás felemelkedésével.

Az induktivitás alapvető egysége a tyúk, amelyet a "H" betű képvisel.Általában használt egységek a millihenries (MH) és a mikrohenriumok (μH).A kapcsolatuk kapcsolata: 1H = 1000mH, 1 MH = 1000 μH.

Névleges áram

A névleges áram a maximális áram, amelyet az induktor elfogadható működési körülmények között képes kezelni.Ha a működési áram meghaladja a névleges áramot, az induktor a hő miatt megváltoztatja működési paramétereit, és akár a túláram miatt is kiéghet.

3. ábra: Mágneses mag

Funkcionális felhasználás

Az áramkör induktora elsősorban a jelvédő, a zajszűrés, az áram stabilizációjának és az elektromágneses interferencia -szuppresszió, valamint a szűrés, generálás, késleltetés és elnyomó funkciók szerepét játszik.Az induktor leggyakoribb szerepe az áramkörben az LC szűrő áramkör képződése kondenzátorral.A kondenzátorok a "blokkolás és az AC blokkolása" tulajdonságai vannak, míg az induktorok "áthaladó DC és blokkolás AC" tulajdonságai vannak.Amikor egy nagy mennyiségű zajt tartalmazó DC -áram folyik az LC szűrőáramkörön, a hamis AC jelet az induktor hője elnyeli.

Magyarázat

A közvetlen áramok (DC) lexikonjában a "Forward DC" jelzi az induktor leválasztását.Ha az induktor tekercses ellenállása kihagyja, a DC a legkevesebb ellenállású utat talál, amely akadálytalanul áramlik.Általában a tekercs DC -vel szembeni rezisztenciája csekély, az elemzések során szinte elhanyagolható.

Az AC ellenállás egy másik történet.Itt egy induktor őrként működik, ellensúlyozva a váltakozó áram (AC) áramlását induktív reaktanciájával - önmagában ellenállással.

Az induktorok a kondenzátorok , A DC folytonosságának bajnokai és az AC Ficklitess elleni akadályok.Egy induktoron keresztül a DC csak a tekercs huzalával egyenértékű ellenállást tapasztal, ami triviális feszültségcsökkenést okoz.Mutassa be az AC-t, és a tekercs megtorolódik, és egy ön által kiváltott elektromotív erőt idéz elő a végén.Ez az erő összhangban áll az alkalmazott feszültséggel, ellensúlyozva az AC átmeneti kísérletét.Az induktorok DC -hez vezetnek, az AC -re korlátozódnak, és a frekvencia emelkedésével, az ellenállásuk is.A kondenzátorokkal párosítva az induktorok eszközöket jelentenek az LC szűrők, oszcillátorok és más áramköri alkatrészek, például a jelenlegi hurkok, transzformátorok és relék ravaszításában.

Kapacitancia

4. ábra: Kapacitás

A kapacitást, a töltés menedékét Farads (F) mérik, és „C” jelképezi.Befecskendezi a kondenzátorok töltési tárolására való alkalmasságát, amely a potenciális különbség lengésétől függ.

Az áramkörök birodalmában a kapacitás döntő;Ez a linchpin a tápegység finomításától kezdve az energiaraktározásig és akár a jelfeldolgozásig terjedő funkciókban.A kondenzátor töltése (q), elosztva az elektródainak feszültségével (U), meghatározza annak kapacitását.Így van C, a szimbólum, amely a kondenzátor identitását hirdeti.

Itt van az egyenlet, amely megköti őket: c = εs/d = εs/4πkd (vákuumban) = q/u.

Egységkonverzió

Az egységek a Si gobelin mérlegén átnyúlóak: a Farad (F) ágak a Milliforad (MF), a Microfarad (µF), a Nanofarad (NF) és a Picofarad (PF) -be, mindegyik suttogást vagy kiáltást a kapacitán.

E mérlegek navigálásához ne feledje:

1 Farad (F) egyenlő 1000 milliforad (MF) vagy megdöbbentő millió mikrofarad (µF).

A mikrofarad (µF) 1000 nanofarádra (NF) vagy egymillió Picofarads -ra (PF) fordul.

5. ábra: Egységkonverzió

Képlet

Ha a kondenzátor két szakasza közötti potenciális különbség 1 V, és a töltés 1 coulomb, akkor a kondenzátor kapacitása 1 Farad.óránként.C = Q/U.A kondenzátor értékét azonban nem határozza meg Q (töltés) vagy U (feszültség).Óra.A kapacitást a képlet határozza meg: c = εs/4πkd.Ahol ε állandó, S a kondenzátoroszlopok felé néző terület, D a kondenzátoroszlopok közötti távolság, K pedig az elektrosztatikus erőállandó.A hagyományos párhuzamos lemezkondenzátor kapacitása c = εs/d (ahol ε a lemezek közötti tápközeg dielektromos állandója, S a lemez területe, és D a lemezek közötti távolság).

Keresse meg a képletet:

A több kondenzátor párhuzamos csatlakoztatásának képlete C = C1+C2+C3+...+CN

A több kondenzátor sorozatban történő csatlakoztatásának képlete: 1/c = 1/c1+1/c2+...+1/cn

A kondenzátorok szerepe

Kitérő

A bypass kondenzátorok olyan energiatároló eszközök, amelyek kiegyensúlyozzák a szabályozó kimenetet és csökkentik a terhelést azáltal, hogy energiát szolgáltatnak a helyi eszközökhöz.Mint a kis akkumulátorok, a bypass kondenzátorok feltöltik és ürítik az eszközt.

Elszakadás

Ez egy shunt, más néven crossover.Áramköri szempontból, amikor a terhelési kapacitás viszonylag nagy, a vezérlőáramkörnek feltöltenie és ki kell ürítenie a kondenzátort a jelkonverzió befejezéséhez.Ha a lejtő meredek, az áram viszonylag nagy lesz, amely befolyásolja a normál működést.Az első színpadot "tengelykapcsolónak" hívják.A leválasztó kondenzátor funkciója "akkumulátorként", a vezérlőáramkör változásaira reagál, elkerüli a kölcsönös interferenciát, és tovább csökkenti az áramellátás és az áramkör referenciája közötti nagyfrekvenciás interferencia ellenállásot.

Szűrő

Elméletileg feltételezve, hogy a kondenzátor tiszta kondenzátor, annál nagyobb a kondenzátor, annál alacsonyabb az impedancia és annál nagyobb az áram áramlása.De a valóságban az 1 µF feletti kondenzátorok többnyire elektrolit kondenzátorok, nagy induktív komponensekkel, tehát az áramfrekvencia magas, de az ellenállás növekszik.Időnként nagy elektrolit kondenzátorokat fog látni a kis kondenzátorokkal párhuzamosan.A nagy kondenzátorok kiszűrik az alacsony frekvenciákat, és a kis kondenzátorok kiszűrik a magas frekvenciákat.A kondenzátor funkciója a váltakozó áramot egyenáramra konvertálása és az alacsony frekvenciákból származó magas frekvenciák blokkolása.Minél nagyobb a kondenzátor, annál könnyebb magas frekvenciájú áramot viselni.

Energiatárolás

A tároló kondenzátor a töltést az egyenirányítón keresztül gyűjti, és a tárolt energiát a tápegység kimenetére továbbítja az átalakító áramkörén keresztül.Általában az alumínium elektrolit kondenzátorokat használják 40-450 V DC tartományban, és a kapacitást 220-150 000 μF tartományban használják.Az energiaszövetelményektől függően ezeket az eszközöket időnként, párhuzamosan vagy kombinációban csatlakoztatják.A 10 kW-nál nagyobb tápegységek esetén általában nagyobb csavar-terminális kondenzátorokat használnak.

Ez lefedi a cikk összes tartalmát.Ha bármilyen kérdése van, bátran forduljon hozzánk.Az Ariat azonnal válaszol neked.