Circuit oscillating - iki ... Ing asas saka operasi

Circuit oscillating - piranti kanggo ngasilaken (nggawe) saka elektromagnetik robah. Saka awal kanggo dina saiki digunakake ing akeh wilayah ngelmu lan teknologi kiro-kiro saka urip saben dina kanggo pabrik gedhe prodhuksi produk banget beda.

Apa ora iku kalebu?

Sirkuit oscillation kalebu Koil lan kapasitor. Kajaba iku, ana uga saiki resistor (resistance global unsur). Lan inductor (utawa Solenoid, minangka iki kadhangkala disebut) punika rod kang windings sing tatu sawetara lapisan, kang umume iku kabel tembaga. Iku unsur iki nggawe robah ing sirkuit osilator. A bar, dumunung ing tengah-tengah, asring disebut keselak, utawa inti, lan kumparan iki kadhangkala disebut Solenoid a.

oscillating sirkuit coil nggawe robah mung yen daya Disimpen. Nalika ngliwati saiki liwat iku, iku accumulates daya kang banjur menehi sirkuit nalika voltase irungnya.

kabel coil umume duwe resistance banget kurang, kang tansah tetep pancet. Sirkuit oscillation sirkuit asring dumadi owah-owahan ing voltase lan amperage. owah-owahan iki miturut hukum matématika tartamtu:

• U = U ₀ * beyo (w * (tt _0), ngendi
  U - voltase ing wektu t,
  U ₀ - voltase ing wektu t _0,
  w - frekuensi medan robah.

komponen penting liyane saka sirkuit punika kapasitor electrical. Unsur iki kasusun saka rong piring kang dipisahake dening dielektrik a. Ing kekandelan saka lapisan antarane elektrods kurang saka sing ukuran. Desain iki ngidini kanggo nglumpukake ing-insulator muatan, sing banjur bisa ngirim kanggo jarakipun.

Boten kados baterei kapasitor iku ana konversi bahan kimia dening saiki elektrik, lan ana klempakan langsung saka daya ing salebeting medan listrik. Mangkono, liwat kapasitor bisa cukup gedhe kanggo nglumpukake daya, kang bisa diwènèhi kabeh bebarengan. Ing kasus iki, saiki ing sirkuit nemen tambah.

Uga, sirkuit oscillation wis arupi siji unsur liyane: a resistor. unsur iki wis resistance lan kanggo Ngontrol saiki lan voltase ing sirkuit. Yen ing voltase pancet kanggo nambah resistance saka resistor ing, saiki bakal ngurangi déning hukum Ohm kang:

• I = U / R, ngendi
  Aku - saiki,
  U - voltase,
  R - resistance.

inductor

Ayo dadi njupuk dipikir nyedhaki ing kabeh rincian inductor lan luwih bakal ngerti fungsi ing Circuit resonan. Kita wis ngandika, ing resistance saka unsur cenderung kanggo nul. Wau, nalika disambungake menyang sirkuit DC bakal kelakon short-circuiting. Nanging, yen kumparan disambungake menyang sirkuit AC, kerjane bener. Iki ndadékaké menyang kesimpulan sing unsur wis resistance kanggo gantian saiki.

Nanging kok iki kedados lan carane resistance occurs nalika saiki gantian? Kanggo njawab pitakonan iki kita perlu kanggo nguripake menyang kedadean saka timer inductance. Kanthi wacana saiki Koil ing ana angkatan elektro (EMF), kang nggawe alangan kanggo owah-owahan saiki. Gedhene pasukan iki gumantung faktor loro: saiki Koil lan turunan bab wektu. Sacara matematis, katergantungan iki ditulis dening rumus:

• E = -L * aku '(t), ing ngendi
  E - EMF,
  L - Nilai inductance saka kumparan (kanggo saben coil beda lan gumantung ing nomer windings saka gulungan kawat lan kekandelan)
  Aku (t) - wektu turunan saka saiki (tingkat pangowahan saiki).

DC Power liwat wektu wis ora diganti, dadi resistance nalika kapapar njedhul.

Nanging ing AC kabeh paramèter sing saya ganti ing hukum sinusoidal utawa cosine, nyebabake pasukan elektro, kang ngalangi owah-owahan. resistance kuwi diarani prabawa lan diwilang kanthi rumus:

• X _L = w * _L, ngendi
  oscillation sirkuit frekuensi, - w
  L - inductance saka kumparan.

Kakiyatan saiki ing Solenoid mundhak sacoro datar lan sudo miturut hukum beda. Iki tegese yen sampeyan mungkasi aliran saiki ing kumparan, iku bakal terus kanggo sawetara wektu kanggo menehi daya ing sirkuit. Lan yen iki abruptly ngganggu aliran saiki, ana bakal dijupuk saka kasunyatan sing daya bakal nyoba kanggo njaluk metu lan disebarake Koil. Iki - masalah serius ing produksi industri. Iki efek (senadyan ora tanggung sirkuit oscillation) bisa diamati, contone, nalika njabut plug saka soket. Ing kasus iki sandiwara'aneka tunggal'-narik sing ing ukuran kuwi ora bisa cilaka wong. Iku amarga kasunyatan sing Magnetik kolom ora ilang langsung, nanging mboko sithik dissipated, mengaruhi sapunika ing konduktor liyane. Ing skala industri kekuatan saiki kakehan luwih gedhe saka kita biasanipun 220 volt, supaya gangguan ing chain produksi bisa nimbulaké eseman pasukan sing bakal nimbulaké akèh gawe piala kanggo loro tanduran lan wong.

Coil - minangka pondasi sing saka kang sirkuit oscillation punika. Inductor Solenoids klebu sequentially ditambahaké. Sabanjure, kita njupuk dipikir nyedhaki ing kabeh rincian struktur unsur sing.

Apa inductance ing?

Inductance coil sirkuit oscillating - iku sawijining parameter individu sing sacara numerik witjaksono kanggo pasukan elektro (ing volt), kang ana ing sirkuit nalika jenis saiki 1 A kanggo 1 kapindho. Yen Solenoid disambungake menyang sirkuit DC, inductance sawijining nggambaraké energi saking medan magnetik, kang digawe dening saiki iki kanthi rumus:

• W = (L * aku ²⁾ / 2, ngendi
  W - energi Magnetik kolom.

koefisien inductance gumantung faktor akeh: géomètri saka Solenoid, karakteristik Magnetik saka inti lan nomer gulungan kawat kabel. Fitur liyane iki Indikator iku tansah positif, amarga kemungkinan kang gumantung, ora bisa dadi negatif.

inductance uga bisa ditegesake minangka properti saka dirijen karo energi nyimpen saiki ing kolom Magnetik. Punika diukur ing Henry (dijenengi sakwise ilmuwan Amerika Dzhozefa Genri).

Salajengipun Solenoid sirkuit oscillation kasusun saka kapasitor, kang bakal rembugan hereinafter.

kapasitor Electric

Kapasitansi ditemtokake dening osilator sirkuit kapasitansi electrical kapasitor. Menehi tampilan wis ditulis ndhuwur. Saiki Ayo padha nliti fisika saka pangolahan sing dumadi ing.

Wiwit piring kapasitor sing digawe saka dirijen a, banjur bisa mili saiki listrik. Nanging, antarane rong piring punika alangan. Insulator (padha bisa dadi online, kayu utawa materi liyane karo dhuwur resistance Amarga kasunyatan sing daya ora bisa pindhah saka siji mburi kabel kanggo liyane, ana sing klempakan menyang piring kapasitor mangkono mundhak daya magnet lan listrik. kothak watara iku. Mangkono, ing mandap saka daya neruske kabeh listrik nambah ing piring, wiwit bisa ditularaké jarakipun.

Saben kapasitor wis voltase dirating, optimal kanggo sawijining operasi. Yen sampeyan dawa kanggo manfaat unsur ing voltase luwih dhuwur tinimbang nominal, umur wis nemen suda. Ing kapasitor saka sirkuit osilator wis saya kena pengaruh dening sapunika lan Mulane nalika milih kudu ati-ati banget.

Saliyane kapasitor conventional, kang padha rembugan, ana uga elektrik pindho lapisan kapasitor. Iki unsur liyane Komplek: bisa diterangake minangka persilangan saka baterei lan kapasitor. Biasane, ing dielektrik ing elektrik kapasitor lapisan kaping pindho, yaiku bahan organik, antarane yaiku elektrolit. Bareng padha nggawe lapisan kaping pindho listrik, sing ngijini kanggo nglumpukake ing desain iki ing kaping liyane energi saka kapasitor conventional.

Apa kapasitas saka kapasitor?

Kapasitansi saking kondensator punika aspek saka daya kapasitor kanggo voltase ing kang dumunung. Ngetung Nilai iki bisa prasaja banget karo bantuan saka rumus matematika:

• C = (e ₀ * S) / d, ngendi
  e ₀ - pancet dielektrik saka materi dielektrik (Nilai tabular)
  S - area piring kapasitor,
  d - jarak antarane piring.

Katergantungan saka capacitance saka kapasitor ing jarak antarane elektrods diterangno dening kedadean saka prabawa elektrostatik kurang saka kadohan antarane piring, liyane padha nggawa saben liyane (coulomb), sing luwih elektrods daya lan kurang kaku. Lan nalika Nilai voltase saka mundhak kapasitas, awit iku bisa uga diterangake dening rumus:

• C = q / U, ngendi
  q - daya ing coulombs.

Iku kanggo pirembagan bab satuan ukur besaran iki. Kapasitansi diukur ing farads. 1 Farad - Nilai cekap gedhe, supaya kapasitor ana (ora supercapacitors) wis kapasitansi a diukur ing picofarads (siji trillionth Farad).

resistor

Ing saiki ing Circuit resonan uga gumantung ing resistance saka sirkuit. Lan liyane loro unsur kasebut kang arupi sirkuit oscillating (Koil, capacitor), ana pihak - a resistor. Iku tanggung jawab kanggo nggawe seret. Resistor bedo saka unsur ing sing wis dhuwur resistance, kang bisa mawarni-warni ing sawetara model. Sirkuit resonan iku performs fungsi kontrol daya saka Magnetik kolom. Sampeyan bisa nyambungake saperangan resistor ing seri utawa podo, mangkono nambah resistance saka sirkuit.

Ing resistance saka unsur iki uga gumantung ing suhu, supaya care kudu dijupuk kanggo sawijining karya ing sirkuit, awit iku wis digawe panas sak wacana saiki.

resistance wis diukur ing ohms, lan nilai bisa diwilang nggunakake rumus:

• R = (p * l) / S, ing ngendi
  p - materi resistivity resistor (diukur ing (ohm * mm ²⁾ / m);
  l - dawa saka resistor (ing meter);
  S - area bagean (ing millimeters kothak).

Carane dasi paramèter daur ulang?

Saiki kita wis teka cedhak fisika saka operasi saka sirkuit osilator. Swara wektu daya ing piring kapasitor diganti miturut pepadhan diferensial liya-urutan.

Yen sampeyan ngatasi rumus iki, gawe katut sawetara rumus menarik njlentrehke pangolahan sing dumadi ing sirkuit. Contone, frekuensi siklik bisa ditulis ing syarat-syarat kapasitansi lan inductance.

Nanging, rumus paling prasaja sing ngidini kanggo ngetung akeh unknowns - rumus Thomson (dijenengi sakwise fisikawan Inggris William Thomson, sing nggawa dheweke ing 1853):

• T = 2 * f * (L * C) ^1/2.
  T - antarane robah elektromagnetik,
  L lan C - patut, ing inductance saka sirkuit coil oscillating lan unsur kapasitansi sirkuit,
  n - nomer pi.

faktor kualitas

Ana jumlahe penting characterizing bleger ing karya - faktor kualitas. Supaya ngerti apa iku, sampeyan kudu nyebutake proses iki minangka résonansi sing. kedadean iki, kang amplitudo dadi daya maksimum ing Nilai pancet, kang punika support swing. Resonansi bisa nerangake karo conto prasaja: yen sampeyan miwiti kanggo push swing kanggo ngalahake saka frekuensi, padha bakal digawe cepet, lan sing "amplitudo" bakal nambah. Nanging yen ora push ngalahake, padha bakal mudhun alon. Ing résonansi, asring dissipates akèh energi. Supaya bisa kanggo ngetung angka kang mundhut, kita nemokke parameter kayata faktor kualitas. Iku koefisien witjaksono kanggo rasio energi, dumunung ing sistem, losses kedadean sak siji siklus ing sirkuit.

faktor kualitas Circuit wis diwilang miturut rumus:

• Q = (w ₀ * W) / P, ngendi
  w ₀ - résonansi frekuensi sudut saka robah;
  W - energi disimpen ing sistem kedher;
  P - boros daya.

Parameter kiye - dimensionless wiwit bener nuduhake aspek energi: Disimpen kanggo ngginakaken.

Apa sirkuit oscillating becik

Kanggo pangerten luwih saka pangolahan ing sistem fisika teka munggah karo sing dadi-disebut sirkuit oscillating becik. Iki model matematika makili sirkuit minangka sistem karo nul resistance. Ing ana undamped selaras robah. model iki ngidini kanggo oleh paramèter sirkuit pitungan rumus kira-kira. Salah paramèter-paramèter iki - total ènèrgi:

• W = (L * aku ²⁾ / 2.

mrasajakké kuwi nemen akselerasi petungan lan ngidini kanggo ngira-ngira ciri Circuit karo ciri prasetel.

Carane ora iku bisa?

Kabeh oscillating siklus operasi sirkuit bisa dipérang dadi rong bagéan. Saiki kita bakal bisa ndeleng persis pangolahan njupuk Panggonan ing saben sisih.

• Pisanan kapasitor plate phase, sacoro positif daya, wiwit kalong, Rendering saiki ing sirkuit. Ing jalur iki, saiki dadi saka positif kanggo daya negatif, nalika maringaken saka kumparan. Akibate, getaran elektromagnetik dumadi ing sirkuit. maringaken saiki saka kumparan, iku gerakane kanggo piring kapindho lan ngisi iku positif (déné elektroda pisanan, kang saiki wis mlaku, ora ngaruh daya).
• Tahap kapindho njupuk nyeleh proses langsung ngelawan. Ing saiki liwat saka piring positif (kang ing awal iki negatif) kanggo negatif, maringaken maneh saka kumparan. Lan kabeh biaya tiba menyang panggonan.

siklus wis bola anggere kapasitor wis kebak. Ing Circuit resonan becik proses iki tanpa wates, lan mundhut daya nyata iku kudu ono amarga kanggo macem-macem faktor: dadi panas sing dumadi amarga anané resistance ing sirkuit (panas Joule), lan kaya.

desain sirkuit embodiments

Saliyane sirkuit prasaja "kumparan-kapasitor" lan "coil-resistor-kapasitor", ana opsi liyane, nggunakake minangka sirkuit basis oscillation. Iki, contone, sirkuit podo kang ditondoi ing ana sirkuit unsur (amarga kang ana piyambak, iku bakal dadi sirkuit seri lan saka kang rembugan ing artikel).

Ana uga jinis construction, kalebu macem-macem komponen electrical. Contone, sampeyan bisa kanggo nyambung menyang transistor jaringan kang bakal mbukak lan nutup sirkuit karo frekuensi padha karo frekuensi oscillation saka sirkuit. Mangkono, sistem bakal nginstal undamped robah.

Where sirkuit oscillation digunakake?

Paling menowo kanggo kita nggunakake komponen saka sirkuit - iku electromagnets. Padha, ing siji, sing digunakake ing sistem intercom, motor, sensor, lan akeh wilayah kurang conventional liyane. aplikasi liyane - osilator. Ing kasunyatan, iku nggunakake sirkuit banget menowo kanggo kita: ing wangun iki, kang digunakake ing gelombang mikro kanggo nggawe ombak ing komunikasi mobile nirkabel kanggo ngirim informasi liwat kadohan. Kabeh iki amarga kasunyatan sing robah saka gelombang elektromagnetik bisa dienkode ing kuwi cara sing bakal bisa kanggo ngirim informasi liwat long jarak.

Inductor dhewe bisa digunakake minangka unsur kanggo trafo, loro gulungan kawat karo nomer beda windings bisa nembus ing lapangan elektromagnetik daya sing. Nanging Solenoids ciri beda-beda, lan tokoh sing ana ing rong sirkuit, kang disambungake kanggo loro inductance bakal beda-beda. Mangkono, siji bisa ngowahi voltase kanggo saiki, ngomong 220 volt ing saiki karo voltase saka 12 volt.

kesimpulan

We rinci asas saka sirkuit oscillating lan saben bagean dhewe. Kita sinau sing sirkuit oscillating - piranti dirancang kanggo generate gelombang elektromagnetik. Nanging, iki mung kerja mekanika Komplek iki, ketoke unsur prasaja. Sinau luwih lengkap babagan intricacies saka sirkuit lan komponen bisa dadi saka specialized sastra.