Perusteiden ymmärtäminen: induktanssiresistenssi ja kappaus
Sähkötekniikan monimutkaisessa tanssissa peruselementtien kolmikko on keskipiste: induktanssi, vastus ja kapasitanssi.Jokaisella on ainutlaatuiset piirteet, jotka määräävät elektronisten piirejen dynaamiset rytmit.Täällä aloitamme matkan näiden komponenttien monimutkaisuuden purkamiseksi, paljastamaan niiden erilliset roolit ja käytännölliset käytöt laajassa sähköorkesterissa.Induktanssi, sen magneettisen flux -velhojen kanssa;vastus, nykyisen virtauksen vakaa portinvartija;ja kapasitanssi, ketterä sähkömaksun säilyttäjä, kaikki lähentyvät luomaan sinfonian, joka valtuutetaan sähköiseen maailmaan.
Resistanssi - kapellimen luontainen vastuu sähkövirtaan - merkitsee 'r'.Sen voimakkuus riippuu johtimen mitoista, materiaalimeupista ja ympäristön lämpötilasta.Pyydämme Ohmin lakia, ilmaisemme tämän suhteen: i = u/r, siten r = u/i.Ohmi, jota symboloi kreikkalainen kirjain Omega (ω), seisoo vastusmittana sen sukulaisella: kiloohm (kΩ), megohm (mΩ) ja Milliohm (MΩ).
Yksinäinen ohmi määrittelee vastus, kun yksi voltti houkuttelee yhden ampeerin johtimen läpi.
Vastukset toimivat porttien vartijoina, hillitsemään sähkövirran kiirettä.Termi 'vastus' ei vain tarkoita omaisuutta, vaan myös kastaa sen ylläpitämiseen tarkoitetut komponentit.
Tässä on tilannekuva näistä komponenteista:
Muotoiltujen materiaalien, jotka purkaavat virran virtauksella, vastukset omaksuvat muodon, jonka tarkoituksena on hallita sähköisessä kaaoksessa piirin sisällä.Kiinteät vastukset seisovat maassaan, muuttumattomia.Sitä vastoin potentiometri tai reostaatti - muuttuvat vastukset - sallitaan kontrolloidun vastusvarianssin suhteen.
Ihanteellinen vastus on lineaarinen ja sen läpi kulkeva välitön virta on verrannollinen siihen käytettyyn hetkelliseen jännitteeseen.Joillekin erityisille vastusille, kuten termistoreille, varistoreille ja tunnistuselementeille, jännitteen ja virran välillä on epälineaarinen suhde.
Perusperiaate
Vastus koostuu kolmesta osasta: vastuksen runko, runko ja pääte (vastuksen runko ja SSR -kehys yhdistetään yhdeksi).Vain vastus määrittää vastusarvon.
Virta- ja jänniteominaisuuksien luokittelu
Johtimen vastus on melkein vakio tietyssä lämpötilassa.Tietyn arvon yläpuolella tätä vastusta kutsutaan lineaariseksi vastusksi.Joidenkin vastusten vastusarvo muuttuu suuresti virran (tai jännitteen) kanssa, ja virtajänniteominaisuus osoittaa käyrän.Tämän tyyppistä vastusta kutsutaan epälineaariseksi vastukseksi.Näitä epälineaarisia suhteita tarvitaan usein elektronisissa piireissä.
(1) Sulakevastus: kutsutaan myös sulakevastukseksi, sillä on yleensä vastuksen ja sulakkeen kaksoisrooli.Kun piiri epäonnistuu ja voima ylittää sen luokituksen, se palaa kuin sulake, rikkoen piirin..Sulakevastuksissa on tyypillisesti alhaiset vastusarvot (0,33Ω - 10 kΩ) ja alhainen teho.
(2) herkät vastukset.Herkät vastukset ovat herkkiä tietyille fysikaalisille määrille (kuten lämpötila, kosteus, valo, jännite, mekaaninen voima, kaasupitoisuus jne.).Kun nämä fyysiset määrät muuttuvat, myös herkän vastuksen vastus muuttuu.Vaihtelevuus.Se muuttuu fyysisten määrien muutosten mukaan ja edustaa erilaisia vastusarvoja.Herkkien fysikaalisten määrien mukaan herkät vastukset voidaan jakaa lämpötilaherkäksi, kosteusherkkyyteen, valoherkälle, paineherkille, voimaherkälle, magneettiherkille ja kaasuherkkaille herkät vastukset.Herkissä vastuksissa käytetyt materiaalit ovat melkein aina puolijohdemateriaaleja.Näitä vastuksia kutsutaan myös puolijohdevastuksiksi.
Resistenssin rooli
Jos vastuksen vastus on lähellä 0Ω, vastuksella ei ole vaikutusta virran virtauksen estämiseen.Tämän vastuksen kanssa rinnakkain kytketty piiri on oikosulku ja virta muuttuu äärettömäksi.Jos vastus on ääretön tai erittäin suuri, sarjan silmukka vastuksen kanssa voidaan pitää avoimena piirinä ja virta on nolla.
Teollisuudessa yleisesti käytetyt vastukset putoavat jonnekin näiden kahden ääripäähän.Sillä on tietty vastusarvo ja se voi kantaa tietyn virran.Vastuksia käytetään pääasiassa piireissä virran ja jännitteen säätelemiseksi ja stabiloimiseksi.Niitä voidaan käyttää shunteina, jännitteenjakajina ja kuormituksen vastaavina piireinä.Piirivaatimuksista riippuen, negatiivisesta palautteesta tai positiivisesta palautevahvistinpiiristä, jännitekomponentteista voidaan käyttää myös jännitekomponentteja, ja RC-piirejä voidaan käyttää oskillaattorina, suodattimena, ohituksen, differentiaalin, integraattorin ja integraattorin ja RC-tulon ylijännitteen tai ylivirtasuojauskomponentteja, integraattoria ja ylikuormituskomponentteja.Ajoituspiirit, pysyvästi määritetyt komponentit.
Induktori, joka on myös merkitty reaktiiviseksi induktoriksi, on virranmuutoksen kunnioittaminen - sen elektromotiivivoiman A Shield vastaan virran virtausta ja virtausta vasten.Rakenteellisesti samankaltainen kuin yksinäinen muuntajan käämi, induktori yleensä avioituu kela, kilpi ja ytimet yksinäiseksi kokonaisuudeksi.Lepotilassaan induktori vastustaa virtaa, jolla on stoinen päättäväinen, vastustaen voimakkaasti virtausta piirin rikkomiseen.
Symboli induktanssille: L.
Induktanssiyksikkö on Henry (H) pienemmällä sukulaisellaan Millihenry (MH) ja mikrohenry (μH).Muutos on terävä: 1H = 10^3MH = 10^6μh = 10^9nh.
Keskittyminen ydinparametreihin:
(1) induktanssi
Tämä itsereflektiivinen piirre mittaa induktorin magneettista osaamista.Kelan käännöksiin juurtunut, käämitysstrategia, ytimen läsnäolo ja materiaali, induktanssi on magneettisen induktiokapasiteetin keräys.Lisää käännöksiä, enemmän kireyttä - enemmän induktanssia.Magneettinen ydin vahvistaa edelleen tätä vaikutusta, ytimen läpäisevyys suhteessa induktanssin ylösnousemukseen.
Induktanssin perusyksikkö on kana, jota edustaa kirjain "H".Yleisesti käytettyjä yksiköitä ovat millihenries (MH) ja mikrohenisteitä (μH).Niiden välinen suhde on: 1H = 1000mH, 1MH = 1000 μh.
(2) Nimellisvirta
Nimellisvirta on suurin virta, jonka induktori pystyy käsittelemään hyväksyttävissä käyttöolosuhteissa.Jos toimintavirta ylittää nimellisvirran, induktori muuttaa käyttöparametrejaan lämmön vuoksi ja voi jopa palata yli ylivirtauksen takia.
Toiminnallinen käyttö
Piirin induktorilla on pääasiassa signaalin suojaamisen, kohinan suodattamisen, virranbiloinnin ja sähkömagneettisen häiriön tukahduttamisen sekä funktioiden suodattamisen, generointi, viivästyminen ja tukahduttaminen.Induktorin yleisin rooli piirissä on LC -suodatinpiirin muodostaminen kondensaattorilla.Kondensaattoreilla on ominaisuudet "estävät tasavirta- ja estävät AC: n", kun taas induktoreilla on ominaisuudet "ohimennen tasavirta ja estäminen AC".Kun tasavirta, joka sisältää suuren määrän kohinaa, virtaa LC -suodatinpiirin läpi, induktorin lämpö absorboi väärän vaihtovirtasignaalin.
Selitys
Suorien virtojen sanakirjassa (DC) "eteenpäin DC" merkitsee induktorin irrottamista.Jos induktorin kelavastus jätetään pois, tasavirta löytää vähiten vastuspolun, joka virtaa esteettömänä.Tyypillisesti kelan vastus DC: lle on vähäinen, melkein vähäinen analyyseissä.
AC -vastus on toinen tarina.Täällä induktori toimii sentinä, joka torjuu vuorottelevan virran (AC) virtausta induktiivisella reaktanssillaan - vastus itsessään.
Induktorit ovat kondensaattorien vastakohta, DC: n jatkuvuuden mestarit ja esteet AC: n häikäisyä vastaan.Induktorin kautta DC kohtaa vastarinnan, joka vastaa vain kelan johtoa, aiheuttaen triviaalisen jännitteen pudotuksen.Esittele AC, ja kela vastataan, loihduttaen itsensä aiheuttaman elektromotiivivoiman päihin.Tämä voima kohdistuu sovelletun jännitteen kanssa torjuen AC: n yritystä ohittaa.Induktorit ovat DC: n johtavia, rajoittavia AC: lle ja taajuuden noustessa, samoin niiden vastus.Yhdistettynä kondensaattoreiden kanssa induktorit ovat tärkeitä LC -suodattimien, oskillaattorien ja muiden piirikomponenttien, kuten nykyisten silmukoiden, muuntajien ja releiden, käsittämisessä.
Kapasitanssi, latauksen paratiisi, mitataan Farads (f): ssä ja symboloi 'C'.Se kapseloi kondensaattorin soveltuvuuden varauksen varastointiin, riippuen potentiaalieron heilahteesta.
Piirien valtakunnassa kapasitanssi on keskeinen;Se on linkkipani toiminnoissa, jotka vaihtelevat virtalähteen hienosäätöstä energiavarastoon ja jopa signaalinkäsittelyyn.Kondensaattorin varaus (Q), joka on jaettu sen elektrodit ulottuvalla jännitteellä (U), määrittelee kapasitanssinsa.Siten meillä on C, symboli, joka julistaa kondensaattorin identiteetin.
Tässä on yhtälö, joka sitoo niitä: C = εS/D = εs/4πkd (tyhjiössä) = q/u.
Yksikön muuntaminen
Yksiköt morfoivat SI -kuvakudoksen asteikkojen yli: Farad (F) haaroittuu Millifaradiksi (MF), mikrofaradiksi (µF), nanofaradiksi (NF) ja Picofaradiksi (PF), kukin kuiskaa tai huutaa kapasitanssin kuorossa.
Muista näiden asteikkojen navigointi:
1 Farad (F) on yhtä suuri kuin 1000 millifaradit (MF) tai huikea miljoona mikrofaradia (µF).
Mikrofaradi (µF) tarkoittaa 1000 nanofaradia (NF) tai miljoona Picofaradia (PF).
Kaava
Jos kondensaattorin kahden vaiheen välinen potentiaaliero on 1 V ja varaus on 1 coulomb, kondensaattorin kapasitanssi on 1 Farad.tunnissa.C = q/u.Kondensaattorin arvoa ei kuitenkaan määritetä q: llä (varaus) tai u (jännite).Tunnin.Kapasiteetti määritetään kaavalla: c = εs/4πkd.Jos ε on vakio, s on kondensaattorin napojen kohdalla oleva alue, d on kondensaattorin pylväiden välinen etäisyys ja k on sähköstaattinen voimavakio.Tavanomaisen rinnakkaislevyn kondensaattorin kapasitanssi on c = εs/d (missä ε on väliaineen dielektrinen vakio levyjen välillä, S on levyn alue ja D on levyjen välinen etäisyys).
Löydä kaava:
Kaava useiden kondensaattorien kytkemiseksi rinnakkain on C = C1+C2+C3+...+CN
Kaava useiden kondensaattorien kytkemiseksi sarjassa: 1/c = 1/c1+1/c2+...+1/cn
Kondensaattorit
(1) ohitus
Ohituskondensaattorit ovat energian varastointilaitteita, jotka tasapainottavat säätimen lähtöä ja vähentävät kuormaa toimittamalla tehoa paikallisille laitteille.Kuten pienet akut, ohituskondensaattorit lataavat ja purkaavat laitteen.
(2) irrottaminen
Tämä on shuntti, joka tunnetaan myös nimellä crossover.Piirin kannalta, kun kuormituskapasiteetti on suhteellisen suuri, ohjauspiirin on ladattava ja purettava kondensaattorin signaalin muuntamisen loppuun saattamiseksi.Jos kaltevuus on jyrkkä, virta on suhteellisen suuri, mikä vaikuttaa normaaliin toimintaan.Etuvaihetta kutsutaan "kytkimeksi".Kondensaattorin decupling-toiminto on toimia "akkuna", reagoida ohjauspiirin muutoksiin, välttää keskinäisiä häiriöitä ja vähentää edelleen virtalähteen ja piirin vertailukohdan välistä korkean taajuuden häiriöiden vastusta.
(3) suodatin
Teoreettisesti olettaen, että kondensaattori on puhdas kondensaattori, sitä suurempi kondensaattori, sitä pienempi impedanssi ja sitä suurempi virran taajuus virtaa sen läpi.Mutta todellisuudessa yli 1 µF: n kondensaattorit ovat enimmäkseen elektrolyyttisiä kondensaattoreita, joilla on suuria induktiivisia komponentteja, joten virrantaajuus on korkea, mutta vastus kasvaa.Joskus näet suuria elektrolyyttisiä kondensaattoreita pienten kondensaattoreiden kanssa.Suuret kondensaattorit suodattavat matalat taajuudet ja pienet kondensaattorit suodattavat korkeat taajuudet.Kondensaattorin tehtävänä on muuntaa vaihtovirta suoravirtaan ja estää korkeita taajuuksia matalista taajuuksista.Mitä suurempi kondensaattori on, sitä helpompaa on suorittaa korkeataajuusvirta.
(4) Energian varastointi
Varastointikondensaattori kerää latauksen tasasuuntaajan kautta ja siirtää tallennetun energian virtalähteen ulostuloon muunninpiirin kautta.Tyypillisesti alumiinielektrolyyttisiä kondensaattoreita käytetään jännitteen luokituksella 40 - 450 V dC ja kapasitanssi välillä 220 - 150 000 μF.Virtavaatimuksista riippuen nämä laitteet on joskus kytketty sarjaan, rinnakkain tai yhdessä.Yli 10 kW: n virtalähteille käytetään tyypillisesti suurempia ruuviterminaalisia kondensaattoreita.
Se kattaa kaiken tämän artikkelin sisällön.Jos sinulla on kysyttävää, voit vapaasti Ota yhteyttä.Ariat vastaa sinulle nopeasti.