Memahami asas -asas: rintangan induktansi, dancapacitance
Dalam tarian kejuruteraan elektrik yang rumit, trio unsur -unsur asas mengambil peringkat tengah: induktansi, rintangan, dan kapasitans.Setiap menanggung ciri -ciri unik yang menentukan irama dinamik litar elektronik.Di sini, kami memulakan perjalanan untuk menguraikan kerumitan komponen -komponen ini, untuk mendedahkan peranan dan kegunaan praktikal mereka dalam orkestra elektrik yang luas.Induktansi, dengan sihir fluks magnetnya;rintangan, penjaga pintu yang teguh aliran semasa;dan kapasitans, penjaga tangkas caj elektrik, semuanya bertumpu untuk mewujudkan simfoni yang menguasai dunia elektronik kita.Katalog
Rintangan
Rajah 1: Rintangan
Rintangan -penentangan semula jadi konduktor terhadap arus elektrik -dilambangkan oleh 'R'.Magnitudnya bergantung pada dimensi konduktor, solek bahan, dan suhu ambien.Memohon undang -undang ohm, kita mengartikulasikan hubungan ini: i = u/r, oleh itu r = u/i.OHM, yang dilambangkan oleh huruf Yunani omega (Ω), berdiri sebagai langkah rintangan, dengan kerabatnya: Kiloohm (kΩ), megohm (MΩ), dan milliohm (MΩ).
OHM bersendirian mentakrifkan rintangan apabila satu volt memujuk satu ampere melalui konduktor.
Perintang Berkhidmat sebagai penjaga di pintu gerbang, membendung tergesa -gesa semasa elektrik.Istilah 'perintang' bukan sahaja menandakan harta tetapi juga membaptis komponen yang direka untuk menegakkannya.
Inilah gambaran komponen ini:
Dibentuk dari bahan -bahan yang mengalir pada aliran arus, perintang mengamalkan borang yang dimaksudkan untuk memerintah dalam kekacauan elektrik dalam litar.Resistor tetap berdiri, tidak berubah.Sebaliknya, potentiometer atau perintang variabel rheostat -dibenarkan untuk varians terkawal dalam rintangan.
Perintang yang ideal adalah linear dan arus seketika melaluinya adalah berkadar dengan voltan serta -merta yang digunakan untuknya.Bagi sesetengah perintang khas, seperti thermistors, varistors, dan unsur-unsur penderiaan, terdapat hubungan bukan linear antara voltan dan arus.
Prinsip asas
Perintang terdiri daripada tiga bahagian: badan perintang, bingkai, dan terminal (badan perintang dan bingkai SSR digabungkan menjadi satu).Hanya perintang yang menentukan nilai rintangan.
Klasifikasi ciri semasa dan voltan
Rintangan konduktor hampir tetap pada suhu tertentu.Di atas nilai tertentu, rintangan ini dipanggil rintangan linear.Nilai rintangan sesetengah perintang berubah dengan arus (atau voltan), dan ciri-ciri voltan semasa menunjukkan lengkung.Jenis perintang ini dipanggil perintang tak linear.Hubungan tak linear ini sering diperlukan dalam litar elektronik.
Fuse Resistor: Juga dipanggil perintang fius, ia biasanya memainkan peranan ganda perintang dan fius.Apabila litar gagal dan kuasa melebihi penarafannya, ia terbakar seperti sekering, memecahkan litar..Resistor fius biasanya mempunyai nilai rintangan yang rendah (0.33Ω hingga 10kΩ) dan kuasa rendah.
Perintang sensitif.Perintang sensitif sensitif terhadap kuantiti fizikal tertentu (seperti suhu, kelembapan, cahaya, voltan, daya mekanikal, kepekatan gas, dan sebagainya).Apabila kuantiti fizikal ini berubah, rintangan perintang sensitif juga berubah.Kebolehubahan.Ia berubah mengikut perubahan dalam kuantiti fizikal dan mewakili nilai rintangan yang berbeza.Menurut kuantiti fizikal yang sensitif, perintang sensitif boleh dibahagikan kepada suhu sensitif, sensitif kelembapan, sensitif, sensitif, sensitif, sensitif, sensitif, sensitif dan sensitif sensitif terhadap suhu.Bahan -bahan yang digunakan dalam perintang sensitif hampir selalu bahan semikonduktor.Resistor ini juga dipanggil perintang semikonduktor.
Peranan rintangan
Jika rintangan perintang hampir dengan 0Ω, maka perintang tidak mempunyai kesan untuk mencegah aliran arus.Litar yang disambungkan selari dengan perintang ini dipendekkan dan arus menjadi tak terhingga.Jika rintangan tidak terhingga atau sangat besar, gelung dalam siri dengan perintang boleh dianggap sebagai litar terbuka dan arus adalah sifar.
Resistor yang biasa digunakan dalam industri jatuh di antara kedua -dua ekstrem ini.Ia mempunyai nilai rintangan tertentu dan boleh membawa arus tertentu.Resistor terutamanya digunakan dalam litar untuk mengawal dan menstabilkan arus dan voltan.Mereka boleh digunakan sebagai shunt, pembahagi voltan, dan litar pemadanan beban.Bergantung pada keperluan litar, maklum balas negatif atau litar penguat maklum balas positif, penukar voltan ke semasa, overvoltage input atau komponen perlindungan overcurrent juga boleh digunakan, dan litar RC boleh digunakan sebagai pengayun, penapis, bypass, perbezaan, integrator dan integrator dan integrator dan integrator dan integrator dan integrator dan integrator dan integratorlitar masa, komponen yang dikonfigurasi secara kekal.
Induktor
Rajah 2: Induktor
Satu induktor, juga ditandakan sebagai induktor reaktif, menaruh perhatian terhadap perubahan semasa -daya elektromotif perisai terhadap surut dan aliran arus.Secara struktural serupa dengan penggulungan pengubah tunggal, induktor biasanya berkahwin dengan gegelung, perisai, dan teras ke dalam entiti tunggal.Dalam keadaan terperinci, induktor menentang arus dengan tekad yang tegas, aliran yang tegas menentang pelanggaran litar.
Simbol untuk induktansi: L.
Unit induktansi adalah Henry (H), dengan kilauannya yang lebih kecil Millihenry (MH) dan Microhenry (μH).Penukarannya adalah segar: 1H = 10^3MH = 10^6μH = 10^9NH.
Memberi tumpuan kepada parameter teras:
Induktansi
Ini mengukur ciri-ciri diri yang mencerminkan kehebatan magnet induktor.Berakar dalam giliran gegelung, strategi penggulungan, kehadiran dan bahan teras, induktansi adalah kemunculan kapasiti induksi magnet.Lebih banyak giliran, lebih ketat -induktansi.Inti magnet selanjutnya menguatkan kesan ini, kebolehtelapan teras secara langsung berpadanan dengan kenaikan induktansi.
Unit asas induktansi adalah Hen, yang diwakili oleh huruf "H".Unit yang biasa digunakan ialah millihenries (MH) dan microhenries (μH).Hubungan antara mereka ialah: 1H = 1000mh, 1mh = 1000μH.
Arus dinilai
Arus yang dinilai adalah arus maksimum yang induktor boleh mengendalikan di bawah keadaan operasi yang boleh diterima.Jika arus operasi melebihi arus yang diberi nilai, induktor akan mengubah parameter operasi kerana haba dan mungkin terbakar kerana overcurrent.
Rajah 3: teras magnet
Penggunaan Fungsian
Induktor dalam litar terutamanya memainkan peranan perisai isyarat, penapisan bunyi, penstabilan semasa dan penindasan gangguan elektromagnet, serta penapisan, menjana, melambatkan dan menindas fungsi.Peranan yang paling biasa induktor dalam litar adalah untuk membentuk litar penapis LC dengan kapasitor.Kapasitor mempunyai ciri -ciri "menyekat DC dan menyekat AC", sementara induktor mempunyai ciri -ciri "lulus DC dan menyekat AC".Apabila arus DC yang mengandungi sejumlah besar bunyi mengalir melalui litar penapis LC, isyarat AC palsu diserap oleh haba dalam induktor.
Penjelasan
Dalam leksikon arus langsung (DC), "Forward DC" menandakan pengunduran induktor.Sekiranya rintangan gegelung induktor ditinggalkan, DC mendapati jalan rintangan yang paling sedikit, mengalir tidak terkawal.Biasanya, rintangan gegelung terhadap DC adalah minuscule, hampir diabaikan dalam analisis.
Rintangan AC adalah cerita lain.Di sini, induktor bertindak sebagai penjaga, mengatasi aliran arus berselang (AC) dengan reaksi induktifnya -perintang dalam haknya sendiri.
Induktor adalah antitesis kapasitor , juara kesinambungan untuk DC dan halangan terhadap kegelisahan AC.Melalui induktor, DC menemui rintangan yang sama hanya dengan dawai gegelung, menyebabkan penurunan voltan remeh.Memperkenalkan AC, dan gegelung membalas, menimbulkan daya elektromotif yang disebabkan oleh diri sendiri di hujungnya.Kekuatan ini sejajar dengan voltan yang digunakan, mengatasi percubaan AC untuk lulus.Induktor adalah konduktif kepada DC, ketat kepada AC, dan sebagai kekerapan naik, begitu pula rintangan mereka.Dipasangkan dengan kapasitor, induktor memainkan peranan penting dalam membuat penapis LC, pengayun, dan komponen litar lain seperti gelung semasa, transformer, dan relay.
Kapasitansi
Rajah 4: Kapasitian
Kapasiti, surga caj, diukur dalam farads (f) dan dilambangkan oleh 'c'.Ia merangkumi kebolehan kapasitor untuk penyimpanan caj, kontinjen pada perbezaan potensi perbezaan.
Dalam bidang litar, kapasitans adalah penting;Ia adalah linchpin dalam fungsi -fungsi dari penghalusan bekalan kuasa kepada pergudangan tenaga dan juga pemprosesan isyarat.Caj kapasitor (q), dibahagikan dengan voltan (U) yang merangkumi elektrodnya, mentakrifkan kapasitansinya.Oleh itu, kita mempunyai C, simbol yang mengasingkan identiti kapasitor.
Inilah persamaan yang mengikat mereka: c = εs/d = εs/4πkd (dalam vakum) = q/u.
Penukaran unit
Unit -unit morph merentasi skala dalam permaidani SI: cawangan Farad (F) ke dalam millifarad (MF), microfarad (μF), nanofarad (NF), dan picofarad (pf), masing -masing berbisik atau menjerit dalam paduan kapasiti.
Untuk menavigasi skala ini, ingatlah:
1 Farad (F) sama dengan 1000 millifarad (MF) atau mikrofarad juta (μF) yang mengejutkan.
Mikrofarad (μF) diterjemahkan kepada 1000 nanofarad (NF) atau satu juta picofarads (PF).
Rajah 5: Penukaran Unit
Formula
Jika perbezaan potensi antara kedua -dua peringkat dalam kapasitor adalah 1 V dan caj adalah 1 coulomb, maka kapasitansi kapasitor adalah 1 farad.per jam.C = q/u.Walau bagaimanapun, nilai kapasitor tidak ditentukan oleh q (caj) atau u (voltan).Jam.Kapasiti ditentukan oleh formula: C = εs/4πkd.Di mana ε adalah malar, s ialah kawasan yang menghadap tiang kapasitor, d ialah jarak antara tiang kapasitor, dan k ialah pemalar daya elektrostatik.Kapasiti kapasitor plat selari konvensional adalah c = εs/d (di mana ε adalah pemalar dielektrik medium antara plat, s adalah kawasan plat, dan d ialah jarak antara plat).
Cari formula:
Formula untuk menghubungkan beberapa kapasitor selari adalah c = c1+c2+c3+...+cn
Formula untuk menghubungkan beberapa kapasitor dalam siri: 1/c = 1/c1+1/c2+...+1/cn
Peranan kapasitor
Bypass
Bypass Capacitors adalah peranti penyimpanan tenaga yang mengimbangi output pengawal selia dan mengurangkan beban dengan membekalkan kuasa kepada peranti tempatan.Seperti bateri kecil, memintas kapasitor mengenakan dan menunaikan peranti.
Decoupling
Ini adalah shunt, juga dikenali sebagai crossover.Dari sudut pandangan litar, apabila kapasiti beban agak besar, litar kawalan mesti mengenakan dan menunaikan kapasitor untuk menyelesaikan penukaran isyarat.Jika cerun curam, arus akan agak besar, yang mempengaruhi operasi normal.Peringkat depan dipanggil "klac".Fungsi kapasitor decoupling adalah untuk bertindak sebagai "bateri", bertindak balas terhadap perubahan dalam litar kawalan, elakkan gangguan bersama, dan selanjutnya mengurangkan rintangan gangguan frekuensi tinggi antara bekalan kuasa dan tanah rujukan litar.
Penapis
Secara teorinya, dengan mengandaikan bahawa kapasitor adalah kapasitor tulen, semakin besar kapasitor, semakin rendah impedans dan semakin tinggi kekerapan arus mengalir melaluinya.Tetapi pada hakikatnya, kapasitor di atas 1 μF kebanyakannya kapasitor elektrolitik dengan komponen induktif yang besar, jadi kekerapan semasa adalah tinggi, tetapi rintangan meningkat.Kadang -kadang anda akan melihat kapasitor elektrolitik yang besar selari dengan kapasitor kecil.Kapasitor besar menyaring frekuensi rendah dan kapasitor kecil menyaring frekuensi tinggi.Fungsi kapasitor adalah untuk menukar arus bergantian untuk mengarahkan arus dan menyekat frekuensi tinggi dari frekuensi rendah.Semakin besar kapasitor, semakin mudah untuk menjalankan arus frekuensi tinggi.
Penyimpanan Tenaga
Kapasitor penyimpanan mengumpul caj melalui penerus dan memindahkan tenaga yang disimpan ke output bekalan kuasa melalui litar penukar.Biasanya, kapasitor elektrolitik aluminium digunakan dengan penarafan voltan dalam julat 40 hingga 450 V DC dan kapasitans dalam julat 220 hingga 150,000 μF.Bergantung pada keperluan kuasa, peranti ini kadang -kadang disambungkan secara siri, selari, atau dalam kombinasi.Untuk bekalan kuasa lebih besar daripada 10 kW, kapasitor skru-terminal yang lebih besar biasanya digunakan.
Itu meliputi semua kandungan artikel ini.Sekiranya anda mempunyai sebarang pertanyaan, sila hubungi kami.Ariat akan membalas anda dengan segera.