درک اصول: مقاومت در برابر القاء ، و مقادیر
در رقص پیچیده مهندسی برق ، سه گانه از عناصر اساسی مرحله مرکزی را به خود اختصاص می دهد: القاء ، مقاومت و ظرفیت.هر یک از صفات منحصر به فرد را نشان می دهد که ریتم پویا مدارهای الکترونیکی را دیکته می کند.در اینجا ، ما به سفری برای رمزگشایی پیچیدگی های این مؤلفه ها ، برای کشف نقش های متمایز و کاربردهای عملی آنها در ارکستر وسیع الکتریکی می پردازیم.القاء ، با جادوگری شار مغناطیسی.مقاومت ، دروازه بان ثابت جریان جریان ؛و خازن ، متولی چابک شارژ برقی ، همه برای ایجاد سمفونی که به دنیای الکترونیکی ما قدرت می دهد ، همگرا می شوند.
مقاومت - مخالفت ذاتی یک هادی نسبت به جریان الکتریکی - که توسط "R" مشخص شده است.بزرگی آن به ابعاد هادی ، آرایش مواد و دمای محیط وابسته است.با استناد به قانون اهم ، ما این رابطه را بیان می کنیم: i = u/r ، بنابراین r = u/i.اهم ، که توسط نامه یونانی امگا (ω) نماد است ، با خویشاوندان خود به عنوان اندازه گیری مقاومت در نظر گرفته شده است: Kiloohm (kΩ) ، megohm (MΩ) و Milliohm (MΩ).
یک اهم انفرادی مقاومت را تعریف می کند وقتی که یک ولت یک آمپر را از طریق هادی می کند.
مقاومتها به عنوان نگهبان در دروازه ها عمل می کنند و عجله جریان الکتریکی را مهار می کنند.اصطلاح "مقاومت" نه تنها نشانگر یک ملک است بلکه مؤلفه هایی را که برای حمایت از آن طراحی شده اند ، مسیح می کند.
در اینجا عکس فوری از این مؤلفه ها آورده شده است:
مقاومت در برابر موادی که در جریان جریان قرار دارند ، مقاومت هایی را به معنای سلطنت در هرج و مرج الکتریکی در یک مدار اتخاذ می کنند.مقاومتهای ثابت در زمین خود ایستاده اند ، تغییر ناپذیر.در مقابل ، پتانسیلومتر یا رئاستات - مقاومتهای متغیر - برای یک واریانس کنترل شده در مقاومت.
یک مقاومت ایده آل خطی است و جریان آنی از طریق آن متناسب با ولتاژ آنی است که روی آن اعمال می شود.برای برخی از مقاومت های خاص ، مانند ترمیستورها ، واریستورها و عناصر سنجش ، رابطه غیر خطی بین ولتاژ و جریان وجود دارد.
اصل اساسی
مقاومت از سه قسمت تشکیل شده است: بدن مقاومت ، قاب و ترمینال (بدن مقاومت و قاب SSR به یک ترکیب می شوند).فقط مقاومت مقدار مقاومت را تعیین می کند.
طبقه بندی خصوصیات فعلی و ولتاژ
مقاومت یک هادی در دمای معینی تقریباً ثابت است.بالاتر از یک مقدار خاص ، این مقاومت مقاومت خطی نامیده می شود.مقدار مقاومت برخی از مقاومت ها با جریان (یا ولتاژ) بسیار تغییر می کند ، و ویژگی ولتاژ جریان منحنی را نشان می دهد.به این نوع مقاومت ، مقاومت غیرخطی گفته می شود.این روابط غیرخطی اغلب در مدارهای الکترونیکی مورد نیاز است.
(1) مقاومت فیوز: همچنین به آن مقاومت فیوز گفته می شود ، به طور کلی نقش دوگانه مقاومت و فیوز را ایفا می کند.هنگامی که یک مدار از بین می رود و قدرت از رتبه خود فراتر می رود ، مانند فیوز می سوزد و مدار را می شکند.بشرمقاومت های فیوز به طور معمول دارای مقادیر مقاومت کم (33 33 تا 10kΩ) و قدرت کم هستند.
(2) مقاومتهای حساس.مقاومتهای حساس به مقادیر فیزیکی خاصی حساس هستند (مانند دما ، رطوبت ، نور ، ولتاژ ، نیروی مکانیکی ، غلظت گاز و غیره).هنگامی که این مقادیر فیزیکی تغییر می کنند ، مقاومت مقاومت حساس نیز تغییر می کند.تنوعبا توجه به تغییرات در مقادیر فیزیکی تغییر می کند و مقادیر مقاومت متفاوتی را نشان می دهد.با توجه به مقادیر فیزیکی حساس ، مقاومتهای حساس می توانند به مقاومتهای حساس به دما ، حساس به رطوبت ، حساس به نور ، حساس به فشار ، حساس به نیرو ، حساس به مغناطیسی و حساس به گاز تقسیم شوند.مواد مورد استفاده در مقاومتهای حساس تقریباً همیشه مواد نیمه هادی هستند.این مقاومت ها نیز مقاومت های نیمه هادی نامیده می شوند.
نقش مقاومت
اگر مقاومت مقاومت نزدیک به 0Ω باشد ، مقاومت در جلوگیری از جریان جریان هیچ تاثیری ندارد.مدار متصل به موازات این مقاومت کوتاه می شود و جریان بی نهایت می شود.اگر مقاومت نامتناهی یا بسیار بزرگ باشد ، حلقه در سری با مقاومت را می توان یک مدار باز در نظر گرفت و جریان صفر است.
مقاومت هایی که معمولاً در صنعت مورد استفاده قرار می گیرد در جایی بین این دو افراط قرار می گیرد.این مقدار مقاومت خاصی دارد و می تواند جریان خاصی را به همراه داشته باشد.مقاومت در درجه اول در مدارها برای تنظیم و تثبیت جریان و ولتاژ استفاده می شود.آنها می توانند به عنوان شنت ، تقسیم کننده ولتاژ و مدارهای تطبیق بار استفاده شوند.بسته به نیاز مدار ، بازخورد منفی یا مدارهای تقویت کننده بازخورد مثبت ، مبدل های ولتاژ به جریان ، ولتاژ ورودی یا اجزای حفاظت بیش از حد جریان نیز می توانند مورد استفاده قرار گیرند ، و مدار RC می تواند به عنوان نوسان ساز ، فیلتر ، بای پس ، دیفرانسیل ، یکپارچه سازی و استفاده شود.مدارهای زمان بندی ، مؤلفه های پیکربندی شده دائمی.
یک سلف ، همچنین به عنوان یک سلف واکنشی برچسب گذاری شده است ، در برابر تغییر جریان است - نیروی الکتروموتوری آن یک سپر در برابر EBB و جریان جریان است.از نظر ساختاری شبیه به سیم پیچ ترانسفورماتور تنها ، یک سلف به طور معمول با سیم پیچ ، سپر و هسته به یک موجود واحد ازدواج می کند.در حالت سکونت خود ، یک سلف با قاطعیت استوایی مقاومت می کند ، و جریان متضاد بر نقض مدار است.
نماد القاء: L.
واحد القاء هنری (H) است که با خویشاوند کوچکتر آن مزارع (MH) و میکرونی (μH) است.تبدیل واضح است: 1H = 10^3MH = 10^6μH = 10^9NH.
با تمرکز بر پارامترهای اصلی:
(1) القاء
این صفت خود بازتابنده قدرت مغناطیسی سلف را به دست می آورد.ریشه در چرخش سیم پیچ ، استراتژی سیم پیچ ، حضور و مواد هسته ، القاء یک قضیه از ظرفیت القاء مغناطیسی است.چرخش بیشتر ، سفتی بیشتر - القاء بیشتر.یک هسته مغناطیسی این اثر را تقویت می کند ، نفوذپذیری هسته به طور مستقیم با صعود القایی متناسب است.
واحد اصلی القاء مرغ است که با حرف "H" نشان داده شده است.واحدهای معمولاً مورد استفاده مزارع (MH) و ریزگردها (μH) هستند.رابطه بین آنها: 1H = 1000MH ، 1MH = 1000μH.
(2) جریان دارای امتیاز
جریان امتیاز حداکثر جریان است که سلف در شرایط عملیاتی قابل قبول می تواند از عهده آن برآید.اگر جریان عملیاتی بیش از جریان امتیاز باشد ، سلف پارامترهای عملیاتی خود را به دلیل گرما تغییر می دهد و حتی به دلیل بیش از حد ممکن است از بین برود.
کاربردی
سلف در مدار عمدتا نقش محافظ سیگنال ، فیلتر نویز ، تثبیت جریان و سرکوب تداخل الکترومغناطیسی و همچنین فیلتر ، تولید ، تأخیر و سرکوب عملکرد را ایفا می کند.شایع ترین نقش یک سلف در یک مدار تشکیل مدار فیلتر LC با خازن است.خازن ها ویژگی های "مسدود کردن DC و مسدود کردن AC" را دارند ، در حالی که سلف ها ویژگی های "عبور DC و مسدود کردن AC" را دارند.هنگامی که یک جریان DC حاوی مقدار زیادی سر و صدا از طریق مدار فیلتر LC جریان می یابد ، سیگنال AC اسپوریک توسط گرما در سلف جذب می شود.
توضیح
در واژگان جریانهای مستقیم (DC) ، "Forward DC" نشانگر عدم پذیرش یک سلف است.در صورت حذف مقاومت سیم پیچ سلف ، DC مسیری با کمترین مقاومت را پیدا می کند و بدون فشار جریان می یابد.به طور معمول ، مقاومت سیم پیچ در برابر DC کوچک است ، در تجزیه و تحلیل تقریباً ناچیز است.
مقاومت AC داستان دیگری است.در اینجا ، یک سلف به عنوان یک فرستنده عمل می کند و در مقابل جریان جریان متناوب (AC) با واکنش القایی خود قرار می گیرد - یک مقاومت در نوع خود.
سلف ها آنتی بادی خازن ها ، قهرمانان استمرار برای DC و موانع در برابر بی پروا بودن AC هستند.از طریق سلف ، DC فقط با سیم سیم پیچ مقاومت می کند و باعث افت ولتاژ بی اهمیت می شود.AC را معرفی کنید ، و سیم پیچ را تلافی کنید و یک نیروی الکتروموتوری ناشی از خود را در انتهای آن قرار دهید.این نیرو با ولتاژ کاربردی هماهنگ است و در مقابله با تلاش AC برای عبور است.سلف ها برای DC ، محدود کننده به AC هستند و با صعود فرکانس ، مقاومت آنها نیز انجام می شود.با خازن ها ، سلف ها در ساخت فیلترهای LC ، نوسان سازها و سایر اجزای مدار مانند حلقه های فعلی ، ترانسفورماتورها و رله ها نقش دارند.
خازن ، پناهگاه شارژ ، در فارادس (F) اندازه گیری می شود و توسط "C" نماد می شود.این استعداد خازن را برای ذخیره سازی بار ، مشروط بر تغییر اختلاف بالقوه محاصره می کند.
در قلمرو مدارها ، ظرفیت محوری است.این توابع در توابع از پالایش منبع تغذیه تا انبارداری انرژی و حتی پردازش سیگنال است.شارژ خازن (Q) ، تقسیم بر ولتاژ (U) که الکترودهای آن را پوشانده است ، ظرفیت آن را تعریف می کند.بنابراین ، ما C داریم ، نمادی که هویت خازن را به دست می آورد.
در اینجا معادله ای است که آنها را به هم متصل می کند: c = εs/d = εs/4πkd (در خلاء) = q/u.
تبدیل واحد
واحدها در مقیاس های Tapestry SI در مقیاس: Farad (F) به Millifarad (MF) ، Microfarad (μF) ، Nanofarad (NF) و Picofarad (PF) ، هر کدام یک زمزمه یا فریاد در گروه کر ظرفیت.
برای حرکت در این مقیاس ها ، به یاد داشته باشید:
1 فاراد (f) برابر با 1000 میلی متر (MF) یا یک میلیون میکروفاراد مبهم (μF) است.
میکروفراد (μF) به 1000 نانوذرات (NF) یا یک میلیون Picofarads (PF) ترجمه می شود.
فرمول
اگر اختلاف بالقوه بین دو مرحله در یک خازن 1 ولت باشد و بار 1 کولوم است ، پس از آن خازن خازن 1 فاراد است.در هر ساعتc = q/u.با این حال ، مقدار خازن توسط Q (بار) یا U (ولتاژ) تعیین نمی شود.ساعتظرفیت توسط فرمول تعیین می شود: C = εS/4πkd.جایی که ε ثابت است ، منطقه ای که رو به قطب های خازن است ، D فاصله بین قطب های خازن است و K ثابت نیروی الکترواستاتیک است.خازن یک خازن صفحه موازی معمولی C = εs/d است (جایی که ε ثابت دی الکتریک محیط بین صفحات است ، S منطقه صفحه است و D فاصله بین صفحات است).
فرمول را پیدا کنید:
فرمول اتصال چندین خازن به طور موازی C = C1+C2+C3+...+CN است
فرمول اتصال چندین خازن در سری: 1/C = 1/C1+1/C2+...+1/CN
نقش خازن ها
(1) بای پس
خازن های بای پس دستگاه های ذخیره سازی انرژی هستند که با تأمین برق به دستگاه های محلی ، بازده تنظیم کننده را متعادل می کنند و بار را کاهش می دهند.مانند باتری های کوچک ، خازن های بای پس دستگاه را شارژ و تخلیه می کنند.
(2) جداسازی
این یک شنت است که به عنوان یک متقاطع نیز شناخته می شود.از نظر مدار ، هنگامی که ظرفیت بار نسبتاً بزرگ باشد ، مدار کنترل باید خازن را شارژ و تخلیه کند تا تبدیل سیگنال را تکمیل کند.اگر شیب شیب دار باشد ، جریان نسبتاً بزرگ خواهد بود و بر عملکرد طبیعی تأثیر می گذارد.مرحله جلو "کلاچ" نامیده می شود.عملکرد خازن جداشونده این است که به عنوان "باتری" عمل کنید ، به تغییرات در مدار کنترل پاسخ دهید ، از تداخل متقابل جلوگیری کنید و مقاومت تداخل فرکانس بالا را بین منبع تغذیه و زمین مرجع مدار کاهش دهید.
(3) فیلتر
از لحاظ تئوریکی ، با فرض اینکه خازن یک خازن خالص است ، خازن بزرگتر ، امپدانس پایین تر و فرکانس جریان جریان از طریق آن بالاتر است.اما در واقعیت ، خازن های بالاتر از 1 میکرومتر بیشتر خازن های الکترولیتی با اجزای القایی بزرگ هستند ، بنابراین فرکانس جریان زیاد است ، اما مقاومت افزایش می یابد.بعضی اوقات خازن های بزرگ الکترولیتی را به موازات خازن های کوچک مشاهده خواهید کرد.خازن های بزرگ فرکانس های کم را فیلتر می کنند و خازن های کوچک فرکانس های بالایی را فیلتر می کنند.عملکرد یک خازن تبدیل جریان متناوب به جریان مستقیم و مسدود کردن فرکانس های زیاد از فرکانس های پایین است.هرچه خازن بزرگتر باشد ، انجام جریان با فرکانس بالا آسان تر است.
(4) ذخیره انرژی
خازن ذخیره سازی بار را از طریق یکسو کننده جمع می کند و انرژی ذخیره شده را به خروجی منبع تغذیه از طریق مدار مبدل منتقل می کند.به طور معمول ، از خازن های الکترولیتی آلومینیومی با رتبه ولتاژ در محدوده 40 تا 450 ولت DC و یک خازن در محدوده 220 تا 150،000 میکرومتر استفاده می شود.بسته به نیاز انرژی ، این دستگاه ها گاهی اوقات به صورت سری ، به صورت موازی یا به صورت ترکیبی متصل می شوند.برای منبع تغذیه بیشتر از 10 کیلو وات ، از خازن های پیچ پیچ بزرگتر استفاده می شود.
این شامل تمام محتوای این مقاله است.اگر سوالی دارید ، احساس راحتی کنید با ما تماس بگیریدبشرآریات بلافاصله به شما پاسخ خواهد داد.