Понимание основ: сопротивление индуктивности, и успеваемость

В запутанном танце электротехники трио фундаментальных элементов занимает центральное место: индуктивность, сопротивление и емкость.Каждый носит уникальные черты, которые определяют динамические ритмы электронных цепей.Здесь мы отправляемся в путешествие, чтобы расшифровать сложности этих компонентов, чтобы раскрыть их различные роли и практическое использование в обширном электрическом оркестре.Индуктивность, с его волшебником магнитного потока;Сопротивление, стойкий привратник потока тока;и емкость, гибкий хранитель электрического заряда, все сходятся, чтобы создать симфонию, которая поддерживает наш электронный мир.

Каталог

Сопротивление

Рисунок 1: Сопротивление

Сопротивление - врожденное неповиновение проводникам электрическому току - обозначено «R».Его величина зависит от размеров проводника, материала и температуры окружающей среды.Вызывая закон Ом, мы формулируем эти отношения: i = u/r, таким образом, r = u/i.Ом, символизируемый греческой буквой омега (ω), стоит в качестве меры сопротивления, с его родственником: килохм (кОм), мегохм (МОм) и Миллиохм (МОМ).

Одиночный Ом определяет сопротивление, когда один вольт уговорит один ампер через проводник.

Резисторы Служить в качестве опекунов у ворот, ограничивая порыв электрического тока.Термин «резистор» не только обозначает собственность, но и хрипет те самые компоненты, предназначенные для его поддержки.

Вот снимок этих компонентов:

Созданные из материалов, которые отказываются от потока тока, резисторы принимают форму, предназначенную для правления в электрическом хаосе в цепи.Фиксированные резисторы стоят на своем, неизбежно.Напротив, потенциометр или реостат - национальные резисторы - позволяют контролировать дисперсию в сопротивлении.

Идеальный резистор является линейным, и мгновенный ток через него пропорционален мгновенному напряжению, применяемому к нему.Для некоторых специальных резисторов, таких как термисторы, варисторы и восприятия, существует нелинейная связь между напряжением и током.

Основной принцип

Резистор состоит из трех частей: корпус резистора, рамки и терминала (тело резистора и рамка SSR объединены в один).Только резистор определяет значение сопротивления.

Классификация характеристик тока и напряжения

Сопротивление проводника почти постоянно при определенной температуре.Выше определенного значения это сопротивление называется линейным сопротивлением.Значение сопротивления некоторых резисторов сильно изменяется с током (или напряжением), а характеристика напряжения тока показывает кривую.Этот тип резистора называется нелинейным резистором.Эти нелинейные отношения часто необходимы в электронных цепях.

Резистор предохранителей: также называемый резистор предохранителей, он обычно играет двойную роль резистора и предохранителя.Когда схема сбои и мощность превышает его рейтинг, она горит, как предохранитель, разбивая цепь.ПолемРезисторы предохранителей обычно имеют низкие значения сопротивления (0,33 Ом до 10 кОм) и низкую мощность.

Чувствительные резисторы.Чувствительные резисторы чувствительны к определенным физическим количествам (например, температуру, влажность, свет, напряжение, механическая сила, концентрация газа и т. Д.).Когда эти физические величины меняются, сопротивление чувствительного резистора также меняется.Изменчивость.Он меняется в соответствии с изменениями в физических количествах и представляет различные значения сопротивления.Согласно чувствительным физическим количествам, чувствительные резисторы можно разделить на чувствительные к температуре, чувствительная к влажности, чувствительное к свету, чувствительное к давлению, чувствительное к силе, чувствительно к силе, магнитно-чувствительные и чувствительные к газу чувствительные резисторы.Материалы, используемые в чувствительных резисторах, почти всегда являются полупроводниковыми материалами.Эти резисторы также называются полупроводниковыми резисторами.

Роль сопротивления

Если сопротивление резистора близко к 0 Ом, то резистор не влияет на предотвращение потока тока.Схема, подключенная параллельно с этим резистором, заключена, и ток становится бесконечным.Если сопротивление является бесконечным или очень большим, петля последовательно с резистором может рассматриваться как разомкнутая цепь, а ток равен нулю.

Резисторы, обычно используемые в промышленности, падают где -то между этими двумя крайностями.Он имеет определенное значение сопротивления и может нести определенный ток.Резисторы в основном используются в цепях для регулирования и стабилизации тока и напряжения.Их можно использовать в качестве шунтов, разделителей напряжения и схем сопоставления нагрузки.В зависимости от требований схемы, схемы отрицательной обратной связи или схемы усилителей обратной связи, преобразователей напряжения в ток, также можно использовать входные компоненты или защиты над перегрузкой, а схема RC может использоваться в качестве генератора, фильтра, обхода, дифференциала, интегратора иСхемы времени, постоянно настроенные компоненты.

Индуктор

Рисунок 2: Индуктор

Индуктор, также помеченный в качестве реактивного индуктора, обозначает изменение тока - его электродвижущая сила - щит против приливы и потока тока.Структурно сродни единственной обмотке трансформатора, индуктор обычно женится на катушке, щите и ядро ​​в единственном объекте.В своем покоящемся состоянии индуктор сопротивляется току со стойкой решимостью, стойко противоположным потоком при нарушении цепи.

Символ индуктивности: Л.

Блок индуктивности - это Генри (H), с его меньшими родственниками Millihenry (MH) и микрогенрией (μH).Преобразование четкое: 1h = 10^3mh = 10^6 мкл = 10^9nh.

Сосредоточив внимание на основных параметрах:

Индуктивность

Эта саморефлексивная черта измеряет магнитное мастерство индуктора.Укоренная в поворотах катушки, стратегии обмотки, присутствия ядра и материала, индуктивность представляет собой характер магнитной индукционной способности.Больше поворотов, больше стеснения - более индуктивность.Магнитное ядро ​​дополнительно усиливает этот эффект, проницаемость ядра, непосредственно пропорциональную восхождению индуктивности.

Основная единица индуктивности - курица, представленная буквой «H».Обычно используемыми единицами являются Millihenries (MH) и микроренары (μH).Связь между ними: 1H = 1000 мх, 1 мм = 1000 мкм.

Рейтинг тока

Номинальный ток - это максимальный ток, который индуктор может обрабатывать в приемлемых условиях эксплуатации.Если эксплуатационный ток превышает номинальный ток, индуктор изменит свои рабочие параметры из -за тепла и может даже сгореть из -за перегрузки.

Рисунок 3: Магнитное ядро

Функциональное использование

Индуктор в цепи в основном играет роль экранирования сигнала, фильтрации шума, стабилизации тока и подавления электромагнитных помех, а также фильтрации, генерирования, задержки и подавления функций.Наиболее распространенная роль индуктора в схеме состоит в том, чтобы сформировать схему фильтра LC с конденсатором.Конденсаторы имеют характеристики «блокировки постоянного тока и блокировки переменного тока», в то время как индукторы обладают характеристиками «прохождения постоянного тока и блокировки переменного тока».Когда ток постоянного тока, содержащий большое количество шума, протекает через схему фильтра LC, флайный сигнал переменного тока поглощается теплом в индукторе.

Объяснение

В лексике прямых токов (DC) «форвард DC» сигнализирует о разъединении индуктора.Если сопротивление катушки индуктора будет опущено, DC находит путь наименьшего сопротивления, текущий беспрепятственный.Как правило, сопротивление катушки к DC незначительно, почти незначительно в анализе.

Сопротивление AC - это еще одна история.Здесь индуктор действует как часовой, противостоящий потоку переменного тока (AC) с его индуктивным реактивным сопротивлением - самостоятельным резистором.

Индукторы - это антитеза конденсаторы , чемпионы непрерывности для DC и барьеров против непостоянства AC.Через индуктор DC сталкивается с сопротивлением, эквивалентным только проволоке катушки, вызывая тривиальное падение напряжения.Введите AC, и катушка отвечает на самостоятельно индуцированную электродвижущую силу на его концах.Эта сила согласуется с приложенным напряжением, противодействуя попытке AC пройти.Индукторы проводят для DC, ограничивают AC и как частота поднимается, так и их сопротивление.В паре с конденсаторами индукторы играют важную роль в создании фильтров LC, генераторов и других компонентов цепи, таких как петли тока, трансформаторы и реле.

Емкость

Рисунок 4: емкость

Емкость, убежище заряда, измеряется в фарадах (F) и символизируется «C».Он инкапсулирует способность конденсатора для хранения заряда, в зависимости от влияния разности потенциалов.

В царстве схем емкость ключевая;Это линчпин в функциях, начиная от уточнения источника питания до энергетического склада и даже обработки сигналов.Заряд конденсатора (Q), разделенный на напряжение (U), охватывающее его электроды, определяет его емкость.Таким образом, у нас есть C, символ, который предвещает личность конденсатора.

Вот уравнение, которое связывает их: c = εs/d = εs/4πkd (в вакууме) = q/u.

Конверсия единицы

Единицы превращаются по масштабам в гобелене Si: Farad (F) ветвя в Миллфарад (MF), MicroFarad (µF), нанофарад (NF) и Picofarad (PF), каждый шепот или крик в хоре емкость.

Чтобы ориентироваться в этих весах, помните:

1 Фарад (F) равняется 1000 миллифарадам (MF) или ошеломляющим миллионам микрофарад (µF).

Микрофарада (µF) переводится на 1000 нанофарад (NF) или миллион пикофарад (PF).

Рисунок 5: Совместное преобразование

Формула

Если разность потенциалов между двумя этапами в конденсаторе составляет 1 В, а заряд составляет 1 кулон, то емкость конденсатора составляет 1 Фарад.в час.C = Q/u.Однако значение конденсатора не определяется Q (заряд) или U (напряжение).Час.Емкость определяется формулой: c = εs/4πkd.Если ε является постоянной, S - область, обращенная на полюсы конденсаторов, D - расстояние между полюсами конденсатора, а k - постоянная электростатическая сила.Емкость обычного конденсатора параллельной пластины составляет c = εs/d (где ε - диэлектрическая проницаемость среды между пластинами, S - площадь пластины, а D - расстояние между пластинами).

Найдите формулу:

Формула для подключения нескольких конденсаторов параллельно - c = c1+c2+c3+...+cn

Формула для соединения нескольких конденсаторов в последовательности: 1/c = 1/c1+1/c2+...+1/cn

Роль конденсаторов

Обход

Обходные конденсаторы - это устройства для хранения энергии, которые балансируют выход регулятора и уменьшают нагрузку, поставляя питание на локальные устройства.Как и небольшие батареи, обходные конденсаторы заряжаются и разряжаются на устройство.

Развязка

Это шунт, также известный как кроссовер.С точки зрения схемы, когда грузоподъемность относительно большая, цепь управления должна зарядить и разряжать конденсатор, чтобы завершить преобразование сигнала.Если наклон будет крутым, ток будет относительно большим, влияя на нормальную работу.Передняя сцена называется «сцепление».Функция конденсатора развязки состоит в том, чтобы действовать как «батарея», реагировать на изменения в цепи управления, избежать взаимных помех и еще больше уменьшить сопротивление высокочастотной интерференции между источником питания и опорным заземлением.

Фильтр

Теоретически, предполагая, что конденсатор является чистым конденсатором, чем больше конденсатор, тем ниже импеданс и чем выше частота тока, протекающего через него.Но в действительности конденсаторы выше 1 мкФ в основном являются электролитическими конденсаторами с большими индуктивными компонентами, поэтому частота тока высока, но сопротивление увеличивается.Иногда вы увидите большие электролитические конденсаторы параллельно с небольшими конденсаторами.Крупные конденсаторы отфильтровали низкие частоты, а небольшие конденсаторы отфильтровали высокие частоты.Функция конденсатора состоит в том, чтобы преобразовать переменный ток в постоянный ток и блокировать высокие частоты с низких частот.Чем больше конденсатор, тем легче провести высокочастотный ток.

Хранение энергии

Конденсатор хранения собирает заряд через выпрямитель и передает хранимую энергию на выходной сигнал питания через схему преобразователя.Как правило, алюминиевые электролитические конденсаторы используются с рейтингом напряжения в диапазоне от 40 до 450 В постоянного тока и емкость в диапазоне от 220 до 150 000 мкл.В зависимости от требований к мощности эти устройства иногда подключаются последовательно, параллельно или в комбинации.Для источников питания более 10 кВт обычно используются винтовые конденсаторы.

Это охватывает все содержание этой статьи.Если у вас есть какие -либо вопросы, не стесняйтесь обращаться к нам.Ариааааат ответит вам быстро.