на 2023/12/18 2,399

Разбиране на основите: Съпротива на индуктивността и заден план

В сложния танц на електротехниката трио от основни елементи заема централна сцена: индуктивност, съпротива и капацитет.Всеки носи уникални черти, които диктуват динамичните ритми на електронните вериги.Тук ние тръгваме на пътешествие, за да дешифрираме сложността на тези компоненти, да разкрием техните различни роли и практически приложения в огромния електрически оркестър.Индуктивност, с магнитния си магьосник;съпротива, непоколебим вратар на текущия поток;и капацитет, гъвкавият пазител на електрическия заряд, всички се сближават, за да създадат симфонията, която захранва нашия електронен свят.

Каталог

Съпротива

Фигура 1: Съпротивление

Съпротивлението - вроденото предизвикателство на проводника към електрическия ток - се обозначава от 'R'.Величината му зависи от размерите на проводника, грима на материала и температурата на околната среда.Позовавайки се на закона на Ом, ние формулираме тази връзка: i = u/r, по този начин r = u/i.Ом, символизиран от гръцката буква Omega (ω), стои като мярка на съпротивлението, със своя род: Kiloohm (kΩ), Megohm (MΩ) и Milliohm (MΩ).

Самотният ом определя съпротивлението, когато един волт коаксира един ампер през проводника.

Резистори Служи като пазители на портите, ограничавайки бързането на електрическия ток.Терминът „резистор“ не само обозначава свойство, но и кръщава самите компоненти, предназначени да го поддържат.

Ето моментна снимка на тези компоненти:

Изработени от материали, които балкират при потока на тока, резисторите приемат форма, предназначена да царува в електрически хаос в рамките на верига.Фиксираните резистори стоят на земята си, неизменни.За разлика от това, потенциометърът или реостатът - променливи резистори - да позволят за контролирана дисперсия в съпротивлението.

Идеалният резистор е линеен и мигновеният ток през него е пропорционален на моменталното напрежение, приложено към него.За някои специални резистори, като термистори, вастори и сензорни елементи, има нелинейна връзка между напрежението и тока.

Основният принцип

Резисторът се състои от три части: тялото на резистора, рамката и терминала (резисторното тяло и SSR рамката се комбинират в една).Само резисторът определя стойността на съпротивлението.

Класификация на характеристиките на тока и напрежението

Съпротивлението на проводник е почти постоянно при определена температура.Над определена стойност това съпротивление се нарича линейно съпротивление.Стойността на съпротивлението на някои резистори се променя значително с ток (или напрежение), а характеристиката на тока-напрежение показва крива.Този тип резистор се нарича нелинеен резистор.Тези нелинейни връзки често са необходими в електронните схеми.

Резистор на предпазител: Наричан още резистор на предпазител, той обикновено играе двойната роля на резистора и предпазителя.Когато една верига се провали и мощността надвишава оценката си, тя гори като предпазител, разбивайки веригата..Резисторите на предпазителя обикновено имат ниски стойности на съпротивление (0.33Ω до 10kΩ) и ниска мощност.

Чувствителни резистори.Чувствителните резистори са чувствителни към определени физически количества (като температура, влажност, светлина, напрежение, механична сила, концентрация на газ и др.).Когато тези физически количества се променят, съпротивлението на чувствителния резистор също се променя.Променливост.Той се променя според промените във физическите количества и представлява различни стойности на съпротивлението.Според чувствителните физически количества, чувствителните резистори могат да бъдат разделени на чувствителни към температурата, чувствителни към влажността, чувствителни към светлината, чувствителни към налягането, чувствителни към силата, чувствителни към магнитно и чувствителни към газ чувствителни резистори.Материалите, използвани в чувствителни резистори, почти винаги са полупроводникови материали.Тези резистори също се наричат ​​полупроводникови резистори.

Ролята на съпротивата

Ако съпротивлението на резистора е близо до 0Ω, тогава резисторът няма ефект върху предотвратяването на потока на тока.Веригата, свързана успоредно с този резистор, е къса и токът става безкраен.Ако съпротивлението е безкрайно или много голямо, цикълът последователно с резистора може да се счита за отворена верига, а токът е нула.

Резисторите, които обикновено се използват в индустрията, попадат някъде между тези две крайности.Той има определена стойност на съпротивлението и може да носи определен ток.Резисторите се използват предимно във вериги за регулиране и стабилизиране на тока и напрежение.Те могат да се използват като шунти, разделители на напрежението и вериги за съвпадение на натоварване.В зависимост от изискванията на веригата, отрицателната обратна връзка или положителните вериги за усилвател за обратна връзка, преобразуватели на напрежение към ток, входни компоненти за пренапрежение или свръхток за защита, и RC веригата може да се използва като осцилатор, филтър, байпас, диференциал, интегратор и интегратор и интегратор и интегратор и интегратор и интегратор и интегратор и интегратор и интегратор и интегратор и интегратор и интегратор и интегратор и интегратор и интегратор и интегратор и интегратор и интегратор и интегратор и интегратор и интегратор и интегратор и интегратор и интегратор и интегратор и интегратор и интегратор и интегратор и интегратор и интегратор и интегратор и интегратор и интегратор и интеграторВремеви вериги, постоянно конфигурирани компоненти.

Индуктор

Фигура 2: Индуктор

Индукторът, също маркиран като реактивен индуктор, стои в противоречие с промените в тока - неговата електромотивна сила е щит срещу приливите и потока на тока.Структурно сходно с намотка на самотен трансформатор, индуктор обикновено се жени за намотка, щит и сърцевина в единствено число.В своето спокойно състояние индуктор се съпротивлява на ток със стоически решимост, непоколебимо противопоставящ се поток върху нарушаването на веригата.

Символ за индуктивност: L.

Индуктивната единица е Henry (H), с по -малкия си родственик на Millihenry (MH) и Microhenry (μH).Конверсията е хрупкава: 1H = 10^3MH = 10^6μH = 10^9nh.

Фокусиране върху основните параметри:

Индуктивност

Тази саморефлективна черта измерва магнитната доблест на индуктора.Вкоренен в завоите на бобината, стратегията за намотка, присъствието и материала на ядрото, индуктивността е разказ за магнитния индукционен капацитет.Повече завои, повече стягане - повече индуктивност.Магнитното ядро ​​допълнително усилва този ефект, пропускливостта на ядрото пряко пропорционално на възнесението на индуктивността.

Основната единица за индуктивност е кокошка, представена от буквата "H".Често използваните единици са милихи (MH) и Microhenries (μH).Връзката между тях е: 1h = 1000mh, 1mh = 1000μH.

Оценен ток

Номиналният ток е максималният ток, с който индукторът може да се справи при приемливи работни условия.Ако оперативният ток надвиши номиналния ток, индукторът ще промени своите работни параметри поради топлина и дори може да изгори поради прекомерно течение.

Фигура 3: Магнитно ядро

Функционална употреба

Индукторът във веригата играе главно ролята на екраниране на сигнала, филтриране на шума, стабилизиране на тока и потискане на електромагнитните интерференции, както и филтриране, генериране, забавяне и потискане на функциите.Най -честата роля на индуктор в веригата е да се образува LC филтърна верига с кондензатор.Кондензаторите имат характеристиките на "блокиране на постоянен ток и блокиране на променлив ток", докато индукторите имат характеристиките на "преминаване на DC и блокиране на променлив ток".Когато постоянен ток, съдържащ голямо количество шум, тече през LC филтърната верига, фалшивият променлив сигнал се абсорбира от топлината в индуктора.

Обяснение

В лексикона на директни токове (DC) "напред DC" сигнализира за изключване на индуктор.Ако съпротивлението на бобината на индуктора бъде пропуснато, DC намира път с най -малко съпротивление, тече безпрепятствено.Обикновено устойчивостта на бобината към DC е незначителна, почти незначителна при анализи.

Устойчивостта на променлив ток е друга история.Тук индукторът действа като страж, противодействайки на потока на променлив ток (AC) с индуктивната си реакция - резистор сама по себе си.

Индукторите са антитезата на кондензатори , Шампиони за приемственост за DC и бариери срещу непостоянството на AC.Чрез индуктор, постоянен ток среща съпротивление, еквивалентно само на жицата на бобината, което води до тривиално спад на напрежението.Въведете AC и намотката отмъщава, като вдига самостоятелна електромотивна сила в краищата му.Тази сила се привежда в съответствие с приложеното напрежение, противопоставяйки се на опита на AC да премине.Индукторите са проводими до DC, ограничаващи до променлив ток и като честота се издигат, така и тяхната съпротивление.Сдвоени с кондензатори, индукторите играят важна роля за изработването на LC филтри, осцилатори и други компоненти на веригата като текущи бримки, трансформатори и релета.

Капацитет

Фигура 4: капацитет

Капацитетът, убежището на заряда, се измерва в Farads (F) и се символизира от 'C'.Той капсулира способността на кондензатора за съхранение на заряд, зависима от влиянието на потенциалната разлика.

В сферата на веригите капацитетът е основен;Това е Linchpin във функции, вариращи от усъвършенстване на захранването до складиране на енергия и дори обработка на сигнали.Зарядът на кондензатора (q), разделен на напрежението (U), обхващащ електродите му, определя неговия капацитет.По този начин имаме C, символът, който предвещава самоличността на кондензатора.

Ето уравнението, което ги свързва: c = εs/d = εs/4πkd (във вакуум) = q/u.

Преобразуване на единица

Единиците се превръщат в мащаби в гоблена SI: Фарад (F) се разклонява в Милифарад (MF), микрофарад (µF), нанофарад (NF) и Picofarad (PF), всеки шепот или вик в хор на капацитета.

За да се ориентирате в тези везни, не забравяйте:

1 FARAD (F) е равен на 1000 милифаради (MF) или поразителни милиони микрофаради (µF).

Микрофарад (µF) се превежда на 1000 нанофаради (NF) или милион пикофаради (PF).

Фигура 5: Преобразуване на единица

Формула

Ако потенциалната разлика между двата етапа в кондензатор е 1 V, а зарядът е 1 кулом, тогава капацитетът на кондензатора е 1 фарад.на час.C = q/u.Стойността на кондензатора обаче не се определя от Q (заряд) или U (напрежение).Час.Капацитетът се определя от формулата: c = εs/4πkd.Когато ε е константа, S е зоната, обърната към полюсите на кондензатора, D е разстоянието между полюсите на кондензатора, а K е константата на електростатичната сила.Капацитетът на конвенционален кондензатор на паралелна плоча е c = εs/d (където ε е диелектричната константа на средата между плочите, S е площта на плочата, а D е разстоянието между плочите).

Намерете формулата:

Формулата за свързване на няколко кондензатора паралелно е C = C1+C2+C3+...+CN

Формулата за свързване на няколко кондензатора последователно: 1/c = 1/c1+1/c2+...+1/cn

Ролята на кондензаторите

Байпас

Байпасните кондензатори са устройства за съхранение на енергия, които балансират регулатора и намаляват натоварването чрез доставка на мощност на локални устройства.Подобно на малките батерии, байпасните кондензатори зареждат и изхвърлят устройството.

Отделяне

Това е шунт, известен още като кросоувър.От гледна точка на веригата, когато капацитетът на товара е сравнително голям, контролната верига трябва да зарежда и изхвърля кондензатора, за да завърши преобразуването на сигнала.Ако наклонът е стръмен, токът ще бъде сравнително голям, което ще се отрази на нормалната работа.Предният етап се нарича "съединител".Функцията на кондензатора за отделяне е да действа като "батерия", да реагира на промените в контролната верига, да избягва взаимните смущения и допълнително да намали съпротивлението на високочестотните смущения между захранването и референтното място на веригата.

Филтър

Теоретично, ако се приеме, че кондензаторът е чист кондензатор, толкова по -голям е кондензаторът, толкова по -нисък е импедансът и по -високата честота на тока, преминаваща през него.Но в действителност кондензаторите над 1 µF са предимно електролитични кондензатори с големи индуктивни компоненти, така че честотата на тока е висока, но съпротивлението се увеличава.Понякога ще видите големи електролитични кондензатори успоредно с малки кондензатори.Големите кондензатори филтрират ниските честоти, а малките кондензатори филтрират високите честоти.Функцията на кондензатора е да преобразува променлив ток в директен ток и да блокира високи честоти от ниски честоти.Колкото по-голям е кондензаторът, толкова по-лесно е да се провежда високочестотен ток.

Съхранение на енергия

Кондензаторът за съхранение събира заряд през изправител и прехвърля съхранената енергия в изхода на захранването през веригата на конвертора.Обикновено алуминиевите електролитични кондензатори се използват с оценка на напрежението в диапазона от 40 до 450 V DC и капацитет в диапазона от 220 до 150 000 μF.В зависимост от изискванията за мощност, тези устройства понякога са свързани последователно, паралелно или в комбинация.За захранване по-големи от 10 kW обикновено се използват по-големи винтови кондензатори.

Това обхваща цялото съдържание на тази статия.Ако имате въпроси, не се колебайте да се свържете с нас.Ariat ще ви отговори незабавно.