Comprensione dei fondamentali: resistenza all'induttanza e papacità
Nell'intricata danza dell'ingegneria elettrica, un trio di elementi fondamentali è al centro della scena: induttanza, resistenza e capacità.Ognuno porta tratti unici che determinano i ritmi dinamici dei circuiti elettronici.Qui, intraprendiamo un viaggio per decifrare le complessità di questi componenti, per scoprire i loro ruoli e usi pratici distinti all'interno della vasta orchestra elettrica.Induttanza, con la sua magia del flusso magnetico;Resistenza, il gatekeeper costante del flusso di corrente;e la capacità, l'agile custode della carica elettrica, convergono per creare la sinfonia che alimenta il nostro mondo elettronico.
La resistenza - innata sfida del conduttore alla corrente elettrica - è indicata da "R".La sua grandezza dipende dalle dimensioni del conduttore, dal trucco del materiale e dalla temperatura ambiente.Invocando la legge di Ohm, articoliamo questa relazione: i = u/r, quindi r = u/i.L'OHM, simboleggiato dalla lettera greca Omega (ω), è la misura della resistenza, con i suoi parenti: il kiloohm (kω), megohm (mω) e millihm (Mω).
Un ohm solitario definisce la resistenza quando una volt coasse un ampere attraverso il conduttore.
I resistori fungono da guardiani alle porte, frenando la fretta della corrente elettrica.Il termine "resistenza" non solo indica una proprietà, ma batte anche i componenti progettati per sostenerla.
Ecco un'istantanea di questi componenti:
Modellati da materiali che si bloccano al flusso della corrente, i resistori adottano una forma destinata a regnare nel caos elettrico all'interno di un circuito.I resistori fissi sono il loro terreno, immutabile.Al contrario, il potenziometro o il reostato - resistori variabili - consentire una varianza controllata nella resistenza.
Una resistenza ideale è lineare e la corrente istantanea attraverso di essa è proporzionale alla tensione istantanea applicata ad essa.Per alcuni resistori speciali, come termistori, varisti ed elementi di rilevamento, esiste una relazione non lineare tra tensione e corrente.
Il principio di base
Il resistore è costituito da tre parti: il corpo della resistenza, il telaio e il terminale (il corpo della resistenza e il telaio SSR sono combinati in uno).Solo il resistore determina il valore di resistenza.
Classificazione delle caratteristiche di corrente e tensione
La resistenza di un conduttore è quasi costante a una certa temperatura.Sopra un certo valore, questa resistenza è chiamata resistenza lineare.Il valore di resistenza di alcuni resistori cambia notevolmente con la corrente (o tensione) e la caratteristica della tensione di corrente mostra una curva.Questo tipo di resistenza è chiamato resistenza non lineare.Queste relazioni non lineari sono spesso necessarie nei circuiti elettronici.
(1) Resistore del fusibile: anche chiamato resistore a fusibile, in genere svolge il doppio ruolo di resistenza e fusibile.Quando un circuito fallisce e la potenza supera la sua valutazione, brucia come una miccia, rompendo il circuito..I resistori del fusibile hanno in genere valori di resistenza bassi (da 0,33Ω a 10kΩ) e bassa potenza.
(2) resistori sensibili.I resistori sensibili sono sensibili ad alcune quantità fisiche (come temperatura, umidità, luce, tensione, forza meccanica, concentrazione di gas, ecc.).Quando queste quantità fisiche cambiano, anche la resistenza del resistore sensibile cambia.Variabilità.Cambia in base alle variazioni delle quantità fisiche e rappresenta diversi valori di resistenza.Secondo le quantità fisiche sensibili, i resistori sensibili possono essere divisi in resistori sensibili alla temperatura sensibili alla temperatura, sensibili all'umidità, sensibili alla luce, sensibili alla pressione, sensibili alla forza, sensibili alla magnetica e sensibili al gas.I materiali utilizzati nei resistori sensibili sono quasi sempre materiali a semiconduttore.Questi resistori sono anche chiamati resistori a semiconduttore.
Il ruolo della resistenza
Se la resistenza della resistenza è vicina a 0Ω, la resistenza non ha alcun effetto sulla prevenzione del flusso di corrente.Il circuito collegato in parallelo con questa resistenza è in corto e la corrente diventa infinita.Se la resistenza è infinita o molto grande, il ciclo in serie con il resistore può essere considerato un circuito aperto e la corrente è zero.
I resistori comunemente usati nell'industria cadono da qualche parte tra questi due estremi.Ha un certo valore di resistenza e può trasportare una certa corrente.I resistori sono utilizzati principalmente nei circuiti per regolare e stabilizzare la corrente e la tensione.Possono essere usati come shunt, divisori di tensione e circuiti di abbinamento del carico.A seconda dei requisiti del circuito, possono essere utilizzati anche feedback negativi o circuiti di amplificatore di feedback positivi, convertitori di tensione a corrente, filtro, bypass, integratore e integratore e integratore e integratore e integratore e integratore e integratoreCircuiti di temporizzazione, componenti configurati in modo permanente.
Un induttore, taggato anche come induttore reattivo, si distingue per il cambiamento di corrente: la sua forza elettromotiva uno scudo contro l'EBB e il flusso della corrente.Strutturalmente simile a un avvolgimento di trasformatore solitario, un induttore in genere sposa la bobina, lo scudo e il nucleo in un'entità singolare.Nel suo stato quiescente, un induttore resiste alla corrente con risoluzione stoica, un flusso fermamente opposto sulla violazione del circuito.
Simbolo per l'induttanza: L.
L'unità di induttanza è Henry (H), con i suoi parenti più piccoli il millihenry (MH) e la microenry (μH).La conversione è nitida: 1H = 10^3MH = 10^6μH = 10^9NH.
Concentrarsi sui parametri principali:
(1) Induttanza
Questo tratto autoriflettente indica l'abilità magnetica di un induttore.Radicato nelle curve della bobina, la strategia di avvolgimento, la presenza e il materiale del nucleo, l'induttanza è una rivelazione della capacità di induzione magnetica.Più svolte, più rigore: più induttanza.Un nucleo magnetico amplifica ulteriormente questo effetto, la permeabilità del core direttamente proporzionata all'ascensione dell'induttanza.
L'unità di base di induttanza è Hen, rappresentata dalla lettera "H".Le unità comunemente usate sono millihenries (MH) e microenries (μH).La relazione tra di loro è: 1H = 1000 mH, 1mH = 1000μH.
(2) corrente nominale
La corrente nominale è la corrente massima che l'induttore può gestire in condizioni operative accettabili.Se la corrente operativa supera la corrente nominale, l'induttore cambierà i suoi parametri operativi dovuti al calore e potrebbe persino esaurirsi a causa della sovracorrente.
Uso funzionale
L'induttore nel circuito svolge principalmente il ruolo della schermatura del segnale, del filtraggio del rumore, della stabilizzazione della corrente e della soppressione delle interferenze elettromagnetiche, nonché filtrare, generare, ritardare e soppressione delle funzioni.Il ruolo più comune di un induttore in un circuito è quello di formare un circuito di filtro LC con un condensatore.I condensatori hanno le caratteristiche del "bloccare la DC e bloccare l'AC", mentre gli induttori hanno le caratteristiche del "passaggio di DC e bloccare l'AC".Quando una corrente CC contenente una grande quantità di rumore scorre attraverso il circuito del filtro LC, il segnale CA spurio viene assorbito dal calore nell'induttore.
Spiegazione
Nel lessico delle correnti dirette (DC), "Forward DC" segnala il disimpegno di un induttore.Se la resistenza alla bobina dell'induttore fosse omessa, DC trova un percorso di minor resistenza, che scorre senza ostacoli.In genere, la resistenza della bobina alla DC è minuscola, quasi trascurabile nelle analisi.
La resistenza AC è un'altra storia.Qui, un induttore funge da sentinella, contrastando il flusso di corrente alternata (AC) con la sua reattanza induttiva, un resistore a sé stante.
Gli induttori sono l'antitesi di condensatori, campioni di continuità per DC e barriere contro la volubilità dell'AC.Attraverso un induttore, DC incontra una resistenza equivalente solo al filo della bobina, causando una goccia di tensione banale.Introdurre l'AC e la bobina si racconta, evocando una forza elettromotrice autoindotta alle sue estremità.Questa forza si allinea con la tensione applicata, contrastando il tentativo di AC di passare.Gli induttori sono conduttivi per DC, restrittivi all'AC e mentre la frequenza sale, anche la loro resistenza.Abbinati a condensatori, gli induttori sono fondamentali per la creazione di filtri LC, oscillatori e altri componenti del circuito come loop di corrente, trasformatori e relè.
La capacità, il paradiso della carica, è misurata in Farads (F) e simboleggiata da "C".Incapsula l'attitudine di un condensatore per l'archiviazione di carica, a seconda del dominio della differenza potenziale.
Nel regno dei circuiti, la capacità è fondamentale;È il perno in funzioni che vanno dal raffinamento dell'alimentazione al deposito energetico e persino dall'elaborazione del segnale.La carica del condensatore (Q), divisa per la tensione (u) che si estende per gli elettrodi, definisce la sua capacità.Quindi, abbiamo C, il simbolo che annuncia l'identità di un condensatore.
Ecco l'equazione che li lega: c = εs/d = εs/4πkd (nel vuoto) = q/u.
Conversione dell'unità
Le unità si trasformano attraverso le scale nell'arazzo di Si: il farad (F) si dirama in millifarad (MF), microfarad (µF), nanofarad (NF) e picofarad (PF), ciascuno un sussurro o un grido nel coro di capacità.
Per navigare in queste scale, ricorda:
1 Farad (F) è uguale a 1000 millifarad (MF) o una sbalorditiva milione di microfaradi (µF).
Un microfarade (µF) si traduce in 1000 nanofaradi (NF) o un milione di picofaradi (PF).
Formula
Se la differenza potenziale tra le due fasi in un condensatore è 1 V e la carica è 1 Coulomb, la capacità del condensatore è 1 farad.all'ora.C = q/u.Tuttavia, il valore del condensatore non è determinato da Q (carica) o U (tensione).Ora.La capacità è determinata dalla formula: c = εs/4πkd.Laddove ε è una costante, s è l'area che si rivolge ai poli del condensatore, D è la distanza tra i poli del condensatore e k è la costante di forza elettrostatica.La capacità di un condensatore di piastra parallelo convenzionale è c = εs/d (dove ε è la costante dielettrica del mezzo tra le piastre, s è l'area della piastra e d è la distanza tra le piastre).
Trova la formula:
La formula per il collegamento di diversi condensatori in parallelo è C = C1+C2+C3+...+CN
La formula per collegare più condensatori in serie: 1/c = 1/c1+1/c2+...+1/cn
Il ruolo dei condensatori
(1) bypass
I condensatori di bypass sono dispositivi di accumulo di energia che bilanciano la produzione del regolatore e riducono il carico fornendo energia ai dispositivi locali.Come piccole batterie, i condensatori di bypass caricano e scaricano il dispositivo.
(2) disaccoppiamento
Questo è uno shunt, noto anche come crossover.Da un punto di vista del circuito, quando la capacità di carico è relativamente grande, il circuito di controllo deve caricare e scaricare il condensatore per completare la conversione del segnale.Se la pendenza è ripida, la corrente sarà relativamente grande, influisce sul normale funzionamento.Il palco anteriore si chiama "frizione".La funzione del condensatore di disaccoppiamento è quella di fungere da "batteria", rispondere ai cambiamenti nel circuito di controllo, evitare interferenze reciproche e ridurre ulteriormente la resistenza alle interferenze ad alta frequenza tra l'alimentazione e la terra di riferimento del circuito.
(3) Filtro
Teoricamente, supponendo che il condensatore sia un condensatore puro, maggiore è il condensatore, più basso è l'impedenza e maggiore è la frequenza della corrente che scorre attraverso di essa.Ma in realtà, i condensatori superiori a 1 µF sono per lo più condensatori elettrolitici con grandi componenti induttivi, quindi la frequenza di corrente è alta, ma la resistenza aumenta.A volte vedrai grandi condensatori elettrolitici in parallelo con piccoli condensatori.I grandi condensatori filtrano basse frequenze e piccoli condensatori filtrano le alte frequenze.La funzione di un condensatore è quella di convertire la corrente alternata in corrente continua e bloccare le alte frequenze dalle basse frequenze.Più grande è il condensatore, più facile è condurre corrente ad alta frequenza.
(4) accumulo di energia
Il condensatore di stoccaggio raccoglie carica attraverso il raddrizzatore e trasferisce l'energia immagazzinata all'uscita dell'alimentazione attraverso il circuito del convertitore.Tipicamente, i condensatori elettrolitici in alluminio vengono utilizzati con una valutazione di tensione nell'intervallo da 40 a 450 V CC e una capacità nell'intervallo da 220 a 150.000 μF.A seconda dei requisiti di alimentazione, questi dispositivi sono talvolta collegati in serie, in parallelo o in combinazione.Per gli alimentatori superiori a 10 kW, in genere vengono utilizzati condensatori a vite più grandi.
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