Yangiliklar

Induktorlar va kondansatörlarni kontaktlarning zanglashiga olib qo'yganingizda nima sodir bo'ladi? Salqin narsa - va bu juda muhim.
Siz har xil turdagi induktorlarni yasashingiz mumkin, lekin eng keng tarqalgan turi silindrsimon bobin - solenoiddir.
Oqim birinchi halqadan o'tganda, u boshqa halqalardan o'tadigan magnit maydon hosil qiladi.Agar amplituda o'zgarmas ekan, magnit maydon haqiqatda hech qanday ta'sir ko'rsatmaydi.O'zgaruvchan magnit maydon boshqa zanjirlarda elektr maydonlarini hosil qiladi.Yo'nalish bu elektr maydoni batareya kabi elektr potentsialining o'zgarishini keltirib chiqaradi.
Nihoyat, bizda potentsial farqi oqimning vaqt o'zgarishi tezligiga mutanosib bo'lgan qurilma mavjud (chunki oqim magnit maydon hosil qiladi). Buni quyidagicha yozish mumkin:
Bu tenglamada ikkita narsani ta'kidlash kerak. Birinchidan, L - induktivlik. Bu faqat solenoidning geometriyasiga (yoki sizda qanday shaklda bo'lishidan qat'iy nazar) bog'liq va uning qiymati Genri shaklida o'lchanadi. Ikkinchidan, minus mavjud. belgisi.Bu induktor bo'ylab potentsialning o'zgarishi oqimning o'zgarishiga qarama-qarshi ekanligini anglatadi.
Induktivlik zanjirda qanday harakat qiladi? Agar sizda doimiy oqim bo'lsa, unda hech qanday o'zgarish bo'lmaydi (to'g'ridan-to'g'ri oqim), shuning uchun induktor bo'ylab potentsial farq yo'q - u hatto mavjud bo'lmagandek ishlaydi. yuqori chastotali oqim (AC davri), induktor bo'ylab katta potentsial farq bo'ladi.
Xuddi shunday, kondensatorlarning juda ko'p turli xil konfiguratsiyasi mavjud.Eng oddiy shaklda ikkita parallel o'tkazgich plitalari ishlatiladi, ularning har biri zaryadga ega (lekin aniq zaryad nolga teng).
Bu plitalardagi zaryad kondensator ichida elektr maydonini hosil qiladi.Elektr maydoni tufayli plitalar orasidagi elektr potentsial ham o'zgarishi kerak.Bu potentsial farqning qiymati zaryad miqdoriga bog'liq.Kondensator bo'ylab potentsial farq bo'lishi mumkin. quyidagicha yozilgan:
Bu erda C - faradlardagi sig'im qiymati - bu faqat qurilmaning jismoniy konfiguratsiyasiga bog'liq.
Agar oqim kondansatkichga kirsa, platadagi zaryad qiymati o'zgaradi.Agar doimiy (yoki past chastotali) oqim bo'lsa, oqim potentsialni oshirish uchun plitalarga zaryad qo'shishda davom etadi, shuning uchun vaqt o'tishi bilan potentsial oxir-oqibat bo'ladi. ochiq kontaktlarning zanglashiga olib, kondansatör kuchlanishi akkumulyator kuchlanishiga (yoki quvvat manbaiga) teng bo'ladi.Agar sizda yuqori chastotali oqim bo'lsa, zaryad qo'shiladi va kondansatkichdagi plitalardan olinadi, va zaryadsiz. to'planishi, kondansatör o'zini hatto mavjud bo'lmagandek tutadi.
Aytaylik, biz zaryadlangan kondensatordan boshlaymiz va uni induktorga ulaymiz (sxemada hech qanday qarshilik yo'q, chunki men mukammal jismoniy simlardan foydalanaman).Ikkisi ulangan momentni o'ylab ko'ring.Switch bor deb faraz qilsak, men chizishim mumkin. quyidagi diagramma.
Bu sodir bo'layotgan narsa.Birinchidan, oqim yo'q (chunki kalit ochiq). Kalit yopilgandan so'ng, oqim bo'ladi, qarshiliksiz, bu oqim abadiylikka o'tadi.Biroq, oqimning bu katta o'sishi shuni anglatadiki, induktor bo'ylab hosil bo'ladigan potentsial o'zgaradi.Bir nuqtada, induktordagi potentsial o'zgarish kondansatördagi o'zgarishdan kattaroq bo'ladi (chunki oqim o'tishi bilan kondansatör zaryadini yo'qotadi) va keyin oqim teskari bo'lib, kondansatörni qayta zaryad qiladi. .Bu jarayon takrorlanishda davom etadi-chunki qarshilik yo'q.
U LC zanjiri deb ataladi, chunki u induktor (L) va kondansatör (C) ga ega - menimcha, bu aniq. Butun kontaktlarning zanglashiga olib keladigan potentsial o'zgarishi nolga teng bo'lishi kerak (chunki u tsikldir), shuning uchun men yozishim mumkin:
Q va I ikkalasi ham vaqt o'tishi bilan o'zgarib turadi. Q va I o'rtasida bog'liqlik mavjud, chunki oqim kondansatkichdan chiqadigan zaryad o'zgarishining vaqt tezligidir.
Endi menda zaryad o'zgaruvchisining ikkinchi darajali differensial tenglamasi bor. Bu echish qiyin tenglama emas - aslida men yechimni taxmin qila olaman.
Bu prujinadagi massa uchun yechim bilan deyarli bir xil (bu holatdan tashqari, zaryad emas, pozitsiya o'zgartiriladi). Lekin kuting! Biz yechimni taxmin qilishimiz shart emas, siz raqamli hisoblardan ham foydalanishingiz mumkin. Ushbu muammoni hal qiling. Quyidagi qiymatlardan boshlaylik:
Ushbu muammoni raqamli ravishda hal qilish uchun men muammoni kichik vaqt bosqichlariga ajrataman. Har bir bosqichda men:
Menimcha, bu juda zo'r. Bundan ham yaxshiroq, siz kontaktlarning zanglashiga olib keladigan tebranish davrini o'lchashingiz mumkin (sichqonchani bosib, vaqt qiymatini toping) va keyin uni kutilgan burchak chastotasi bilan solishtirish uchun quyidagi usuldan foydalaning:
Albatta, siz dasturdagi ba'zi tarkibni o'zgartirishingiz va nima sodir bo'lishini ko'rishingiz mumkin - davom eting, siz hech narsani doimiy ravishda yo'q qilmaysiz.
Yuqoridagi model haqiqiy emas. Haqiqiy sxemalar (ayniqsa, induktorlardagi uzun simlar) qarshilikka ega. Agar men ushbu rezistorni o‘z modelimga kiritmoqchi bo‘lsam, sxema quyidagicha ko‘rinadi:
Bu kuchlanish halqasi tenglamasini o'zgartiradi. Endi qarshilik bo'ylab potentsial pasayish uchun atama ham bo'ladi.
Quyidagi differentsial tenglamani olish uchun zaryad va oqim o'rtasidagi bog'lanishdan yana foydalanishim mumkin:
Rezistorni qo'shgandan so'ng, bu qiyinroq tenglamaga aylanadi va biz shunchaki yechimni "taxmin qila olmaymiz". Biroq, bu muammoni hal qilish uchun yuqoridagi raqamli hisobni o'zgartirish juda qiyin bo'lmasligi kerak.Aslida, yagona o'zgarish. zaryadning ikkinchi hosilasini hisoblaydigan chiziqdir.Men qarshilikni tushuntirish uchun u yerga atama qo‘shdim (lekin birinchi tartib emas).3 ohmli rezistordan foydalanib, men quyidagi natijani olaman (uni ishga tushirish uchun o‘ynash tugmasini yana bosing).
Ha, siz C va L qiymatlarini ham o'zgartirishingiz mumkin, lekin ehtiyot bo'ling.Agar ular juda past bo'lsa, chastota juda yuqori bo'ladi va vaqt qadamining hajmini kichikroq qiymatga o'zgartirishingiz kerak.
Model yaratganingizda (tahlil yoki raqamli usullar orqali), siz ba'zan uning qonuniy yoki butunlay soxta ekanligini bilmay qolasiz. Modelni sinab ko'rishning bir usuli uni haqiqiy ma'lumotlar bilan solishtirishdir. Keling, buni qilaylik. Bu mening sozlash.
Bu shunday ishlaydi.Birinchi, men kondansatörlarni zaryad qilish uchun uchta D tipidagi akkumulyatorlardan foydalandim.Kondensatordagi kuchlanishga qarab, kondansatör deyarli to'liq zaryadlanganligini aniqlashim mumkin.Keyin, batareyani ajratib oling va keyin kalitni yoping. kondansatörni induktor orqali zaryadsizlang.Rezistor simning faqat bir qismi - menda alohida qarshilik yo'q.
Men kondensatorlar va induktorlarning bir nechta turli kombinatsiyalarini sinab ko'rdim va nihoyat biroz ish qildim. Bu holda men induktor sifatida 5 mF kondansatör va yomon ko'rinadigan eski transformatordan foydalandim (yuqorida ko'rsatilmagan). Men qiymati haqida ishonchim komil emas. indüktans, shuning uchun men faqat burchak chastotasini taxmin qilaman va 13,6 Genri indüktansını hal qilish uchun o'zimning ma'lum sig'im qiymatidan foydalanaman. Qarshilik uchun men bu qiymatni ohmmetr bilan o'lchashga harakat qildim, lekin mening modelimda 715 ohm qiymatidan foydalanish yaxshi tuyuldi. eng yaxshi.
Bu mening raqamli modelimning grafigi va haqiqiy kontaktlarning zanglashiga olib keladigan o'lchangan kuchlanish (men kuchlanishni vaqtning funktsiyasi sifatida olish uchun Vernier differentsial kuchlanish zondidan foydalanganman).
Bu mukammal mos emas-lekin men uchun etarlicha yaqin. Shubhasiz, yaxshiroq moslashish uchun parametrlarni biroz moslashtira olaman, lekin menimcha, bu mening modelim aqldan ozganini ko'rsatadi.
Ushbu LRC sxemasining asosiy xususiyati shundaki, u L va C qiymatlariga bog'liq bo'lgan ba'zi tabiiy chastotalarga ega. Faraz qilaylik, men boshqacha ish qildim. Agar men ushbu LRC pallasiga tebranuvchi kuchlanish manbasini ulasam nima bo'ladi? Bunday holda, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan maksimal oqimi tebranuvchi kuchlanish manbasining chastotasiga bog'liq.Kuchlanish manbai va LC davri chastotasi bir xil bo'lganda, siz maksimal oqimga ega bo'lasiz.
Alyuminiy folga solingan trubka kondensator, simli trubka esa induktordir. Bular (diod va naushnik) bilan birgalikda kristall radioni tashkil qiladi. video).Asosiy g'oya - ma'lum bir radiostansiyaga "sozlash" uchun kondansatör va induktorlarning qiymatlarini sozlash. Men uni to'g'ri ishlay olmayapman - atrofda yaxshi AM radiostansiyalari yo'q deb o'ylayman. (yoki mening induktorim buzilgan). Biroq, men bu eski kristalli radio to'plami yaxshiroq ishlashini aniqladim.
Men zo‘rg‘a eshitadigan stansiya topdim, shuning uchun men o‘zim ishlab chiqargan radiostantsiyani qabul qilish uchun yetarli bo‘lmasligi mumkin deb o‘ylayman. Lekin bu RLC rezonans sxemasi qanday ishlaydi va undan qanday qilib audio signal olasiz? Balki Men uni keyingi postda saqlayman.
© 2021 Condé Nast.barcha huquqlar himoyalangan.Ushbu veb-saytdan foydalanish orqali siz bizning foydalanuvchi kelishuvimiz va maxfiylik siyosatimiz va cookie-fayllar bayonnomamiz, shuningdek Kaliforniyadagi maxfiylik huquqlaringizni qabul qilasiz. Chakana sotuvchilar bilan hamkorlik hamkorligimiz doirasida Wired bir qismini olishi mumkin. veb-saytimiz orqali sotib olingan mahsulotlardan sotish. Condé Nastning oldindan yozma ruxsatisiz ushbu veb-saytdagi materiallardan nusxa ko'chirish, tarqatish, uzatish, keshlash yoki boshqacha tarzda foydalanish mumkin emas. Reklamani tanlash