Induktorlary we kondensatorlary zynjyrda goýanyňyzda näme bolýar? Gowy bir zat we aslynda bu möhümdir.
Köp dürli induktor ýasap bilersiňiz, ýöne iň köp ýaýran görnüşi silindr görnüşli rulon-solenoiddir.
Tok birinji aýlawdan geçende, beýleki aýlawlardan geçýän magnit meýdany döredýär. Amplituda üýtgemese, magnit meýdany hakykatdanam täsir etmez. Üýtgeýän magnit meýdany beýleki zynjyrlarda elektrik meýdanlaryny döredýär. Ugry bu elektrik meýdany batareýa ýaly elektrik potensialynyň üýtgemegine sebäp bolýar.
Netijede, toguň üýtgemeginiň wagt tizligine proporsional potensial tapawudy bolan enjamymyz bar (sebäbi tok magnit meýdany döredýär) .Bu görnüşde ýazylyp bilner:
Bu deňlemede bellemeli iki zat bar. Birinjiden, L induktiwdir. Diňe solenoidiň geometriýasyna (ýa-da haýsy görnüşiňize bagly bolsa) baglydyr we onuň bahasy Genriň görnüşinde ölçelýär. Ikinjiden, minus bar belgi. Bu, induktor boýunça potensialyň üýtgemeginiň tok üýtgemegine tersdigini aňladýar.
Induksiýa zynjyrda özüni nähili alyp barýar? Eger hemişelik tok bar bolsa, onda üýtgeşiklik (göni tok) ýok, şonuň üçin induktoryň arasynda hiç hili tapawut ýok - ol hatda ýok ýaly hereket edýär. Eger bar bolsa ýokary ýygylykly tok (AC zynjyry), induktoryň arasynda uly potensial tapawut bolar.
Edil şonuň ýaly-da, kondensatorlaryň dürli konfigurasiýalary bar. Iň ýönekeý görnüşde iki sany paralel geçiriji plastinka ulanylýar, hersinde zarýad bar (ýöne sap zarýad nol).
Bu plitalardaky zarýad kondensatoryň içinde elektrik meýdany döredýär. Elektrik meýdany sebäpli, plastinalaryň arasyndaky elektrik potensialy hem üýtgemeli. Bu potensial tapawudyň gymmaty zarýadyň mukdaryna baglydyr. Kondensatoryň arasyndaky tapawut bolup biler görnüşinde ýazylan:
Bu ýerde C faradlarda sygymlylyk bahasydyr - bu diňe enjamyň fiziki konfigurasiýasyna baglydyr.
Eger tok kondensatoryň içine girse, tagtadaky zarýad bahasy üýtgär. Eger hemişelik (ýa-da pes ýygylykly) tok bar bolsa, tok potensialy artdyrmak üçin tabaklara zarýad goşmagy dowam etdirer, şonuň üçin wagtyň geçmegi bilen potensial ahyrsoňy bolar açyk zynjyr ýaly boluň we kondensatoryň naprýa .eniýesi batareýanyň naprýa .eniýesine (ýa-da tok üpjünçiligine) deň bolar. Eger ýokary ýygylykly tok bar bolsa, zarýad goşular we kondensatordaky plitalardan alynar we zarýadsyz ýygnamak, kondensator hatda ýok ýaly hereket eder.
Zarýadly kondensator bilen başlap, ony induktora birikdireliň (zynjyrda hiç hili garşylyk ýok, sebäbi men ajaýyp fiziki simleri ulanýaryn) .Bu bir-birine baglanan pursady göz öňüne getiriň. Wyklýuçatel bar bolsa, çekip bilerin aşakdaky diagramma
Bu näme bolup geçýär. Ilki bilen tok ýok (sebäbi wyklýuçatel açyk) .Wyklýuçatel ýapylansoň, tok bolar, garşylyksyz, bu tok çäksizlige geçer. Şeýle-de bolsa, tokyň bu uly ýokarlanmagy diýmekdir induktoryň üsti bilen döredilen potensial üýtgär. Belli bir wagt, induktoryň üstündäki potensial üýtgeşiklik kondensatoryň üýtgemeginden has uly bolar (sebäbi kondensator tok akymy ýaly zarýadyny ýitirýär), soň bolsa tok tersine öwrüler we zarýad berer. .Bu proses gaýtalanmagyny dowam etdirer, sebäbi garşylyk ýok.
LC zynjyry diýilýär, sebäbi induktor (L) we kondensator (C) bar - Meniň pikirimçe, bu aç-açan. Tutuş zynjyryň töwereginde bolup biläýjek üýtgeşiklik nol bolmaly (sebäbi bu bir sikl), ýazyp bilerin:
Q we ikimiz wagtyň geçmegi bilen üýtgeýäris. Q bilen I arasynda baglanyşyk bar, sebäbi tok kondensatordan çykýan zarýadyň üýtgemeginiň wagt tizligi.
Indi zarýad üýtgeýjisiniň ikinji tertipli diferensial deňlemesi bar. Bu çözmek kyn deňleme däl, aslynda bir çözgüt çaklap bilerin.
Bu, ýazda köpçülik üçin çözgüt bilen deňdir (bu ýagdaýdan başga ýagdaý, zarýad däl-de, ýagdaý üýtgedilýär). Waitöne garaşyň! Çözüwini çaklamaly däl, san hasaplamalaryny hem ulanyp bilersiňiz bu meseläni çözüň. Aşakdaky gymmatlyklardan başlalyň:
Bu meseläni san taýdan çözmek üçin meseläni ownuk wagt ädimlerine bölerin. Her gezek ädim ädip:
Bu gaty oňat diýip pikir edýärin. Has gowusy, zynjyryň yrgyldama döwrüni ölçäp bilersiňiz (syçanjygy aýlap, wagt bahasyny tapyp bilersiňiz), soňra garaşylýan burç ýygylygy bilen deňeşdirmek üçin aşakdaky usuly ulanyp bilersiňiz:
Elbetde, programmadaky käbir mazmuny üýtgedip, nämeleriň bolup biljekdigini görüp bilersiňiz, hiç zady hemişelik ýok etmersiňiz.
Aboveokardaky model hakykata laýyk däl. Hakyky zynjyrlar (esasanam induktorlarda uzyn simler) garşylyk görkezýär. Bu rezistory öz modelime goşmak islesem, zynjyr şeýle bolar:
Bu naprýa .eniýe aýlawynyň deňlemesini üýtgeder. Indi rezistoryň üstünden bolup biläýjek aşaklama termini hem bolar.
Aşakdaky diferensial deňlemäni almak üçin zarýad bilen tok arasyndaky baglanyşygy ýene ulanyp bilerin:
Rezistor goşanyňyzdan soň bu has kyn deňlemä öwrüler we biz diňe bir çözgüdi "çaklap" bilmeris. Şeýle-de bolsa, bu meseläni çözmek üçin ýokardaky san hasaplamalaryny üýtgetmek gaty kyn bolmaz. Aslynda ýeke-täk üýtgeşiklik zarýadyň ikinji emele gelenini hasaplaýan setir. Garşylygy düşündirmek üçin bir termin goşdum (ýöne birinji tertip däl). 3 ohm rezistor ulanyp, aşakdaky netijäni alýaryn (işletmek üçin ýene bir gezek basyň).
Hawa, C we L bahalaryny hem üýtgedip bilersiňiz, ýöne seresap boluň. Eger gaty pes bolsa, ýygylygy gaty ýokary bolar we wagt ädiminiň ululygyny has kiçi baha üýtgetmeli.
Model ýasanyňyzda (derňew ýa-da san usullary arkaly), käwagt kanuny ýa-da düýbünden ýasama däldigini bilmeýärsiňiz. Modeliň synagynyň bir usuly ony hakyky maglumatlar bilen deňeşdirmekdir. Geliň muny edeliň. Bu meniň sazlamak.
Bu nähili işleýär. Ilki bilen, kondensatorlara zarýad bermek üçin üç sany D görnüşli batareýa ulandym. Kondensatoryň üstündäki naprýa .eniýe seredip, kondensatoryň haçan doly zarýad alýandygyny aýdyp bilerin. Indiki, batareýany aýyryň we wyklýuçateli ýapyň kondensatory induktor arkaly boşadyň. Rezistor simiň diňe bir bölegi - mende aýratyn rezistor ýok.
Kondensatorlaryň we induktorlaryň dürli kombinasiýalaryny synap gördüm we ahyrsoňy iş tapdym. Bu ýagdaýda 5 μF kondensator we induktor hökmünde erbet görünýän köne transformator ulandym (ýokarda görkezilmeýär) .Meniň bahasyna doly ynanamok induksion, şonuň üçin men diňe burç ýygylygyna baha berýärin we 13,6 Genriň induksionyny çözmek üçin belli kuwwatlylygymy ulanýaryn. Garşylyk üçin bu bahany ohmmetr bilen ölçemäge synanyşdym, ýöne modelimde 715 ohm bahasyny ulanmak işleýän ýalydy. iň gowusy.
Bu meniň san modelimiň grafigi we hakyky zynjyrda ölçenen naprýa .eniýe (naprýatageeniýäni wagtyň funksiýasy hökmünde almak üçin Vernier diferensial naprýa probeniýe barlagyny ulandym).
Bu birkemsiz däl, ýöne meniň üçin ýeterlik ýakyn. Elbetde, has oňaýly bolmak üçin parametrleri birneme sazlap bilerin, ýöne bu meniň modelimiň däli däldigini görkezýär diýip pikir edýärin.
Bu LRC zynjyrynyň esasy aýratynlygy, L we C. bahalaryna bagly käbir tebigy ýygylyklaryň bolmagydyr. Başga bir zat etdim öýdýän. Yrgyldýan naprýa sourceeniýa çeşmesini bu LRC zynjyryna birikdirsem näme etmeli? Bu ýagdaýda, Zynjyrdaky iň ýokary tok yrgyldy naprýa sourceeniýa çeşmesiniň ýygylygyna baglydyr. Naprýatageeniýe çeşmesiniň ýygylygy we LC zynjyry birmeňzeş bolanda, iň ýokary tok alarsyňyz.
Alýumin folga bilen turba kondensator, simli turba induktor bolup durýar. (Diod we nauşnik) bilelikde kristal radio emele getirýär. Hawa, ýönekeý enjamlar bilen bilelikde goýdum (şu YouTube-daky görkezmelere eýerdim) wideo). Esasy ideýa, kondensatorlaryň we induktorlaryň bahalaryny belli bir radiostansiýa “sazlamak” üçin sazlamakdyr. Ony dogry işledip bilemok - töwereginde gowy AM radio stansiýalary ýok öýdemok (ýa-da induktorym döwüldi). Şeýle-de bolsa, bu köne kristal radio toplumynyň has gowy işleýändigini gördüm.
Eşidip bilmeýän bir stansiýa tapdym, şonuň üçin özüm döreden radio stansiýa almak üçin ýeterlik däl bolup biler diýip pikir edýärin. Thisöne bu RLC rezonans zynjyry nädip işleýär we ondan ses signalyny nädip alýarsyňyz? Belki? Geljekki ýazgymda saklaryn.
© 2021 Condé Nast.all hukuklary goralandyr. Bu web sahypasyny ulanyp, ulanyjy şertnamamyzy we gizlinlik ýörelgelerimizi, gutapjyk beýannamasyny, şeýle hem Kaliforniýa gizlinlik hukuklaryňyzy kabul edýärsiňiz. Bölek satyjylar bilen hyzmatdaşlygymyzyň bir bölegi hökmünde Wired, bir bölegini alyp biler web sahypamyz arkaly satyn alnan önümlerden satuw. Konde Nastyň deslapky ýazmaça rugsady bolmazdan, bu web sahypasyndaky materiallary göçürip, paýlap, iberip, keş görnüşinde ýa-da başga görnüşde ulanyp bolmaz. Goşmaça saýlaw
Iş wagty: 23-2021-nji dekabry