Oscillating sa sirkito - kini mao ang ... Ang baruganan sa operasyon

Oscillating sa sirkito - sa usa ka lalang alang sa pagmugna (pagmugna) sa electromagnetic oscillations. Gikan sa pagsugod sa sa karon nga adlaw nga kini gigamit sa daghang siyensiya ug teknolohiya nga mga dapit gikan sa adlaw-adlaw nga kinabuhi ngadto sa dako nga mga pabrika og lahi kaayo nga mga produkto.

Sa unsa nga paagi nga kini naglangkob?

Ang pagtaas ug paghubas sa sirkito naglakip sa usa ka coil ug sa usa ka capacitor. Dugang pa, adunay usab nga karon resistor (baryable pagsukol elemento). Usa ka inductor (o solenoid, ingon nga kini usahay gitawag nga) mao ang usa ka sungkod nga windings mga samad sa pipila ka lut-od, nga sa kinatibuk-ang usa ka tumbaga wire. Kini mao ang elemento niini nga nagmugna oscillations sa oscillatory sirkito. Usa ka bar, nga nahimutang sa tunga-tunga, nga sagad nga gitawag choke, o kinauyokan, ug ang coil usahay gitawag nga usa ka solenoid.

oscillating sa sirkito coil nagmugna oscillations lamang kon Gitipigan katungdanan. Sa diha nga ang agi sa usa ka kasamtangan nga pinaagi niini, kini accumulates sa usa ka katungdanan nga unya magahatag sa sirkito nga sa diha nga ang boltahe tulo.

coil alambre sa kinatibuk adunay usa ka ubos nga pagsukol, nga sa kanunay nagpabilin nga kanunay. Ang pagtaas ug paghubas sa sirkito sa sirkito sa kasagaran mahitabo nga kausaban sa boltahe ug sa amperage. Kini nga kausaban mao ang subject sa pipila ka mga matematika balaod:

• U = U ₀ * cos (w * (tt _0), diin
  U - boltahe sa panahon t,
  U ₀ - boltahe sa panahon t _0,
  w - frequency electromagnetic oscillations.

Laing mahinungdanon nga bahin sa sa sirkito mao ang usa ka electrical capacitor. elemento Kini naglangkob sa duha ka mga palid nga mibulag sa usa ka dielectric. Ang gibag-on sa layer sa taliwala sa mga electrodes mao ang dili kaayo kay sa ilang mga gidak-on. design Kini nga nagtugot sa tapok sa-insulator electric sugo, nga kamo ipadala ngadto sa sirkito.

Dili sama sa capacitor battery mao nga walay pagkakabig sa mga butang pinaagi sa koryente, ug adunay usa ka direkta nga panagtigum, panagtingub sa katungdanan sa usa ka electric kapatagan. Busa, pinaagi sa capacitor mahimong dako nga igo sa tapok sa katungdanan, nga mahimo nga gihatag tanan sa makausa. Sa kini nga kaso, ang kasamtangan nga sa sirkito ang hilabihan gayud.

Usab, ang pagtaas ug paghubas sa sirkito ang gihimo sa usa pa ka elemento: usa ka resistor. elemento Kini nga adunay usa ka pagbatok ug alang sa pagkontrolar sa mga kasamtangan ug sa boltahe sa sirkito. Kon sa usa ka kanunay nga boltahe sa pagdugang sa pagbatok sa resistor, ang kasamtangan nga ang pagkunhod sa balaod ni Ohm:

• Ako = U / R, diin
  Ako - kasamtangan,
  U - boltahe,
  R - pagbatok.

inductor

Atong susihon sa tanang mga detalye sa inductor ug sa mas maayo nga makasabut sa iyang function sa lanog sa sirkito. Sama sa among giingon, ang pagsukol sa elemento niini nga mga kahilig sa zero. Mao kini ang, sa diha nga konektado sa usa ka DC sa sirkito nga mahitabo mubo-circuiting. Apan, kon ang coil konektado sa AC sa sirkito, kini nga mga buhat sa husto nga paagi. Kini modala ngadto sa sa konklusyon nga ang elemento nga adunay usa ka pagbatok sa alternating kasamtangan.

Apan nganong kini nga nahitabo ug sa unsa nga paagi nga pagsukol mahitabo sa diha nga ang usa ka alternating kasamtangan? Aron sa pagtubag niini nga pangutana nga atong gikinahanglan aron sa pagpabalik sa mga panghitabo sa-sa-kaugalingon inductance. Uban sa paglabay sa sa kasamtangan nga coil diha niana adunay usa ka electromotive nga puwersa (EMF), nga nagmugna sa usa ka babag sa sa kasamtangan nga kausaban. Ang kadako sa puwersa sa niini nga nag-agad sa duha ka butang: ang mga coil kasamtangan ug sa gikopya nga uban sa pagtahod sa panahon. Mathematically, kini nga pagsalig nga gipahayag sa talaid:

• E = -L ako '(t), diin
  E - EMF,
  L - inductance bili sa coil (alang sa matag coil mao ang lain-laing ug nag-agad sa gidaghanon sa mga windings sa mga coil ug sa ilang mga gibag-on)
  Ko (t) - panahon nga naggikan sa sa kasamtangan nga (kasamtangan rate nga pagbag-o).

DC Gahum sa panahon wala mausab, sa ingon niini pagbatok sa diha nga abong sa motungha.

Apan sa AC sa tanan nga mga lantugi niini kanunay usab-usab nga sa usa ka íkò o cosine balaod, hinungdan sa electromotive puwersa, nga magpugong kini nga mga kausaban. Ang maong pagsukol mao ang gitawag nga induction ug kalkulado sa pormula:

• X _L = w * _L, diin
  w - frequency daku kini'g makaon sa sirkito,
  L - inductance sa coil.

Ang kasamtangan nga intensity sa solenoid tanos nagdugang ug pagminus, mga pagmobu sumala sa lain-laing mga balaod. Kini nagpasabot nga kon mohunong kamo sa dagan sa kasamtangan nga sa coil, kini magpadayon alang sa pipila ka panahon sa paghatag sa sugo sa sirkito. Ug kon kini kalit pahunong sa dagan sa kasamtangang, didto ang gipusil gikan sa kamatuoran nga ang sugo maningkamot sa pagkuha sa ug-apod-apod coil. Kini mao ang - ang usa ka seryoso nga problema sa industriya sa produksyon. niini nga epekto (bisan tuod dili sa bug-os nga may kalabutan sa ang pagtaas ug paghubas sa sirkito) makita, alang sa panig-ingnan, sa diha nga sa pagwagtang sa mga sampong gikan sa socket. Sa kini nga kaso molukso ang aligato nga sa maong usa ka timbangan dili makadaot sa usa ka tawo. Kini mao ang tungod sa kamatuoran nga ang magnetic field dili mawala diha-diha dayon, apan sa hinay-hinay mapusgay, pugson ang sulog sa ubang mga konduktor. Sa usa ka industriya nga scale sa kasamtangan nga kusog sa daghang mga higayon mas dako kay sa atong naandan nga 220 volts, mao nga ang paghunong sa produksyon kadena mahimong hinungdan sa mga aligato sa maong usa ka pwersa nga hinungdan sa usa ka daghan sa mga kadaot sa sa mga tanom ug sa tawo.

Coil - mao ang pundasyon sa nga gikan nga ang pagtaas ug paghubas sa sirkito mao. Inductor naglakip solenoids sequentially dugang. Sunod, kita sa usa ka mas pagtan-aw sa tanan nga mga detalye sa mga istruktura sa elemento nga.

Unsa ang inductance?

Inductance coil oscillating sa sirkito - mao ang usa ka indibidwal nga sukaranan nga mao ang gidaghanon sama sa mga electromotive nga puwersa (sa volts), nga mahitabo sa usa ka sirkito sa diha nga kasamtangan nga kalainan sa 1 A alang sa 1 ikaduha. Kon ang solenoid konektado sa usa ka DC sa sirkito, ang inductance naghulagway sa kusog sa usa ka magnetic field, nga gibuhat sa niini nga kasamtangan nga sa pormula:

• K = (L ako ²⁾ / 2, diin
  K - ang magnetic field enerhiya.

inductance coefficient nag-agad sa daghan nga mga butang: ang geometriya sa solenoid, ang magnetic nga mga kinaiya sa kinauyokan ug sa gidaghanon sa mga coil sa wire. Laing bahin sa niini nga timailhan mao nga kini mao ang kanunay nga positibo, tungod kay ang mga baryable sa nga nag-agad, dili mahimo nga negatibo.

inductance Ang mahimo usab nga gihubit nga ingon sa usa ka kabtangan sa usa ka konduktor sa usa ka kasamtangan nga tindahan sa enerhiya sa usa ka magnetic field. Kini gisukod sa Henry (nga ginganlan human sa American siyentista Dzhozefa Genri).

Dugang pa solenoid daku kini'g makaon sa sirkito naglangkob sa usa ka capacitor, nga gihisgutan gitawag.

electric capacitor

Capacitance determinado sa oscillator sa sirkito capacitance electrical capacitor. panagway niini nga gisulat sa ibabaw. Karon Atong susihon ang mga pisika sa mga proseso nga mahitabo sa niini.

Tungod kay ang capacitor palid nga gihimo sa usa ka konduktor, nan kini modagayday electric kasamtangan. Apan, sa taliwala sa duruha ka mga palid mao ang babag. Insulator (sila mahimong hangin, kahoy o sa uban nga mga materyal nga uban sa hatag-as nga pagbatok Tungod sa kamatuoran nga ang katungdanan dili mobalhin gikan sa usa ka tumoy sa wire ngadto sa lain, adunay usa ka panagtigum, panagtingub niini ngadto sa mga palid capacitor sa ingon nagdugang sa magnetic ug electric nga gahum. kaumahan sa palibot niini. Busa, sa pagtapos sa sa katungdanan magagula sa tanan nga elektrisidad natipon diha sa mga palid, nagsugod nga transmitted ngadto sa sirkito.

Ang matag capacitor nga adunay usa ka rated voltage, kamalaumon alang sa operasyon niini. Kon kamo taas nga sa pagpahimulos sa elemento sa usa ka boltahe mas taas kay sa nominal, ang tibuok kinabuhi mao ang pag-ayo pagkunhod. Ang capacitor sa oscillatory sa sirkito kanunay apektado sa sulog ug busa sa diha nga pinili nga kinahanglan nga kaayo-amping.

Dugang pa sa conventional capacitors, nga gihisgutan, adunay usab electric double capacitors layer. Kini mao ang usa ka mas komplikado elemento: kini mahimong gihulagway nga usa ka krus sa taliwala sa usa ka battery ug sa usa ka capacitor. Kasagaran, ang dielectric sa electric double capacitors layer mao ang organic nga mga butang, sa taliwala sa nga mao ang usa ka electrolyte. Mag-uban sila sa paghimo sa usa ka electric double layer, nga nagtugot sa tapok sa niini nga disenyo sa mga panahon nga mas enerhiya kay sa usa ka conventional capacitor.

Unsa ang kapasidad sa usa ka capacitor?

Capacitance sa capacitor mao ang ratio sa sa capacitor sugo ngadto sa usa ka boltahe sa nga kini nahimutang. Kuwentahon kini nga bili mahimong kaayo yano nga uban sa tabang sa usa ka sa matematika nga pormula:

• C = (e ₀ * S) / d, diin
  e ₀ - dielectric kanunay sa dielectric nga materyal (tabular bili)
  S - nga dapit sa mga palid capacitor,
  d - ang gilay-on sa taliwala sa mga palid.

Ang pagsalig sa capacitance sa capacitor sa gilay-on sa taliwala sa mga electrodes ang gipatin-aw sa mga panghitabo sa electrostatic induction mao ang dili kaayo kay sa gilay-on sa taliwala sa mga palid, ang labaw nga makaapekto sa ilang sa usag usa (coulomb), mas dako ang katungdanan electrodes ug dili kaayo stress. Ug sa diha nga ang boltahe bili sa pagtaas kapasidad, kay kini usab gihulagway pinaagi sa mosunod nga pormula:

• C = q / U, diin
  q - ang katungdanan sa coulombs.

Kini mao ang sa paghisgot mahitungod sa mga yunit sa pagsukod sa gidaghanon niini. Capacitance gisukod sa farads. 1 farad - igo dako nga bili, mao nga kasamtangan nga capacitors (dili supercapacitors) ang usa ka capacitance gisukod sa picofarads (usa ka trillionth farad).

resistor

Ang kasamtangan nga sa lanog sa sirkito usab-agad sa pagsukol sa sirkito. Ug labut pa sa duha ka gihulagway nga mga elemento nga sa paghimo sa usa ka oscillating sa sirkito (coil, capacitor), adunay usa ka ikatulo nga - sa usa ka resistor. Siya mao ang responsable alang sa pagmugna sa drag. Resistor lahi gikan sa uban nga mga elemento diha sa nga adunay usa ka hataas nga pagbatok, nga mahimo nga managlahi sa pipila modelo. Ang lanog sa sirkito kini nagbuhat, naghimo sa gahum sa pagkontrol sa function sa magnetic field. Kini mao ang posible nga sa Sumpaysumpaya sa pipila resistors sa sunod-sunod nga o sa susama, sa ingon sa pagdugang sa pagbatok sa sirkito.

Ang pagsukol sa elemento kini usab nag-agad sa temperatura, mao nga pag-atiman kinahanglan nga gidala ngadto sa iyang buhat sa sirkito, tungod kay kini mao ang naandan nga kainit sa panahon sa paglabay sa kasamtangan.

pagsukol sa gisukod sa ohms, ug ang bili niini mahimong kalkulado sa paggamit sa pormula:

• R = (p * l) / S, diin
  p - materyal nga resistivity resistor (gisukod sa (ohm * mm ²⁾ / m);
  l - gitas-on sa resistors (sa metros);
  S - rehiyonal nga dapit (sa square millimeters).

Unsa nga paagi sa ihigot sa usa ka laang-lantugi?

Karon kita nga miduol sa pisika sa operasyon sa oscillatory sirkito. Paglabay sa panahon ang katungdanan diha sa mga palid capacitor mga kausaban sumala sa ikaduha-order differential talaid.

Kon pagsulbad kaninyo niini nga talaid, kini nagpasabot sa pipila ka makapaikag nga mga pormula nga naghulagway sa proseso nga mahitabo sa sirkito. Pananglitan, ang usa ka cyclic frequency mahimong gipahayag sa mga termino sa capacitance ug inductance.

Apan, ang labing yano nga pormula nga nagtugot sa pagkalkulo sa daghang unknowns - Thomson talaid (nga ginganlan human sa British pisiko nga si William Thomson, nga nagdala kaniya sa 1853):

• T = 2 * f * (L * C) ^1/2.
  T - sa taliwala sa mga electromagnetic oscillations,
  L ug C - sumala, ang inductance sa oscillating sa sirkito coil ug sa usa ka capacitance sa sirkito elemento,
  n - ang gidaghanon sa pi.

kalidad nga butang

Adunay laing importante nga gidaghanon nagpaila sa contour sa buhat - ang kalidad butang. Aron makasabut kon unsa kini, kamo kinahanglan nga magtumong sa niini nga proseso sama sa sa usa ka paglanog. Kini nga panghitabo, diin ang amplitude mahimong sa maximum gahum sa usa ka kanunay nga bili, nga mao ang usa ka tabyog suporta. Paglanog makapasabut sa usa ka yano nga panig-ingnan: kon kamo magsugod sa pagduso sa duyan sa beat sa ilang frequency, sila Accelerated, ug ang ilang mga "amplitude" molambo. Apan kon kamo dili magadasmag sa mga beat, sila mahinay sa. Sa paglanog, nga sagad mapalid sa usa ka daghan sa enerhiya. Aron makahimo sa kuwentahon ang bili sa kapildihan, kita imbento sa usa ka sukaranan sama sa hinungdan kalidad. Kini mao ang usa ka coefficient nga sama sa sa ratio sa enerhiya, nga nahimutang sa sistema sa, sa pagkawala nga nahitabo sa panahon sa usa ka cycle sa sirkito.

sa sirkito nga kalidad butang gikalkulo sumala sa pormula:

• Q = (w ₀ * W) / P, diin
  w ₀ - paglanog eskinado frequency sa mga oscillations;
  W - ang enerhiya nga gitipigan sa nagkurog nga sistema;
  P - gahum sa pagpatuyang.

Kini nga sukaranan - dimensionless sukad sa tinuod nagpakita sa enerhiya ratio: Gitipigan sa migahin.

Unsa ang sulundon nga oscillating sa sirkito

Kay sa usa ka mas maayo nga pagsabut sa mga proseso diha sa sistema sa pisika miabut uban sa mga gitawag nga sulundon oscillating sa sirkito. Kini mao ang usa ka sa matematika nga modelo nga nagrepresentar sa sirkitong ingon sa usa ka sistema sa zero-ato. Sa kini adunay mga undamped mahunihon oscillations. Kini nga modelo nagtugot sa pag-angkon sa usa ka gibanabanang pormula kalkulasyon lantugi sa sirkito. Usa sa niini nga mga lantugi - ang kinatibuk-ang enerhiya:

• K = (L ako ²⁾ / 2.

Ang maong simplification sa hilabihan gayud buylohan kalkulasyon ug motugot sa pagtimbang-timbang sa sirkito nga kinaiya uban sa preset kinaiya.

Unsang paagi kini sa trabaho?

Ang tanan nga oscillating sa sirkito operating cycle mahimong bahinon ngadto sa duha ka bahin. Karon atong makita gayud ang mga proseso sa pagkuha nga dapit sa tagsatagsa ka bahin.

• Ang unang hugna plate capacitor, nagsugo positibo, magsugod sa pagtuman, nga nagahatag ug sa kasamtangan sa sirkito. Sa niini nga punto, ang kasamtangan nga moadto gikan sa usa ka positibo sa usa ka negatibo nga katungdanan, samtang miagi sa coil. Busa, electromagnetic pagkurog mahitabo sa sirkito. Kasamtangan nga passing pinaagi sa coil, kini magpalihok sa usa ka ikaduha nga plato ug kaso kini positibo (samtang sa unang electrode, nga kasamtangan nga ang naglakaw, negatibo nagsugo).
• Ang ikaduha nga hugna nagkinahanglan ibutang sa atbang sa proseso. Ang kasamtangan nga moagi gikan sa positibo nga plate (nga sa sinugdan mao ang negatibo nga) sa negatibo, nga moagi pag-usab pinaagi sa coil. Ug ang tanang mga kaso mahulog ngadto sa dapit.

siklo ang balik-balik nga samtang ang capacitor nga gisugo. Sa usa ka sulundon nga lanog sa sirkito kini nga proseso mao ang walay kinutuban, ug ang tinuod nga gahum sa pagkawala mao ang dili kalikayan tungod sa nagkalain-laing mga hinungdan: ang pagpainit nga mahitabo tungod sa paglungtad sa pagsukol sa sirkito (Joule kainit), ug sa mga sama.

Embodiments sa sirkito design

Dugang pa sa yano nga sirkito "ang coil-capacitor" ug "coil-resistor-capacitor", adunay ubang mga opsyon sa, sa paggamit sa ingon nga sa usa ka basehan daku kini'g makaon sa sirkito. Kini, alang sa panig-ingnan, sa usa ka susama nga sirkito nga gihulagway diha sa nga adunay usa ka elemento sa sirkito (tungod kay ingon nga kini anaa mag-inusara, kini usa ka sunod-sunod nga sa sirkito ug sa nga gihisgotan sa artikulo).

Adunay uban nga mga matang sa pagtukod, lakip na sa mga nagkalain-laing electrical components usab. Pananglitan, kini mao ang posible nga sa Sumpaysumpaya sa network transistor nga moabli ug pagsarado sa sirkito nga uban sa usa ka frequency nga sama sa sa pagtaas ug paghubas frequency sa sirkito. Busa, ang sistema sa-instalar undamped oscillations.

Diin ang pagtaas ug paghubas sa sirkito gigamit?

Ang labing pamilyar kanato sa paggamit sa mga sangkap sa sirkitong - kini electromagnets. Sila, sa baylo, gigamit sa intercom sistema sa, Motors, sensor, ug daghan pang ubang mga dili kaayo conventional nga mga dapit. Laing aplikasyon - oscillator. Sa pagkatinuod, kini mao ang paggamit sa sirkito nga mao ang kaayo pamilyar kanato: sa niini nga matang, kini gigamit diha sa microwave sa paghimo balud sa mobile ug wireless komunikasyon sa pagpasa sa impormasyon sa ibabaw sa usa ka gilay-on. Ang tanan nga kini mao ang tungod sa kamatuoran nga ang mga oscillations sa electromagnetic mga balod mahimong encoded sa ingon nga paagi nga kini mahimong posible nga sa pagpasa sa impormasyon sa layo.

Inductor mahimo sa iyang kaugalingon nga gigamit ingon nga usa ka elemento alang sa transformer, duha ka coil sa lain-laing mga gidaghanon sa mga windings makaagi pinaagi sa electromagnetic uma sa ilang mga katungdanan. Apan sa solenoids kinaiya magkalahi, ug kasamtangan nga numero sa duha ka sirkito, nga konektado ngadto sa duha ka inductance vary. Busa, ang usa kinabig boltahe sa kasamtangan, ingon 220 volts sa kasamtangan nga uban sa usa ka boltahe sa 12 volts.

konklusyon

gidetalye kita sa baruganan sa mga oscillating sa sirkito ug matag bahin gilain. Kami nakakat-on nga ang oscillating sa sirkito - sa usa ka lalang nga gidisenyo sa pagmugna electromagnetic balud. Apan, kini mao lamang ang mga sukaranan sa mga komplikado nga mechanics niini, daw yano nga mga elemento. Pagkat-on og dugang mahitungod sa intricacies sa sirkito ug nga sangkap niini mahimong gikan sa espesyalista nga literatura.