Circuit Oscillating - ev e ... Esasê operasyonê

circuit Oscillating - amûrekê ji bo afrandina (afirandina) osîlasyona asinrevayî jî. Ji roja damezrandina xwe heta roja îro ku di gelek waran de zanyarî û teknolojîk bibitin ji jiyana rojane, ji bo kargehên mezin li hilberîna berhemên pir cuda tê bikaranîn.

Ji çi pêk tê?

The circuit lereya de a jîyanê û capacitor. Li gel vê, li wir jî dibe resistor niha (element berxwedana variable) be. An inductor (an solenoid, wekî ku carna tê gotin) gopalê ku li ser windings bi çend kêmxwendî, ku bi giştî a wire sifir e birînek e. Ev e ev element osîlasyona diafirîne li circuit oscillatory de. A bar, located in the navîn, gelek caran navê difetisînin, an core, û ji wire carna a solenoid kir.

coil circuit oscillating diafirîne osîlasyona tenê eger pere Stored. Dema derbas a niha bi saya ev, ew giraniya a bêpere ku paşê li circuit dide gava ku voltaja nîbûne.

têl jîyanê bi giştî berxwedaneke pir nizm, ku her tim berdewam bimîne heye. The circuit circuit lereya caran diqewime guhertina li voltaja û amperage. Ev guhertina mijarê bi hin qanûna matematîk e:

• U = U ₀ * cos (w * (tt _0), ku
  U - voltaja di dema t,
  U ₀ - voltaja at dem t _0,
  w - frequency osîlasyona asinrevayî jî.

Din jî parçeyekî girîng ê ji circuit an capacitor elektrîkê ye. Ev element ji du lewheyên bi ku ji aliyê dielectric veqetiyan. Sturiya ji layer di navbera elektrod kêmtir ji mezinbûnê wan e. Ev design destûrê ji bo berhevkirina li ser-insulator pere electric, ku hûn hingê dikarin ji circuit bişîne.

battery capacitor Unlike e ye, ku tu li ser zivirîna madeyên ji aliyê niha elektrîkê hene, û ev e jî, kombûna direct pere di warê elektrîkê heye. Bi vî awahî, di rêya capacitor dikarin bes mezin ji bo berhevkirina xerc, ku dikare bê hemû di carekê de bê dayîn. Di vê rewşê de, niha di circuit is pirr zêde.

berxwedanvan: Also, circuit lereya is up of yek element zêdetir kirin. Ev element a berxwedanê û ji bo kontrolkirina niha û voltaja di dewreyê. Heger li voltaja berdewam bo bilindkirina berxwedanê ya resistor, niha wê bi qanûnê Ohm decrease:

• Ez = U / R, li cihê ku
  Ez - niha,
  U - voltaja,
  R - berxwedanê.

inductor

Werin em bigirin a Bala xwe bidinê, li hemû detayên inductor û ji wê baştir fonksiyona wê ya di circuit resonant fêm bikin. Wek ku me got, berxwedana ev element bi nemayê sifir. Bi vî awayî, çaxê ku ji bo circuit DC ve girêdayî dê biqewime kurt-circuiting. Lê belê, heke coil ji circuit AC girêdayî ye, ew bi şikleke dixebite. Ev dibe sedema wê encamê ku ev element a berxwedana ji bo alternatîf niha.

Lê çima vê yekê biqewime e û çawa berxwedanê pêk tê ku dema ku niha alternating? Ji bo bersiva vê pirsê divê em vegerin ser fenomena self-inductance. Bi stendina niha jîyanê di wê de ye, li wê derê , hêza electromotive (emf), ku diafirîne rê li ber guhertina niha. Mezintîya vê hêza girêdayî li ser du faktoran e: niha coil û works bi rêzgirtina ji bo demeke. Matematîkê, ev girêdayîbûna bi hêlekê ziman:

• E = -L * I '(t), ku
  E - emf,
  L - nirxa inductance ji jîyanê (ji bo her coil cuda ye û girêdayî li ser hejmara windings ji Coils û thickness xwe)
  Ez ê (t) - time works of the current (rêjeya guhertina niha).

Power DC li ser wext guherî ne, da ku berxwedana wê dema ku rastî derkevin.

Lê belê, li AC hemû parametreyên xwe bi timî di qanûna sinusoidal an cosine diguhere, dibe sedema hêza electromotive, ku pêşî li van guherînan. Wiha berxwedana bi navê induction û hesabkirin ji alîyê formula:

• X _L = w * _L, li cihê ku
  w - frequency circuit lereya,
  L - inductance ji jîyanê.

The sewiyê de niha di solenoid linearly zêde dike û kêm li gor qanûnên cuda. Ev tê wê wateyê ku eger tu dev ji herikîna niha di jîyanê, ew ji bo demekê dê berdewam bidin pere di dewreyê. Û eger ev seqayê berbest herikîna niha, Li wir wê bibe ji ber ku pere wê hewl bidin ku derkevin derve û were belavkirin coil gulebarankirin. Ev e - pirsgirêkek cidî li berhemanîna pîşesazî. Ev bandora (her çiqas bi temamî bi circuit lereya li related ne) dikarin werin şopandin, ji bo nimûne, dema ku şop û fîşa ji ya farazî hatiye. Di vê rewşê de .Bilindkirina çirûskekê ku li ser wiha Grafîka kesekî biêşîne ne. Ev e ji ber wê yekê ku zeviya magnetîsî ne di cih de winda ne, di heman demê de hêdî hêdî leyistika, xewa mirovan Pêl din de li conductors. Li qada pîşesazîyê ya niha, hêza gelek caran mezintir ji berê 220 volt me dike, da ku lêpirsînê li zencîra hilberînê ya dikarin pizotan sedema wiha hêzeke ku wê gelek ji ziyanê hem ji nebatan û ew mirovê ku çewtiyan.

Coil - damezrandina ku ji ku circuit lereya de ye. Inductor solenoids de sequentially added. Next, em xwe wek Bala xwe bidinê, li hemû detayên tevna yên ku element.

li inductance çi ye?

coil Inductance circuit oscillating - ku parametre ferdî ye ku hejmarî bi hêza electromotive wekhev (li volts), ku di circuit pêşwîste e dema ku pirrengî niha ji 1 A ji bo 1 duyemîn. Eger solenoid yê ji bo circuit DC ve girêdayî, inductance xwe bi navkirinê enerjiyê yên zeviyê magnetic, ku ji aliyê vê niha ji aliyê formula afirandin:

• W = (L * I ²⁾ / 2, li cihê ku
  W - di warê enerjiyê de magnetic.

qatjimara inductance girêdayî gelek faktorên: geometriya ji solenoid, taybetiyên magnetic ji core û ji hejmara Coils ji wire. Taybetiyeke din ev jî nîşan dide ku ew her tim bi erênî, ji ber ku guherbarên ku li ser ew girêdayî, ne dikare bibe neyînî.

The inductance jî dikarin wek milkekî ji conductor bi enerjîyê store niha li zeviya magnetîsî bêne bi karanîn. Ev di Henry pîvan (piştî zanyarê amerîkî Dzhozefa Genri navê).

Ji bilî vê circuit lereya solenoid pêk tê, yên capacitor, ku bê bi kurtî nirxandin.

capacitor Electric

Capacitance circuit oscillatory dikare ji destê elektrîkê Capacitance capacitor. xuyabûna xwe hatiye li jor hatine nivîsîn. Niha Bila me fîzîkê yên pêvajoyên ku di nav wê de pêk biceribînim.

Ji ber ku em dimeşin capacitor ya bi of a conductor kirin, ew jî ew dikarin niha elektrîkê didin biherikin. Lê belê, di navbera her du lewheyên astengiyek e. Insulator (ew dikare bibe hewa, dar an materyalên din ên bi berxwedanê bilind ji ber wê yekê ku pere ne dikarin ji yek dawiya wire bi yê din jî bar e, an jî, kombûna ev ji tepsiya, capacitor li wir bi vî awayî hêza magnetic û elektrîkê jî zêde dike. zeviyên li derdora wê. bi vî awayî, li ser etlesî ji gunehkariya derdikeve hemû elektrîkê, komî ser tepsiya, dest pê dike ji bo ku, ew dewreyeke bên veguhestin.

Her capacitor heye voltaja rated, herî baş ji bo operasyonên xwe. Ger tu dirêj ji bona îstîxlalkirina element li voltaja bilindtir e ji binavkirî, ji jiyana gellek kêm. The capacitor ji circuit oscillatory de, her tim ji aliyê Pêl bandor û ji ber vê yekê dema ku hilbijartin divê gelekî baldar be.

Li gel Capacitors adetî, ku hatine nîqaşkirin, bi elektrîkê Capacitors layer cot hene. Ev element tevlihevtir e: ew dikare bibe wekî xaçê di navbera pîl û a capacitor ravekirin. Bi gelemperî, di dielectric li Capacitors layer cot electric, madeyên organîk de ne, di navbera kîjan an electrolyte e. ew bi hev re li layer cot electric, ku rê dide ji bo berhevkirina Di vê design li enerjiyê caran zêdetir ji capacitor konvansiyonel, biafirînin.

kapasîteya a capacitor çi ye?

Capacitance ji capacitor mêrtiyê pere capacitor ji bo nostaljîk de hate ku ew ziman lê dikeve ye. Mîqdara ev nirx dikare pir hêsan bi alîkariya formula matematîkî:

• C = (e ₀ * S) / d, li cihê ku
  e ₀ - berdewam dielectric yên maddî dielectric (nirxê tabular)
  S - herêma plates capacitor de,
  d -, dûrahiya di navbera plates.

Girêdayîbûna bi ya Capacitance ji capacitor li dûrahiya di navbera elektrod ji aliyê diyardeyeke ji induction vega rave kêmtir ji dûrahiya di navbera hejmarên erebeyan e, bêtir ew tesîrê li hev û din (coulomb), mezintir ji elektrod pere û stresê kêmtir. Û di gava ku nirxa voltaja ji kapasîteya bilind dibe, ji ber ku ew jî dikarin ji aliyê formula jêr parve bikin:

• C = q / U, li cihê ku
  q - ya belaş li coulombs.

Ev ew e, ku li ser yekîneyên yên amerîkayê yên vê dorpêçê de biaxivin. Capacitance di farads pîvandin. 1 farad - nirxa têra xwe mezin dide, wusa Capacitors heyî (ne supercapacitors) kirine a Capacitance pîvan li picofarads (yek trillionth farad).

resistor

Niha di circuit resonant jî li ser berxwedana li circuit girêdayî ye. Û ji bilî du hêmanên şirovekirin ku li circuit oscillating (coil, capacitor) make up, li wir e û ya sêyem - berxwedanvan. Ew berpirsê ji bo afirandina drag e. Bergirî ji elementên din li ku jî ji bo berxwedana bilind, ku dikare di hin modelên cuda cuda jî cihê ye. The circuit resonant ew performs function kontrola hêza zeviya magnetîsî. Ev gengaz e ji bo girêdana çend resistors li series an paralel, bilind berxwedana circuit.

Berxwedana ev element jî li ser agirê girêdayî, da lênêrîna, divê ji bo xebatên xwe li circuit girtin, ji ber ku di dema ku ji niha tenûrê.

Berxwedana li Ohms pîvan, û nirxê xwe dikare bi bikaranîna formula hejmartin:

• R = (p * l) / S, ku li
  p - resistor resistivity maddî (bi pîvana (Ohm * mm ²⁾ / m);
  l - length ji resistors (li metre);
  S - herêmê û sînorkirî (li milîmetroyan square).

How to tie a Parametreyên loop?

Niha em nêzîkî fîzîkê yên operasyonê yên circuit oscillatory de were. Li ser dema ku pere li ser lewheyên capacitor li gor differential equation duyemîn-da diguhere.

Eger tu vê hevkêşeyê çareser bike, ev tê qestkirin hin formuleke balkêş derbarê pêvajoyên ku di circuit biqewime. Ji bo nimûne, bi awakî Cyclic dikare di warê Capacitance û inductance ziman.

Lê belê, formula sade, ku rê dide bo hesabê gelek Selena - hevsengiyekê Thomson (piştî ku fîzîknasekî Brîtanî William Thomson ku navê wî, ku wê di 1853 da anîn):

• T = 2 * f * (L * C) ^1/2.
  T - di navbera osîlasyona asinrevayî,
  L û C - li gor vê, li inductance ji jîyanê circuit oscillating û element circuit Capacitance,
  n - pi jimara.

faktora quality

e din quantity girîng bîlançoya li contour ji kar heye - faktora quality ya. Ji bo fêmkirina ka ew çi ye, divê hûn ji bo vê pêvajoyê wek keyf dikin. Vê diyardeyê, di ku de amplitude herî zêde hêza li nirxê berdewam, ya ku piştgiriya swing dibe. Dengvedan dikarin bi nimûneyeke sivik îzeh: ger tu dest bi konaxa swing ji beat ji firehiya xwe, ew lez bê wê, û "girig" xwe zêde bikin. Lê eger tu bi beat push ne, ew down wê hêdî. Li keyf, gelek caran dissipates gelek enerjî. Ji bo ku bikaribe ji hesabkirina nirxa ku ji ber wendabûn, em a parametre wek faktoreke bi kalîte ya ku benî adem. Ev a qatjimara mêrtiyê ya enerjîyê, located in ku sîstema ji bo wekhev, ji bo windahiyên di dema yek cycle di dewreyê de diqewimin e.

faktora quality circuit li gorî formula hejmartin:

• Q = (w ₀ * W) / P, li cihê ku
  w ₀ - keyf frequency angular osîlasyona;
  W - enerjî profîlek di sîstema hejînok;
  P - bêedebî û bi hêzê ye.

Ev parametre - dimensionless ji ber ku bi rastî jî nîşan dide ratio enerjiyê: Stored ji bo man.

, ew dewreyeke oscillating îdeal çi ye

Ji bo têgihiştineke baştir ya pêvajoyên ku di sîstema perwerdeya fîzîkê xwe bi ku bi navê circuit oscillating îdeal bû. Ev modela bîrkariyê de nûnerê circuit wekî sîstemeke bi berxwedana sifir e. Di wê de ne osîlasyona har- undamped hene. Ev model destûrê dide ji bo bidestxistina an Parametreyên circuit hesab û formula texmînî. Yek ji van Parametreyên - enerjiyê de bi tevahî:

• W = (L * I ²⁾ / 2.

Wiha Moskowê gelek bibana lezkirinê û rê ji bo nirxandina taybetmendiyên circuit bi taybetmendiyên dibî.

Çawa dixebite?

Hemû cycle xebatê circuit oscillating dikare du beşan pêk tê. Niha em ê tam ya di qonaxên her part bibînin.

• The yekem capacitor plakaya qonaxa, doz bi erênî, dest bi xizmeta, motorê niha di dewreyê. Di vî warî de, ji niha diçe ji erênî ji bo negatîf, dema bi rêya jîyanê. Di dawîyê de, vibrations asinrevayî di circuit biqewime. derbas niha bi rêya jîyanê, bi plakaya duyemîn de digerin û ev tawan erênî (tevî ku yekem elektrodê, ku niha rêve çû, ku neyînî doz).
• Qonaxa duyemîn nivro pêvajoyê berevajî. Niha derbas dibe ji tabela bi erênî (ku di destpêkê de neyînî bû) bi neyînî, derbas dîsa bi rêya jîyanê. Û hemû sûcdarkirinên nav û cihê wêbê.

Dewra wekî dirêj wek capacitor doz hatiye dubarekirin. Di circuit resonant îdeal vê pêvajoyê bêdawî ye, û ji wendakirina hêz dike ji ber faktorên cuda jî jênerevîn e: germijank ku, ji ber hebûna vê berxwedana di circuit (germê Joule) pêk tê, û weku eweyi.

design circuit Embodiments

Li gel dewreyên basît "ya coil-capacitor" û "coil-resistor-capacitor", ne alternatîva din, bikaranîna wek circuit bingehê lereya hene. Ev, bo nimûne, circuit paralel ku di cihêkirin e ku circuit element heye (ji ber ku ew bi tenê heye, ew dê bibe circuit series û yên ku di benda hat niqaş kirin).

bi cureyên din ên avakirin, di nav wan de pêkhatên cuda cuda yên elektrîkê hene. Ji bo nimûne, mimkun e ji bo girêdana bi transîstor torê ya ku dê veke û bigire circuit bi awakî bi frequency lereya ji circuit wekhev. Bi vî awayî, bi sîstema wê osîlasyona undamped saz bike.

Where circuit lereya de tê bikaranîn?

The nas herî ji me re bikaranîna pêkhatên circuit - ew Electromagnets. Ew, li dorê, bi di sîstemên alta, motors, sensors, û gelek deverên din kêmtir konvansiyonel, tê bikaranîn. Din application - oscillator. Di rastiyê de, ew e bikaranîna circuit pir nas ji me re ye: li vê formê, ku di mîkro ku ji bo pêlên di ragihandinê mobile û wireless bo vîdeoyên agahî li ser dûr. Hemû ev e ji ber wê rastiyê ye ku osîlasyona pêlên elektromanyetîk û dikare di rewşeke wisa ku ew ê ne mumkin be bo vîdeoyên agahî li ser dûr û dirêj de veşartî.

Inductor bi xwe dikare wekî hêmana ku ji bo transformer bikaranîn, du Coils bi hejmara cuda yên windings dikarin bi riya qada asinrevayî belaş wan re derbas bibe. Lê wek solenoids taybetmendiyên cuda, û kesên ku niha di du dewreyên, ku ji bo her du inductance ve girêdayî ê veguhere. Bi vî awayî, yek dikare bi voltaja ji bo niha di rojevê de bi nostaljîk ji 12 volts misilmankirina, dibêjin 220 volt.

encamê de

Em ê de bîrdoza circuit oscillating û her beşek cuda berfireh bin. Em hîn bûn ku, ew dewreyeke oscillating - amûrekê dîzaynkirin, ji bo bipêşxistina pêlên asinrevayî jî. Lê belê, ev bi tenê bingehên yên mekanîka kompleks yên van, dixuyê ku hêmanên hêsan e. zêdetir li ser entrîkayên ji circuit û pêkhateyên wê hîn dikarin ji wêjeya bi taybetî be.