albisteak

Zer gertatzen da induktoreak eta kondentsadoreak zirkuituan jartzen dituzunean? Zerbait polita da, eta benetan garrantzitsua da.
Induktore mota asko egin ditzakezu, baina ohikoena bobina zilindriko bat da, solenoide bat.
Korrontea lehen begiztatik pasatzen denean, beste begiztetatik igarotzen den eremu magnetiko bat sortzen du. Anplitudea aldatzen ez bada, eremu magnetikoak ez du benetan eraginik izango. Aldatzen den eremu magnetikoak eremu elektrikoak sortzen ditu beste zirkuitu batzuetan. Norabidea eremu elektriko horren potentzial elektrikoaren aldaketa bat sortzen du bateria baten moduan.
Azkenik, korrontearen aldaketa-abiadurarekin proportzionala den potentzial-diferentzia duen gailu bat dugu (korronteak eremu magnetikoa sortzen duelako). Honela idatz daiteke:
Ekuazio honetan bi gauza nabarmendu behar dira.Lehenik eta behin, L induktantzia da.Solenoidearen geometriaren araberakoa da (edo duzun edozein formaren arabera) eta haren balioa Henryren forman neurtzen da.Bigarrenik, minus bat dago. zeinua.Horrek esan nahi du induktorean zehar dagoen potentzial-aldaketa korronte-aldaketaren aurkakoa dela.
Nola jokatzen du induktantziak zirkuituan? Korronte konstantea baduzu, orduan ez dago aldaketarik (korronte zuzena), beraz, ez dago potentzial-diferentziarik induktorean; existituko ez balitz bezala jokatzen du. Bada maiztasun handiko korronte bat (AC zirkuitua), potentzial-diferentzia handia egongo da induktorean zehar.
Era berean, kondentsadoreen konfigurazio ezberdin asko daude. Forma sinpleenak bi plaka eroale paralelo erabiltzen ditu, bakoitza karga batekin (baina karga garbia nulua da).
Plaka hauen kargak eremu elektriko bat sortzen du kondentsadorearen barruan.Eremu elektrikoa dela eta, plaken arteko potentzial elektrikoa ere aldatu behar da.Potentzial-diferentzia horren balioa karga-kantitatearen araberakoa da.Kondentsadorean zehar dagoen potentzial-diferentzia izan daiteke. honela idatzita:
Hemen C kapazitate-balioa faradetan da; gainera, gailuaren konfigurazio fisikoaren araberakoa da.
Korrontea kondentsadorean sartzen bada, plakako karga-balioa aldatuko da. Korronte konstantea (edo maiztasun baxua) badago, korronteak plakei karga gehitzen jarraituko du potentziala handitzeko, beraz, denborarekin, potentziala azkenean izango da. zirkuitu ireki baten modukoa izan, eta kondentsadorearen tentsioa bateriaren tentsioaren (edo elikatze-iturri) berdina izango da.Maiztasun handiko korronte bat baduzu, karga gehituko da eta kondentsadoreko plaketatik kenduko da, eta kargarik gabe. metaketa, kondentsadorea existituko ez balitz bezala jokatuko du.
Demagun kargatutako kondentsadore batekin hasten garela eta induktore batera konektatzen dugula (zirkuituan ez dago erresistentziarik hari fisiko perfektuak erabiltzen ari naizelako).Pentsa biak konektatzen diren momentuan.Etengailu bat dagoela suposatuz, orduan marraztu dezaket. hurrengo diagrama.
Hau da gertatzen ari dena.Lehenik eta behin, ez dago korronterik (etengailua irekita dagoelako).Etengailua itxita dagoenean, korrontea egongo da, erresistentziarik gabe, korronte horrek infinitura egingo du jauzi.Hala ere, korrontearen igoera handi honek esan nahi du induktorean sortutako potentziala aldatuko da.Noizbait, induzigailuaren potentzial aldaketa kondentsadorearen aldaketa baino handiagoa izango da (kondentsadoreak karga galtzen duelako korrontea igarotzean), eta orduan korrontea alderantzikatu eta kondentsadorea kargatuko da. .Prozesu hau errepikatzen jarraituko du- ez dagoelako erresistentziarik.
LC zirkuitua deitzen zaio, induktore bat (L) eta kondentsadorea (C) dituelako-hau begi-bistakoa dela uste dut.Zirkuitu osoaren inguruko potentzial aldaketa nulua izan behar da (zikloa delako) idatzi ahal izateko:
Q eta ni denboran zehar aldatzen ari dira. Q eta I-ren arteko lotura dago, korrontea kondentsadoretik irteten den karga-aldaketaren denbora-tasa delako.
Orain karga aldagaiaren bigarren mailako ekuazio diferentzial bat daukat. Hau ez da ekuazio zaila ebazteko, hain zuzen ere, soluzio bat asma dezaket.
Hau malgukiaren masaren soluzioa ia berdina da (kasu honetan izan ezik, posizioa aldatzen da, ez karga).Baina itxaron! Ez dugu soluzioa asmatu behar, zenbakizko kalkuluak ere erabil ditzakezu. ebatzi arazo hau.Hasi nadin balio hauekin:
Arazo hau zenbakiz konpontzeko, arazoa denbora-urrats txikitan banatuko dut. Aldi bakoitzean, honako hau egingo dut:
Hau nahiko polita dela uste dut. Are hobeto, zirkuituaren oszilazio-aldia neur dezakezu (erabili sagua pasatzeko eta denbora-balioa aurkitzeko), eta, ondoren, metodo hau erabili espero den maiztasun angeluarrekin alderatzeko:
Jakina, programako eduki batzuk alda ditzakezu eta zer gertatzen den ikusi, aurrera, ez duzu ezer suntsituko betirako.
Goiko eredua ez da errealista. Zirkuitu errealek (induzigailuetan hari luzeak batez ere) erresistentzia dute. Erresistentzia hau nire ereduan sartu nahi banu, zirkuitua honela izango litzateke:
Honek tentsio-begizta ekuazioa aldatuko du. Orain erresistentzian zehar potentzial jaitsieraren termino bat ere egongo da.
Karga eta korrontearen arteko konexioa erabil dezaket berriro ekuazio diferentzial hau lortzeko:
Erresistentzia bat gehitu ondoren, hau ekuazio zailagoa bihurtuko da, eta ezin dugu soluzio bat "asmatu". Hala ere, ez luke oso zaila izango goiko zenbakizko kalkulua aldatzea arazo hau konpontzeko. Izan ere, aldaketa bakarra kargaren bigarren deribatua kalkulatzen duen lerroa da.Han termino bat gehitu dut erresistentzia azaltzeko (baina ez lehen ordena).3 ohm-ko erresistentzia erabiliz, hurrengo emaitza lortzen dut (sakatu berriro erreproduzitzeko botoia exekutatzeko).
Bai, C eta L balioak ere alda ditzakezu, baina kontuz ibili. Baxuegiak badira, maiztasuna oso altua izango da eta denbora-urratsaren tamaina balio txikiago batera aldatu behar duzu.
Eredu bat egiten duzunean (analisi edo zenbakizko metodoen bidez), batzuetan ez dakizu benetan legezkoa den edo guztiz faltsua den. Eredua probatzeko modu bat datu errealekin alderatzea da. Egin dezagun hau. Hau da nire ezarpena.
Honela funtzionatzen du. Lehenik eta behin, D motako hiru bateria erabili ditut kondentsadoreak kargatzeko. Kondentsadorea ia guztiz kargatuta dagoenean kondentsadorearen tentsioa ikusita esan dezaket. Ondoren, deskonektatu bateria eta itxi etengailua. deskargatu kondentsadorea induzigailutik.Erresistentzia hariaren zati bat baino ez da-Ez daukat erresistentzia bereizirik.
Kondentsadore eta induzigailuen hainbat konbinazio ezberdin probatu nituen, eta azkenean lortu nuen lan pixka bat. Kasu honetan, 5 μF-ko kondentsadore bat eta itxura txarreko transformadore zahar bat erabili nituen induzigailu gisa (goian agertzen ez dena).Ez nago ziurren balioaz induktantzia, beraz, izkinako maiztasuna kalkulatzen dut eta nire ezaguna den kapazitate-balioa erabiltzen dut Henry-ren 13,6 induktantzia ebazteko. Erresistentziari dagokionez, balio hori ohmetro batekin neurtzen saiatu nintzen, baina nire ereduan 715 ohmioko balioa erabiliz funtzionatzen zuela zirudien. onena.
Hau nire zenbakizko ereduaren eta benetako zirkuituan neurtutako tentsioaren grafikoa da (Vernier tentsio diferentzialaren zunda bat erabili nuen tentsioa denboraren arabera lortzeko).
Ez da perfektua, baina nahikoa hurbil dago niretzat.Jakina, parametroak pixka bat doi ditzaket hobeto moldatzeko, baina uste dut horrek erakusten duela nire modeloa ez dela zoratuta.
LRC zirkuitu honen ezaugarri nagusia L eta C balioen araberakoak diren maiztasun natural batzuk dituela da. Demagun zerbait ezberdina egin dudala. Zer gertatzen da tentsio-iturri oszilatzaile bat LRC zirkuitu honetara konektatzen badut? Kasu honetan, zirkuituko korronte maximoa tentsio-iturri oszilatzailearen maiztasunaren araberakoa da.Tentsio-iturriaren maiztasuna eta LC zirkuituaren maiztasuna berdinak direnean, korronte maximoa lortuko duzu.
Aluminio-papera duen hodi bat kondentsadore bat da, eta hari bat duen hodi bat induktore bat da. (diodoarekin eta entzungailuarekin) kristalezko irrati bat osatzen dute. Bai, hornigai sinple batzuekin batera jarri dut (Youtube honetako argibideak jarraitu ditut). bideoa). Oinarrizko ideia kondentsadoreen eta induzigailuen balioak doitzea da irrati jakin batera "sintonizatzeko". Ezin dut behar bezala funtziona dezan. (edo nire induktorea hautsita dago). Hala ere, kristalezko irrati-kit zahar honek hobeto funtzionatzen duela ikusi nuen.
Ia entzuten ez dudan geltoki bat aurkitu dut, beraz, nire ustez, nire buruak egindako irratia agian ez da nahikoa geltoki bat jasotzeko. Baina nola funtzionatzen du zehazki RLC erresonantzia-zirkuitu honek, eta nola lortzen duzu audio-seinalea bertatik? Etorkizuneko mezu batean gordeko dut.
© 2021 Condé Nast. Eskubide guztiak erreserbatuta. Webgune hau erabiltzean, gure erabiltzaile-akordioa eta pribatutasun-politika eta cookie-adierazpena onartzen dituzu, baita zure Kaliforniako pribatutasun-eskubideak ere. Gure webgunearen bidez erositako produktuen salmentak. Condé Nast-en aldez aurretik idatzitako baimenik gabe, webgune honetako materialak ezin dira kopiatu, banatu, transmititu, cachean edo bestela erabili.