การทำความเข้าใจพื้นฐาน: การต่อต้านการเหนี่ยวนำและความสามารถพิเศษ
ในการเต้นรำที่ซับซ้อนของวิศวกรรมไฟฟ้าทั้งสามองค์ประกอบพื้นฐานต้องใช้เวทีกลาง: การเหนี่ยวนำความต้านทานและความจุแต่ละหมีมีลักษณะเฉพาะที่กำหนดจังหวะแบบไดนามิกของวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่นี่เราเริ่มต้นการเดินทางเพื่อถอดรหัสความซับซ้อนของส่วนประกอบเหล่านี้เพื่อเปิดเผยบทบาทที่แตกต่างและการใช้งานจริงภายในวงออเคสตราไฟฟ้าขนาดใหญ่การเหนี่ยวนำด้วยเวทมนตร์ฟลักซ์แม่เหล็ก;ความต้านทานผู้รักษาประตูที่มั่นคงของการไหลในปัจจุบัน;และความจุผู้ดูแลความคล่องตัวของประจุไฟฟ้าทั้งหมดมาบรรจบกันเพื่อสร้างซิมโฟนีที่เป็นพลังของโลกอิเล็กทรอนิกส์ของเรา
ความต้านทาน - การต่อต้านโดยธรรมชาติของกระแสไฟฟ้าต่อกระแสไฟฟ้า - แสดงโดย 'r'บานพับขนาดของมันในขนาดของตัวนำการแต่งหน้าวัสดุและอุณหภูมิแวดล้อมการเรียกใช้กฎของโอห์มเราแสดงให้เห็นถึงความสัมพันธ์นี้: i = u/r ดังนั้น r = u/iโอห์มซึ่งเป็นสัญลักษณ์ของตัวอักษรกรีกโอเมก้า (Ω) ยืนเป็นมาตรการความต้านทานด้วยญาติของมัน: kiloohm (kΩ), megohm (mΩ) และ milliohm (mΩ)
โอห์มโดดเดี่ยวกำหนดความต้านทานเมื่อหนึ่งโวลต์เกลี้ยกล่อมหนึ่งแอมป์ผ่านตัวนำ
ตัวต้านทานทำหน้าที่เป็นผู้พิทักษ์ที่ประตูควบคุมกระแสไฟฟ้าของกระแสไฟฟ้าคำว่า 'ตัวต้านทาน' ไม่เพียง แต่หมายถึงทรัพย์สินเท่านั้น แต่ยังรวมถึงส่วนประกอบที่ออกแบบมาเพื่อสนับสนุน
นี่คือภาพรวมของส่วนประกอบเหล่านี้:
แฟชั่นจากวัสดุที่หยุดชะงักเมื่อไหลของกระแสไฟฟ้าตัวต้านทานใช้รูปแบบที่หมายถึงการครองราชย์ในความโกลาหลไฟฟ้าภายในวงจรตัวต้านทานคงที่ยืนอยู่บนพื้นของพวกเขาไม่เปลี่ยนรูปในทางตรงกันข้ามโพเทนชิออมิเตอร์หรือ rheostat - ตัวต้านทานตัวแปร - อนุญาตสำหรับความแปรปรวนควบคุมในความต้านทาน
ตัวต้านทานในอุดมคติคือเส้นตรงและกระแสไฟฟ้าทันทีผ่านมันเป็นสัดส่วนกับแรงดันไฟฟ้าทันทีที่ใช้กับมันสำหรับตัวต้านทานพิเศษบางตัวเช่นเทอร์มิสเตอร์ Varistors และองค์ประกอบการรับรู้มีความสัมพันธ์ที่ไม่ใช่เชิงเส้นระหว่างแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้า
หลักการพื้นฐาน
ตัวต้านทานประกอบด้วยสามส่วน: ตัวต้านทาน, เฟรมและเทอร์มินัล (ตัวต้านทานตัวและเฟรม SSR รวมกันเป็นหนึ่ง)เฉพาะตัวต้านทานที่กำหนดค่าความต้านทาน
การจำแนกประเภทของกระแสไฟฟ้าและแรงดันไฟฟ้า
ความต้านทานของตัวนำนั้นเกือบคงที่ที่อุณหภูมิที่แน่นอนเหนือค่าที่กำหนดความต้านทานนี้เรียกว่าความต้านทานเชิงเส้นค่าความต้านทานของตัวต้านทานบางตัวเปลี่ยนแปลงอย่างมากกับกระแส (หรือแรงดันไฟฟ้า) และลักษณะแรงดันไฟฟ้าปัจจุบันแสดงเส้นโค้งตัวต้านทานประเภทนี้เรียกว่าตัวต้านทานแบบไม่เชิงเส้นความสัมพันธ์ที่ไม่เชิงเส้นเหล่านี้มักจะต้องการในวงจรอิเล็กทรอนิกส์
(1) ตัวต้านทานฟิวส์: เรียกอีกอย่างว่าฟิวส์ตัวต้านทานโดยทั่วไปจะมีบทบาทคู่ของตัวต้านทานและฟิวส์เมื่อวงจรล้มเหลวและกำลังเกินคะแนนมันจะไหม้เหมือนฟิวส์ทำลายวงจร.ตัวต้านทานฟิวส์มักจะมีค่าความต้านทานต่ำ (0.33Ωถึง10kΩ) และพลังงานต่ำ
(2) ตัวต้านทานที่ละเอียดอ่อนตัวต้านทานที่ละเอียดอ่อนมีความไวต่อปริมาณทางกายภาพบางอย่าง (เช่นอุณหภูมิความชื้นความชื้นแรงดันไฟฟ้าแรงทางกลความเข้มข้นของก๊าซ ฯลฯ )เมื่อปริมาณทางกายภาพเหล่านี้เปลี่ยนแปลงความต้านทานของตัวต้านทานที่ละเอียดอ่อนก็เปลี่ยนไปเช่นกันความแปรปรวนมันเปลี่ยนแปลงไปตามการเปลี่ยนแปลงของปริมาณทางกายภาพและแสดงถึงค่าความต้านทานที่แตกต่างกันจากปริมาณทางกายภาพที่ละเอียดอ่อนตัวต้านทานที่ละเอียดอ่อนสามารถแบ่งออกเป็นความไวต่ออุณหภูมิไวความชื้นไวต่อแสงไวต่อแรงดันไวแรงไวต่อแรงแม่เหล็กที่ไวต่อแรงแม่เหล็กและความไวต่อก๊าซวัสดุที่ใช้ในตัวต้านทานที่ละเอียดอ่อนมักจะเป็นวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ตัวต้านทานเหล่านี้เรียกว่าตัวต้านทานเซมิคอนดักเตอร์
บทบาทของการต่อต้าน
หากความต้านทานของตัวต้านทานอยู่ใกล้กับ0Ωตัวต้านทานจะไม่มีผลต่อการป้องกันการไหลของกระแสวงจรที่เชื่อมต่อแบบขนานกับตัวต้านทานนี้จะสั้นและกระแสจะไม่มีที่สิ้นสุดหากความต้านทานไม่มีที่สิ้นสุดหรือมีขนาดใหญ่มากลูปแบบอนุกรมที่มีตัวต้านทานสามารถพิจารณาได้ว่าเป็นวงจรเปิดและกระแสเป็นศูนย์
ตัวต้านทานที่ใช้กันทั่วไปในอุตสาหกรรมจะอยู่ที่ไหนสักแห่งระหว่างสุดขั้วทั้งสองนี้มันมีค่าความต้านทานที่แน่นอนและสามารถพกพากระแสที่แน่นอนตัวต้านทานส่วนใหญ่จะใช้ในวงจรเพื่อควบคุมและรักษาเสถียรภาพกระแสและแรงดันไฟฟ้าพวกเขาสามารถใช้เป็น shunts, ตัวแปรแรงดันไฟฟ้าและวงจรการจับคู่โหลดขึ้นอยู่กับข้อกำหนดของวงจรข้อเสนอแนะเชิงลบหรือวงจรแอมพลิฟายเออร์ข้อเสนอแนะเชิงบวกตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าเป็นกระแสไฟฟ้าแรงดันไฟฟ้าเกินหรือส่วนประกอบการป้องกันกระแสเกินสามารถใช้งานได้และวงจร RC สามารถใช้เป็นออสซิลเลเตอร์ตัวกรองบายพาสวงจรเวลาที่กำหนดค่าส่วนประกอบอย่างถาวร
ตัวเหนี่ยวนำที่ติดแท็กเป็นตัวเหนี่ยวนำปฏิกิริยายืนอยู่ในการต่อต้านการเปลี่ยนแปลงในปัจจุบัน - แรงไฟฟ้าแรงป้องกันการลดลงและการไหลของกระแสโครงสร้างคล้ายกับการคดเคี้ยวหม้อแปลงโดดเดี่ยวตัวเหนี่ยวนำมักจะแต่งงานกับขดลวดโล่และแกนกลางเป็นเอนทิตีเอกพจน์ในสภาวะที่สงบนิ่งตัวเหนี่ยวนำต่อต้านกระแสไฟฟ้าด้วยการแก้ไขอย่างอดทน
สัญลักษณ์สำหรับการเหนี่ยวนำ: L.
หน่วยเหนี่ยวนำคือ Henry (H) โดยมีญาติขนาดเล็กกว่า Millihenry (MH) และ microhenry (μH)การแปลงเป็นกรอบ: 1H = 10^3MH = 10^6μH = 10^9NH
มุ่งเน้นไปที่พารามิเตอร์หลัก:
(1) การเหนี่ยวนำ
ลักษณะการสะท้อนแสงนี้เป็นมาตรวัดความกล้าหาญของแม่เหล็กของตัวเหนี่ยวนำรากเหง้าของขดลวดกลยุทธ์ที่คดเคี้ยวการปรากฏตัวและวัสดุของแกนการเหนี่ยวนำเป็นความสามารถในการเหนี่ยวนำแม่เหล็กผลัดกันมากขึ้นความหนาแน่นมากขึ้น - การเหนี่ยวนำมากขึ้นแกนแม่เหล็กต่อไปขยายเอฟเฟกต์นี้การซึมผ่านของแกนกลางตามสัดส่วนโดยตรงกับการเหนี่ยวนำขึ้นสวรรค์
หน่วยพื้นฐานของการเหนี่ยวนำคือไก่ซึ่งแสดงด้วยตัวอักษร "H"หน่วยที่ใช้กันทั่วไปคือ millihenries (MH) และ microhenries (μH)ความสัมพันธ์ระหว่างพวกเขาคือ: 1H = 1000MH, 1MH = 1000μH
(2) ปัจจุบัน
กระแสไฟฟ้าที่ได้รับการจัดอันดับคือกระแสสูงสุดที่ตัวเหนี่ยวนำสามารถจัดการภายใต้เงื่อนไขการทำงานที่ยอมรับได้หากกระแสไฟฟ้าสูงกว่ากระแสไฟฟ้าที่ได้รับการจัดอันดับตัวเหนี่ยวนำจะเปลี่ยนพารามิเตอร์การทำงานเนื่องจากความร้อนและอาจดับลงเนื่องจากกระแสเกิน
การใช้งาน
ตัวเหนี่ยวนำในวงจรส่วนใหญ่มีบทบาทของการป้องกันสัญญาณการกรองเสียงรบกวนการทำให้เสถียรในปัจจุบันและการยับยั้งการรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าเช่นเดียวกับการกรองการสร้างการล่าช้าและการยับยั้งฟังก์ชั่นบทบาทที่พบบ่อยที่สุดของตัวเหนี่ยวนำในวงจรคือการสร้างวงจรตัวกรอง LC ด้วยตัวเก็บประจุตัวเก็บประจุมีลักษณะของ "การปิดกั้น DC และการปิดกั้น AC" ในขณะที่ตัวเหนี่ยวนำมีลักษณะของ "ผ่าน DC และการปิดกั้น AC"เมื่อกระแส DC ที่มีสัญญาณรบกวนจำนวนมากไหลผ่านวงจรตัวกรอง LC สัญญาณ AC ปลอมจะถูกดูดซึมโดยความร้อนในตัวเหนี่ยวนำ
คำอธิบาย
ในพจนานุกรมของกระแสโดยตรง (DC), "Forward DC" ส่งสัญญาณการปลดการเหนี่ยวนำของตัวเหนี่ยวนำหากมีการต่อต้านขดลวดของตัวเหนี่ยวนำ DC จะพบเส้นทางที่มีความต้านทานน้อยที่สุดโดยไม่มีข้อ จำกัดโดยทั่วไปแล้วความต้านทานของขดลวดต่อ DC นั้นมีขนาดจิ๋วเกือบเล็กน้อยในการวิเคราะห์
การต่อต้าน AC เป็นอีกเรื่องหนึ่งที่นี่ตัวเหนี่ยวนำทำหน้าที่เป็นยามตอบโต้การไหลของกระแสสลับ (AC) ด้วยปฏิกิริยาอุปนัย - ตัวต้านทานในสิทธิของตนเอง
ตัวเหนี่ยวนำเป็นสิ่งที่ตรงกันข้ามของตัวเก็บประจุ, แชมป์ของความต่อเนื่องสำหรับ DC และอุปสรรคต่อความไม่แน่นอนของ ACผ่านตัวเหนี่ยวนำ DC พบความต้านทานเทียบเท่ากับลวดของขดลวดเท่านั้นทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าลดลงเล็กน้อยแนะนำ AC และขดลวดตอบโต้การเสกสรรแรงไฟฟ้าที่เกิดขึ้นเองที่ปลายแรงนี้สอดคล้องกับแรงดันไฟฟ้าที่ใช้โดยตอบโต้ความพยายามของ AC ที่จะผ่านตัวเหนี่ยวนำเป็นตัวนำของ DC จำกัด AC และเมื่อความถี่สูงขึ้นดังนั้นการต่อต้านของพวกเขาก็เช่นกันจับคู่กับตัวเก็บประจุตัวเหนี่ยวนำเป็นเครื่องมือในการสร้างตัวกรอง LC, ออสซิลเลเตอร์และส่วนประกอบวงจรอื่น ๆ เช่นลูปปัจจุบันหม้อแปลงและรีเลย์
ความจุซึ่งเป็นสวรรค์ของค่าใช้จ่ายวัดได้ใน Farads (F) และเป็นสัญลักษณ์ของ 'C'มันห่อหุ้มความถนัดของตัวเก็บประจุสำหรับการจัดเก็บประจุซึ่งขึ้นอยู่กับความแตกต่างของความแตกต่าง
ในขอบเขตของวงจรความจุเป็นหัวใจสำคัญมันเป็น linchpin ในฟังก์ชั่นตั้งแต่การปรับแต่งแหล่งจ่ายไฟไปจนถึงคลังสินค้าพลังงานและแม้กระทั่งการประมวลผลสัญญาณประจุของตัวเก็บประจุ (Q) หารด้วยแรงดันไฟฟ้า (U) ซึ่งครอบคลุมขั้วไฟฟ้ากำหนดความจุดังนั้นเรามี C สัญลักษณ์ที่ประกาศตัวตนของตัวเก็บประจุ
นี่คือสมการที่ผูกมัดพวกเขา: c = εs/d = εs/4πkd (ในสูญญากาศ) = q/u
การแปลงหน่วย
หน่วย morph ข้ามเครื่องชั่งใน Si Tapestry: Farad (F) สาขาเป็น Millifarad (MF), Microfarad (µF), Nanofarad (NF) และ Picofarad (PF) แต่ละเสียงกระซิบหรือตะโกนในคอร์แห่งความจุ
เพื่อนำทางเครื่องชั่งเหล่านี้โปรดจำไว้ว่า:
1 Farad (F) เท่ากับ 1,000 มิลลิราด (MF) หรือ microfarads ล้านส่าย (µF)
microfarad (µF) แปลเป็น 1,000 nanofarads (NF) หรือหนึ่งล้าน picofarads (PF)
สูตร
หากความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นระหว่างสองขั้นตอนในตัวเก็บประจุคือ 1 V และประจุคือ 1 Coulomb ดังนั้นความสามารถในการเก็บประจุของตัวเก็บประจุคือ 1 Faradต่อชั่วโมง.c = q/uอย่างไรก็ตามค่าของตัวเก็บประจุไม่ได้ถูกกำหนดโดย Q (ประจุ) หรือ U (แรงดันไฟฟ้า)ชั่วโมง.ความจุถูกกำหนดโดยสูตร: c = εs/4πkdโดยที่εเป็นค่าคงที่ S คือพื้นที่ที่หันหน้าไปทางขั้วของตัวเก็บประจุ D คือระยะห่างระหว่างขั้วของตัวเก็บประจุและ k คือค่าคงที่แรงไฟฟ้าสถิตความจุของตัวเก็บประจุแผ่นขนานทั่วไปคือ c = εs/d (โดยที่εคือค่าคงที่ไดอิเล็กทริกของตัวกลางระหว่างเพลต S คือพื้นที่แผ่นและ d คือระยะห่างระหว่างแผ่น)
ค้นหาสูตร:
สูตรสำหรับการเชื่อมต่อตัวเก็บประจุหลายตัวในแบบขนานคือ C = C1+C2+C3+...+CN
สูตรสำหรับการเชื่อมต่อตัวเก็บประจุหลายตัวในซีรีส์: 1/c = 1/c1+1/c2+...+1/cn
บทบาทของตัวเก็บประจุ
(1) บายพาส
ตัวเก็บประจุบายพาสเป็นอุปกรณ์จัดเก็บพลังงานที่สร้างความสมดุลให้กับการควบคุมและลดภาระโดยการจ่ายพลังงานให้กับอุปกรณ์ท้องถิ่นเช่นเดียวกับแบตเตอรี่ขนาดเล็กตัวเก็บประจุบายพาสชาร์จและปล่อยอุปกรณ์
(2) decoupling
นี่คือปัดหรือที่เรียกว่าครอสโอเวอร์จากมุมมองของวงจรเมื่อความสามารถในการโหลดค่อนข้างใหญ่วงจรควบคุมจะต้องชาร์จและปล่อยตัวเก็บประจุเพื่อให้การแปลงสัญญาณเสร็จสมบูรณ์หากความลาดชันสูงชันกระแสจะค่อนข้างใหญ่ส่งผลกระทบต่อการทำงานปกติเวทีด้านหน้าเรียกว่า "คลัทช์"ฟังก์ชั่นของตัวเก็บประจุ decoupling คือทำหน้าที่เป็น "แบตเตอรี่" ตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงในวงจรควบคุมหลีกเลี่ยงการรบกวนซึ่งกันและกันและลดความต้านทานการรบกวนความถี่สูงระหว่างแหล่งจ่ายไฟและสนามอ้างอิงวงจร
(3) ตัวกรอง
ในทางทฤษฎีสมมติว่าตัวเก็บประจุเป็นตัวเก็บประจุบริสุทธิ์ยิ่งตัวเก็บประจุขนาดใหญ่เท่าใดความต้านทานและความถี่ที่สูงขึ้นของกระแสที่ไหลผ่านแต่ในความเป็นจริงตัวเก็บประจุที่สูงกว่า 1 µF ส่วนใหญ่เป็นตัวเก็บประจุอิเล็กโทรไลต์ที่มีส่วนประกอบอุปนัยขนาดใหญ่ดังนั้นความถี่ปัจจุบันจึงสูง แต่ความต้านทานเพิ่มขึ้นบางครั้งคุณจะเห็นตัวเก็บประจุอิเล็กโทรไลต์ขนาดใหญ่ควบคู่ไปกับตัวเก็บประจุขนาดเล็กตัวเก็บประจุขนาดใหญ่กรองความถี่ต่ำและตัวเก็บประจุขนาดเล็กกรองความถี่สูงฟังก์ชั่นของตัวเก็บประจุคือการแปลงกระแสสลับเป็นกระแสไฟฟ้าโดยตรงและเพื่อป้องกันความถี่สูงจากความถี่ต่ำยิ่งตัวเก็บประจุมีขนาดใหญ่ขึ้นเท่าไหร่ก็ยิ่งสามารถดำเนินการกระแสไฟฟ้าได้ด้วยความถี่สูง
(4) การจัดเก็บพลังงาน
ตัวเก็บประจุจัดเก็บรวบรวมประจุผ่านวงจรเรียงกระแสและถ่ายโอนพลังงานที่เก็บไว้ไปยังเอาต์พุตของแหล่งจ่ายไฟผ่านวงจรตัวแปลงโดยทั่วไปแล้วตัวเก็บประจุอิเล็กโทรไลต์อลูมิเนียมจะใช้กับการจัดอันดับแรงดันไฟฟ้าในช่วง 40 ถึง 450 V DC และความจุในช่วง 220 ถึง 150,000 μFบางครั้งอุปกรณ์เหล่านี้เชื่อมต่อกันเป็นอนุกรมในแบบขนานหรือการรวมกันทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความต้องการพลังงานสำหรับแหล่งจ่ายไฟที่มีค่ามากกว่า 10 กิโลวัตต์จะใช้ตัวเก็บประจุสกรูเทอร์มินัลขนาดใหญ่ขึ้น
ที่ครอบคลุมเนื้อหาทั้งหมดของบทความนี้หากคุณมีคำถามใด ๆ อย่าลังเล ติดต่อเรา.Ariat จะตอบกลับคุณทันที