فهم الأساسيات: مقاومة الحث
في الرقص المعقد للهندسة الكهربائية ، يحتل الثلاثي من العناصر الأساسية مركز الصدارة: الحث والمقاومة والسعة.كل سمة فريدة تملي الإيقاعات الديناميكية للدوائر الإلكترونية.هنا ، نبدأ في رحلة لفك تشفير تعقيدات هذه المكونات ، للكشف عن أدوارها المتميزة واستخداماتها العملية داخل الأوركسترا الكهربائية الشاسعة.الحث ، مع معالج التدفق المغناطيسي ؛المقاومة ، حارس البوابة الثابتة للتدفق الحالي ؛ويتمكن جميع السعة ، وصياغة الشحنة الكهربائية الرشيقة ، من خلق السمفونية التي تشغل عالمنا الإلكتروني.
يشار إلى "R" - المقاومة - التحدي الفطري للموصل للتيار الكهربائي -.يتوقف حجمها على أبعاد الموصل ، والمكياج المادي ، ودرجة الحرارة المحيطة.استدعاء قانون أوم ، نوضح هذه العلاقة: i = u/r ، وبالتالي r = u/i.يقف OHM ، الذي يرمز إليه الحرف اليوناني أوميغا (ω) ، كقياس المقاومة ، بأقاربه: Kiloohm (kΩ) ، mogohm (mΩ) ، و milliohm (mΩ).
يحدد أوم الانفرادية المقاومة عندما يقنع فولت واحد أمبير من خلال الموصل.
تعمل المقاومات كأوصياء في البوابات ، حيث تكثف اندفاع التيار الكهربائي.لا يدل مصطلح "المقاوم" على الممتلكات فحسب ، بل يدل أيضًا على المكونات ذاتها المصممة لدعمها.
إليك لقطة من هذه المكونات:
تم تصميم المقاومات من المواد التي تتدفق في تدفق التيار ، وتتبنى نموذجًا يهدف إلى حكم الفوضى الكهربائية داخل الدائرة.تقف المقاومات الثابتة الأرض ، غير قابلة للتغيير.على النقيض من ذلك ، فإن مقياس الجهد أو Rheostat - المقاومات المتغيرة - تاون لتباين محكم في المقاومة.
المقاوم المثالي خطي والتيار الفوري من خلاله يتناسب مع الجهد الفوري المطبقة عليه.بالنسبة لبعض المقاومات الخاصة ، مثل الثرمستورات والتبادل وعناصر الاستشعار ، هناك علاقة غير خطية بين الجهد والتيار.
المبدأ الأساسي
يتكون المقاوم من ثلاثة أجزاء: جسم المقاوم ، والإطار ، والمحطة (يتم دمج جسم المقاوم وإطار SSR في واحدة).فقط المقاوم يحدد قيمة المقاومة.
تصنيف الخصائص الحالية والجهد
مقاومة الموصل ثابتة تقريبًا في درجة حرارة معينة.فوق قيمة معينة ، تسمى هذه المقاومة المقاومة الخطية.تتغير قيمة مقاومة بعض المقاومات بشكل كبير مع التيار (أو الجهد) ، وتظهر خاصية الجهد الحالي منحنى.هذا النوع من المقاوم يسمى المقاوم غير الخطي.غالبًا ما تكون هناك حاجة إلى هذه العلاقات غير الخطية في الدوائر الإلكترونية.
(1) فتيل المقاوم: يسمى أيضًا Fuse Resistor ، فإنه يلعب عمومًا الدور المزدوج للمقاوم والفتيل.عندما تفشل الدائرة وتتجاوز الطاقة تصنيفها ، فإنها تحترق مثل الفتيل ، وكسر الدائرة..عادةً ما يكون للمقاومات الصمامات قيم مقاومة منخفضة (0.33Ω إلى 10KΩ) وقوة منخفضة.
(2) المقاومات الحساسة.المقاومات الحساسة حساسة لبعض الكميات الفيزيائية (مثل درجة الحرارة ، الرطوبة ، الضوء ، الجهد ، القوة الميكانيكية ، تركيز الغاز ، إلخ).عندما تتغير هذه الكميات المادية ، تتغير مقاومة المقاوم الحساسة أيضًا.التباين.يتغير وفقًا للتغيرات في الكميات المادية ويمثل قيم مقاومة مختلفة.وفقًا للكميات الفيزيائية الحساسة ، يمكن تقسيم المقاومات الحساسة إلى حساسية في درجة الحرارة ، وحساسية حساسة للرطوبة ، وحساسة للضوء ، وحساسة للضغط ، وحساسة للقوة ، وحساسية مغناطيسية ، وحساسية حساسة للغاز.المواد المستخدمة في المقاومات الحساسة هي دائمًا مواد أشباه الموصلات.وتسمى هذه المقاومات أيضا مقاومات أشباه الموصلات.
دور المقاومة
إذا كانت مقاومة المقاوم قريبة من 0Ω ، فلن يكون للمقاوم أي تأثير على منع تدفق التيار.يتم تقصير الدائرة المتصلة بالتوازي مع هذا المقاوم ويصبح التيار غير محدود.إذا كانت المقاومة غير محدودة أو كبيرة جدًا ، فيمكن اعتبار الحلقة في السلسلة مع المقاوم دائرة مفتوحة والتيار صفر.
تقع المقاومات التي تستخدم عادة في الصناعة في مكان ما بين هذين الطرفين.لديها قيمة مقاومة معينة ويمكن أن تحمل تيارًا معينًا.تستخدم المقاومات في المقام الأول في الدوائر لتنظيم وتثبيت التيار والجهد.يمكن استخدامها كقوائم ، وفواصل الجهد ، ودوائر مطابقة الحمل.اعتمادًا على متطلبات الدائرة أو التعليقات السلبية أو دوائر مضخم التغذية المرتدة ، يمكن أيضًا استخدام مكونات الجهد الزائد للمدخلات أو مكونات الحماية الزائدة ، ويمكن استخدام دائرة RC كمذبذب ، مرشح ، تجاوز ، تفاضلي ، متكامل ،دوائر التوقيت ، المكونات التي تم تكوينها بشكل دائم.
يقف المحث ، الذي تم وضع علامة عليه أيضًا على أنه محث تفاعلي ، في تحد للتغيير الحالي - يجبر الكهروموتيف على درع ضد انحسار وتدفق التيار.من الناحية الهيكلية لمحول وحيد لف ، عادةً ما يتزوج المحث من لفائف ، ودرع ، و Core إلى كيان فريد.في حالته الهادئة ، يقاوم محث تيار مع العزم الرائع ، يعارض بشدة التدفق على خرق الدائرة.
رمز الحث: L.
وحدة الحث هي هنري (H) ، مع أقاربها الأصغر ميليهينري (MH) والميكروهنري (μH).التحويل هش: 1H = 10^3MH = 10^6μH = 10^9NH.
التركيز على المعلمات الأساسية:
(1) الحث
هذه السمة العاكسة ذاتية تدفع براعة مغناطيسية للمحث.الجذور في المنعطفات ملفات ، واستراتيجية متعرج ، ووجود ومواد Core ، والحث هو محنة من قدرة الحث المغناطيسي.المزيد من المنعطفات ، مزيد من الضيق - المزيد من الحث.يزيد النواة المغناطيسية من هذا التأثير ، ونفاذية النواة تتناسب بشكل مباشر مع صعود الحث.
الوحدة الأساسية للحث هي الدجاجة ، ممثلة بالحرف "ح".الوحدات الشائعة الاستخدام هي millihenries (MH) والميكرورينات (μH).العلاقة بينهما هي: 1H = 1000MH ، 1MH = 1000μH.
(2) تصنيف التيار
تيار التصنيف هو الحد الأقصى للتيار الذي يمكن للمحث التعامل معه في ظل ظروف تشغيل مقبولة.إذا تجاوز تيار التشغيل التيار المقنن ، فسيقوم المحث بتغيير معلمات التشغيل الخاصة به بسبب الحرارة وقد يحترق بسبب التيار الزائد.
الاستخدام الوظيفي
يلعب المحث في الدائرة بشكل أساسي دور التدريع في الإشارة ، وترشيح الضوضاء ، والتثبيت الحالي ، وقمع التداخل الكهرومغناطيسي ، وكذلك التصفية وتوليد وتأخير وقمع الوظائف.الدور الأكثر شيوعًا للمحث في الدائرة هو تكوين دائرة مرشح LC مع مكثف.تتمتع المكثفات بخصائص "حظر DC وحظر AC" ، في حين أن المحاثات لها خصائص "تمرير DC وحظر AC".عندما يتدفق تيار DC الذي يحتوي على كمية كبيرة من الضوضاء من خلال دائرة مرشح LC ، يتم امتصاص إشارة AC الزائفة بواسطة الحرارة في المحث.
توضيح
في معجم التيارات المباشرة (DC) ، يشير "Forward DC" إلى فك الارتباط المحث.إذا تم حذف مقاومة لفائف المحث ، فإن DC يجد مسارًا أقل مقاومة ، يتدفق دون عوائق.عادةً ما تكون مقاومة الملف للعاصمة ضئيلة ، لا تكاد تكون ضئيلة في التحليلات.
مقاومة AC قصة أخرى.هنا ، يعمل المحث كحارس ، ومواجهة تدفق التيار المتناوب (AC) مع تفاعله الاستقرائي - مقاوم في حد ذاته.
المحاثات هي نقيض المكثفات ، أبطال الاستمرارية في العاصمة والحواجز ضد تقلب AC.من خلال المحث ، يواجه DC مقاومة مكافئة فقط لسلك الملف ، مما تسبب في انخفاض الجهد التافهة.إدخال AC ، وينقص الملف ، ويستحضر قوة الدعوى الكهرومتر التي يسببها ذاتيا في نهاياتها.تتماشى هذه القوة مع الجهد المطبق ، ومواجهة محاولة AC للمرور.المحاثات موصلة للعاصمة ، وتقييد AC ، ومع صعود التردد ، وكذلك مقاومتها.المقترنة مع المكثفات ، والمحاثات مفيدة في صياغة مرشحات LC ، ومذبذبات ، ومكونات الدائرة الأخرى مثل الحلقات الحالية ، والمحولات ، والمرحلات.
يتم قياس السعة ، The Charge's Haven ، في Farads (F) وترمز إلى "C".إنه يلفت قدرة مكثف لتخزين الشحن ، وتتوقف على التأثير المحتمل للفرق.
في عالم الدوائر ، السعة محورية.إنه linchpin في الوظائف التي تتراوح من صقل إمدادات الطاقة إلى مستودع الطاقة وحتى معالجة الإشارات.تحدد شحنة المكثف (Q) ، مقسومًا على الجهد (U) الممتد أقطابه ، سعة.وبالتالي ، لدينا C ، الرمز الذي يبشر بهوية المكثف.
فيما يلي المعادلة التي تربطهم: C = εs/d = εs/4πkd (في الفراغ) = q/u.
تحويل الوحدة
تتحول الوحدات عبر المقاييس في نسيج SI: فروع فاراد (F) في ميليفاراد (MF) ، Microfarad (µF) ، nanofarad (NF) ، و picofarad (PF) ، كل همس أو صراخ في جوقة السعة.
للتنقل في هذه المقاييس ، تذكر:
1 فاراد (و) يساوي 1000 ميليفاراد (MF) أو مليون ميكروفاراد المليون (µF).
يترجم Microfarad (µF) إلى 1000 nanofarads (NF) أو مليون picofarads (PF).
صيغة
إذا كان الفرق المحتمل بين المرحلتين في المكثف هو 1 فولت والشحن هو 1 كولوم ، فإن سعة المكثف هي 1 فاراد.كل ساعة.ج = س/ش.ومع ذلك ، لا يتم تحديد قيمة المكثف بواسطة Q (Charge) أو U (الجهد).ساعة.يتم تحديد السعة بواسطة الصيغة: C = εs/4πkd.عندما يكون ε ثابتًا ، S هي المنطقة التي تواجه أعمدة المكثف ، D هي المسافة بين أعمدة المكثف ، و K هي القوة الإلكتروستاتيكية.سعة مكثف لوحة متوازية تقليدية هي C = εs/d (حيث ε هو الثابت العازلة للوسيط بين الألواح ، S هي منطقة اللوحة ، و D هي المسافة بين اللوحات).
ابحث عن الصيغة:
الصيغة لتوصيل العديد من المكثفات بالتوازي هي C = C1+C2+C3+...+CN
صيغة توصيل العديد من المكثفات في السلسلة: 1/C = 1/C1+1/C2+...+1/CN
دور المكثفات
(1) الالتفافية
المكثفات الالتفافية هي أجهزة تخزين الطاقة التي توازن بين إخراج المنظم وتقلل من الحمل عن طريق توفير الطاقة للأجهزة المحلية.مثل البطاريات الصغيرة ، شحن المكثفات الالتفافية وتفريغ الجهاز.
(2) فك الارتباط
هذا هو التحويلة ، والمعروفة أيضا باسم كروس.من وجهة نظر الدائرة ، عندما تكون سعة الحمل كبيرة نسبيًا ، يجب أن تتقاضى دائرة التحكم وتخلص المكثف لإكمال تحويل الإشارة.إذا كان المنحدر حادًا ، فسيكون التيار كبيرًا نسبيًا ، مما يؤثر على التشغيل العادي.وتسمى المرحلة الأمامية "القابض".تتمثل وظيفة مكثف فك الارتباط في أن تكون بمثابة "بطارية" ، والاستجابة للتغيرات في دائرة التحكم ، وتجنب التداخل المتبادل ، وزيادة تقليل مقاومة التداخل عالي التردد بين إمدادات الطاقة والأرض المرجعية للدائرة.
(3) مرشح
من الناحية النظرية ، على افتراض أن المكثف هو مكثف نقي ، كلما زاد المكثف ، كلما انخفضت المعاوقة وأعلى تواتر التيار يتدفق من خلاله.ولكن في الواقع ، فإن المكثفات فوق 1 µF هي في الغالب المكثفات الكهربائية ذات المكونات الاستقرائية الكبيرة ، وبالتالي فإن التردد الحالي مرتفع ، لكن المقاومة تزداد.في بعض الأحيان سترى المكثفات الكهربائية الكبيرة بالتوازي مع المكثفات الصغيرة.تقوم المكثفات الكبيرة بتصفية الترددات المنخفضة والمكثفات الصغيرة تقوم بتصفية الترددات العالية.تتمثل وظيفة المكثف في تحويل التيار بالتناوب إلى توجيه التيار ولمنع الترددات العالية من الترددات المنخفضة.كلما زاد المكثف ، كان من الأسهل إجراء تيار عالي التردد.
(4) تخزين الطاقة
يقوم مكثف التخزين بجمع الرسوم من خلال المقوم ونقل الطاقة المخزنة إلى ناتج إمدادات الطاقة من خلال دائرة المحول.عادة ، يتم استخدام المكثفات الكهربائية من الألومنيوم مع تصنيف الجهد في حدود 40 إلى 450 فولت DC والسعة في حدود 220 إلى 150،000 μF.اعتمادًا على متطلبات الطاقة ، تكون هذه الأجهزة متصلة أحيانًا بالسلسلة ، أو بالتوازي ، أو مجتمعة.بالنسبة لتوريدات الطاقة التي تزيد عن 10 كيلو وات ، يتم استخدام المكثفات ذات الطرف الأكبر حجمًا.
ويغطي كل محتوى هذه المقالة.إذا كان لديك أي أسئلة ، فلا تتردد في ذلك اتصل بنا.سوف يرد عليك أريات على الفور.