мэдээ

Индуктор ба конденсаторыг хэлхээнд оруулахад юу болох вэ? Ямар нэг гайхалтай зүйл - энэ нь үнэхээр чухал юм.
Та олон төрлийн индуктор хийж болно, гэхдээ хамгийн түгээмэл төрөл нь цилиндр ороомог-соленоид юм.
Гүйдэл эхний гогцоогоор дамжин өнгөрөхөд бусад гогцоонуудаар дамждаг соронзон орон үүсдэг. Далайц өөрчлөгдөхгүй бол соронзон орон үнэхээр ямар ч нөлөө үзүүлэхгүй. Өөрчлөгдөж буй соронзон орон нь бусад хэлхээнд цахилгаан орон үүсгэдэг. Энэ цахилгаан талбайн хүч нь батерей шиг цахилгаан потенциалын өөрчлөлтийг үүсгэдэг.
Эцэст нь бид гүйдлийн өөрчлөлтийн цаг хугацааны хурдтай пропорциональ потенциалын зөрүүтэй төхөөрөмжтэй байна (учир нь гүйдэл нь соронзон орон үүсгэдэг). Үүнийг дараах байдлаар бичиж болно.
Энэ тэгшитгэлд онцлох хоёр зүйл байна.Нэгдүгээрт, L нь индукц юм. Энэ нь зөвхөн соленоидын геометрээс (эсвэл ямар ч хэлбэртэй) хамаарна, түүний утгыг Генри хэлбэрээр хэмждэг.Хоёрдугаарт, хасах зүйл байна. тэмдэг. Энэ нь индуктор дээрх потенциалын өөрчлөлт нь гүйдлийн өөрчлөлтийн эсрэг байна гэсэн үг юм.
Хэлхээнд индукц хэрхэн ажилладаг вэ? Хэрэв танд тогтмол гүйдэл байгаа бол ямар ч өөрчлөлт (шууд гүйдэл) байхгүй тул ороомгийн хооронд потенциалын ялгаа байхгүй-энэ нь бүр байхгүй юм шиг ажилладаг. өндөр давтамжийн гүйдэл (AC хэлхээ), ороомгийн хооронд их хэмжээний боломжит ялгаа байх болно.
Үүний нэгэн адил конденсаторуудын олон янзын тохиргоо байдаг. Хамгийн энгийн хэлбэр нь хоёр зэрэгцээ дамжуулагч хавтанг ашигладаг бөгөөд тус бүр нь цэнэгтэй байдаг (гэхдээ цэвэр цэнэг нь тэг байна).
Эдгээр ялтсууд дээрх цэнэг нь конденсатор дотор цахилгаан талбар үүсгэдэг. Цахилгаан талбайн улмаас ялтсуудын хоорондох цахилгаан потенциал мөн өөрчлөгдөх ёстой. Энэ боломжит зөрүүний утга нь цэнэгийн хэмжээнээс хамаарна. Конденсатор дээрх боломжит зөрүү байж болно. гэж бичсэн:
Энд C нь фарад дахь багтаамжийн утга бөгөөд энэ нь зөвхөн төхөөрөмжийн физик тохиргооноос хамаарна.
Хэрэв конденсатор руу гүйдэл орвол самбар дээрх цэнэгийн утга өөрчлөгдөнө.Хэрэв тогтмол (эсвэл бага давтамжтай) гүйдэл байвал гүйдэл нь боломжит хүчийг нэмэгдүүлэхийн тулд ялтсууд дээр цэнэгээ нэмсээр байх тул цаг хугацааны явцад потенциал нь эцэстээ нээлттэй хэлхээтэй адил байх ба конденсаторын хүчдэл нь зайны хүчдэлтэй (эсвэл тэжээлийн хангамж) тэнцүү байх болно. Хэрэв та өндөр давтамжийн гүйдэл байгаа бол цэнэгийг нэмж, конденсатор дахь ялтсуудаас салгаж авах бөгөөд цэнэггүй байх болно. хуримтлагдах үед конденсатор нь байхгүй юм шиг ажиллах болно.
Бид цэнэглэгдсэн конденсатороос эхлээд түүнийг ороомогтой холбоно гэж бодъё (би төгс физик утас ашиглаж байгаа учраас хэлхээнд эсэргүүцэл байхгүй). Энэ хоёр холбогдсон мөчийг бод. Шилжүүлэгч байна гэж үзвэл би зурж чадна. дараах диаграм.
Энэ бол юу болж байна.Нэгдүгээрт, гүйдэл байхгүй (учир нь унтраалга нээлттэй байдаг). Шилжүүлэгч хаагдсаны дараа гүйдэл үүснэ, эсэргүүцэлгүй, энэ гүйдэл хязгааргүй хүртэл үсрэх болно.Гэхдээ гүйдлийн энэ их өсөлт ороомог дээр үүсэх потенциал өөрчлөгдөх болно. Хэзээ нэгэн цагт ороомгийн дамжуулагч дээрх потенциалын өөрчлөлт нь конденсатор дээрх өөрчлөлтөөс их байх болно (учир нь конденсатор гүйдэл урсах үед цэнэгээ алддаг), дараа нь гүйдэл урвуу болж конденсаторыг цэнэглэнэ. .Эсэргүүцэл байхгүй учраас энэ процесс давтагдах болно.
Энэ нь ороомог (L) ба конденсатор (C) -тэй учраас LC хэлхээ гэж нэрлэгддэг - Энэ нь ойлгомжтой гэж би бодож байна. Бүхэл хэлхээний эргэн тойронд боломжит өөрчлөлт тэг байх ёстой (энэ нь мөчлөг учраас) тэгвэл би дараахийг бичиж чадна:
Q болон I хоёулаа цаг хугацааны явцад өөрчлөгддөг. Q ба I хоёрын хооронд холболт байдаг, учир нь гүйдэл нь конденсатораас гарах цэнэгийн өөрчлөлтийн цаг хугацааны хурд юм.
Одоо надад цэнэгийн хувьсагчийн хоёр дахь эрэмбийн дифференциал тэгшитгэл байна. Энэ бол шийдвэрлэхэд хэцүү тэгшитгэл биш - үнэндээ би шийдлийг тааж чадна.
Энэ нь пүршний массын шийдэлтэй бараг ижил байна (энэ тохиолдолд цэнэг биш харин байрлал нь өөрчлөгдөнө). Гэхдээ хүлээ! Бид шийдлийг таах шаардлагагүй, та мөн тоон тооцоог ашиглаж болно. Энэ асуудлыг шийдэх. Дараах утгуудаас эхэлье.
Энэ асуудлыг тоон аргаар шийдвэрлэхийн тулд би асуудлыг жижиг цаг хугацааны алхмуудад хуваана. Алхам болгонд би:
Миний бодлоор энэ бол дажгүй юм. Бүр илүү сайн, та хэлхээний хэлбэлзлийн хугацааг хэмжиж (хулганаа хулганаа гүйлгэн цагийн утгыг олох) хэмжиж, дараа нь дараах аргыг ашиглан хүлээгдэж буй өнцгийн давтамжтай харьцуулж болно.
Мэдээжийн хэрэг, та програмын зарим агуулгыг өөрчилж, юу болсныг харж болно - үргэлжлүүлээрэй, та юуг ч бүрмөсөн устгахгүй.
Дээрх загвар нь бодит бус байна. Бодит хэлхээнүүд (ялангуяа индукторын урт утаснууд) эсэргүүцэлтэй байдаг. Хэрэв би энэ резисторыг загвартаа оруулахыг хүсвэл хэлхээ нь дараах байдалтай харагдана.
Энэ нь хүчдэлийн давталтын тэгшитгэлийг өөрчилнө. Одоо резистор дээрх боломжит уналтын нэр томъёо байх болно.
Дараах дифференциал тэгшитгэлийг авахын тулд би цэнэг ба гүйдлийн хоорондох холболтыг дахин ашиглаж болно.
Эсэргүүцлийг нэмсний дараа энэ нь илүү хэцүү тэгшитгэл болох бөгөөд бид зүгээр л шийдлийг "таамаглах" боломжгүй юм. Гэсэн хэдий ч энэ асуудлыг шийдэхийн тулд дээрх тоон тооцоог өөрчлөх нь тийм ч хэцүү биш байх ёстой. Үнэндээ цорын ганц өөрчлөлт бол энэ юм. нь цэнэгийн хоёр дахь деривативыг тооцдог шугам юм. Би эсэргүүцлийг тайлбарлахын тулд нэг нэр томъёо нэмсэн (гэхдээ эхний дарааллаар биш). 3 ом резистор ашигласнаар би дараах үр дүнг авна (үүнийг ажиллуулахын тулд тоглох товчийг дахин дар).
Тийм ээ, та C ба L-ийн утгыг бас өөрчилж болно, гэхдээ болгоомжтой байгаарай. Хэрэв тэдгээр нь хэтэрхий бага байвал давтамж нь маш өндөр байх тул та хугацааны алхамын хэмжээг бага утгаар өөрчлөх хэрэгтэй.
Та загвар хийхдээ (шинжилгээ эсвэл тоон аргаар) заримдаа энэ нь хууль ёсны эсвэл бүрэн хуурамч эсэхийг мэдэхгүй байдаг. Загварыг шалгах нэг арга бол түүнийг бодит өгөгдөлтэй харьцуулах явдал юм. Үүнийг хийцгээе. Энэ бол миний тохиргоо.
Энэ нь ингэж ажилладаг. Эхлээд би конденсаторыг цэнэглэхийн тулд гурван D төрлийн батерей ашигласан. Конденсатор дээрх хүчдэлийг хараад конденсатор бараг бүрэн цэнэглэгдэхийг хэлж чадна. Дараа нь зайг салгаж, дараа нь шилжүүлэгчийг хаа. конденсаторыг ороомгийн дамжуулагчаар цэнэглэнэ. Эсэргүүцэл нь зөвхөн утасны нэг хэсэг юм-Надад тусдаа резистор байхгүй.
Би конденсатор болон ороомгийн хэд хэдэн янзын хослолыг туршиж үзсэн бөгөөд эцэст нь ажилтай болсон. Энэ тохиолдолд би 5 μF конденсатор болон муу харагдах хуучин трансформаторыг индуктор болгон ашигласан (дээр харуулаагүй). индукц, тиймээс би зүгээр л булангийн давтамжийг тооцоолж, өөрийн мэддэг багтаамжийн утгыг ашиглан 13.6 Генригийн индукцийг шийдлээ. Эсэргүүцлийн хувьд би энэ утгыг омметрээр хэмжихийг оролдсон боловч загвартаа 715 Ом-ын утгыг ашигласан нь үр дүнтэй мэт санагдсан. хамгийн сайн.
Энэ бол миний тоон загвар ба бодит хэлхээн дэх хэмжсэн хүчдэлийн график юм (би хүчдэлийг цаг хугацааны функцээр авахын тулд Vernier дифференциал хүчдэлийн датчик ашигласан).
Энэ нь төгс тохирохгүй, гэхдээ энэ нь надад хангалттай ойрхон байна. Мэдээжийн хэрэг, би илүү сайн тохирохын тулд параметрүүдийг бага зэрэг тохируулж чадна, гэхдээ энэ нь миний загварт галзуу биш гэдгийг харуулж байна гэж би бодож байна.
Энэхүү LRC хэлхээний гол онцлог нь L ба C-ийн утгаас хамаарах байгалийн давтамжтай байдаг. Би өөр зүйл хийсэн гэж бодъё. Хэрэв би энэ LRC хэлхээнд хэлбэлзэх хүчдэлийн эх үүсвэрийг холбовол яах вэ? Энэ тохиолдолд хэлхээний хамгийн их гүйдэл нь хэлбэлзэх хүчдэлийн эх үүсвэрийн давтамжаас хамаарна. Хүчдэлийн эх үүсвэр ба LC хэлхээний давтамж ижил байх үед та хамгийн их гүйдлийг авах болно.
Хөнгөн цагаан тугалган цаастай хоолой нь конденсатор, утастай хоолой нь индуктор юм. Эдгээр нь (диод ба чихэвч) хамт болор радиог бүрдүүлдэг. Тийм ээ, би үүнийг энгийн хэрэгслүүдийн хамт нийлүүлсэн (би энэ YouTube дээрх зааврыг дагасан) Видео).Үндсэн санаа бол конденсатор ба ороомгийн утгыг тодорхой радио станцтай тааруулахын тулд тохируулах явдал юм. Би үүнийг зөв ажиллуулж чадахгүй байна - эргэн тойронд сайн AM радио станц байхгүй гэж би бодож байна. (эсвэл миний индуктор эвдэрсэн). Гэсэн хэдий ч би энэ хуучин болор радио хэрэгсэл илүү сайн ажилладаг болохыг олж мэдсэн.
Би сонсоход хэцүү станц олсон тул миний өөрөө хийсэн радио станц хүлээн авахад хангалтгүй байж магадгүй гэж бодож байна. Гэхдээ энэ RLC резонансын хэлхээ яг яаж ажилладаг вэ, түүнээс аудио дохиог яаж авах вэ? Би үүнийг дараагийн нийтлэлдээ хадгалах болно.
© 2021 Condé Nast.бүх эрх хуулиар хамгаалагдсан. Энэ вэб сайтыг ашигласнаар та манай хэрэглэгчийн гэрээ, нууцлалын бодлого, күүки мэдэгдэл, түүнчлэн Калифорнийн нууцлалын эрхийг хүлээн зөвшөөрч байна. Жижиглэн худалдаачидтай хамтран ажиллах түншлэлийн нэг хэсэг болох Wired нь зарим хэсгийг хүлээн авч болно. манай вэб сайтаар дамжуулан худалдан авсан бүтээгдэхүүний борлуулалт. Condé Nast-аас урьдчилан бичгээр зөвшөөрөл авалгүйгээр энэ вэб сайт дээрх материалыг хуулбарлах, түгээх, дамжуулах, кэшлэх болон бусад хэлбэрээр ашиглахыг хориглоно. Зарын сонголт