Oscillating cuairt - tha seo ... The prionnsabal obrachadh

Oscillating cuairt - inneal a dhèanamh airson a 'gineadh (cruthachadh) de oscillations eileagmagnatach. Bhon a thòisich e gus an latha an-diugh a thathar ga chleachdadh ann an iomadh saidheansail agus teicneòlasach sgìrean bho beatha làitheil gu mòr factaraidhean a 'dèanamh fìor dhiofar stuthan.

Of dè tha e suas?

Tha oscillation cuairt gabhail a-steach dùinidh agus capacitor. A thuilleadh air sin, dh'fhaodadh cuideachd a bhith an làthair resistor (caochlaideach aghaidh eileamaid). An steach (no solenoid, mar a tha e uaireannan ris an canar) 'S e slat air a thoinneamh windings tha grunn sreathan, a' chumantas tha copair uèir. 'S e eileamaid seo a' cruthachadh oscillations ann an oscillatory cuairt. Tha crann, suidhichte anns a 'mheadhan, canar gu tric a choke, no cridhe, agus dùinidh tha uaireannan theirear solenoid.

oscillating cuairt dùinidh cruthachadh oscillations a-mhàin ma stòr-asgaidh. Nuair a 'dol seachad air an-dràsta tro, tha e a' cruinneachadh casaid an uair sin a 'toirt gu cuairt nuair a bhios an bholtaids a' tuiteam.

dùinidh uèirichean chumantas tha glè ìosal an aghaidh, a tha daonnan fhathast cunbhalach. Tha oscillation cuairt cuairt gu tric a 'tachairt ann an atharrachadh bholtaids agus amperage. -Atharrachadh seo tha cuspair sònraichte matamataigeach laghan:

• U = U ₀ * cos (w * (tt _0), far a bheil
  U - bholtaids aig an àm t,
  U ₀ - bholtaids aig àm t _0,
  w - tricead oscillations eileagmagnatach.

Another phàirt riatanach de na cuairt a tha an dealain capacitor. Tha an eileamaid seo air a dhèanamh suas de dhà a tha na truinnsearan air an dealachadh le dielectric. Tha tiughad a 'còmhdach eadar an electrodes tha nas lugha na meud. Tha an dealbhachadh seo a 'leigeil a' cruinneachadh air-dealain insulator asgaidh, a bhios a 'urrainn dhut an uair sin a chur gu na cuairt.

Eu-coltach ri capacitor bataraidh e nach eil atharrachadh stuthan leis an dealain an-dràsta, agus tha dìreach cruinneachadh an asgaidh ann an dealain achadh. Mar sin, tron capacitor urrainn a bhith mòr gu leòr airson a 'cruinneachadh an-asgaidh, a dh'fhaodas a bhith air a thoirt seachad aig an aon àm. Anns a 'chùis seo, tha an-dràsta ann an cuairt a tha a mheudachadh gu mòr.

Cuideachd, an oscillation cuairt air a dèanamh suas de aon eileamaid: a resistor. Tha an eileamaid seo a tha a 'cur an aghaidh agus airson smachd a chumail air an-dràsta agus bholtaids ann an cuairt. Ma aig daonnan bholtaids a mheudachadh an aghaidh an resistor, an-dràsta a thèid a lughdachadh le Ohm lagh:

• I = U / r, far a bheil
  I - dràsta,
  U - bholtaids,
  R - aghaidh.

steach

Nach toir sùil air a h-uile fiosrachadh a 'steach agus a' tuigsinn na b 'fheàrr a bhios a dhleastanas ann an buadhaiche air brìgh cuairt. Mar a tha sinn air a ràdh, an aghaidh den eileamaid seo buailteach a neoni. Mar sin, nuair a tha co-cheangailte ri DC cuairt a bhiodh a 'tachairt goirid-circuiting. Ach, ma tha an dùinidh ceangailte ris an AC cuairt, tha e ag obair ceart. Tha seo a 'dol gu co-dhùnadh gu bheil an eileamaid a tha an aghaidh seach-dràsta.

Ach carson a tha seo a 'tachairt agus mar a tha an aghaidh a' tachairt nuair a tha atharrachadh eadar-dràsta? Airson seo a fhreagairt, feumaidh sinn a bhith a 'tionndadh gu na annas fèin-inductance. Le Achd na dùinidh an-dràsta ann a tha an electromotive feachd (EMF), a tha a 'cruthachadh an-starra an-dràsta atharrachadh. Tha meudachd fheachd seo an crochadh air dà fheart: dùinidh an-dràsta agus na fo-stuth a thaobh ùine. Mhatamataigeach, tha seo a eisimeileachd a chur an cèill leis a 'cho-aontar:

• S = -L * I '(t), far a bheil
  S - EMF,
  L - inductance luach na dùinidh (airson gach dùinidh tha eadar-dhealaichte agus a 'crochadh air an àireamh de windings an coils agus an tighead)
  I '(t) - ùine air fo-stuth làithreach (làithreach atharrachadh ìre).

DC Power thar ùine nach eil atharrachadh, mar sin a 'cur an aghaidh nuair a tha fosgailte gu èirigh.

Ach aig AC a h-uile crìochan a 'sìor atharrachadh ann an sinusoidal no cosine lagh, ag adhbharachadh electromotive fhorsa, a tha a' cur bacadh air nan atharrachaidhean seo. Cur an aghaidh a leithid a ghairm inntrigidh agus obrachadh a-mach leis a 'foirmle:

• X _L = w * _L, far a bheil
  w - tricead oscillation cuairt,
  L - inductance an dùinidh.

An-dràsta dian ann an solenoid linearly a 'meudachadh agus a' lughdachadh a rèir laghan eadar-dhealaichte. Seo a 'ciallachadh ma tha thu a' stad an t-sruth-dràsta ann an Coil, bidh e fhathast airson beagan ùine a thoirt dhan asgaidh ann an cuairt. Agus ma tha seo obann stad air an t-sruth-dràsta, an sin thèid a losgadh bho gu bheil a 'chasaid a bhios a' feuchainn ri faighinn a-mach agus a sgaoileadh dùinidh. 'S e seo - droch dhuilgheadas anns a' chinneasachaidh gnìomhachasail. Tha seo a 'bhuaidh (ged nach eil gu tur co-cheangailte ri oscillation cuairt) faodar beachdachadh, mar eisimpleir, nuair a toirt air falbh bho na plug-socaid. Anns a 'chùis seo skips an sradag a leithid air sgèile nach urrainn cron air neach. Tha e mar thoradh air gu bheil an làrach magnat Chan eil à sealladh sa bhad, ach mean air mhean uam, tuainealach sruthan eile ann an giùlain. Ann an sgèile-gnìomhachais an-dràsta neart tha mòran tursan nas motha na ar àbhaisteach 220 volts, mar sin a 'casg ann an sèine buileachaidh faodaidh sradagan leithid cumhachd a bheir mòran cron do na lusan agus an duine.

Coil - na stèidh sin far a bheil an oscillation cuairt e. Steach a-steach solenoids òrdugh a chur ris. An ath-, tha sinn sùil nas mionaidiche aig a h-uile fiosrachadh air structar a eileamaid.

Dè an inductance?

Inductance dùinidh oscillating cuairt - 'S e paramadair fa leth a tha an àireamh co-ionnan ris an electromotive feachd (ann volts), a tha a' tachairt ann an cuairt air nuair a làithreach variation of 1 1 A airson an dàrna. Ma tha an solenoid a tha co-cheangailte ri DC cuairt, a inductance ag innse mu na lùth de làrach magnat, a tha air a chruthachadh leis an-dràsta seo le foirmle:

• W = (L * I ²⁾ / 2, far a bheil
  W - an làrach magnat lùth.

inductance coefficient an crochadh air tòrr nithean: an geoimeatraidh an solenoid, an iùil-tharraingeach feartan an cridhe agus an àireamh de coils de uèir. S e feart eile de tha an comharra seo gu bheil e an-còmhnaidh deimhinneach, seach gun robh an caochladairean air a bheil e an urra ri, nach urrainn a bhith àicheil.

Tha inductance cuideachd a bhith air a mhìneachadh mar seilbh air an stiùiriche le làithreach stòradh lùth ann an làrach magnat. Tha e air a thomhas ann an Henry (air ainmeachadh às dèidh an American saidheans Dzhozefa Genri).

A thuilleadh solenoid oscillation cuairt air a dèanamh suas de capacitor, a thèid a dheasbad hereinafter.

Electric capacitor

Capacitance air a dhearbhadh le oscillator cuairt capacitance dealain capacitor. Tha coltas air a bhith sgrìobhte gu h-àrd. Now Leig dhuinn sgrùdadh a dhèanamh air fiosaig na pròiseasan a tha a 'tachairt ann.

Bho na capacitor truinnsearan air an dèanamh de stiùiriche, an sin faodaidh e uisge a 'sruthadh an-dràsta. Ach, eadar an dà truinnsearan bhacadh. Insulator (faodaidh iad a bhith air an èadhar, fiodh no stuth eile le àrd-aghaidh sgàth gu bheil cosgais nach urrainn gluasad bho aon cheann de na uèir gus an ceann eile, tha an cruinneachadh e gu capacitor truinnsearan mar sin a 'meudachadh an iùil-tharraingeach agus cumhachd an dealain. achaidhean mun cuairt air. Mar sin, aig crìoch a 'dol air adhart os cionn a h-uile dealan cruinnichte air na truinnsearan, a' tòiseachadh thèid a sgaoileadh gu na cuairt.

Tha gach capacitor tha rangaichte bholtaids, reachdachadh airson a obrachadh. Ma tha thu a 'fhada gus brath a ghabhail an eileamaid aig bholtaids nas àirde na an ainm, am beatha a tha a lùghdachadh gu mòr. Tha capacitor an oscillatory cuairt daonnan a 'toirt buaidh air sruthan agus mar sin a thaghadh nuair a bu chòir a bhith gu math faiceallach.

A bharrachd air a gnàthach capacitors, a chaidh a dheasbad, tha cuideachd dealain dùbailte filleadh capacitors. 'S e seo an eileamaid nas iom-fhillte: faodaidh e bhith air a mhìneachadh mar chrois eadar bataraidh agus capacitor. Mar as trice, ann an dielectric dealain dùbailte filleadh capacitors tha stuthan organach, eadar a tha electrolyte. Còmhla tha iad a 'cruthachadh dealain dùbailte filleadh, a leigeas an cruinneachadh ann an dealbhadh seo aig amannan barrachd lùth na gnàthaiche capacitor.

Dè an comas a capacitor?

Capacitance an capacitor tha an co-mheas de na capacitor an asgaidh don a bholtaids aig a bheil e suidhichte. Obraich a-mach luach faodaidh seo a bhith gu math sìmplidh le cuideachadh de foirmle:

• C = (S ₀ * S) / d, far a bheil
  S ₀ - dielectric daonnan an stuth dielectric (clàir luach)
  S - sgìre an capacitor truinnsearan,
  d - an astar eadar na truinnsearan.

Tha an eisimeil an capacitance an capacitor air an astar eadar na electrodes air a mhìneachadh leis an annas electrostatic inntrigidh tha nas lugha na an t-astar eadar na truinnsearan, na tuilleadh bheir iad buaidh air càch a chèile (coulomb), an barrachd an-asgaidh electrodes agus nas lugha cuideam. Agus an uair a bholtaids luach an comas àrdachadh, bho faodaidh e cuideachd a bhith air a mhìneachadh leis a 'foirmle a leanas:

• C = q / U, far a bheil
  q - an ionnsaigh ann an coulombs.

Tha e a 'bruidhinn mu dheidhinn na h-aonadan tomhais seo shùim. Capacitance a thomhas ann an farads. 1 farad - mòr gu leòr luach, mar sin a th 'ann capacitors (chan supercapacitors) air a thomhas ann an capacitance picofarads (aon trillionth farad).

resistor

An-dràsta ann an buadhaiche air brìgh cuairt cuideachd an crochadh air an aghaidh an cuairt. Agus a thuilleadh air an dà mhìneachadh eileamaidean a tha a 'dèanamh suas an oscillating cuairt (Coil, capacitor), tha an treas - a resistor. Tha e an urra ris a bhith a 'cruthachadh Dragh. Resistor diofraichte bho eileamaidean eile ann gu bheil àrd-aghaidh, a dh'fhaodas a bhith eadar-dhealaichte ann an cuid de mhodailean. Tha buadhaiche air brìgh cuairt air dèanadas cumhachd smachd gnìomh nan magnat. Tha e comasach ceangal grunnan resistors ann an sreath no co-shìnte, mar sin a 'meudachadh an aghaidh na cuairt.

Tha an aghaidheachd den eileamaid seo cuideachd an crochadh air Teòthachd, agus mar sin feumar a bhith faiceallach gus an obair aice ann an cuairt, bhon a tha e air a theasachadh rè an t-slighe an-dràsta.

Tha aghaidh a thomhas ann an ohms, agus a luach a dh'fhaodas a bhith air obrachadh a-mach, a 'cleachdadh foirmle:

• R = (p * l) / S, far a bheil
  p - stuth resistivity resistor (air a thomhas (ohm * mm ²⁾ / m);
  l - fad na resistors (ann an meatairean);
  S - roinneil ann an sgìre (ann an ceàrnag Astar).

Ciamar a cheangal lùb crìochan?

A-nis tha sinn air tighinn faisg air an fiosaig ruith na oscillatory cuairt. Thar ùine a 'chosgais air an capacitor truinnsearan atharrachadh a rèir an dara-òrdugh eadar-dhealachadh co-aontar.

Ma tha thu a 'fuasgladh cho-aontar seo, tha e a' ciallachadh inntinneach foirmlean toirt iomradh air na pròiseasan a tha a 'nochdadh ann an cuairt. Mar eisimpleir, chuairteach tricead urrainn a chur an cèill a thaobh capacitance agus inductance.

Ach, as foirmle sìmplidh a dhealbh a bheir cothrom airson obrachadh a-mach an iomadh cinnt - Thomson co-aontar (air ainmeachadh às dèidh Bhreatainn fiosaig Uilleam MacThòmais, a thug i ann an 1853):

• T = 2 * f * (L * C) ^1/2.
  T - eadar an dealan oscillations,
  L agus C - a rèir sin, an inductance an oscillating cuairt dùinidh agus capacitance cuairt eileamaid,
  n - an àireamh pi.

càileachd bàillidh

Tha e cudromach eile meud characterizing an-àirde air an obair - càileachd a 'bhàillidh. Gus a 'tuigsinn dè a tha e, bu chòir dhut iomradh a thoirt air a' phròiseas seo mar fhuaim. Iongantas seo, anns a bheil am amplitude fàs as àirde cumhachd aig a 'sìor-luach, a tha dreallag taic. Resonance urrainn dhomh mìneachadh le sìmplidh mar eisimpleir: ma tha thu a 'tòiseachadh a' putadh an swing na buille aca tricead, bidh iad a 'grad, agus an "amplitude" Meudaichidh. Ach mur eil thu a 'putadh na buille, bidh iad a' fàs nas slaodaiche. Aig a bheil cudromachd, gu tric dissipates tòrr cumhachd. Ann an òrdugh a bhith comasach air obrachadh a-mach an luach a chall, tha sinn a dh'innlich paramadair leithid càileachd a 'bhàillidh. 'S e co-ionnan ri coefficient an co-mheas de lùth, a tha suidhichte anns an t-siostam, gus call' tachairt aig aon cearcall ann an cuairt.

cuairt càileachd bàillidh air a thomhas a rèir foirmle:

• Q = ₍₀ * w W) / P, far a bheil
  w ₀ - a bheil cudromachd angular tricead oscillations;
  W - a 'stòradh lùth ann an crith-siostam;
  P - cumhachd dissipation.

Paramadair seo - dimensionless bho rìribh a 'sealltainn lùth-mheas: stòr airson a chosg.

Dè a tha freagarrach oscillating cuairt

Airson tuigse nas fheàrr air na pròiseasan ann an siostam fiosaig a thàinig suas leis a 'cho-ainm freagarrach oscillating cuairt. 'S e seo modail matamataigeach a' riochdachadh an cuairt mar shiostam le neoni aghaidh. Ann an sin tha undamped-sheirmeach oscillations. Tha am modail seo a 'toirt cothrom fhaighinn thuairmseach foirmle àireamhachadh cuairt air crìochan. Aon de na crìochan - iomlan lùtha:

• W = (L * I ²⁾ / 2.

Sìmpleachadh a leithid gu mòr a luathachadh agus àireamhachadh a cheadachadh gus measadh a dhèanamh air cuairt feartan le feartan ro-shuidhichte.

Ciamar a dh'obraicheas e?

All oscillating obrachaidh cuairt cearcall a roinn ann an dà phàirt. A-nis bidh sinn a 'faicinn dìreach na pròiseasan a bhith a' gabhail àite anns gach pàirt.

• Tha a 'chiad ìre truinnsear capacitor, fo chasaid deimhinneach, a' tòiseachadh a 'coileanadh, a' fàgail an-dràsta ann an cuairt. Aig an àm seo, an-dràsta a 'dol bho dheimhinneach gu àicheil, fhad' sa bha a 'dol tron dùinidh. Mar sin, eileagmagnatach critheanaich 'nochdadh ann an cuairt. An-dràsta a 'dol tro Coil, tha e' gluasad gu dàrna truinnsear agus cosgaisean e deimhinneach (ach a 'chiad electrode, a tha an-dràsta a tha a' coiseachd, àicheil).
• Tha an dàrna ìre a 'gabhail àite, dìreach mu choinneamh a' phròiseas. An-dràsta, a 'dol bho an deagh lann (a tha ann an toiseach bha àicheil) a àicheil, a' dol seachad a-rithist tro dùinidh. Agus a h-uile cosgaisean a 'tuiteam a-steach na àite.

Tha an cearcall a tha air ath-aithris cho fada 'sa capacitor Tha e an urra. Ann an freagarrach buadhaiche air brìgh cuairt air a 'phròiseas seo a tha neo-chrìochnach, agus an fhìor cumhachd call e do-sheachanta air sgàth diofar fhactaran: an teas a' tachairt air sgàth gu robh an aghaidh ann an cuairt (Joule teas), agus an leithid.

Embodiments cuairt dealbhadh

A bharrachd air a chuairtean sìmplidh "an dùinidh-capacitor" agus "dùinidh-resistor-capacitor", tha roghainnean eile, a 'cleachdadh mar bhunait oscillation cuairt. Tha seo, mar eisimpleir, co-shìnte cuairt a tha air a chomharrachadh ann a tha eileamaid cuairt (oir mar a bheil e na aonar, bhiodh e sreath cuairt agus a chaidh a dheasbad anns an aiste).

Tha cuideachd de sheòrsa eile a thogail, nam measg na diofar co-phàirtean dealain. Mar eisimpleir, tha e comasach gus ceangail ris an lìonra ghluasad a bhios a 'fosgladh agus a' dùnadh na cuairt le tricead co-ionann ris an oscillation tricead an cuairt. Mar sin, bidh an siostam a chur an sàs undamped oscillations.

Far a bheil an oscillation cuairt air a chleachdadh?

Tha a 'mhòr-chuid eòlach thugainn a' cleachdadh co-phàirtean an cuairt - tha e electromagnets. Iad, ann an tionndadh, air an cleachdadh ann intercom siostaman, dh'fhàs motairean, sensaran, agus mòran eile nach eil cho àbhaisteach sgìrean. Another iarrtas - oscillator. Gu dearbh, tha e a 'cleachdadh an cuairt glè eòlach dhuinn: ann an fhoirm seo, tha e air a chleachdadh ann an microwave a chruthachadh tonn ann an gluasadach agus conaltradh wireless a' sgaoileadh fiosrachadh thairis air astar. Tha so uile mar thoradh air gu bheil an oscillations an dealan tonn Faodar encoded ann an leithid de dhòigh agus gum bi e comasach a 'sgaoileadh fiosrachadh thairis air astar fada.

Steach fhèin faodar a chleachdadh mar eileamaid airson an Transformer, dà coils le diofar àireamh de windings urrainn dol troimh an dealan-achadh iad an urra. Ach mar a solenoids feartan eadar-dhealaichte, agus làithreach figearan ann an dà chuairtean, a tha ceangailte ris an dà inductance eadar-dhealaichte. Mar so, aon urrainn iompachadh bholtaids gu làithreach, ag ràdh 220 volts ann an-dràsta le bholtaids de 12 volts.

co-dhùnadh

Tha sinn a 'mìneachadh a' phrionnsabal an oscillating cuairt agus gach pàirt fa leth. Dh'ionnsaich sinn gun robh an oscillating cuairt - inneal a dhealbhadh gus dealan a ghineadh tonn. Ach, tha seo ach an bunaitean an iom-fhillte de na cuspairean meacanaigeach, cho sìmplidh eileamaidean. Ionnsaich tuilleadh mu gainne an cuairt agus a dh'fhaodas a bhith co-phàirtean sònraichte bho litreachas.