Ciorcad Ascalach - tá sé seo ... an prionsabal oibríochta

Ascalach ciorcad - gléas a ghiniúint (cruthú) ascaluithe leictreamaighnéadacha. Ó bunaíodh é go dtí an lá atá inniu ann tá sé in úsáid i go leor réimsí eolaíochta agus teicneolaíochta idir an saol laethúil go monarchana móra ag táirgeadh táirgí an-difriúil.

Ar cad a dhéanann sé comhdhéanta?

Áirítear ar an ciorcad ascalaithe chorna agus toilleoir. Lena chois sin, d'fhéadfadh sé go mbeadh friotóir i láthair (eilimint friotaíocht athróg). An inductor Is (nó solenoid, mar a thugtar air uaireanta) slaite ar a foirceannadh á fhoirceannadh roinnt sraitheanna, a bhfuil go ginearálta sreang copair. Is cruthaíonn sé seo gné ascaluithe sa chiorcad oscillatory. A barra, atá lonnaithe i lár, is minic a dtugtar choke, nó croí, agus tá an corna Uaireanta tugtar solanóideach.

Cruthaíonn corn ciorcad ascalach ascaluithe ach amháin más rud é muirear stóráilte. A mbealach sruth tríthi, accumulates sé muirear a thugann ansin don chuaird nuair a titeann an voltas.

sreanga corn go ginearálta le frithsheasmhacht in aghaidh an-íseal, a fhanfaidh i gcónaí tairiseach. a tharlaíonn go minic an ciorcad ciorcad ascalaithe athrú voltas agus amperage. Is athrú seo faoi réir dlíthe matamaiticiúla áirithe:

• U = U ₀ * cos (w * (tt _0), i gcás
  U - voltas ag an am t,
  U ₀ - voltais ag am t _0,
  w - minicíocht ascaluithe leictreamaighnéadacha.

Is comhpháirt riachtanach eile den chuaird ina toilleoir leictreach. Is éard atá sa ghné de dhá plátaí a bhfuil scartha le tréleictreach. Is é an tiús an ciseal idir na leictreoidí níos lú ná a méid. Ceadaíonn an dearadh a charnadh in aisce ar-inslitheoir leictreach, ar féidir leat ansin a sheoladh chuig an gciorcad.

Is ceallraí capacitor Murab ionann agus nach bhfuil aon chomhshó substaintí seo críochnaithe ag an sruth leictreach, agus tá carnadh díreach aisce i réimse leictreach. Dá bhrí sin, is féidir tríd an toilleoir mór go leor a charnadh an muirear, is féidir a thabhairt go léir ag an am céanna. Sa chás seo, tá an sruth sa chiorcad méadaithe go mór.

Ina theannta sin, tá an ciorcad ascalaithe sonrú amháin eilimint níos mó: friotóir. Tá an eilimint le frithsheasmhacht in aghaidh agus chun rialú an sruth agus voltas sa chiorcad. Más rud é ag voltas tairiseach friotaíocht an fhriotóra a mhéadú, beidh an t-atá ann faoi láthair a laghdú de réir dlí Ohm:

• I = U / R, i gcás
  I - atá ann faoi láthair,
  U - voltas,
  R - frithsheasmhacht in aghaidh.

inductor

A ligean ar ghlacadh le breathnú níos dlúithe ar na sonraí go léir ar an inductor agus beidh an tuiscint níos fearr a fheidhm sa chiorcad athshondach. Amhail adubhramar, bíonn an friotaíocht an ghné seo go nialas. Dá bhrí sin, nuair a ceangailte le ciorcad DC bheadh ann gearr-circuiting. Mar sin féin, má tá an corna ceangailte leis an chuaird AC, oibríonn sé i gceart. Seo mar thoradh ar an tuairim go bhfuil an eilimint le frithsheasmhacht in aghaidh a sruth ailtéarnach.

Ach cén fáth go bhfuil seo ag tarlú agus conas a tharlaíonn friotaíocht nuair sruth ailtéarnach? an cheist ní mór dúinn dul go dtí an feiniméan na féin-ionduchtais a fhreagairt. Le himeacht an corna atá ann faoi láthair i sé go bhfuil an fórsa leictreaghluaisneach (EMF), rud a chruthaíonn ina bhac ar an t-athrú atá ann faoi láthair. Braitheann an méid an fhórsa seo ar dhá fhachtóir: an corna atá ann faoi láthair agus an díorthach i ndáil le ham. Mathematically, tá an spleáchas in iúl ag an chothromóid:

• E = -L * I '(t), i gcás
  E - EMF,
  (Is do gach corn éagsúla agus ag brath ar líon na n windings na cornaí agus a n-tiús) luach ionduchtais an chorna - L
  Mé (t) - díorthach tráth an (ráta athraithe atá ann faoi láthair) atá ann faoi láthair.

Níl DC Power le himeacht ama a athrú, mar sin tá sé friotaíocht nuair a nochtar chun cinn.

Ach ag AC fad a paraiméadair ag athrú i gcónaí i ndlí sinusoidal nó Comhshíneas, is cúis le fórsa leictreaghluaisneach, a chuireann cosc ar na hathruithe seo. friotaíocht den sórt sin ar a dtugtar ionduchtú agus ríomh de réir na foirmle:

• X _L = w * _L, i gcás
  chuaird ascalaithe minicíocht, - w
  L - ionduchtais an chorna.

An déine atá ann faoi láthair sa solanóideach méaduithe líneach agus laghduithe i gcomhréir le dlíthe éagsúla. Ciallaíonn sé seo má stopann tú sreabhadh an tsrutha sa chorna, beidh sé ar aghaidh ar feadh tamaill a thabhairt ar an muirear sa chiorcad. Agus más rud é seo Idirbhriseadh tobann sreabhadh an tsrutha, beidh a lámhaigh as an bhfíric go mbeidh an muirear iarracht a fháil amach agus a dháileadh corn. Tá sé seo - ina fadhb thromchúiseach i tháirgeadh tionsclaíoch a bhunú. Is féidir an éifeacht (cé nach mbaineann go hiomlán leis an chuaird ascalaithe) a thabhairt faoi deara, mar shampla, nuair a bhaint an breiseán ón soicéad. Sa chás seo skips an cic sin ar scála den sórt ní féidir dochar duine. Tá sé mar gheall ar an bhfíric nach gcuireann an réimse maighnéadach imíonn láithreach, ach de réir a chéile scaiptear, sruthanna i seoltóirí eile inducing. In scála tionsclaíoch bhfuil an neart atá ann faoi láthair i bhfad níos mó ná ár is gnách 220 volta, ionas gur féidir an cur isteach sa slabhra táirgeachta a chur faoi deara Sparks den sórt sin fórsa a chur faoi deara go leor de dochar don plandaż agus an fear araon.

Coil - mar bhunús leis an sin as a bhfuil an ciorcad ascalaithe. Inductor solenoids áireamh seicheamhach leis. Next, a chur orainn le breathnú níos dlúithe ar na sonraí go léir maidir le struchtúr sin eilimint.

Cad é an t-ionduchtais?

Is paraiméadar aonair atá huimhriúil comhionann leis an fórsa electromotive (i volta), a tharlaíonn i gciorcad nuair athrú atá ann faoi láthair de 1 A ar feadh 1 an dara - coil ionduchtas ciorcad ascalach. Má tá an solanóideach ceangailte le ciorcad DC, cur síos ar a ionduchtais an fhuinnimh de réimse maighnéadach, a bhfuil cruthaithe ag an láthair de réir na foirmle:

• W = (L * I ²⁾ / 2, i gcás ina
  W - an fuinneamh réimse maighnéadach.

Braitheann comhéifeacht ionduchtas ar a lán fachtóirí: an geoiméadracht an solenoid, na saintréithe maighnéadach an croí agus líon na n cornaí sreinge. Is gné eile an táscaire seo go bhfuil sé i gcónaí dearfach, ós rud é nach féidir leis na hathróga ar a mbraitheann sé, a bheith diúltach.

Is féidir leis an ionduchtais a shainmhíniú freisin mar mhaoin de sheoltóir le fuinneamh a stóráil ann faoi láthair i réimse maighnéadach. Tá sé a thomhas i Henry (ainmnithe i ndiaidh an t-eolaí Meiriceánach Dzhozefa Genri).

Is éard atá ina theannta sin chuaird ascalaithe solenoid toilleoir, a phlé anseo ina dhiaidh seo.

toilleoir Leictreach

Tá toilleas arna chinneadh ag an ciorcad oscillator toilleas leictreach toilleora. Tá a chuma a bheith scríofa thuas. Anois Lig dúinn scrúdú a dhéanamh ar airíonna fisiciúla na próisis a tharlaíonn ann.

Ós rud é na plátaí toilleoir a dhéantar de sheoltóir, ansin is féidir é sreabhadh sruth leictreach. Mar sin féin, idir an dá plátaí Is constaic. Inslitheoir (is féidir iad a aer, adhmaid nó ábhar eile le friotaíocht ard Mar gheall ar an bhfíric nach féidir le muirear a bhogadh ó cheann ceann na sreinge leis an gceann eile, tá carnadh sé leis na plátaí toilleoir bhrí sin méadaíonn an chumhacht maighnéadacha agus leictreacha. réimsí timpeall air. Dá bhrí sin, ag deireadh an mhuirir fáltais go léir leictreachas carntha ar na plátaí tosaíonn, a bheidh le tarchur don chuaird.

Tá gach toilleoir le voltas rátáil, is fearr is féidir chun é a oibriú. Má tá tú fada a leas a bhaint as an eilimint ag voltas níos airde ná an ainmniúil, tá an saolré a laghdú go mór. Tá toilleoir don chuaird oscillatory tionchar i gcónaí ag sruthanna agus dá bhrí sin nuair a roghnaítear a bheith an-chúramach.

Chomh maith le toilleoirí traidisiúnta agus rinneadh plé orthu, iad toilleoirí ciseal leictreach dúbailte ann freisin. Is gné níos casta: is féidir é a bheith ina tras idir cadhnra agus toilleoir. De ghnáth, is iad na tréleictreach i toilleoirí ciseal leictreacha dúbailte substaintí orgánacha, idir a bhfuil leictrilít. Le chéile cruthaíonn siad ciseal dúbailte leictreacha, a chuireann ar chumas a charnadh sa dearadh ag amanna níos mó fuinnimh ná toilleoir traidisiúnta.

Cad é an cumas toilleora?

Is toilleas an toilleora an cóimheas idir an mhuirir toilleoir le voltas ar a bhfuil sé suite. Ríomh an luach is féidir a bheith an-simplí le cabhair ó fhoirmle mhatamaiticiúil:

• C = (e ₀ * S) / d, i gcás
  e ₀ - tairiseach tréleictreach an t-ábhar tréleictreach (luach tháblach)
  S - limistéar na plátaí toilleora,
  d - an t-achar idir na plátaí.

Tá spleáchas ar an toilleas an toilleora ar an fad idir na leictreoidí míniú atá ar an feiniméan an ionduchtaithe leictreastatach níos lú ná an t-achar idir na plátaí, an níos théann siad i gcion ar a chéile (coulomb), is mó an leictreoidí aisce agus strus níos lú. Agus nuair a an luach voltas na méaduithe acmhainne, toisc gur féidir é a cur síos freisin leis an bhfoirmle seo a leanas:

• C = q / U, i gcás
  q - an muirear i gCúlóim.

Is é a labhairt faoi na haonaid tomhais an chainníocht. Tá toilleas thomhas i farads. 1 Farad - luach mór go leor, mar sin toilleoirí atá ann cheana féin (ní supercapacitors) Tá a toilleas thomhas i picofarads (amháin Farad trillionth).

friotóir

Braitheann an sruth sa chiorcad athshondach chomh maith ar an friotaíocht an chiorcaid. Agus seachas an dá eilimint cur síos a dhéanann suas an ciorcad oscillating (corn, toilleoir), tá an tríú - friotóir. Tá sé freagrach as tarraing chruthú. Friotóir Tá difríocht idir na heilimintí eile sa mhéid is go bhfuil sé friotaíocht ard, is féidir a a athrú i roinnt samhlacha. An ciorcad athshondach a dhéanann sí na fheidhm rialaithe cumhacht ag an réimse maighnéadach. Is féidir ceangal roinnt friotóirí i sraith nó comhthreomhar, rud a mhéadaíonn an friotaíocht an chiorcaid.

Braitheann an friotaíocht an ghné seo freisin ar an teocht, mar sin ba chóir cúram a ghlacadh chun a chuid oibre sa chiorcad, ós rud é go bhfuil sé téite linn an sliocht na atá ann faoi láthair.

Tá an friotaíocht a thomhas i ohms, agus is féidir a luach a ríomh tríd an bhfoirmle:

• R = (p * l) / S, i gcás
  p - friotóir friotachas ábhartha (arna thomhas (Ohm * mm ²⁾ / m);
  l - fad na friotóirí (i méadair);
  S - limistéar sectional (i milliméadair cearnach).

Conas a cheangal ar paraiméadair lúb?

Anois, ní mór dúinn teacht in aice leis an airíonna fisiciúla oibriú an chiorcaid oscillatory. Le himeacht ama athraíonn an muirear ar na plátaí toilleoir i gcomhréir leis an chothromóid dhifreálach dara-ordú.

Má tá tú fhadhb seo chothromóid, ciallaíonn sé sin roinnt foirmlí suimiúla cur síos ar na próisis a tharlaíonn sa chiorcad. Mar shampla, is féidir le minicíocht timthriallach a chur in iúl i dtéarmaí toilleas agus ionduchtais.

Mar sin féin, an fhoirmle is simplí a ligeann a ríomh ar an unknowns go leor - Thomson chothromóid (ainmnithe i ndiaidh an fisiceoir na Breataine William Thomson, a thug sí i 1853):

• T = 2 * f * (L * C) ^1/2.
  T - idir na ascaluithe leictreamaighnéadacha,
  L agus C - dá réir sin, an t-ionduchtais an chorna ciorcad ascalach agus eilimint ciorcaid toilleas,
  n - an pi uimhir.

fachtóir cáilíochta

Tá cainníocht tábhachtach iad saintréithe an imlíne an obair - an fachtóir cáilíochta. D'fhonn tuiscint a fháil ar a bhfuil sé, ba chóir duit tagairt a dhéanamh an próiseas seo mar athshondas. An bhfeiniméan seo, ina mbeidh an aimplitiúid an chumhacht uasta ar luach tairiseach, a bhfuil tacaíocht swing. Is féidir le athshondas mhíniú le sampla simplí: má thosaíonn tú a bhrú ar an swing chun an buille a n-minicíocht, beidh siad a luathú, agus an "aimplitiúid" Beidh méadú. Ach mura bhfuil tú a bhrú ar an buille, beidh siad mall síos. Ag athshondas, is minic a dissipates a lán fuinnimh. Ionas go mbeifear in ann an luach an chaillteanais a ríomh, invented muid paraiméadar nós an fachtóir cáilíochta. Is comhéifeacht comhionann leis an cóimheas idir an fhuinnimh, atá lonnaithe sa chóras, chun caillteanais a tharlaíonn le linn timthriall amháin sa chiorcad.

Tá fachtóir cáilíochta ciorcad ríomh de réir na foirmle:

• Q = (w ₀ * W) / P, i gcás
  w ₀ - athshondais minicíocht uilleach ascaluithe;
  W - an fuinneamh stóráilte sa chóras creathadh;
  P - diomailt cumhacht.

Seo paraiméadar - dimensionless ó ndáiríre léiríonn an cóimheas fuinnimh: Stóráilte haghaidh chaitear.

Cad é an ciorcad oscillating idéalach

I gcás tuiscint níos fearr ar na próisis sa chóras na fisice tháinig suas leis an ciorcad idéalach ascalach mar a thugtar air. Is é seo an samhail mhatamaiticiúil a ionadaíonn an ciorcad mar chóras le frithsheasmhacht in nialas. I sé go bhfuil ascaluithe armónach undamped. Ligeann sé seo an tsamhail a fháil ar paraiméadair ciorcad thart foirmle ríomh. Ceann de na paraiméadair - an fuinneamh iomlán:

• W = (L * ^{2 I)} / 2.

simpliú a leithéid dlús mór le ríomhaireachtaí agus cead a thabhairt chun meastóireacht tréithe chuaird le tréithe réamhshocraithe.

Conas a oibríonn sé?

Is féidir le gach oscillating timthriall oibriúcháin ciorcad a roinnt ina dhá chuid. Anois, beidh muid a fheiceáil go díreach ar na próisis atá ag tarlú i ngach cuid.

• An chéad toilleoir plátaí chéim, luchtaithe go dearfa tosaíonn, a urscaoileadh, rindreáil an sruth sa chiorcad. Ag an bpointe seo, téann an sruth ó dearfach a lucht diúltach, agus dul tríd an gcorna. Dá bhrí sin, a tharlaíonn vibrations leictreamaighnéadacha sa chiorcad. rith sruth tríd an gcorna, bogann sé go dtí an dara pláta agus muirir sé go dearfach (ach an chéad leictreoid, atá ann faoi láthair atá shiúil, lucht diúltach).
• Cuimsíonn an dara céim áit próiseas go díreach os coinne. Téann an láthair ón phláta dearfach (a dtús bhí diúltach) go diúltach, ag dul arís tríd an gcorna. Agus a thagann go léir na táillí i bhfeidhm.

Is é an timthriall arís agus arís eile chomh fada is atá an toilleora luchtaithe. I gciorcad athshondach idéalach Tá an próiseas seo gan teorainn, agus is é an caillteanas cumhachta fíor dosheachanta mar gheall ar fhachtóirí éagsúla: an teas a tharlaíonn mar gheall ar go bhfuil an fhriotaíocht sa chiorcad (teas Joule), agus a leithéidí.

Dearadh ciorcad embodiments

Chomh maith le ciorcaid shimplí "an corn-toilleoir" agus "corn-friotóir-toilleoir", tá roghanna eile, ag baint úsáide as mar ciorcad bhonn ascalaithe. Seo, mar shampla, (Pléadh mar gheall ar mar atá sé ina n-aonar, bheadh sé ina chuaird sraith agus ar a bhfuil san alt) ciorcad comhthreomhar a bhfuil tréithe sa mhéid is go bhfuil an ciorcad eilimint.

Tá cineálacha eile tógála, lena n-áirítear na comhpháirteanna leictreacha éagsúla ann freisin. Mar shampla, is féidir ceangal leis an trasraitheoir líonra a osclóidh agus dún an ciorcad ina leith ar mhinicíocht is comhionann leis an minicíocht ascalaithe an chiorcaid. Dá bhrí sin, beidh an córas a shuiteáil ascaluithe undamped.

Sa chás go bhfuil an ciorcad ascalaithe úsáidtear?

An chuid is mó eolas dúinn úsáid a bhaint as comhpháirteanna don chuaird - electromagnets sé. Siad, ina dhiaidh, a úsáidtear i gcórais idirchum, mótair, braiteoirí, agus go leor réimsí níos lú traidisiúnta eile. Iarratas eile - oscillator. Go deimhin, tá sé go bhfuil an úsáid a bhaint as an ciorcad an-eolas a chur chugainn: san fhoirm seo, tá sé in úsáid i MICREATHONNACH tonnta sa chumarsáid soghluaiste agus gan sreang a chruthú chun faisnéis a tharchur thar achar. Gach seo mar gheall ar an bhfíric gur féidir leis an ascaluithe na tonnta leictreamaighnéadacha a ionchódaithe sa chaoi go mbeifear in ann faisnéis thar achair fhada a tharchur.

Inductor féidir é féin a úsáid mar ghné don claochladán, is féidir dhá cornaí le líon difriúil de foirceannadh pas a fháil tríd an réimse leictreamaighnéadacha n-aisce. Ach mar solenoids saintréithe éagsúil, agus daoine atá ann faoi láthair sa dá chiorcad, a bhíonn ceangailte leis an dá ionduchtais a athrú. Dá bhrí sin, ar féidir le duine voltas atá ann faoi láthair a thiontú go, a rá 220 volta i láthair le voltas de 12 volta.

Mar fhocal scoir

mionsonraithe muid an prionsabal an chiorcaid ascalach agus gach cuid ar leithligh. D'fhoghlaim muid go bhfuil an ciorcad ascalach - gléas a ceapadh chun ghiniúint tonnta leictreamaighnéadacha. Mar sin féin, tá sé seo ach an Basics na Meicnic casta díobh, is cosúil gcruthaíonn sé gnéithe simplí. Níos mó a fhoghlaim faoi na intricacies an chiorcaid agus a chomhpháirteanna a bheith as litríocht speisialaithe.