Oscillating सर्किट - हे ... ऑपरेशन तत्त्व

Oscillating सर्किट - निर्मिती इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक oscillations च्या (तयार) एक साधन. उपस्थित दिवस स्थापना ते दैनंदिन जीवनात फार वेगळे उत्पादन मोठ्या कारखाने ह्या अनेक वैज्ञानिक आणि तांत्रिक भागात वापरली जाते.

तो काय बनलेले नाही?

आंदोलन सर्किट एक गुंडाळी आणि एक कपॅसिटर समावेश आहे. याव्यतिरिक्त, उपस्थित विद्युत्विरोधक (चल प्रतिकार घटक) असू शकतात. एक inductor (किंवा solenoid, तो कधी कधी म्हणतात म्हणून) windings अनेक स्तर, साधारणपणे एक तांब्याची तार आहे जखमेच्या असलेल्या एक काठी आहे. या घटक oscillatory सर्किट मध्ये oscillations निर्माण आहे. मध्यभागी स्थित एक बार, अनेकदा गुदमरणे, किंवा कोर म्हणतात, आणि गुंडाळी एक solenoid म्हणतात कधी कधी आहे.

oscillating सर्किट गुंडाळी oscillations तरच संचयित शुल्क निर्माण करतो. तो वर्तमान जात तेव्हा, तो एक शुल्क अनियमित थेंब जेव्हा सर्किट नंतर देते गोळा.

गुंडाळी तारा साधारणपणे एक फार कमी प्रतिकार नेहमी सतत राहते जे आहे. आंदोलन सर्किट सर्किट अनेकदा अनियमित आणि amperage बदल येते. हा बदल काही गणिती कायद्यांच्या अधीन आहे:

• यू = यू ₀ * cos (प * (टीम _0), जेथे
  U - वेळ टी येथे अनियमित,
  यू ₀ - वेळ टी _{0 अनियमित,}
  वाईड - वारंवारता इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक oscillations.

सर्किट आणखी अत्यावश्यक घटक विद्युत कपॅसिटर आहे. हे घटक एक dielectric करून वेगळे आहेत जे दोन plates समावेश आहे. electrodes दरम्यान थर जाडी आकार पेक्षा कमी आहे. या डिझाईन वर-विद्युतरोधक विद्युत शुल्क, आपण नंतर सर्किट पाठवू शकता जे गोळा करण्यासाठी परवानगी देते.

विपरीत कपॅसिटर बॅटरी विद्युत चालू करून पदार्थ नाही धर्मांतर या देशात होत आहे की आहे, आणि एक विजेचा क्षेत्रात शुल्क थेट जमा आहे. त्यामुळे कपॅसिटर द्वारे शुल्क सर्व एकाच वेळी दिले जाऊ शकते, साठवणे पुरेसे मोठे असू शकते. या प्रकरणात, सर्किट मध्ये चालू खूप वाढ झाली आहे.

एक विद्युत्विरोधक: तसेच, आंदोलन सर्किट आणखी एक घटक बनलेले आहे. हे घटक एक प्रतिकार आहे आणि सर्किट चालू आणि अनियमित नियंत्रित करण्यासाठी. विद्युत्विरोधक च्या प्रतिकार वाढ करण्यासाठी सतत अनियमित येथे, तर चालू ओहम कायदा करून कमी होईल:

• मी = U / r,
  मी - वर्तमान,
  U - अनियमित,
  आर - प्रतिकार.

inductor

च्या inductor सर्व तपशील जवळून पाहण्यासाठी घ्या आणि चांगले घुमणारा सर्किट मध्ये त्याच्या कार्य समजून या. आम्ही यांनी सांगितले की, या घटकाचा प्रतिकार शून्य लागतं. त्यामुळे, एक डीसी सर्किट कनेक्ट करताना येऊ होईल शॉर्ट-सर्किट. तथापि, गुंडाळी एसी सर्किट कनेक्ट केले असल्यास, हे योग्यरितीने कार्य करते. हा घटक चालू पर्यायाने एक प्रतिकार आहे, असा निष्कर्ष ठरतो.

धोणी लकी आहे आणि प्रतिकार तेव्हा लागोपाठ चालू कसे येते? हा प्रश्न आम्ही स्वत: ची inductance च्या अपूर्व चालू करणे आवश्यक आहे उत्तर आहे. त्यात गुंडाळी चालू जसजसा आहे एक electromotive शक्ती (ईएमएफ), चालू बदल एक अडथळा निर्माण जे. गुंडाळी वर्तमान आणि वेळ संदर्भात साधित: या शक्ती विशालता दोन घटकांवर अवलंबून असते. गणिती, या अवलंबित्व समीकरण व्यक्त आहे:

• ई = -L * मी '(टी), जेथे
  ई - ईएमएफ,
  एल - गुंडाळी inductance मूल्य (प्रत्येक गुंडाळी वेगवेगळा आहे आणि कॉइल्स च्या windings संख्या आणि त्यांच्या जाडी अवलंबून)
  मी '(ट) - वर्तमान (वर्तमान बदल दर) वेळ साधित.

उद्भवू उघड तेव्हा वेळ डीसी पॉवर त्याची प्रतिकार म्हणून बदलले नाही.

पण एसी त्याच्या सर्व घटके सतत एक sinusoidal किंवा कोटिज्या कायदा मध्ये, हे बदल प्रतिबंधित करते जे electromotive शक्ती, ज्यामुळे बदलत आहेत. अशा प्रतिकार प्रतिष्ठापना म्हणतात आणि सूत्र करून मोजले जाते:

• एक्स _L = प * _एल, जेथे
  वाईड - वारंवारता आंदोलन सर्किट,
  एल - गुंडाळी inductance.

solenoid वर्तमान तीव्रता सतत वाढते आणि विविध कायद्यानुसार कमी. हे आपण गुंडाळी चालू प्रवाह बंद केल्यास, तो सर्किट मध्ये द्यायला काही काळ सुरू राहील याचा अर्थ. आणि, ही एकाएकी चालू प्रवाह व्यत्यय तर शुल्क बाहेर आणि गुंडाळी वितरित केले प्रयत्न करेल की शॉट जाईल. हे आहे - औद्योगिक उत्पादन एक गंभीर समस्या. हा परिणाम (संपूर्णपणे आंदोलन सर्किट संबंधित नाही तरी) सॉकेट वरून प्लग काढून टाकतेवेळी, उदाहरणार्थ, साजरा केला जाऊ शकतो. या प्रकरणात अशा मोजायच्या एक व्यक्ती हानी पोहोचवू शकत नाही ठिणगी वेळा वगळून. हे खरं चुंबकीय क्षेत्र लगेच अदृश्य नाही आहे, पण इतर वाहक मध्ये प्रवाह प्रवृत्त करुन, हळूहळू dissipated. एक औद्योगिक प्रमाणात चालू शक्ती म्हणून उत्पादन साखळी व्यत्यय स्पार्क वनस्पती आणि मनुष्य दोन्ही हानी भरपूर होऊ अशा एक शक्ती निर्माण होऊ शकते, आमच्या नेहमीच्या 220 व्होल्ट पेक्षा अनेक वेळा मोठे आहे.

गुंडाळी - ज्या आंदोलन सर्किट आहे की पाया आहे. Inductor समाविष्ट solenoids अनुक्रमशः जोडले. पुढे, आम्ही घटक रचना सर्व तपशील जवळून पहा.

inductance काय आहे?

तेव्हा 1 दुसऱ्या 1 वर्तमान फरक विभागीय मध्ये उद्भवते असलेल्या (व्होल्ट मध्ये) electromotive शक्ती लोकसंख्या समान आहे की एक व्यक्ती घटक आहे, - inductance गुंडाळी oscillating सर्किट. solenoid एक डीसी सर्किट कनेक्ट केलेले असल्यास, त्याच्या inductance सूत्र या वर्तमान बनवले आहे जे एक चुंबकीय क्षेत्र, ऊर्जा वर्णन:

• , W = (एल * मी ²⁾ / 2, जेथे
  प - चुंबकीय क्षेत्र ऊर्जा.

inductance गुणांक अनेक घटकांवर अवलंबून असते: solenoid, कोर आणि वायर कॉइल्स संख्या चुंबकीय वैशिष्ट्ये भूमिती. हा सूचक अजून एक वैशिष्ट्य हे, नेहमी सकारात्मक आहे की कारण ते अवलंबून आहे, जे चल नकारात्मक असू शकत नाही आहे.

inductance देखील एक चुंबकीय क्षेत्रात एक वर्तमान स्टोअर ऊर्जा एक प्रमुख मार्गदर्शक एक मालमत्ता व्याख्या करू शकतो. तो हेन्री मध्ये मोजली जाते (अमेरिकन शास्त्रज्ञ Dzhozefa Genri नंतर नावाच्या).

शिवाय solenoid आंदोलन सर्किट एक कपॅसिटर, जे यापुढे चर्चा केली जाईल समावेश आहे.

इलेक्ट्रिक कपॅसिटर

Capacitance आंदोलक सर्किट द्वारे केले जाते capacitance विद्युत कपॅसिटर. त्याचे स्वरूप वरील लिहिले आहे. आता तो येऊ प्रक्रियांचा भौतिकशास्त्र परीक्षण करू या.

कपॅसिटर प्लेट्स एक प्रमुख मार्गदर्शक बनलेले आहेत असल्याने, नंतर विद्युत चालू प्रवाह शकता. तथापि, दोन plates दरम्यान अडथळा आहे. विद्युतरोधक (ते मुळे शुल्क इतर वायर एका टोकापासून हलवू शकत नाही की हवा, लाकूड किंवा उच्च प्रतिकार इतर साहित्य असू शकते, कपॅसिटर प्लेट्स एक जमा तो तेथे आहे असे चुंबकीय आणि विद्युत शक्ती वाढते. तो सुमारे फील्ड. त्यामुळे शुल्क समाप्तीच्या वेळी plates वर जमा वीज पुढे, सर्किट हस्तांतरित करणे सुरू होते.

प्रत्येक कपॅसिटर एक आहे रेट अनियमित, त्याचे ऑपरेशन साठी चांगल्या. आपण नाममात्र पेक्षा जास्त एक अनियमित येथे घटक शोषण तर लांब, आजीवन मोठ्या मानाने कमी आहे. निवडलेले तेव्हा फार काळजीपूर्वक विचार करा oscillatory सर्किट कपॅसिटर सतत प्रवाह प्रभावित आणि म्हणून आहे.

परंपरागत capacitors, चर्चा होते ती याव्यतिरिक्त, विद्युत दुहेरी थर capacitors आहेत. हे अधिक जटिल घटक आहे: तो एक बॅटरी आणि एक कपॅसिटर संकर वर्णन केले जाऊ शकते. थोडक्यात, विद्युत दुहेरी थर capacitors मध्ये dielectric सेंद्रीय पदार्थ आहेत, जे दरम्यान इलेक्ट्रोलाइट्सचे आहे. एकत्र ते एक विद्युत दुहेरी थर एक परंपरागत कपॅसिटर पेक्षा जास्त वेळा अधिक ऊर्जा येथे या रचनेमध्ये गोळा करण्यासाठी परवानगी देते, तयार करा.

एक कपॅसिटर क्षमता काय आहे?

कपॅसिटर च्या capacitance तो स्थित आहे एक दाब कपॅसिटर शुल्क प्रमाण आहे. हे मूल्य गणना एक गणिती सूत्र मदतीने अतिशय सोपे असू शकते:

• क = (ई ₀ * एस) d /, जेथे
  ई ₀ - dielectric सतत dielectric साहित्य (तक्त्याच्या मूल्य)
  एस - कपॅसिटर प्लेट क्षेत्र,
  ड - प्लेट्स अंतर.

electrodes अंतर कपॅसिटर च्या capacitance च्या विश्वास electrostatic प्रतिष्ठापना च्या अपूर्व द्वारे स्पष्ट आहे प्लेट्स अंतर पेक्षा कमी आहे, अधिक ते इतर प्रत्येक (विजेचा भार मोजण्याचे आंतरराष्ट्रीय परिमाण) परिणाम जास्त शुल्क electrodes आणि कमी ताण. तेव्हा क्षमता वाढते अनियमित मूल्य, तो देखील खालील सूत्र वर्णन केले जाऊ शकते पासून:

• क = q / यू, जेथे
  प्रश्न - coulombs प्रमुख.

या प्रमाणात मापन युनिट चर्चा आहे. Capacitance farads मध्ये मोजली जाते. 1 विद्युत चुंबकीय एकक - पुरेशी मोठ्या मूल्य, विद्यमान capacitors (धाग्याची नाही) एक capacitance picofarads मध्ये मोजली आहेत (एक trillionth विद्युत चुंबकीय एकक).

विद्युत्विरोधक

दुमदुमणारा सर्किट वर्तमान देखील सर्किट प्रतिकार अवलंबून असते. एक विद्युत्विरोधक - आणि एका oscillating सर्किट (गुंडाळी कपॅसिटर) करा कोणत्या दोन वर्णन घटक याशिवाय, तेथे एक तृतीयांश आहे. तो ड्रॅग तयार करण्यासाठी जबाबदार आहे. विद्युत्विरोधक काही मॉडेल बदलले जाऊ शकते तो एक उच्च प्रतिकार आहे की इतर घटक वेगळे. दुमदुमणारा सर्किट तो चुंबकीय क्षेत्र, वीज नियंत्रण कार्य करते. तो, मालिका किंवा समांतर अनेक resistors कनेक्ट ज्यामुळे सर्किट प्रतिकार वाढ करणे शक्य आहे.

या घटकाचा प्रतिकार देखील, तापमान अवलंबून असते, सर्किट त्याच्या काम काळजी घेतली पाहिजे म्हणून ती चालू रस्ता दरम्यान गरम पाण्याची सोय आहे पासून.

प्रतिकार ohms मध्ये मोजली जाते, आणि त्याचे मूल्य सूत्र वापरून मापन केले जाऊ शकते

• आर = (पी * l) / एस, जेथे
  पी - साहित्य रेझिस्टीविटी विद्युत्विरोधक (मध्ये मोजली (विद्युत्तविरोधाचे माप * मिमी ²⁾ / एम);
  L - resistors (मीटर मध्ये) लांबी;
  एस - विभागीय क्षेत्र (चौरस मिलिमीटर मध्ये).

कसे पळवाट मापदंड जखडणे?

आता आम्ही oscillatory सर्किट ऑपरेशन भौतिकशास्त्र बंद आले आहेत. कालांतराने कपॅसिटर plates वर शुल्क दुसर्या ऑर्डर भिन्नता समीकरण त्यानुसार बदलते.

आपण या समीकरण निराकरण, तर तो सर्किट मध्ये उद्भवू प्रक्रिया वर्णन काही मनोरंजक सूत्रे सुचवते. उदाहरणार्थ, एक चक्रीय वारंवारता capacitance आणि inductance दृष्टीने व्यक्त केले जाऊ शकते.

तथापि, अनेक कमाल गणना करण्यास परवानगी देते सर्वात सोपे सूत्र - थॉमसन समीकरण (ब्रिटिश भौतिकशास्त्रज्ञ विल्यम थॉमसन नंतर नावाच्या, 1853 मध्ये तिला आणले):

• टी = 2 * फ * (एल * क) ^1/2.
  टी - इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक oscillations दरम्यान,
  एल आणि C - त्यानुसार, oscillating सर्किट गुंडाळी आणि एक capacitance सर्किट घटक inductance,
  n - पाय.

गुणवत्ता घटक

गुणवत्ता घटक - काम रुपरेषा कॅरेक्टराइज आणखी एक महत्त्वाचे प्रमाण आहे. हे काय आहे हे समजून घेण्यासाठी, आपण एक अनुनाद म्हणून ही प्रक्रिया पहा. या इंद्रियगोचर, मोठेपणा एक सतत मूल्य, स्विंग समर्थन आहे जो जास्तीत जास्त शक्ती बनतो जे मध्ये. अनुनाद एक साधे उदाहरण सह स्पष्ट करू शकता: आपण त्यांच्या वारंवारता विजय स्विंग ढकलणे सुरू जरी ते प्रवेगक जाईल, आणि त्यांच्या "मोठेपणा" वाढ होईल. पण आपण विजय ढकलणे नाही, तर ते खाली कमी होईल. अनुनाद वेळी, अनेकदा ऊर्जा भरपूर dissipates. नुकसान मूल्य गणना सक्षम करण्यासाठी, आम्ही गुणवत्ता घटक म्हणून एक घटक शोध लावला. तो प्रणाली मध्ये स्थित ऊर्जा प्रमाण समान गुणांक सर्किट मध्ये एक चक्र दरम्यान येणार्या नुकसान आहे.

सर्किट गुणवत्ता घटक सूत्रानुसार गणना केली जाते:

• प्रश्न = (वाईड ₀ * प) / पी, जेथे
  वाईड ₀ - oscillations च्या अनुनाद टोकदार वारंवारता;
  प - कंपन प्रणाली मध्ये संग्रहित ऊर्जा;
  पी - शक्ती अपव्यय होतो.

हे घटक - प्रत्यक्षात पासून मितिहीन ऊर्जा प्रमाण दर्शविते: खर्च संग्रहीत.

आदर्श oscillating सर्किट काय आहे

भौतिकशास्त्र प्रणाली मध्ये प्रक्रिया नीट समजून घेण्यासाठी तथाकथित आदर्श oscillating सर्किट आला. या शून्य प्रतिकार एक प्रणाली म्हणून सर्किट प्रतिनिधीत्व एक गणिती मॉडेल आहे. त्यात undamped तालबद्ध oscillations आहेत. हे मॉडेल अंदाजे सूत्र गणना सर्किट मापदंड प्राप्त करण्यास अनुमती देते. हे मापदंड एक - एकूण ऊर्जा:

• , W = (एल * मी ²⁾ / 2.

अशा यामुळे मोठ्या मानाने गणिते गती आणि पूर्वनिश्चित वैशिष्ट्ये सर्किट वैशिष्ट्ये मूल्यमापन करण्यासाठी परवानगी देते.

ते कसे कार्य करते?

सर्व oscillating सर्किट ऑपरेटिंग सायकल दोन भागात विभागणी करता येते. आता आम्ही प्रत्येक भाग होत नक्की प्रक्रिया दिसेल.

• पहिल्या टप्प्यात प्लेट कपॅसिटर, सकारात्मक आज्ञा केली की, वार्यावर जाई सद्य रेंडरींग सुरू होते. या टप्प्यावर, चालू सकारात्मक एक नकारात्मक आरोप, गुंडाळी जाणार्यांसाठी करताना नाही. यामुळे, इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक स्पंदने सर्किट मध्ये घडतात. गुंडाळी माध्यमातून चालू उत्तीर्ण, तो दुसरा प्लेट आणले आणि सकारात्मक तो शुल्क (सध्याच्या देवा आहे नकारात्मक शुल्क आकारले प्रथम विद्युत्, तर).
• दुस-या टप्प्यात थेट उलट प्रक्रिया ठेवा घेते. चालू गुंडाळी पुन्हा जात, सकारात्मक प्लेट (सुरुवातीला नकारात्मक होते जे) नकारात्मक पासून जातो. सर्व शुल्क ठिकाणी सापडणे.

सायकल जोपर्यंत कपॅसिटर शुल्क आकारले जाते म्हणून पुनरावृत्ती आहे. एक आदर्श घुमणारा सर्किट ही प्रक्रिया असीम आहे, आणि रिअल शक्ती नुकसान विविध घटक अपरिहार्य आहे: मुळे सर्किट (जूल उष्णता) प्रतिकार अस्तित्व येते की गरम, आणि जसे.

या प्रश्नाचं उत्तर सर्किट डिझाइन

सोपे सर्किट "गुंडाळी-कपॅसिटर" आणि "गुंडाळी-विद्युत्विरोधक-कपॅसिटर" व्यतिरिक्त इतर पर्याय, एक आधार आंदोलन सर्किट म्हणून वापरून आहेत. हे, उदाहरणार्थ, एक घटक सर्किट आहे की मध्ये दर्शविले जाते, जे एक समांतर सर्किट (व केवळ अस्तित्वात आहे म्हणून कारण, तो एक मालिका सर्किट होईल जे लेखात चर्चा करण्यात आली).

देखील बांधकाम इतर प्रकार, विविध विद्युत घटक समावेश आहे. उदाहरणार्थ, तो उघडा आणि सर्किट आंदोलन वारंवारता समान वारंवारता सर्किट बंद होईल जे नेटवर्क ट्रान्झिस्टर कनेक्ट करणे शक्य आहे. त्यामुळे प्रणाली undamped oscillations स्थापित केले जाईल.

आंदोलन सर्किट कोठे वापरले जाते?

सर्वात सर्किट घटकांच्या वापरासाठी आपल्याला परिचित - तो electromagnets. ते अवलंबून असतात, संस्थेतील अंतर्गत दूरध्वनी दळणवळण प्रणाली, मोटर्स, सेन्सर्स, आणि इतर अनेक कमी परंपरागत भागात वापरले जातात. आणखी अनुप्रयोग - आंदोलक. खरं तर, तो सर्किट वापर आमच्यासाठी खूप परिचित आहे: हा फॉर्म मध्ये, तो दूर अंतरावर माहिती प्रसारित करण्यासाठी मोबाइल आणि वायरलेस संवाद मध्ये लहरी निर्माण करणे मायक्रोवेव्ह मध्ये वापर केला जातो. हे सर्व इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक लाटा oscillations तो लांब अंतराच्या प्रती माहिती प्रसारित करण्यासाठी शक्य होईल अशा प्रकारे encoded जाऊ शकते की आहे.

स्वतः ट्रान्सफॉर्मर एक घटक म्हणून वापरली जाऊ शकते Inductor, windings विविध संख्या दोन कॉइल्स त्यांच्या माथी इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक फील्ड माध्यमातून पास करू शकता. पण बदलत असतात दोन inductance जोडलेले आहेत दोन सर्किट, मध्ये solenoids वैशिष्ट्ये भिन्न, आणि वर्तमान आकडेवारी आहे. त्यामुळे एक अनियमित चालू वर्तमान 12 व्होल्ट एक अनियमित सह रूपांतरित करू शकतो, 220 व्होल्ट सांगतो.

निष्कर्ष

आम्ही oscillating सर्किट तत्त्व आणि स्वतंत्रपणे प्रत्येक भाग सविस्तर. इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक लाटा निर्माण करण्यासाठी डिझाइन केलेले एक साधन - आम्ही oscillating सर्किट की शिकलो. तथापि, या या जटिल यांत्रिकी, उशिर सोपे घटक फक्त मूलतत्त्वे आहे. सर्किट गुंतागुत आणि त्याचे भाग अधिक जाणून घ्या विशेष साहित्य असू शकतात.