Альтернатор нь синусоид хүчдэл үүсгэдэг. Түлхүүрийг хаах үед хэлхээнд юу болж байгааг харцгаая. Бид генераторын хүчдэл тэг байх эхний мөчийг авч үзэх болно.
Хугацааны эхний улиралд генераторын терминалуудын хүчдэл тэгээс эхлэн нэмэгдэж, конденсатор цэнэглэгдэж эхэлнэ. Хэлхээнд гүйдэл гарч ирэх боловч конденсаторыг цэнэглэх эхний мөчид түүний хавтан дээрх хүчдэл дөнгөж гарч ирсэн бөгөөд маш бага хэвээр байгаа ч хэлхээний гүйдэл (цэнэгийн гүйдэл) хамгийн их байх болно. Конденсаторын цэнэг нэмэгдэхийн хэрээр хэлхээний гүйдэл буурч, конденсатор бүрэн цэнэглэгдсэн үед тэг болно. Энэ тохиолдолд генераторын хүчдэлийг чанд дагаж мөрдөх конденсаторын хавтан дээрх хүчдэл нь энэ мөчид хамгийн их байх боловч эсрэг тэмдэгтэй, өөрөөр хэлбэл генераторын хүчдэл рүү чиглэсэн байна.
Цагаан будаа. 1. Багтаамжтай хэлхээний гүйдэл ба хүчдэлийн өөрчлөлт
Тиймээс гүйдэл нь цэнэггүй конденсатор руу хамгийн их хүчээр гүйдэг боловч конденсаторын ялтсууд цэнэгээр дүүрч, тэг болж буурч, бүрэн цэнэглэгдэх үед тэр даруй буурч эхэлдэг.
Энэ үзэгдлийг нэг нь дүүрсэн, нөгөө нь хоосон байгаа хоёр холбоо барих савыг холбосон хоолой дахь усны урсгалтай харьцуулж үзье (Зураг 2). Усны замыг хааж буй хавхлагыг татангуут ус нэн даруй зүүн савнаас өндөр даралтын дор хоолойгоор дамжин баруун хоосон сав руу урсах болно. Гэсэн хэдий ч нэн даруй хоолой дахь усны даралт нь савны түвшинг тэгшлэхээс шалтгаалан аажмаар суларч, тэг болж буурах болно. Усны урсгал зогсох болно.
Цагаан будаа. 2. Холбоо барих савыг холбосон хоолой дахь усны даралтын өөрчлөлт нь конденсаторыг цэнэглэх үед хэлхээний гүйдлийн өөрчлөлттэй төстэй.
Үүний нэгэн адил гүйдэл нь эхлээд цэнэггүй конденсатор руу урсаж, дараа нь цэнэглэх үед аажмаар сулардаг.
Хугацааны 2-р улирлын эхэн үед генераторын хүчдэл эхлээд аажмаар эхэлж, дараа нь илүү хурдан, хурдан буурах үед цэнэглэгдсэн конденсатор генератор руу цэнэггүй болох бөгөөд энэ нь хэлхээнд цэнэгийн гүйдэл үүсгэдэг. Генераторын хүчдэл буурах тусам конденсатор илүү их цэнэггүй болж, хэлхээний цэнэгийн гүйдэл нэмэгддэг. Хугацааны энэ улирлын цэнэгийн гүйдлийн чиглэл нь тухайн үеийн эхний улирлын цэнэгийн гүйдлийн чиглэлийн эсрэг байна. Үүний дагуу тэг утгыг давсан одоогийн муруй одоо цагийн тэнхлэгийн доор байрлана.
Эхний хагас мөчлөгийн төгсгөлд генератор, түүнчлэн конденсатор дээрх хүчдэл хурдан тэг рүү ойртож, хэлхээний гүйдэл аажмаар хамгийн дээд хэмжээндээ хүрдэг. Хэлхээний гүйдлийн хэмжээ их байх тусам хэлхээний дагуу дамжих цэнэгийн хэмжээ их байх тусам конденсаторын хавтан дээрх хүчдэл, улмаар конденсаторын цэнэг яагаад гүйдэл хамгийн ихдээ хүрч байгаа нь тодорхой болно. хурдан буурдаг.
Хугацааны 3-р улирлын эхэн үед конденсатор дахин цэнэглэгдэж эхэлдэг боловч түүний хавтангийн туйл, генераторын туйл нь эсрэгээрээ өөрчлөгдөж, гүйдэл нь ижил чиглэлд урсах болно. , конденсатор цэнэглэгдэх үед буурч эхэлдэг Үеийн 3-р улирлын төгсгөлд генератор ба конденсатор дээрх хүчдэл хамгийн ихдээ хүрэх үед гүйдэл тэг болно.
Хугацааны сүүлийн улиралд хүчдэл буурч, тэг болж буурч, хэлхээн дэх чиглэлээ өөрчилсөн гүйдэл нь хамгийн их утгад хүрдэг. Энэ нь үе дуусч, дараа нь дараагийнх нь эхэлж, өмнөхийг яг давтах гэх мэт.
Тэгэхээр, генераторын хувьсах хүчдэлийн нөлөөн дор конденсаторыг нэг хугацаанд хоёр удаа цэнэглэж (хугацааны эхний ба гуравдугаар улиралд) хоёр удаа (хугацааны хоёр ба дөрөвдүгээр улиралд) цэнэггүй болгодог.Гэхдээ ээлжлэн солигдох нь хэлхээгээр цэнэглэх, цэнэглэх гүйдэл дамжих бүрд дагалддаг тул бид дүгнэж болно.
Та дараах энгийн туршилтыг ашиглан үүнийг шалгаж болно. 4-6 микрофарад багтаамжтай конденсаторыг 25 Вт-ын цахилгаан чийдэнгээр дамжуулан хувьсах гүйдлийн сүлжээнд холбоно. Гэрэл асч, хэлхээг таслах хүртэл унтрахгүй. Энэ нь багтаамжтай хэлхээг дамжуулсан болохыг харуулж байна Хувьсах гүйдлийн. Гэсэн хэдий ч энэ нь мэдээжийн хэрэг конденсаторын диэлектрикээр дамждаггүй, гэхдээ цаг мөч бүрт энэ нь конденсаторын цэнэгийн гүйдэл эсвэл цэнэгийн гүйдлийг илэрхийлдэг.
Бидний мэдэж байгаагаар диэлектрик нь конденсаторыг цэнэглэх үед үүссэн цахилгаан талбайн нөлөөн дор туйлширч, конденсатор цэнэггүй болоход түүний туйлшрал алга болдог.
Энэ тохиолдолд түүний дотор үүссэн хэвийсэн гүйдэл бүхий диэлектрик нь ээлжит гүйдлийн хэлхээний нэг төрлийн үргэлжлэл болж, шууд гүйдлийн хэлхээг тасалдаг. Гэхдээ нүүлгэн шилжүүлэх гүйдэл нь зөвхөн конденсаторын диэлектрик дотор үүсдэг тул хэлхээгээр дамжуулан цэнэгийн дамжуулалт үүсдэггүй.
Конденсаторын хувьсах гүйдлийн эсэргүүцэл нь конденсаторын багтаамжийн утга ба гүйдлийн давтамжаас хамаарна.
Конденсаторын багтаамж их байх тусам конденсаторыг цэнэглэх, цэнэггүй болгох үед хэлхээгээр дамжих цэнэгийн хэмжээ их байх тул хэлхээний гүйдэл их байх болно. Хэлхээний гүйдлийн өсөлт нь түүний эсэргүүцэл буурсаныг харуулж байна.
Тиймээс, Багтаамж нэмэгдэхийн хэрээр хэлхээний хувьсах гүйдлийн эсэргүүцэл буурдаг.
Өсөлт нь хэлхээгээр дамжих цэнэгийн хэмжээг нэмэгдүүлдэг, учир нь конденсаторын цэнэг (түүнчлэн цэнэг) нь бага давтамжтай харьцуулахад хурдан явагдах ёстой. Үүний зэрэгцээ нэгж хугацаанд шилжүүлсэн цэнэгийн хэмжээ нэмэгдэх нь хэлхээний гүйдэл нэмэгдэж, улмаар түүний эсэргүүцлийн бууралттай тэнцүү байна.
Хэрэв бид ямар нэгэн байдлаар хувьсах гүйдлийн давтамжийг аажмаар бууруулж, гүйдлийг тогтмол болгож бууруулбал хэлхээнд холбогдсон конденсаторын эсэргүүцэл аажмаар нэмэгдэж, гарч ирэх үед хязгааргүй том (нээлттэй хэлхээ) болно.
Тиймээс, Давтамж нэмэгдэх тусам конденсаторын хувьсах гүйдлийн эсэргүүцэл буурдаг.
Хувьсах гүйдлийн ороомгийн эсэргүүцлийг индуктив гэж нэрлэдэгтэй адил конденсаторын эсэргүүцлийг ихэвчлэн багтаамж гэж нэрлэдэг.
Тиймээс, Хүчин чадал нь их байх тусам хэлхээний багтаамж, түүнийг нийлүүлэх гүйдлийн давтамж бага байх болно.
Багтаамжийг Xc-ээр тэмдэглэж, омоор хэмждэг.
Гүйдлийн давтамж ба хэлхээний багтаамжаас багтаамжийн хамаарлыг Xc = 1/ томъёогоор тодорхойлно.ωС, энд ω - 2-ын үржвэртэй тэнцүү дугуй давтамжπ е, Фарад дахь хэлхээний С багтаамж.
Конденсатор нь одоогийн эх үүсвэрийн энергийг зарцуулдаггүй тул индуктив урвалын нэгэн адил багтаамжийн урвал нь реактив шинж чанартай байдаг.
Багтаамжтай хэлхээний томъёо нь I = U / Xc бөгөөд I ба U нь гүйдэл ба хүчдэлийн үр дүнтэй утгууд юм; Xc нь хэлхээний багтаамж юм.
Бага давтамжийн гүйдэлд өндөр эсэргүүцэл үзүүлж, өндөр давтамжийн гүйдлийг амархан дамжуулдаг конденсаторын шинж чанарыг холбооны төхөөрөмжийн хэлхээнд өргөн ашигладаг.
Жишээлбэл, конденсаторын тусламжтайгаар хэлхээг ажиллуулахад шаардлагатай тусгаарлалтыг хийдэг шууд гүйдэлөндөр давтамжийн гүйдлээс бага давтамжийн гүйдэл.
Хэлхээний өндөр давтамжийн хэсэг рүү бага давтамжийн гүйдлийн замыг хаах шаардлагатай бол жижиг конденсаторыг цувралаар холбодог. Энэ нь бага давтамжийн гүйдлийг тэсвэрлэх чадвартай бөгөөд өндөр давтамжийн гүйдлийг амархан дамжуулдаг.
Хэрэв өндөр давтамжийн гүйдэл, жишээлбэл, радио станцын цахилгаан хэлхээнд орохоос урьдчилан сэргийлэх шаардлагатай бол одоогийн эх үүсвэртэй зэрэгцээ холбогдсон том конденсаторыг ашигладаг. Энэ тохиолдолд өндөр давтамжийн гүйдэл нь радио станцын тэжээлийн хэлхээг тойрч, конденсатороор дамждаг.
Хувьсах гүйдлийн хэлхээнд идэвхтэй эсэргүүцэл ба конденсатор
Практикт хэлхээ нь багтаамжтай цуваа байх тохиолдол ихэвчлэн байдаг. Энэ тохиолдолд хэлхээний нийт эсэргүүцлийг томъёогоор тодорхойлно
Тиймээс, Хувьсах гүйдлийн идэвхтэй ба багтаамжийн эсэргүүцэлээс бүрдэх хэлхээний нийт эсэргүүцэл нь энэ хэлхээний идэвхтэй ба багтаамжийн эсэргүүцлийн квадратуудын нийлбэрийн квадрат язгууртай тэнцүү байна.
I = U/Z энэ хэлхээнд Ом-ын хууль хүчинтэй хэвээр байна.
Зураг дээр. Зураг 3-т багтаамж ба идэвхтэй эсэргүүцэл агуулсан хэлхээний гүйдэл ба хүчдэлийн хоорондох фазын хамаарлыг тодорхойлсон муруйг үзүүлэв.
Цагаан будаа. 3. Конденсатор ба идэвхтэй эсэргүүцэлтэй хэлхээний гүйдэл, хүчдэл, хүч
Зураг дээрээс харахад энэ тохиолдолд гүйдэл нь хүчдэлийг дөрөвний нэгээр биш харин бага хэмжээгээр хүргэдэг, учир нь идэвхтэй эсэргүүцэл нь хэлхээний цэвэр багтаамж (реактив) шинж чанарыг зөрчсөн тул фазын бууралт нотлогддог. ээлж. Одоо хэлхээний терминал дээрх хүчдэлийг хоёр бүрэлдэхүүн хэсгийн нийлбэрээр тодорхойлно: хэлхээний багтаамжийг даван туулах хүчдэлийн реактив бүрэлдэхүүн хэсэг u c ба түүний идэвхтэй эсэргүүцлийг даван туулах хүчдэлийн идэвхтэй бүрэлдэхүүн хэсэг.
Хэлхээний идэвхтэй эсэргүүцэл их байх тусам гүйдэл ба хүчдэлийн хоорондох фазын шилжилт бага байх болно.
Хэлхээн дэх эрчим хүчний өөрчлөлтийн муруй (3-р зургийг үз) хугацаанд хоёр удаа сөрөг шинж тэмдгийг олж авсан бөгөөд энэ нь бидний мэдэж байгаагаар хэлхээний реактив шинж чанарын үр дагавар юм. Хэлхээний реактив бага байх тусам гүйдэл ба хүчдэлийн хоорондох фазын шилжилт бага байх ба гүйдлийн эх үүсвэр илүү их хүч зарцуулдаг.
Үүнийг туршилтаар хялбархан баталж болно. Гэрлийн чийдэнг конденсатороор дамжуулан хувьсах гүйдлийн тэжээлд холбож асааж болно. Чанга яригч эсвэл гар утас нь хүлээн авагчтай шууд биш, харин конденсатороор холбогдсон бол үргэлжлүүлэн ажиллах болно.
Конденсатор нь хоёр ба түүнээс дээш конденсатораас бүрдэнэ металл хавтан, диэлектрикээр тусгаарлагдсан. Энэхүү диэлектрик нь хамгийн сайн тусгаарлагч болох гялтгануур, агаар эсвэл керамик юм. Тогтмол гүйдэл нь ийм тусгаарлагчаар дамжих боломжгүй нь мэдээжийн хэрэг юм. Гэхдээ яагаад хувьсах гүйдэл түүгээр дамждаг вэ? Жишээлбэл, шаазан булны хэлбэртэй ижил керамик нь хувьсах гүйдлийн утсыг төгс тусгаарлаж, гялтгануур нь хувьсах гүйдлээр зөв ажилладаг цахилгаан индүү болон бусад халаалтын төхөөрөмжүүдэд тусгаарлагчийн үүргийг төгс гүйцэтгэдэг тул энэ нь илүү хачирхалтай санагдаж байна.
Зарим туршилтаар бид бүр ч хачирхалтай баримтыг "нотолж" чадна: хэрэв конденсаторт харьцангуй муу тусгаарлагч шинж чанартай диэлектрикийг илүү сайн тусгаарлагч болох өөр диэлектрикээр сольсон бол конденсаторын шинж чанар өөрчлөгдөж, хувьсах гүйдэл дамжих болно. конденсатороор дамжин өнгөрөхөд саад болохгүй, харин эсрэгээр нь хөнгөвчлөх болно. Жишээлбэл, хэрэв та цаасан диэлектрик бүхий конденсатороор дамжуулан гэрлийн чийдэнг хувьсах гүйдлийн хэлхээнд холбож, дараа нь цаасыг ийм маш сайн тусгаарлагчаар солих юм бол; ижил зузаантай шил эсвэл шаазан шиг чийдэн нь илүү тод асч эхэлнэ. Ийм туршилт нь хувьсах гүйдэл нь зөвхөн конденсатороор дамждаггүй, харин диэлектрик нь илүү сайн тусгаарлагчтай байх тусмаа амархан дамждаг гэсэн дүгнэлтэд хүргэнэ.
Гэсэн хэдий ч ийм туршилтуудын илт итгэл үнэмшилтэй байсан ч, цахилгаан- тогтмол ба хувьсагч биш - конденсатороор дамждаггүй. Конденсаторын ялтсуудыг тусгаарлах диэлектрик нь гүйдлийн замд найдвартай хаалт болж өгдөг, энэ нь ээлжлэн эсвэл шууд. Гэхдээ энэ нь конденсатор холбогдсон бүх хэлхээнд гүйдэл байхгүй гэсэн үг биш юм.
Конденсатор нь тодорхой утгатай физик өмч, бид үүнийг хүчин чадал гэж нэрлэдэг. Энэ өмч нь ялтсууд дээр цахилгаан цэнэгийг хуримтлуулах чадвараас бүрдэнэ. Цахилгаан гүйдлийн эх үүсвэрийг цахилгаан цэнэгийг хэлхээнд шахдаг шахуургатай зүйрлэж болно. Хэрэв гүйдэл тогтмол байвал цахилгаан цэнэгийг нэг чиглэлд байнга шахдаг.
Энэ нь хэлхээнд хэрхэн ажиллах вэ? шууд гүйдэлконденсатор?
Манай "цахилгаан шахуурга" нь цэнэгийг нэг хавтан дээр шахаж, нөгөө хавтангаас шахах болно. Конденсаторын ялтсууд дээрх цэнэгийн тооны тодорхой зөрүүг барих чадварыг түүний багтаамж гэж нэрлэдэг. Конденсаторын багтаамж их байх тусам нэг хавтан дээр нөгөөтэй харьцуулахад илүү их цахилгаан цэнэг байж болно.
Одоогийн байдлаар гүйдэл асаалттай, конденсатор цэнэглэгдээгүй байна - түүний хавтан дээрх цэнэгийн тоо ижил байна. Гэхдээ гүйдэл асаалттай байна. "Цахилгаан насос" ажиллаж эхлэв. Тэр цэнэгээ нэг тавган дээр тавиад нөгөөгөөсөө шахаж эхлэв. Хэлхээнд цэнэгийн хөдөлгөөн эхэлмэгц гүйдэл гүйж эхэлдэг гэсэн үг юм. Конденсаторыг бүрэн цэнэглэх хүртэл гүйдэл гүйнэ. Энэ хязгаарт хүрсэний дараа гүйдэл зогсох болно.
Тиймээс хэрэв тогтмол гүйдлийн хэлхээнд конденсатор байгаа бол түүнийг хаасны дараа конденсаторыг бүрэн цэнэглэхэд шаардагдах хугацаанд гүйдэл гүйх болно.
Хэрэв конденсаторыг цэнэглэж буй хэлхээний эсэргүүцэл харьцангуй бага бол цэнэглэх хугацаа маш богино байна: энэ нь секундын өчүүхэн хэсэг үргэлжилдэг бөгөөд үүний дараа гүйдлийн урсгал зогсдог.
Хувьсах гүйдлийн хэлхээнд нөхцөл байдал өөр байна. Энэ хэлхээнд "насос" нь цахилгаан цэнэгийг нэг чиглэлд эсвэл нөгөө чиглэлд шахдаг. Конденсаторын нэг хавтан дээр нөгөө хавтан дээрх тоотой харьцуулахад бараг л илүүдэл цэнэгийг бий болгосноор насос нь тэдгээрийг эсрэг чиглэлд шахаж эхэлдэг. Цэнэгүүд нь хэлхээнд тасралтгүй эргэлддэг бөгөөд энэ нь дамжуулагч бус конденсатор байгаа хэдий ч дотор нь гүйдэл байх болно - конденсаторын цэнэг ба цэнэгийн гүйдэл.
Энэ гүйдлийн хэмжээ юунаас хамаарах вэ?
Гүйдлийн хэмжигдэхүүн гэж бид дамжуулагчийн хөндлөн огтлолоор нэгж хугацаанд урсах цахилгаан цэнэгийн тоог хэлнэ. Конденсаторын багтаамж их байх тусам түүнийг дүүргэхийн тулд илүү их цэнэг шаардагдах бөгөөд энэ нь хэлхээний гүйдэл илүү хүчтэй болно гэсэн үг юм. Конденсаторын багтаамж нь ялтсуудын хэмжээ, тэдгээрийн хоорондох зай, тэдгээрийг тусгаарлах диэлектрикийн төрөл, диэлектрикийн тогтмол байдлаас хамаарна. Шаазан нь цааснаас илүү диэлектрик дамжуулалттай байдаг тул конденсатор дахь цаасыг шаазангаар солих үед шаазан нь цааснаас илүү сайн тусгаарлагч боловч хэлхээний гүйдэл нэмэгддэг.
Гүйдлийн хэмжээ нь түүний давтамжаас хамаарна. Давтамж өндөр байх тусам гүйдэл их байх болно. Бид жишээ нь 1 литрийн багтаамжтай савыг хоолойгоор усаар дүүргэж, тэндээс шахаж гаргадаг гэж төсөөлөхөд яагаад ийм зүйл болдгийг ойлгоход хялбар байдаг. Хэрэв энэ үйл явц секундэд нэг удаа давтагдвал хоолойгоор секундэд 2 литр ус урсах болно: нэг чиглэлд 1 литр, нөгөө талдаа 1 литр ус урсах болно. Гэхдээ хэрэв бид үйл явцын давтамжийг хоёр дахин нэмэгдүүлбэл: бид савыг секундэд 2 удаа дүүргэж, хоослох юм бол секундэд 4 литр ус хоолойгоор дамжин урсах бөгөөд энэ нь савны ижил хүчин чадалтай процессын давтамжийг нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг. хоолойгоор урсах усны хэмжээ зохих өсөлт.
Дээр дурдсан бүх зүйлээс дараахь дүгнэлтийг гаргаж болно: цахилгаан гүйдэл - шууд эсвэл ээлжлэн биш - конденсатороор дамждаггүй. Гэхдээ хувьсах гүйдлийн эх үүсвэрийг конденсатор руу холбосон хэлхээнд энэ конденсаторын цэнэг ба цэнэгийн гүйдэл урсдаг. Конденсаторын багтаамж их байх тусам гүйдлийн давтамж их байх тусам энэ гүйдэл илүү хүчтэй байх болно.
Хувьсах гүйдлийн энэ шинж чанарыг радио инженерчлэлд маш өргөн ашигладаг. Радио долгионы ялгаралт нь мөн үүн дээр суурилдаг. Үүнийг хийхийн тулд бид дамжуулагч антенн дахь өндөр давтамжийн ээлжит гүйдлийг өдөөдөг. Гэхдээ энэ нь хаалттай хэлхээ биш учраас антенн дотор яагаад гүйдэл урсдаг вэ? Антен ба эсрэг жингийн утас эсвэл газар хоорондын багтаамж байдаг тул энэ нь урсдаг. Антен дахь гүйдэл нь энэ конденсатор, энэ конденсаторын цэнэг ба цэнэгийн гүйдлийг илэрхийлдэг.
Конденсаторын талаар маш их зүйл бичсэн, одоо байгаа сая сая үгэнд хэдэн мянган үг нэмэх нь зүйтэй болов уу? Би нэмэх болно! Миний илтгэл хэрэг болно гэдэгт итгэж байна. Эцсийн эцэст үүнийг харгалзан үзэх болно.
Цахилгаан конденсатор гэж юу вэ
Орос хэлээр ярихад конденсаторыг "хадгалах төхөөрөмж" гэж нэрлэж болно. Энэ нь бүр ч ойлгомжтой. Түүгээр ч барахгүй энэ нэрийг манай хэлэнд яг ингэж орчуулдаг. Шилийг мөн конденсатор гэж нэрлэж болно. Зөвхөн энэ нь шингэнийг өөртөө хуримтлуулдаг. Эсвэл цүнх. Тийм ээ, цүнх. Энэ нь бас хадгалах төхөөрөмж юм. Тэнд бидний оруулсан бүх зүйл хуримтлагддаг. Цахилгаан конденсатор үүнтэй ямар холбоотой вэ? Энэ нь шил, ууттай адилхан боловч зөвхөн цахилгаан цэнэгийг хуримтлуулдаг.
Зургийг төсөөлөөд үз дээ: цахилгаан гүйдэл нь хэлхээгээр дамжин өнгөрч, резистор ба дамжуулагчууд түүний зам дагуу уулзаж, конденсатор (шил) гарч ирнэ. Юу тохиолдох вэ? Таны мэдэж байгаагаар гүйдэл бол электронуудын урсгал бөгөөд электрон бүр нь цахилгаан цэнэгтэй байдаг. Тиймээс хэн нэгэн хэлхээгээр гүйдэл гүйж байна гэж хэлэхэд та хэлхээгээр хэдэн сая электрон урсаж байна гэж төсөөлдөг. Тэдний замд конденсатор гарч ирэхэд эдгээр электронууд хуримтлагддаг. Бид конденсатор руу илүү их электрон оруулах тусам түүний цэнэг их байх болно.
Асуулт гарч ирнэ: ийм байдлаар хичнээн электрон хуримтлагдах вэ, конденсаторт хэд нь багтах вэ, хэзээ "хангалттай" болох вэ? Үүнийг олж мэдье. Ихэнхдээ цахилгааны энгийн үйл явцыг хялбаршуулсан тайлбарын хувьд ус, хоолойтой харьцуулах аргыг ашигладаг. Энэ аргыг бас ашиглацгаая.
Ус урсдаг хоолойг төсөөлөөд үз дээ. Хоолойн нэг төгсгөлд энэ хоолой руу усыг хүчээр шахдаг насос байдаг. Дараа нь хоолойн дээгүүр резинэн мембраныг оюун ухаанаар байрлуулна. Юу тохиолдох вэ? Мембран нь хоолой дахь усны даралтын нөлөөн дор сунаж, чангарч эхэлнэ (насосоор үүсгэгдсэн даралт). Энэ нь сунах, сунах, сунах, эцэст нь мембраны уян хатан хүч нь насосны хүчийг тэнцвэржүүлж, усны урсгал зогсох эсвэл мембран эвдрэх болно (Хэрэв энэ нь тодорхойгүй байвал төсөөлөөд үз дээ. бөмбөлөг, хэт их шахвал тэсрэх болно)! Үүнтэй ижил зүйл цахилгаан конденсаторуудад тохиолддог. Зөвхөн тэнд мембраны оронд ашигладаг цахилгаан орон, энэ нь конденсатор цэнэглэгдэх тусам нэмэгдэж, тэжээлийн эх үүсвэрийн хүчдэлийг аажмаар тэнцвэржүүлнэ.
Тиймээс конденсатор нь тодорхой хязгаарлагдмал цэнэгтэй байдаг бөгөөд энэ нь хуримтлагдах боломжтой бөгөөд үүнээс хэтэрсэн тохиолдолд энэ нь үүснэ. конденсатор дахь диэлектрик задрал энэ нь эвдэрч, конденсатор байхаа болино. Конденсатор хэрхэн ажилладагийг танд хэлэх цаг болсон байх.
Цахилгаан конденсатор хэрхэн ажилладаг вэ?
Сургуульд байхдаа конденсатор бол хоёр хавтан ба тэдгээрийн хоорондох хоосон зайнаас бүрддэг зүйл гэж тэд хэлсэн. Эдгээр ялтсуудыг конденсаторын хавтан гэж нэрлэдэг байсан бөгөөд конденсаторыг хүчдэлээр хангахын тулд тэдгээрт утсыг холбосон. Тиймээс орчин үеийн конденсаторууд нь тийм ч их ялгаатай биш юм. Тэд бүгд ялтсуудтай бөгөөд ялтсуудын хооронд диэлектрик байдаг. Диэлектрик байгаа тул конденсаторын шинж чанар сайжирсан. Жишээлбэл, түүний хүчин чадал.
Орчин үеийн конденсаторууд нь янз бүрийн төрлийн диэлектрикуудыг ашигладаг (доорх талаар дэлгэрэнгүй), тодорхой шинж чанарыг олж авахын тулд конденсаторын ялтсуудын хооронд чихмэл байдаг.
Үйл ажиллагааны зарчим
Үйл ажиллагааны ерөнхий зарчим нь маш энгийн: хүчдэлийг хэрэглэж, цэнэг нь хуримтлагддаг. Одоо болж байгаа физик процессууд таныг нэг их сонирхохгүй байх ёстой, гэхдээ та хүсвэл энэ тухай физикийн аль ч номноос электростатик хэсгээс уншиж болно.
DC хэлхээний конденсатор
Хэрэв бид конденсатораа цахилгаан хэлхээнд (доорх зураг) байрлуулж, амперметрийг цувралаар холбож, хэлхээнд шууд гүйдэл хийвэл амперметрийн зүү богино хугацаанд эргэлдэж, дараа нь хөлдөж, 0А-г харуулна - хэлхээнд гүйдэл байхгүй. Юу болов?
Бид хэлхээнд гүйдэл хэрэглэхээс өмнө конденсатор хоосон (цэнэглэгдсэн) байсан бөгөөд гүйдэл хэрэглэх үед маш хурдан цэнэглэгдэж эхэлсэн бөгөөд цэнэглэгдсэн үед (конденсаторын ялтсуудын хоорондох цахилгаан орон нь конденсаторыг тэнцвэржүүлдэг) гэж бид таамаглах болно. тэжээлийн эх үүсвэр), дараа нь гүйдэл зогссон (энд конденсаторын цэнэгийн график байна).
Ийм учраас конденсатор нь шууд гүйдэл нэвтрүүлэхийг зөвшөөрдөггүй гэж хэлдэг. Үнэн хэрэгтээ энэ нь дамждаг, гэхдээ маш богино хугацаанд t = 3*R*C томъёогоор тооцоолж болно (Нэрлэсэн эзэлхүүний 95% хүртэл конденсаторыг цэнэглэх хугацаа. R нь хэлхээний эсэргүүцэл, C нь конденсаторын багтаамж) Тогтмол гүйдлийн хэлхээний гүйдэлд конденсатор ийм байдлаар ажилладаг. Энэ нь хувьсах хэлхээнд огт өөрөөр ажилладаг!
Хувьсах гүйдлийн хэлхээний конденсатор
Хувьсах гүйдэл гэж юу вэ? Энэ нь электронууд эхлээд тийшээ "гүйж", дараа нь буцаж ирдэг. Тэдгээр. тэдний хөдөлгөөний чиглэл байнга өөрчлөгддөг. Дараа нь, хэрэв конденсатор бүхий хэлхээгээр хувьсах гүйдэл гүйвэл түүний хавтан тус бүр дээр "+" цэнэг эсвэл "-" цэнэг хуримтлагдана. Тэдгээр. Хувьсах гүйдэл үнэхээр урсах болно. Энэ нь хувьсах гүйдэл нь конденсатороор "саадгүй" урсдаг гэсэн үг юм.
Энэ бүх үйл явцыг гидравлик аналогийн аргыг ашиглан загварчилж болно. Доорх зураг нь хувьсах гүйдлийн хэлхээний аналогийг харуулж байна. Поршен нь шингэнийг урагш хойш нь түлхэж өгдөг. Энэ нь импеллерийг нааш цааш эргүүлэхэд хүргэдэг. Энэ нь шингэний ээлжлэн урсах урсгал болж хувирдаг (бид ээлжит гүйдлийг уншдаг).
Одоо конденсаторын меделийг хүчний эх үүсвэр (поршений) болон импеллерийн хооронд мембран хэлбэрээр байрлуулж, юу өөрчлөгдөхийг шинжлэх болно.
Юу ч өөрчлөгдөхгүй юм шиг байна. Шингэн нь хэлбэлзэлтэй хөдөлгөөн хийдэгтэй адил, сэнс нь үүнээс болж хэлбэлздэгтэй адил үргэлжлүүлэн хэлбэлзэх болно. Энэ нь бидний мембран нь хувьсах урсгалд саад болохгүй гэсэн үг юм. Цахим конденсаторын хувьд ч мөн адил байх болно.
Баримт нь гинжин хэлхээнд ажилладаг электронууд нь конденсаторын ялтсуудын хоорондох диэлектрикийг (мембран) хөндлөн огтолдоггүй ч конденсаторын гаднах хөдөлгөөн нь хэлбэлзэлтэй байдаг (нааш, нааш цааш), өөрөөр хэлбэл. хувьсах гүйдлийн урсгал. Ээ!
Тиймээс конденсатор нь ээлжит гүйдлийг дамжуулж, шууд гүйдлийг блоклодог. Энэ нь дохионы тогтмол гүйдлийн бүрэлдэхүүн хэсгийг, жишээлбэл, аудио өсгөгчийн гаралт/оролт дээр эсвэл зөвхөн дохионы хувьсах хэсгийг харах шаардлагатай үед маш тохиромжтой. хүчдэлийн эх үүсвэр).
Конденсаторын урвал
Конденсатор эсэргүүцэлтэй байна! Зарчмын хувьд энэ нь маш өндөр эсэргүүцэлтэй резистор шиг шууд гүйдэл дамжин өнгөрөхгүй гэж үзэж болно.
Хувьсах гүйдэл бол өөр асуудал юм - энэ нь дамждаг, гэхдээ конденсаторын эсэргүүцлийг мэдэрдэг:
f - давтамж, C - конденсаторын багтаамж. Хэрэв та томьёог анхааралтай ажиглавал гүйдэл тогтмол байвал f = 0, дараа нь (цэргийн математикчид намайг уучлаарай!) X c = гэдгийг харах болно. хязгааргүй.Мөн конденсатороор шууд гүйдэл байхгүй.
Гэхдээ хувьсах гүйдлийн эсэргүүцэл нь түүний давтамж, конденсаторын багтаамжаас хамааран өөрчлөгдөнө. Гүйдлийн давтамж ба конденсаторын багтаамж өндөр байх тусам энэ гүйдлийг эсэргүүцэх чадвар бага байх болно. Хүчдэл хурдан өөрчлөгдөнө
хүчдэл, конденсатороор дамжин өнгөрөх гүйдэл их байх тусам давтамж нэмэгдэх тусам Xc-ийн бууралтыг тайлбарлаж байна.
Дашрамд хэлэхэд конденсаторын өөр нэг онцлог нь эрчим хүч үүсгэдэггүй, халдаггүй! Тиймээс энэ нь заримдаа резистор утаа гарах үед хүчдэлийг багасгахад ашиглагддаг. Жишээлбэл, сүлжээний хүчдэлийг 220 В-оос 127 В хүртэл бууруулах. Мөн цааш нь:
Конденсатор дахь гүйдэл нь түүний терминалуудад хэрэглэсэн хүчдэлийн хурдтай пропорциональ байна
Конденсаторыг хаана ашигладаг вэ?
Тиймээ, тэдгээрийн шинж чанар шаардлагатай газар (тогтмол гүйдэл нэвтрүүлэхгүй байх, цахилгаан эрчим хүчийг хуримтлуулах, давтамжаас хамааран эсэргүүцлийг өөрчлөх чадвар), шүүлтүүр, хэлбэлзлийн хэлхээ, хүчдэлийн үржүүлэгч гэх мэт.
Ямар төрлийн конденсаторууд байдаг вэ?
Аж үйлдвэр маш их үйлдвэрлэдэг янз бүрийн төрөлконденсаторууд. Тэд тус бүр нь тодорхой давуу болон сул талуудтай байдаг. Зарим нь гүйдэл багатай, бусад нь том хүчин чадалтай, бусад нь өөр зүйлтэй байдаг. Эдгээр үзүүлэлтүүдээс хамааран конденсаторыг сонгоно.
Радио сонирхогчид, ялангуяа бидэн шиг анхлан суралцагчид нэг их санаа зовдоггүй, юу олж чадах талаар бооцоо тавьдаг. Гэсэн хэдий ч та байгальд ямар үндсэн төрлийн конденсатор байдгийг мэдэх хэрэгтэй.
Зураг дээр конденсаторыг маш уламжлалт байдлаар салгаж байгааг харуулж байна. Би үүнийг өөрийн үзэмжээр эмхэтгэсэн бөгөөд хувьсах конденсаторууд байгаа эсэх, ямар төрлүүд байдаг нь шууд тодорхой болсон тул надад таалагдаж байна. байнгын конденсаторууднийтлэг конденсаторуудад ямар диэлектрик хэрэглэдэг. Ерөнхийдөө радио сонирхогчдод хэрэгтэй бүх зүйл.
Эдгээр нь алдагдал багатай, жижиг хэмжээтэй, бага индукцтэй, өндөр давтамж, тогтмол гүйдэл, импульсийн болон хувьсах гүйдлийн хэлхээнд ажиллах чадвартай.
Эдгээр нь 2-оос 20,000 пФ хүртэл янз бүрийн хүчдэл, хүчин чадлаар үйлдвэрлэгддэг бөгөөд загвараас хамааран 30 кВ хүртэлх хүчдэлийг тэсвэрлэдэг. Гэхдээ ихэнхдээ та уулзах болно керамик конденсатор 50 В хүртэл ажиллах хүчдэлтэй.
Үнэнийг хэлэхэд, тэднийг одоо суллаж байгаа эсэхийг би мэдэхгүй. Гэхдээ өмнө нь гялтгануурыг ийм конденсаторуудад диэлектрик болгон ашигладаг байсан. Конденсатор нь өөрөө нэг багц гялтгануур хавтангаас бүрдэх бөгөөд тус бүр дээр ялтсуудыг хоёр талдаа нааж, дараа нь ийм ялтсуудыг "багц" болгон цуглуулж, хайрцагт хийжээ.
Тэд ихэвчлэн хэдэн мянгаас хэдэн арван мянган пикофорадын хүчин чадалтай байсан бөгөөд 200 В-оос 1500 В хүртэлх хүчдэлийн мужид ажилладаг байв.
Цаас конденсатор
Ийм конденсаторууд нь диэлектрикийн хувьд конденсаторын цаас, хавтан хэлбэрээр хөнгөн цагаан туузтай байдаг. Хөнгөн цагаан тугалган цаасны урт туузыг хооронд нь хавчуулсан цаасыг өнхрүүлж, орон сууцанд хийнэ. Энэ л башир арга юм.
Ийм конденсаторууд нь олон мянган пикофорадаас 30 микрофорад хүртэлх хүчин чадалтай бөгөөд 160-1500 В хүчдэлийг тэсвэрлэх чадвартай.
Одоо тэднийг аудиофилууд үнэлдэг гэсэн цуу яриа байдаг. Би гайхсангүй - тэд бас нэг талт дамжуулагч утастай ...
Зарчмын хувьд диэлектрикийн хувьд полиэфир бүхий энгийн конденсаторууд. 50 В-оос 1500 В хүртэл ажиллах хүчдэлд багтаамжийн хүрээ нь 1 nF-ээс 15 мФ хүртэл байна.
Энэ төрлийн конденсаторууд нь маргаангүй хоёр давуу талтай. Нэгдүгээрт, тэдгээрийг зөвхөн 1% -ийн маш бага хүлцэлтэйгээр хийж болно. Тиймээс, хэрэв энэ нь 100 pF гэж хэлбэл түүний багтаамж нь 100 pF +/- 1% байна. Хоёр дахь нь тэдний ажиллах хүчдэл 3 кВ хүртэл (ба багтаамж нь 100 пФ-аас 10 мФ хүртэл) хүрч чаддаг.
Электролитийн конденсатор
Эдгээр конденсаторууд нь зөвхөн шууд эсвэл импульсийн гүйдлийн хэлхээнд холбогдох боломжтой гэдгээрээ бусад бүх конденсаторуудаас ялгаатай. Тэд туйлтай. Тэдэнд нэмэх ба хасах тал бий. Энэ нь тэдний дизайнтай холбоотой юм. Хэрэв ийм конденсаторыг урвуугаар асаавал энэ нь хавдах болно. Өмнө нь тэд хөгжилтэй, гэхдээ аюултай байдлаар дэлбэрчээ. Байдаг электролитийн конденсаторхөнгөн цагаан ба тантал.
Хөнгөн цагааны электролитийн конденсаторууд нь бараг цаасан конденсатор шиг бүтээгдсэн бөгөөд цорын ганц ялгаа нь ийм конденсаторын ялтсууд нь цаас, хөнгөн цагаан тууз юм. Цаасыг электролитээр шингээж, диэлектрикийн үүрэг гүйцэтгэдэг хөнгөн цагаан туузан дээр нимгэн исэл давхаргыг хэрэглэнэ. Хэрэв та ийм конденсаторт ээлжит гүйдэл хэрэглэх эсвэл гаралтын туйлшрал руу буцаавал электролит буцалж, конденсатор ажиллахгүй болно.
Электролитийн конденсаторууд нь нэлээд том хүчин чадалтай тул жишээлбэл, Шулуутгагч хэлхээнд ихэвчлэн ашиглагддаг.
Энэ л байх. Тайлбарын ард поликарбонат, полистирол болон бусад олон төрлийн диэлектрик бүхий конденсаторууд үлдсэн байна. Гэхдээ энэ нь илүүц байх болно гэж би бодож байна.
Үргэлжлэл бий...
Хоёрдугаар хэсэгт би конденсаторын ердийн хэрэглээний жишээг харуулахаар төлөвлөж байна.
Яагаад конденсатор шууд гүйдэл дамжуулдаггүй, харин хувьсах гүйдлийг дамжуулдаг вэ?
- Конденсатор нь гүйдэл дамжуулдаггүй; энэ нь зөвхөн цэнэглэж, цэнэггүй болгодог
Тогтмол гүйдлийн үед конденсатор нэг удаа цэнэглэгддэг бөгөөд дараа нь хэлхээнд ашиггүй болдог.
Импульсийн гүйдэл дээр хүчдэл нэмэгдэх үед энэ нь цэнэглэгддэг (цахилгаан энергийг хуримтлуулдаг), хамгийн дээд түвшний хүчдэл буурч эхлэхэд хүчдэлийг тогтворжуулахын зэрэгцээ сүлжээнд энергийг буцааж өгдөг.
Хувьсах гүйдлийн үед хүчдэл 0-ээс ихсэх үед конденсатор цэнэглэгддэг, дээд хэмжээнээс 0 хүртэл буурч, цэнэггүй болж, энергийг сүлжээнд буцааж өгдөг, туйлшрал өөрчлөгдөхөд бүх зүйл яг адилхан тохиолддог боловч өөр туйлтай байдаг. . - Конденсаторыг цэнэглэж байх үед л гүйдэл урсдаг.
Тогтмол гүйдлийн хэлхээнд конденсатор харьцангуй хурдан цэнэглэгддэг бөгөөд үүний дараа гүйдэл буурч, бараг зогсдог.
Хувьсах гүйдлийн хэлхээнд конденсаторыг цэнэглэж, дараа нь хүчдэл нь туйлшралыг өөрчилдөг, энэ нь цэнэггүй болж, дараа нь эсрэг чиглэлд цэнэглэгддэг гэх мэт - гүйдэл байнга урсдаг.
Зөвхөн дүүргэх хүртэл ус асгаж болох савтай гэж төсөөлөөд үз дээ. Хэрэв хүчдэл тогтмол байвал банк дүүрч, дараа нь гүйдэл зогсох болно. Хэрэв хүчдэл нь хувьсах юм бол саванд ус асгаж - асгаж - дүүргэх гэх мэт. - конденсатор нь хувьсах гүйдэл болон тогтмол гүйдлийн аль алинд нь ажилладаг, учир нь энэ нь шууд гүйдлээр цэнэглэгддэг бөгөөд энэ энергийг хаана ч шилжүүлж чадахгүй тул цэнэггүй болгохын тулд туйлшралыг өөрчлөхийн тулд шилжүүлэгчээр дамжуулан урвуу салбарыг хэлхээнд холбодог; Хувьсгал бүрт ээлжлэхгүйгээр шинэ хэсгүүдэд зай гаргах, туйлшралын өөрчлөлтөөс болж candrum цэнэглэгдэж, цэнэггүй болно....
- Сайхан мэдээлэл өгсөнд баярлалаа залуусаа!!!
- цэвэр физикийн хувьд: конденсатор нь хэлхээний завсарлага юм, учир нь жийргэвч нь бие биендээ хүрдэггүй тул тэдгээрийн хооронд диэлектрик байдаг. мөн бидний мэдэж байгаагаар диэлектрикууд цахилгаан гүйдэл дамжуулдаггүй. тиймээс шууд гүйдэл түүгээр дамжихгүй.
Хэдийгээр...
Тогтмол гүйдлийн хэлхээнд байгаа конденсатор нь хэлхээнд холбогдсон үед гүйдэл дамжуулж чаддаг (түр зуурын процессын төгсгөлд конденсаторыг цэнэглэх эсвэл цэнэглэх нь тохиолддог, конденсаторууд нь гүйдэл дамждаггүй, учир нь түүний ялтсууд тусгаарлагдсан байдаг); диэлектрик. Хувьсах гүйдлийн хэлхээнд энэ нь конденсаторыг циклээр цэнэглэх замаар хувьсах гүйдлийн хэлбэлзлийг явуулдаг.ба хувьсах гүйдлийн хувьд конденсатор нь хэлбэлзэх хэлхээний нэг хэсэг юм. тэр хадгалах төхөөрөмжийн үүрэг гүйцэтгэдэг цахилгаан эрчим хүчба ороомогтой хослуулан тэдгээр нь төгс зэрэгцэн оршиж, цахилгаан энергийг соронзон энерги болгон хувиргаж, өөрийн омега = 1/sqrt(C*L)-тэй тэнцэх хурд/давтамжтай байдаг.
жишээ: аянга гэх мэт үзэгдэл. Би сонссон гэж бодож байна. Хэдийгээр энэ нь муу жишээ боловч дэлхийн гадаргуу дээрх агаар мандлын агаарын үрэлтийн улмаас цахилгаанжуулалтаар цэнэглэгддэг. гэхдээ конденсаторын нэгэн адил эвдрэл нь зөвхөн эвдрэл гэж нэрлэгддэг хүчдэлд хүрэх үед л тохиолддог.
Энэ чамд тусалсан эсэхийг мэдэхгүй байна :)
- Конденсатор нь үнэндээ гүйдэл өөрөө дамжин өнгөрөхийг зөвшөөрдөггүй. Конденсатор нь эхлээд ялтсууд дээрээ цэнэгийг хуримтлуулдаг - нэг хавтан дээр илүүдэл электрон, нөгөө талд нь дутагдалтай байдаг - дараа нь тэдгээрийг гадагшлуулдаг бөгөөд үр дүнд нь гадаад хэлхээнд электронууд нааш цааш гүйдэг - тэд гүйдэг. нэг тавагнаас холдож, хоёр дахь руу гүйж, дараа нь буц. Өөрөөр хэлбэл, гадаад хэлхээнд электронуудын нааш цааш хөдөлгөөнийг баталгаажуулдаг, гэхдээ конденсатор дотор биш;
Нэг вольтын хүчдэлд конденсаторын хавтан хэдэн электрон хүлээн авах боломжтойг конденсаторын багтаамж гэж нэрлэдэг боловч үүнийг ихэвчлэн триллион электроноор хэмждэггүй, харин конденсаторын ердийн нэгжүүд - фарад (микрофарад, пикофарад) -аар хэмждэг.
Тэд конденсатороор гүйдэл урсдаг гэж хэлэхэд энэ нь зүгээр л хялбаршуулсан зүйл юм. Бүх зүйл конденсатороор гүйдэл урсаж байгаа мэт тохиолддог боловч үнэндээ гүйдэл нь зөвхөн конденсаторын гаднаас урсдаг.
Хэрэв бид физикийн талаар гүнзгийрвэл конденсаторын ялтсуудын хоорондох талбайн энергийн дахин хуваарилалтыг цэнэгийн хөдөлгөөн болох дамжуулах гүйдлээс ялгаатай нь нүүлгэн шилжүүлэх гүйдэл гэж нэрлэдэг боловч шилжилтийн гүйдэл нь Максвеллийн тэгшитгэлтэй холбоотой электродинамикийн ойлголт юм. , хийсвэрлэлийн огт өөр түвшин.
Тогтмол хүчдэл ба түүний матар дээрх хүчдэлийг 12 вольт болгож тохируул. Бид мөн 12 вольтын чийдэнг авдаг. Одоо бид цахилгаан тэжээлийн нэг мэдрэгч ба гэрлийн чийдэнгийн хооронд конденсатор оруулав.
Үгүй ээ, шатахгүй.
Гэхдээ хэрэв та үүнийг шууд хийвэл энэ нь гэрэлтэх болно:
Эндээс дараах дүгнэлт гарч байна. Тогтмол гүйдэл нь конденсатороор дамждаггүй!
Үнэнийг хэлэхэд, хүчдэл өгөх хамгийн эхний мөчид гүйдэл секундын багахан хугацаанд урсдаг. Энэ бүхэн конденсаторын багтаамжаас хамаарна.
Хувьсах гүйдлийн хэлхээний конденсатор
Тиймээс конденсатороор хувьсах гүйдэл урсаж байгаа эсэхийг мэдэхийн тулд бидэнд генератор хэрэгтэй. Энэ давтамжийн генератор зүгээр л ажиллах болно гэж би бодож байна:
Миний хятад генератор маш сул тул бид чийдэнгийн ачааллын оронд энгийн 100 Ом-ыг ашиглах болно. Мөн 1 микрофарад багтаамжтай конденсаторыг авч үзье.
Бид иймэрхүү зүйлийг гагнаж, давтамж үүсгэгчээс дохио илгээдэг.
Дараа нь тэр ажилдаа орно. Осциллограф гэж юу вэ, түүнд юу ашигладаг талаар эндээс уншина уу. Бид хоёр сувгийг нэг дор ашиглах болно. Нэг дэлгэц дээр хоёр дохио нэгэн зэрэг гарч ирнэ. Энд дэлгэцэн дээр та 220 вольтын сүлжээний хөндлөнгийн оролцоог аль хэдийн харж болно. Анхаарах хэрэггүй.
Бид үйлчилнэ Хувьсах гүйдлийн хүчдэлмөн мэргэжлийн электроникийн инженерүүдийн хэлснээр оролт, гаралтын дохиог ажигла. Үүний зэрэгцээ.
Энэ бүхэн иймэрхүү харагдах болно:
Тэгэхээр, хэрэв бидний давтамж тэг байвал энэ нь тогтмол гүйдэл гэсэн үг юм. Өмнө нь харсанчлан конденсатор нь шууд гүйдэл дамжуулахыг зөвшөөрдөггүй. Үүнийг цэгцэлсэн бололтой. Гэхдээ 100 Герц давтамжтай синусоид түрхвэл юу болох вэ?
Осциллографын дэлгэц дээр би дохионы давтамж ба далайц зэрэг параметрүүдийг харуулсан. Ф давтамж юм Ма – далайц (эдгээр параметрүүдийг цагаан сумаар тэмдэглэсэн). Ойлголтод хялбар болгох үүднээс эхний суваг улаан, хоёр дахь сувгийг шараар тэмдэглэсэн байна.
Улаан синус долгион нь Хятадын давтамж үүсгэгчийн бидэнд өгч буй дохиог харуулж байна. Шар синус долгион нь ачааллын үед бид аль хэдийн авдаг зүйл юм. Манай тохиолдолд ачаалал нь резистор юм. За тэгээд л болоо.
Дээрх осциллограммаас харахад би генератороос 100 герц давтамжтай, 2 вольтын далайцтай синусоид дохио өгдөг. Эсэргүүцэл дээр бид ижил давтамжтай (шар дохио) дохиог аль хэдийн харж байгаа боловч түүний далайц нь 136 милливольт байна. Түүгээр ч барахгүй дохио нь бага зэрэг "саг" болж хувирав. Энэ нь "" гэж нэрлэгддэгтэй холбоотой юм. Дуу чимээ нь бага далайцтай, санамсаргүй хүчдэлийн өөрчлөлттэй дохио юм. Энэ нь радио элементүүдээс үүдэлтэй байж болно, эсвэл хүрээлэн буй орон зайгаас баригдсан хөндлөнгийн оролцоо байж болно. Жишээлбэл, резистор маш сайн "дуу чимээ гаргадаг". Энэ нь дохионы "шагги" нь синусоид ба дуу чимээний нийлбэр гэсэн үг юм.
Шар дохионы далайц багасч, шар дохионы график хүртэл зүүн тийш шилжсэн, өөрөөр хэлбэл, улаан дохионы өмнө буюу шинжлэх ухааны хэлээр энэ нь харагдаж байна. фазын шилжилт. Энэ нь дохио өөрөө биш харин урагшлах үе шат юм.Хэрэв дохио өөрөө урд байсан бол бид резистор дээрх дохио нь конденсатороор дамжуулж өгсөн дохионоос эрт гарч ирэх болно. Үр дүн нь ямар нэгэн цаг хугацаагаар аялах болно :-), энэ нь мэдээжийн хэрэг боломжгүй юм.
Фазын шилжилт- Энэ хэмжсэн хоёр хэмжигдэхүүний эхний үе шатуудын ялгаа. Энэ тохиолдолд хурцадмал байдал. Фазын шилжилтийг хэмжихийн тулд эдгээр дохиог өгөх нөхцөл байх ёстой ижил давтамж. Далайц нь ямар ч байж болно. Доорх зураг нь яг ийм фазын шилжилтийг харуулж байна, эсвэл үүнийг бас нэрлэдэг. фазын зөрүү:
Генератор дээрх давтамжийг 500 Герц хүртэл нэмэгдүүлье
Эсэргүүцэл аль хэдийн 560 милливольт хүлээн авсан. Фазын шилжилт багасна.
Бид давтамжийг 1 KiloHertz хүртэл нэмэгдүүлдэг
Гаралтын үед бид аль хэдийн 1 вольт байна.
Давтамжийг 5 килогерц болгож тохируулна уу
Далайц нь 1.84 вольт бөгөөд фазын шилжилт нь илт бага байна
10 килогерц хүртэл нэмэгдүүлнэ
Далайц нь оролттой бараг ижил байна. Фазын шилжилт нь мэдэгдэхүйц бага байна.
Бид 100 килогерц тогтоосон:
Фазын шилжилт бараг байхгүй. Далайц нь оролттой бараг ижил, өөрөөр хэлбэл 2 вольт.
Эндээс бид гүн гүнзгий дүгнэлт хийж байна:
Давтамж өндөр байх тусам конденсаторын хувьсах гүйдлийн эсэргүүцэл бага байх болно. Фазын шилжилт нь давтамж нэмэгдэх тусам бараг тэг болж буурдаг. Тодорхойгүй хугацаагаар асаалттай бага давтамжуудтүүний утга нь 90 градус буюуπ/2 .
Хэрэв та графикийн зүсмэлийг зурвал дараахь зүйлийг авах болно.
Би хүчдэлийг босоо, давтамжийг хэвтээ байдлаар зурсан.
Тиймээс конденсаторын эсэргүүцэл нь давтамжаас хамаардаг болохыг бид олж мэдсэн. Гэхдээ энэ нь зөвхөн давтамжаас хамаардаг уу? 0.1 микрофарад багтаамжтай конденсаторыг авч үзье, өөрөөр хэлбэл нэрлэсэн утга нь өмнөхөөсөө 10 дахин бага бөгөөд ижил давтамжтайгаар дахин ажиллуулна.
Үнэт зүйлсийг харж, дүн шинжилгээ хийцгээе:
Шар дохионы далайцын утгыг ижил давтамжтай, гэхдээ конденсаторын өөр утгатай харьцуулж үзээрэй. Жишээлбэл, 100 Герц давтамжтай, 1 мкФ конденсаторын үнэлгээтэй үед шар дохионы далайц 136 милливольт, ижил давтамжтай үед шар дохионы далайц, гэхдээ 0.1 мкФ конденсатортай аль хэдийн байсан. 101 милливольт (бодит байдал дээр интерференцийн улмаас бүр бага). 500 герц давтамжтай - 560 милливольт ба 106 милливольт, 1 килогерц давтамжтай - 1 вольт ба 136 милливольт гэх мэт.
Эндээс дүгнэлт нь өөрийгөө харуулж байна: Конденсаторын утга буурах тусам түүний эсэргүүцэл нэмэгддэг.
Физик-математикийн хувиргалтыг ашиглан физикч, математикчид конденсаторын эсэргүүцлийг тооцоолох томъёог гаргаж авсан. Хайрлаж, хүндэлнэ үү:
Хаана, X Cнь конденсаторын эсэргүүцэл, Ом
P -тогтмол ба ойролцоогоор 3.14-тэй тэнцүү
Ф– давтамжийг герцээр хэмждэг
ХАМТ– Фарадаар хэмжигдэх багтаамж
Тэгэхээр энэ томьёоны давтамжийг тэг Герц дээр тавь. Тэг Герц давтамж нь шууд гүйдэл юм. Юу тохиолдох вэ? 1/0=хязгааргүй буюу маш өндөр эсэргүүцэл. Товчхондоо, эвдэрсэн хэлхээ.
Дүгнэлт
Урагшаа харахад энэ туршилтаар бид (HPF) олж авсан гэж би хэлж чадна. Ашиглах замаар энгийн конденсатормөн резистор, хэрэв бид ийм шүүлтүүрийг аудио төхөөрөмжийн хаа нэгтээ чанга яригч руу хийвэл бид чанга яригчаас зөвхөн чанга чанга дууг сонсох болно. Гэхдээ басс давтамжийг ийм шүүлтүүрээр чийгшүүлнэ. Конденсаторын эсэргүүцлийн давтамжаас хамаарах хамаарлыг радио электроникод, ялангуяа нэг давтамжийг дарж, нөгөөг нь дамжуулах шаардлагатай янз бүрийн шүүлтүүрт өргөн ашигладаг.
