Site Loader
Posted on 17.03.1979

Содержание

Как заколебать ток. Конденсаторы и катушки

РадиоКот >Обучалка >Аналоговая техника >Основы электроники >

Как заколебать ток. Конденсаторы и катушки

Начинаем с первого и самого главного блока — ГВЧ (Генератор Высокой частоты).

Как вы помните, генератор обязан преобразовать постоянный ток батарейки в переменный ток ВЧ. Для этого обычно используют транзистор и еще две детали, с которыми мы пока что не знакомы: конденсатор и катушку индуктивности.

Конденсатор — это элемент, способный накапливать в себе электрическую энергию. Конденсатор состоит из двух металлических пластин, изолированных между собой непроводящим материалом (диэлектриком). Эти пластины называют обкладками конденсатора.

Обозначение конденсатора на схеме полностью объясняет его конструкцию:

Конденсатор можно сравнить с батарейкой. Вот только, в нем нет той силы, которая перекидывает заряд в обратную сторону.
Если вспомнить нашу научно-экспериментальную установку с бутылками, то сначала (пока мы не стали вычерпывать воду из в одной бутылки в другую) ее можно было сравнить именно с конденсатором. То есть: наливаем воду в одну бутылку, вторая пуста. Пускаем воду по шлангу. Вторая бутылка — заполняется, первая — опустошается. Это происходит до тех пор, пока уровни в двух бутылках не сравняются, и ток не прекратится.

Так же и в конденсаторе. Когда он заряжен — на одной обкладке электронов больше, чем на другой. То есть, у них разные заряды, а значит — есть разность потенциалов (напряжение). Если к заряженному конденсатору подключить нагрузку, скажем, резистор — потечет ток, и через определенное время заряды двух обкладок сравняются, ток прекратится. То есть — конденсатор разрядится. Чтобы ток пошел снова, нужно опять создать разность потенциалов — то есть, зарядить конденсатор.

Вот так, в общем, все несложно.

Катушка индуктивности — это такая обычная катушка из металлической проволоки.

Можно на что угодно намотать кусок проволоки — это уже будет катушка индуктивности.
На схеме она изображается так:

Катушка обладает некоторыми полезными электрическими свойствами. Какими? Сейчас разберемся.

Итак, коль уж вспомнилась нам лабораторная установка из бутылок — давайте ее апгрейдить.
На сей раз нам понадобится водяная турбина. Честно говоря, я не пробовал ее делать, поэтому — не скажу рецепт приготовления =). Однако, если кто-то решится, и у него получится — можете поделиться с народом своим счастьем… и технологией.

Водяная турбина состоит из лопастей, сидящих на оси. Все это находится внутри герметичного кожуха, но ось выводится наружу. При протекании воды, лопасти начинают вращаться. Такие турбины используют, например, на гидроэлектростанциях. На их оси сидят электрогенераторы.

У нас же все проще и меньше. И на ось мы посадим не мощный генератор, а просто какое-нибудь тяжелое круглое колесико, чтобы воде было трудно его вращать.

Кстати! Протекающая вода вращает турбину. Но возможно и обратное: вращающаяся турбина может вызывать ток воды. Помним об этом…

Ну, в общем, всобачим эту турбину между двумя бутылками, и нальем в левую бутылку воды. Смотрим, что происходит.
А вот что происходит. Поскольку есть разность потенциалов (то есть, давлений) — вода хочет течь из левой бутылки в правую. Но на пути — турбина! Ничего не остается, как ее крутить. Хочешь жить — умей вертеться. =)

Однако, турбина начинает крутиться не сразу, а постепенно, потому что на ее оси — тяжелое колесо, которое создает инерцию. Поэтому, сначала вода течет медленно, и постепенно, своим током разгоняет турбину. Чем быстрее крутится турбина — тем быстрее перетекает вода в правую бутылку. Перетекает, перетекает… И вот — уровни сравнялись! Казалось бы, пора остановиться. Куда там! Турбина раскрутилась до таких оборотов, что и не думает остановиться, и продолжает по инерции гнать воду из левой бутылки в правую. Однако, постепенно ее скорость снижается, и через некоторое время, она, все же, останавливается.

Но теперь уже в правой бутылке воды больше, чем в левой. И она хочет течь обратно. Турбина начинает крутиться в обратную сторону. Сначала — нехотя, потом — все быстрее и быстрее. В момент, когда уровни равны, турбина опять несется на полных оборотах, и продолжает гнать. Останавливается она, когда в левой бутылке уровень снова больше, чем в правой. Все повторяется заново.

То, что мы видим, называется простым и знакомым нам словом — «колебания».

В идеальных условиях (отсутствие трения и т.п.), этот колебательный процесс длится бесконечно. В реальности — через несколько циклов (периодов), он затухнет. То есть, уровни таки сравняются. Но не в этом суть. Главное, что мы только что познакомились с принципом работы самого распространенной в радиотехнике схемы — колебательного контура. На водяной его модели. =)

Так вот, турбина в нашей научно-экспериментальной мегаустановке — это и есть катушка индуктивности.

У катушки индуктивности, надо сказать, весьма скверный характер. Она, по русски выражаясь, «тормозит». То есть, когда ток, текущий через нее начинает увеличиваться — она всячески препятствует его увеличению. А когда ток уменьшается — она наоборот, «подгоняет» его, не давая уменьшаться. Ну чем не турбина?!

Однако, в счастливом союзе с конденсатором, катушка образует тот самый колебательный контур, без которого не смог бы работать ни один радиоприемник и передатчик.

Вот как выглядит колебательный контур:

Если зарядить конденсатор, а потом подключить к нему катушку — ток в катушке начнет мотаться туда-сюда точно так же, как вода — в турбине.

Как вы, может быть, уже догадались — именно колебательный контур мы будем использовать для преобразования постоянного тока в переменный в нашем генераторе. Однако, прежде чем преступить к преобразованию, познакомимся еще с одним элементом. Без него ничего не получится.

<<—Вспомним пройденное—-Поехали дальше—>>

Как вам эта статья?

Заработало ли это устройство у вас?

Конденсатор и катушка индуктивности в цепи переменного тока

Как мы с вами говорили, в цепи переменного тока, содержащей активное сопротивление, происходят постоянные потери энергии, сопровождающиеся выделением тепла. При этом, количество теплоты, выделяющееся на активном сопротивление при прохождении по нему переменного тока, можно рассчитать, как и в случае с постоянным током, по закону Джоуля — Ленца:

Однако быстрое изменение величины и направления переменного тока обусловливает ряд особенностей, отличающих его действия от действий тока постоянного. Так, например, переменный ток не годится для технических применений электролиза. Дело в том, что величина переменного тока зависит не только от напряжения и сопротивления цепи, но и от индуктивности проводников, включённых в цепь.

В этом можно убедиться на следующем опыте. Включим в цепь постоянного тока катушку, содержащую большое количество витков медной проволоки и амперметр.

Снимем показания амперметра. А теперь вдвинем в катушку железный сердечник — ток при этом не изменился.

Посмотрим, что будет происходить в этой же цепи, но при включении в неё источника переменного тока с действующим напряжением, равным напряжению постоянного тока.

Нетрудно заметить, что ток в катушке уменьшился. Введение же в катушку железного сердечника приведёт к ещё большему ослаблению тока. Следовательно, индуктивность цепи переменного тока уменьшает величину тока.

Причиной этого является возникающая в цепях переменного тока ЭДС самоиндукции, которая препятствует нарастанию тока. Вследствие ЭДС самоиндукции в момент, когда напряжение в цепи достигает максимума, ток не успевает достигнуть той величины, которую он достиг бы в отсутствие самоиндукции.

Например, представим, что у нас есть катушка, на которую намотано 600 витков медной проволоки, диаметром 1 мм. Предположим, что на эту катушку пошло 150 метров этой проволоки. Тогда, исходя из определения, её сопротивление примерно равно 3,2 Ом. Но если измерить сопротивление этой катушки в цепи переменного тока частотой 50 Гц, то оно окажется равным примерно 20 Ом.

Это говорит нам о том, что индуктивность в цепи переменного тока действует в отношении величины тока так же, как и активное сопротивление.

Сопротивление, которым обладает цепь вследствие наличия в ней индуктивности, называется индуктивным сопротивлением. Узнаем от чего оно зависит. Итак, пусть в цепи, содержащей катушку индуктивности, протекает переменный ток, сила которого изменяется по гармоническому закону:

Тогда, ЭДС самоиндукции будет равна произведению индуктивности катушки и первой производной силы тока по времени, взятому с обратным знаком:

Если активное сопротивление катушки равно нулю, то и напряжённость электрического поля внутри проводника в любой момент времени должна быть равна нулю. В противном случае сила тока была бы бесконечно большой (это следует из закона Ома). Равенство нулю напряжённости поля оказывается возможным потому, что напряжённость, вихревого электрического поля, порождаемого переменным магнитным полем, в каждой точке равна по модулю и противоположна по направлению напряжённости кулоновского поля, создаваемого в проводнике зарядами, расположенными на зажимах источника и в проводах цепи.

Следовательно, удельная работа вихревого поля (то есть ЭДС самоиндукции) равна по модулю и противоположна по знаку удельной работе кулоновского поля.

Учитывая, что удельная работа кулоновского поля равна напряжению на концах катушки, то напряжение в цепи переменного тока, будет обратно по знаку ЭДС самоиндукции:

Произведение величин, стоящих перед функцией косинуса, является амплитудой напряжения:

Давайте перепишем уравнение для мгновенного напряжения, воспользовавшись введённым обозначением, а также заменим косинус на синус, воспользовавшись формулой приведения:

Отсюда следует, что колебания напряжения на катушке опережают колебания силы тока на π/2:

Давайте выразим из формулы для амплитуды напряжения амплитуду силы тока в катушке:

Величина, равная произведению циклической частоты и индуктивности катушки и есть индуктивное сопротивление:

Тогда можно записать, что амплитудное значение силы тока в цепи переменного тока, содержащую только катушку индуктивности, прямо пропорционально амплитудному напряжению и обратно пропорционально индуктивному сопротивлению.

А теперь давайте определим мгновенную мощность в данной цепи:

Как видим, потребляемая идеальной катушкой, периодически изменяется с двойной частотой, а её среднее значение за период равно нулю, так как равно нулю среднее значение синуса двойного аргумента. Следовательно, так же как активное сопротивление, индуктивное сопротивление ограничивает силу тока в цепи, но в отличие от активного сопротивления на нём электрическая энергия не превращается необратимо в другие виды энергии.

Теперь давайте с вами соберём цепь постоянного тока, содержащую последовательно соединённые конденсатор и лампочку. Замкнув цепь, мы обнаружим, что никакого тока в цепи нет. Это вполне понятно, так как пластины конденсатора отделены друг от друга изолятором. Поэтому через конденсатор постоянный ток течь не может.

А теперь заменим источник постоянного тока на источник переменного напряжения. Лампочка горит. Объясняется это достаточно просто. В цепи переменного тока электроны совершают колебательное движение. Это приводит к тому, что обкладки конденсаторов попеременно заряжаются то положительно, то отрицательно. Электроны же в проводах цепи движутся то в одном, то в другом направлении, нагревая спираль лампы. Если выключить конденсатор из цепи, то лампочка будет гореть ярче. Следовательно, наличие конденсатора в цепи переменного тока увеличивает сопротивление цепи.

Сопротивление, которым обладает цепь вследствие наличия в ней ёмкости, называется ёмкостным сопротивлением.

Выясним, от чего оно зависит. Для этого рассмотрим цепь, состоящую из генератора переменного напряжения, конденсатора и проводов, сопротивление которых пренебрежимо мало.

Пусть напряжение на конденсаторе изменяется синусоидально:

Следовательно, и заряд конденсатора будет изменяться со временем по закону синуса:

Найдём силу тока в цепи, как первую производную заряда по времени:

Произведение величин, стоящих перед функцией синуса, является амплитудой силы тока:

Перепишем предыдущее уравнение с учётом введённых обозначений, и воспользуемся формулой приведения для перехода от функции косинуса к функции синус:

 

Отсюда следует, что колебания силы тока опережают по фазе колебания напряжения на конденсаторе на π/2:

Теперь давайте перепишем уравнение для амплитуды силы тока так, как это показано на экране:

Величина, обратная произведению ёмкости конденсатора и циклической частоты является ёмкостным сопротивлением:

Подставив данное уравнение в предыдущее равенство, найдём, что амплитудное значение силы тока в цепи переменного тока, содержащую только конденсатор, прямо пропорционально амплитудному напряжению и обратно пропорционально ёмкостному сопротивлению:

Теперь определим мгновенную мощность в данной цепи:

Как и в предыдущем случае, при наличии в цепи только ёмкостного сопротивления частота изменения мощности вдвойне больше частоты изменения силы тока, а её среднее значение за период равно нулю. Следовательно, на ёмкостном сопротивлении электрическая энергия не превращается необратимо в другие виды. Поэтому ёмкостное и индуктивное сопротивления в отличие от активного называют реактивными.

Теперь рассмотрим цепь, содержащую все элементы: резистор, катушку индуктивности, конденсатор и источник переменного напряжения.

Так как электромагнитные взаимодействия распространяются со скоростью света, то во всех последовательно включённых элементах цепи изменения силы тока происходят практически одновременно. Однако колебания мгновенных значений напряжения на каждом из элементов не совпадают по фазе с колебаниями силы тока. Но в любой момент времени сумма мгновенных значений напряжений на последовательно включённых элементах цепи равна ЭДС источника:

Учитывая, что на активном сопротивлении колебания силы тока совпадают, на ёмкостном опережают, а на индуктивном отстают от колебаний напряжения, то последнее равенство можно записать так:

Амплитуду колебаний напряжения в цепи можно выразить через амплитудные значения напряжения на отдельных её элементах, воспользовавшись методом векторных диаграмм.

Амплитудное значение силы тока в цепи совпадает по фазе с амплитудным значением напряжения на резисторе. Из этой диаграммы можно найти амплитуду приложенного напряжения, которая равна геометрической сумме этих амплитуд.

Используя теорему Пифагора, выразим квадрат амплитуды колебаний напряжения в цепи:

Далее, используя закон Ома для участка цепи, выразим амплитудные значения напряжений, стоящих в правой части равенства, через амплитудное значение силы тока и реактивные сопротивления:

Выражая из полученного уравнение амплитудное значение силы тока, получим закон Ома для участка цепи переменного тока:

Величина, стоящая в знаменателе формулы, называется полным сопротивлением цепи:

Величина же, стоящая в скобках под знаком корня, называется реактивным сопротивлением.

Помогите решить / разобраться (Ф)

Господа, благодарю вас всех, в итоге все получилось (пока только в плане вычислений):
И того- полный период колебания у меня вышел в 8 мс (учитывал при рассечет только сопротивление медного провода)=> частота у меня вышла 125 Гц.
Исходя из общей емкости в 2820 мкФ и данной частоты получил 575 мкГн (по формуле, fred1996, надеюсь я вас правильно понял ). Далее последовали вычисления многослойной катушки(тут я воспользовался калькулятором с сайта)-> где-то 800 витков в 8 слоев на 10 см. Выяснилось, что для этого нужен медный провод подлиннее. Тогда, уменьшив число конденсаторов до трех, получил частоту в 250 Гц и индуктивность в 187 мкГн соответственно, что привело к катушке в 450 витков 8 слоев на 6 см. И того, вроде как с теоретической частью все в порядке.
Но настало время перейти к практической, то есть к процессу зарядки конденсаторов, и вот тут встала проблема , в лабораторных кабинетах имеются AC генераторы, способные выдать напряжение от 5 до 35 вольт, нам соответственно надо его увеличить до 200В, чтобы зарядить конденсаторы, если я правильно понимаю. Сделать это можно при помощи трансформатора, но оного, способного на конвертацию 5 вольт в 200 вольт я, к сожалению, не нашел, то же касается и трансформатора для тока из розетки- 220 в 200 нема… Или я плохо ищу, нашел только стандартизированные(почти все) для перехода на 12В и двусторонний от 110 к 220 и обратно.
Может быть имеется какой либо другой способ их зарядить (мы планировали от батарейки с трансформатором, но его опять же нет).
AnatolyBa вот такие у нас конденсаторы https://www.google.fr/search?q=condensa … d8stZMrxJM:
Комментарий крайне вовремя, один сегодня мог рвануть, неправильно подключали, хотели проверить работоспособность. В связи с чем с великим вниманием почитал бы про светы о безопасности использования. Алюминиевая трубка обмотана изолентой(1 слой), теоретически- это ведь изоляция, или я не прав? Так что нагреваться не должна. Два механических включателя имеются, буду благодарен, если поясните, что с ними в данном случае не так.
EugeneUS — вы отчасти правы, изначально мы должны были собрать электромагнитную пушку, но так уж вышло, что получили многовато конденсаторов, в следствии чего решили просто попытаться произвести максимально мощное магнитное поле, а пуляние гвоздиков (которое при таком количестве энергии нам показалось,мягко говоря, опасным) отложили пока на второй план. Однако я с превеликим интересом желаю выслушать ваши советы по-поводу пушки, ибо вероятно, что мы можем к ней вернуться.
Так что, возвращаясь к выше сказанному, Dmitruy40, мы именно хотим попробовать сгенерировать максимально возможное магнитное поле с первого заряда.
fred1996, говорят, что желательно все сделать с одной катушкой.
Еще раз благодарю, товарищи, вы мне очень сильно помогаете.

Конденсатор керамический многослойный SMD0402 1 мкф., 16В, X7R, ±5% (катушка 10 тыс.)

Расширенный поиск

Название:

Артикул:

Текст:

Выберите категорию:

Все Кнопки, выключатели, корпуса » Кнопки антивандальные »» Серия GQ (10…40 мм) »» Серия GQ-A (12…22 мм) »» Серия GQ22-11-RGB »» Серия LAS1GQ (19 мм) »» Серия GQ-PF (22…30мм) »» Серия LAS2GQ (16 мм) » Кнопки и выключатели управления »» Серия выключателей LAS0-K (22…30 мм) »» Серия кнопок LAS0-K (22…30 мм) »» Серия выключателей Y090 (22…30 мм) »» Серия кнопок Y090 (22…30 мм) »» Серия кнопок LAS2 (12 мм) »» Серия кнопок LAS3 (10 мм) »» Серия кнопок LAS4 (8 мм) » Пьезокнопки (16…22 мм) » Сенсорные кнопки (19…25 мм) » Корпуса для кнопок » Концевые выкючатели Индикаторы » Индикаторы антивандальные (6…25 мм) » Индикаторы пластиковые »» Серия AD16 (22 мм) »» Серия LAS0, LAS0-K (22…30 мм) » Сигнальные башни Аксессуары для кнопок и индикаторов » Защитные колпачки » Защитные крышки » Колодки » Заглушки » Защита аварийной кнопки Зуммеры, аварийные выключатели » Антивандальные Система хранение проводов «Революция» » Катушки для проводов » Катушки для термоусадки » Шина, стойка » Прочее Светодиоды и аксессуары » Светодиоды SMD 0603 » Светодиоды SMD 2835 » Светодиоды SMD 5050 » Светодиоды SMD 7070 » Светодиоды COB » Светодиоды для растений » Линзы для светодиодов SMD Конденсаторы » SMD Керамические конденсаторы » SMD Танталовые конденсаторы Трансиверы и беспроводные модули » Трансиверы » Приёмо-передатчики Прочие товары

Производитель:

ВсеAlphasenseApacOptoEASTRISING TECHNOLOGY CO., LIMITEDEEMB CO., LTDEver ReliableFEETECH RC Model Co.,Ltd.FURI/RUNLITEHOLTEKHONGLITRONICHOPERFHOTTECHKefa ElectronicsKORAD TECHNOLOGYMulti-InnoONPOWPIONEER ELECTRONICQNE ElectricSaipwellShenzhen AV-Display Co.,Ltd.SILARTSTEADY POWERSunshine Opto-ElectronicsTexas InstrumentsTOPMAYUTILITY Electrical Co., Ltd.vendor : ПроизводительИП Теунов А.А.ООО «Новая Электроника»

Новинка:

Вседанет

Спецпредложение:

Вседанет

Результатов на странице:

5203550658095

Закрыть

Найти

Артикул: C0402B105J160NT

Конденсатор и катушка в цепи переменного тока

Мультимедийное приложение к уроку изучения новой темы  «Индуктивное и ёмкостное сопротивление» для 11 класса по учебнику Г.Я. Мякишева, Б.Б. Буховцева, В.М. Сотского. На уроке организуется исследовательская деятельность через фронтальный эксперимент, урок сопровождается презентацией, применение которой  облекчает работу учителя при объяснении нового материала и помогает ученику повысить уровень усвоения информации, изучаемой на уроке.

 

Просмотр содержимого документа
«Конденсатор и катушка в цепи переменного тока »

§ 33-34

— ёмкостное сопротивление – сопротивление конденсатора ~ току.

Величину , обратную произведению циклической частоты на электроёмкость конденсатора называют ёмкостным сопротивлением

1

2

+

~

~

—

~

С

1). С = const — изменяется

Закон Ома для участка цепи с конденсатором

С — изменяется

2).

~

Найдём как меняется сила тока со временем в цепи, содержащей только конденсатор.

— на конденсаторе

~

— на концах цепи

Найдём силу тока:

Колебания силы тока опережают колебания напряжения на конденсаторе на

Амплитуда силы тока

— Индуктивное сопротивление – дополнительное сопротивление катушкой индуктивности ~ току.

2

1

Величину , равную произведению на называют индуктивным сопротивлением.

+

—

~

L

1) . L=const — изменяется

Закон Ома для участка цепи с катушкой

~

2). — const L — изменяется

~

Найдём как меняется со временем сила тока в цепи, содержащая только катушку.

— В катушке возникает ЭДС самоиндукции

~

По закону э/м индукции:

Из математики:

— Амплитуда напряжения

Колебания силы тока отстают от колебаний напряжения на

Разница между конденсатором и индуктором

Основное отличие: конденсаторы и катушки индуктивности являются двумя пассивными устройствами накопления энергии. В конденсаторах энергия накапливается в их электрическом поле. Однако в индукторах энергия накапливается в их магнитном поле.

Конденсатор — это устройство, которое используется для хранения электрического заряда. Это в основном расположение проводников. Благодаря своим характеристикам конденсатор широко используется при формировании электронных схем. Конденсатор накапливает электрическую энергию непосредственно, поскольку между двумя металлическими «пластинами» создается электростатическое поле. Конденсатор обычно конструируют с использованием двух металлических пластин или металлической фольги, разделенных изолятором, называемым диэлектрическим материалом. Любое непроводящее вещество может быть использовано в качестве диэлектрического материала. Однако фарфор, майлар, тефлон, слюда, целлюлоза обычно являются предпочтительными. Конденсатор определяется типом выбранного диэлектрика и материала электрода. Это также определяет применение конденсатора. Диэлектрический материал является основным веществом, которое помогает в хранении электрической энергии.

Значение емкости определяется —

Размер тарелок,

Расстояние между ними,

Тип используемого диэлектрического материала.

Индуктор — это пассивный электронный компонент, который может накапливать электрическую энергию в форме магнитной энергии. Он использует проводник, который намотан на катушку. При поступлении электричества в катушку слева направо создается магнитное поле по часовой стрелке. Всякий раз, когда напряжение подается на индуктор, ток начинает течь. Ток не поднимается мгновенно. Тем не менее, он постепенно увеличивается со временем. Отношение напряжения к току и времени приводит к появлению свойства, известного как индуктивность. Ток создает магнитное поле, и благодаря этому магнитному полю электрический ток сохраняется в течение короткого промежутка времени. Электрический ток падает, когда магнитное поле вокруг катушки разрушается.

Сравнение между конденсатором и индуктором:

Конденсатор

Катушка индуктивности

Определение

В конденсаторах энергия накапливается в их электрическом поле.

В индукторах энергия накапливается в их магнитном поле.

Пользы

  • Высоковольтный электролитик, используемый в источниках питания.
  • Аксиальный электролит — более низкое напряжение меньшего размера для общего назначения, где необходимы большие значения емкости.
  • Высоковольтная дисковая керамика — небольшой размер и емкость, отличные характеристики допуска.
  • Металлизированный полипропилен — небольшой размер для значений до 2 мкФ с хорошей надежностью.
  • Субминиатюрный многослойный конденсатор с керамическим чипом (для поверхностного монтажа). Относительно высокая емкость для размера достигается несколькими слоями. Эффективно несколько конденсаторов параллельно.
  • Индукторы широко используются в приложениях переменного тока, таких как радио, телевидение и т. Д.
  • Дроссели — свойство индуктивности используется в цепях электропитания, где сеть переменного тока должна быть преобразована в источник постоянного тока.
  • Магазин энергии — используется для создания искры, которая зажигает бензин в автомобильных двигателях.
  • Трансформаторы — Индукторы с общим магнитным путем могут быть объединены в трансформатор.

Единица измерения

Емкость измеряется в единицах, называемых фарадами (сокращенно F). Он равен и равен [Ампер-секунда / Вольт]. Поскольку [Ампер] является [Кулоном / секунда], мы также можем сказать, что a [F] = [C / V].

Значение Индуктора называется Индуктивность и измеряется в Генри. На самом деле это единица СИ индуктивности. Он равен [Вольт-секунда / Ампер].

Типы

Три основных типа конденсаторов — керамические, электролитические и танталовые:

  • Керамические конденсаторы — они гораздо меньше по размеру и стоимости, в диапазоне от нескольких пикофарад до 1 мкФ.
  • Электролитические конденсаторы — они напоминают маленькие цилиндры и имеют диапазон значений от 1 мкФ до нескольких Фарад.
  • Танталовые конденсаторы — они очень похожи по размеру с керамическими. Тем не менее, они могут держать больше заряда, до нескольких сотен мкФ. Они имеют тенденцию быть точными и стабильными.

Три основных типа индукторов — это связанные индукторы, многослойные индукторы, керамические сердечники и литые индукторы:

  • Связанные индукторы — они показывают магнитный поток, который зависит от других проводников, с которыми они связаны.
  • Многослойные индукторы — этот особый тип индуктора состоит из многослойной катушки, многократно намотанной вокруг сердечника. Благодаря многослойности и изоляции между ними многослойные индукторы имеют сравнительно высокий уровень индуктивности.
  • Индукторы с керамическим сердечником — индукторы с керамическим сердечником обладают диэлектрическим керамическим сердечником Это означает, что он не способен накапливать много энергии, но имеет очень низкие искажения и гистерезис.
  • Формованные индукторы — эти типы индукторов отливаются с использованием пластиковой или керамической изоляции.

Соотношение между напряжением и током в линейной цепи

Напряжение отстает от тока на π / 2

Ток отстает от напряжения на π / 2

Короткое замыкание

Конденсатор действует как короткое замыкание для переменного тока.

Индуктор эквивалентен короткому замыканию на постоянный ток.

Характеристики

  • Конденсаторы, соединенные параллельно, соединяются как последовательно соединенные резисторы.
  • Конденсаторы последовательно соединяются как резисторы параллельно
  • Параллельно индукторы объединяются, как резисторы параллельно
  • Индуктор последовательно соединяется как резистор последовательно

Задачи по физике и математике с решениями и ответами

Задача по физике — 7894

Найти полное сопротивление участка цепи, состоящего из параллельно включенного конденсатора емкости $C = 73 мкФ$ и активного сопротивления $R = 100 Ом$, — для переменного тока частоты $\omega = 314 рад/с$. Подробнее

Задача по физике — 7895

Изобразить примерные векторные диаграммы токов в электрических контурах, показанных на рис. Предполагается, что подаваемое между точками А и В напряжение синусоидальное и параметры каждого контура подобраны так, что суммарный ток $I_{0}$ через контур отстает по фазе от внешнего напряжения на угол $\phi$.
Подробнее

Задача по физике — 7896

Конденсатор емкости $C = 1,0 мкФ$ и катушку с активным сопротивлением $R = 0,10 0м$ и индуктивностью $L = 1,0 мГ$ подключили параллельно к источнику синусоидального напряжения с действующим значением $U = 31 В$. Найти:
а) частоту $\omega$, при которой наступает резонанс;
б) действующее значение подводимого тока при резонансе, а также соответствующие токи через катушку и конденсатор. Подробнее

Задача по физике — 7897

К источнику синусоидального напряжения с частотой со подключили параллельно конденсатор емкости $C$ и катушку с активным сопротивлением $R$ и индуктивностью $L$. Найти разность фаз между подводимым к контуру током и напряжением на источнике. Подробнее

Задача по физике — 7898

Участок цепи состоит из параллельно включенных конденсатора емкости $C$ и катушки с активным сопротивлением $R$ и индуктивностью $L$. Найти полное сопротивление этого участка для переменного напряжения с частотой $\omega$. Подробнее

Задача по физике — 7899

Кольцо из тонкого провода с активным сопротивлением $R$ и индуктивностью $L$ вращают с постоянной угловой скоростью $\omega$ во внешнем однородном магнитном поле, перпендикулярном к оси вращения.{2} )$. Подробнее

Задача по физике — 7900

На деревянный сердечник (рис.) надеты две катушки: катушка 1 с индуктивностью $L_{1}$ и замкнутая накоротко катушка 2 с активным сопротивлением $R$ и индуктивностью $L_{2}$. Взаимная индуктивность катушек зависит от расстояния $x$ между ними по закону $L_{12}(x)$. Найти среднее по времени значение силы взаимодействия между катушками, когда по катушке 1 течет переменный ток $I_{1} = I_{0} \cos \omega t$.
Подробнее

Задача по физике — 7940

Электромагнитная волна с частотой $\nu = 3,0 МГц$ переходит из вакуума в немагнитную среду с диэлектрической проницаемостью $\epsilon = 4,0$. Найти приращение ее длины волны. Подробнее

Задача по физике — 7941

Плоская электромагнитная волна падает нормально на поверхность плоскопараллельного слоя толщины $l$ из немагнитного вещества, диэлектрическая проницаемость которого экспоненциально падает от значения $\epsilon_{1}$ на передней поверхности до $\epsilon_{2}$ — на задней. Найти время распространения данной фазы волны через этот слой. Подробнее

Задача по физике — 7942

Плоская электромагнитная волна с частотой $\nu = 10 МГц$ распространяется в слабо проводящей среде с удельной проводимостью $\sigma = 10 мСм/м$ и диэлектрической проницаемостью $\epsilon = 9$. Найти отношение амплитуд плотностей токов проводимости и смещения. Подробнее

Задача по физике — 7943

Плоская электромагнитная волна $\vec{E} = \vec{E}_{m} \cos( \omega t — \vec{k} \vec{r})$ распространяется в вакууме. Считая векторы $\vec{E}_{m}$ и $\vec{k}$ известными, найти вектор $\vec{H}$ как функцию времени $t$ в точке с радиус-вектором $\vec{r} = 0$. Подробнее

Задача по физике — 7944

В вакууме распространяется .{2} \frac{ \partial B }{ \partial x}, \frac{ \partial B}{ \partial t} = — \frac{ \partial E}{ \partial x}$.
Подробнее

Задача по физике — 7947

Найти средний вектор Пойнтинга $\langle \vec{S} \rangle$ у плоской электромагнитной волны $\vec{E} = \vec{E}_{m} \cos( \omega t — \vec{k} \vec{r})$, если волна распространяется в вакууме. Подробнее

Основная разница между конденсатором и индуктором

Конденсатор и катушка индуктивности являются электрическими компонентами, используемыми для противодействия изменениям тока в электрических и электронных цепях. Эти компоненты представляют собой пассивные элементы, которые получают питание от накопителя, цепи и затем разряжаются. Оба компонента широко используются в системах переменного тока (AC), а также в приложениях для фильтрации сигналов. Основное различие между конденсатором и индуктором заключается в том, что индуктор используется для хранения энергии в форме магнитного поля, тогда как конденсатор хранит энергию в форме электрического поля.В этой статье дается обзор того, что такое конденсатор, катушка индуктивности, различия, типы, использование и характеристики.


Разница между конденсатором и индуктором

Что такое конденсатор и индуктор?

Конденсатор — это электрический компонент, состоящий из двух проводников, разделенных изолятором. Когда на оба вывода подается разность потенциалов, формируется электрическое поле и накапливаются электрические заряды. Судя по характеристикам, конденсатор широко применяется для построения электронных схем.В качестве электрического вещества можно использовать любое непроводящее вещество. Но некоторые из предпочтительных диэлектрических материалов — тефлон, майлар, фарфор, слюда и целлюлоза. Конденсатор определяется на основе выбранного материала, например электрода или диэлектрика. Диэлектрический материал в основном используется для хранения электрической энергии. Емкость конденсатора может определяться размером клемм, расстоянием между двумя клеммами и типом используемого материала. Пожалуйста, перейдите по ссылке ниже, чтобы узнать больше о: Типах конденсаторов и их применении.

Конденсатор

Катушка индуктивности или дроссель — это устройство с двумя выводами, которое используется для построения различных цепей. Основная функция индуктора — накопление энергии в магнитном поле. Он состоит из проволоки, обычно скрученной в катушку. Когда через эту катушку протекает ток, он временно сохраняет его в катушке. Абсолютный индуктор эквивалентен короткому замыканию для постоянного тока и предоставляет силу, противоположную переменному току, которая зависит от частоты тока. Противодействие протеканию тока в катушке индуктивности связано с частотой протекающего через нее тока.Иногда эти устройства обозначаются как «катушки», потому что большая часть физической конструкции индуктора спроектирована с использованием намотанных участков провода. Пожалуйста, перейдите по ссылке ниже, чтобы узнать больше о: Знайте все о индукторах и расчетах индуктивности.

Индуктор

Разница между конденсатором и индуктором

Конденсатор использует
  • Высоковольтный электролитический конденсатор используется в источниках питания.
  • Осевой электролитический конденсатор используется с меньшим напряжением меньшего размера для общего назначения, где необходимы принципы большой емкости.
    • Дисковый керамический конденсатор высокого напряжения
  • отличается небольшими размерами, величиной емкости и отличными характеристиками допусков.
  • Конденсатор из металлизированного полипропилена имеет небольшой размер, рассчитанный на значения до 2 мкФ и хорошую надежность.
  • Конденсатор для поверхностного монтажа имеет относительно высокую емкость для нескольких слоев. Фактически, многочисленные конденсаторы включены параллельно.
Используется индуктор
  • Катушки индуктивности широко используются в приложениях переменного тока, таких как телевидение, радио и т. Д.
  • Дроссели — Основное свойство катушки индуктивности используется в цепях питания, в которых сеть переменного тока должна быть заменена на источник постоянного тока.
  • Накопитель энергии — Используется для создания искры, которая воспламеняет бензин в автомобильных двигателях.
    • Трансформаторы
  • – Катушки индуктивности с распределительной магнитной полосой могут быть объединены в трансформатор.
Единица измерения
  • Емкость измеряется в фарадах и обозначается буквой F. Она равна и идентична [Ампер-секунда вольт].Поскольку ампер — это [кулоновская секунда], мы также можем сказать, что F = CV
  • Индуктивность — это величина индуктивности, измеряемая в Генри. Фактически, это единица измерения индуктивности в системе СИ, равная вольт-секундному амперу.
Типы конденсаторов и индукторов

Основные типы конденсаторов делятся на три типа: керамические, танталовые и электролитические.

Типы конденсаторов

Основные типы индукторов подразделяются на три типа: многослойные индукторы, связанные индукторы, литые индукторы и индукторы с керамическим сердечником

. Типы индукторов

Взаимосвязь между V и I в линейной цепи
  • В конденсаторе напряжение изолируется за током на π2
  • В катушке индуктивности напряжение изолируется от напряжения на π2
Короткое замыкание
  • Для переменного тока конденсатор выполняет функцию короткого замыкания.
  • Индуктор аналогичен короткому замыканию на постоянный ток.
Характеристики конденсатора и индуктора
  • Конденсаторы, включенные параллельно, объединяются как резисторы последовательно
  • Последовательные конденсаторы соединяются как резисторы параллельно
  • Катушки индуктивности, включенные параллельно, объединяются как резисторы, включенные параллельно
  • Последовательный индуктор объединяется как резистор последовательно

Таким образом, все дело в разнице между конденсатором и катушкой индуктивности.Мы надеемся, что вы лучше поняли эту статью. Кроме того, любые вопросы относительно этой концепции или проектов в области электрики и электроники, пожалуйста, дайте свои ценные предложения, комментируя в разделе комментариев ниже. Вот вам вопрос, , каковы основные функции конденсатора и катушки индуктивности ?

Какой конденсатор приобрести для катушки реле?

Какой конденсатор приобрести для катушки реле? — Обмен электротехнического стека
Сеть обмена стеков

Сеть Stack Exchange состоит из 178 сообществ вопросов и ответов, включая Stack Overflow, крупнейшее и пользующееся наибольшим доверием онлайн-сообщество, где разработчики могут учиться, делиться своими знаниями и строить свою карьеру.

Посетить Stack Exchange
  2. 0
  3. +0
  6. Авторизоваться Подписаться

Electrical Engineering Stack Exchange — это сайт вопросов и ответов для профессионалов в области электроники и электротехники, студентов и энтузиастов.Регистрация займет всего минуту.

Зарегистрируйтесь, чтобы присоединиться к этому сообществу

Кто угодно может задать вопрос

Кто угодно может ответить

Лучшие ответы голосуются и поднимаются наверх

Спросил

Просмотрено 4к раз

\ $ \ begingroup \ $

Я ссылаюсь на схему из этой ветки: Какая польза от конденсатора в этой схеме реле?, Которая также показана ниже.Если бы я использовал конденсатор для моей катушки реле (12 В с фиксацией), в которой уже установлен обратный диод, на какое номинальное напряжение , емкость и типа (например, электролитический, керамический) мне следует обратить внимание? Кроме того, если бы я использовал несколько конденсаторов для своей установки, можно ли было бы комбинировать разные типы конденсаторов (например, электролитические, керамические) или не рекомендовать?

Создан 24 фев.

Craver2000Craver2000

5311 серебряный знак66 бронзовых знаков

\ $ \ endgroup \ $ 0 \ $ \ begingroup \ $

Параллельное соединение катушки с конденсатором может немного усложнить работу драйвера (что может привести к его выходу из строя) и может вызвать кратковременный провал в питании 24 В, что может вызвать сбои.Если драйвер относительно медленный или ток ограничен, может быть полезно уменьшить электромагнитные помехи от катушки, однако контакты обычно преобладают над шумом, и в любом случае схема драйвера, вероятно, определит, насколько большой вы можете безопасно сделать конденсатор.

Скорее всего, разумным значением будет несколько нФ, и лучше всего будет использовать керамический конденсатор с соответствующим номинальным напряжением.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *