Site Loader

Содержание

6 Параллельный колебательный контур — Параллельный колебательный контур

5. Параллельный колебательный контур

5.1. Схема параллельного колебательного контура

      

Параллельный колебательный контур представляет собой параллельное соединение катушки индуктивности  и конденсатора , принципиальная схема которого показана на рис. 5.1а.

На рис. 5.1б показана эквивалентная схема параллельного колебательного контура, в которую включено сопротивление потерь  катушки индуктивности, сопротивление потерь конденсатора в большинстве случаев можно не учитывать.

В ряде случаев применяется параллельная эквивалентная схема, показанная на рис. 5.1в, в этом случае сопротивление  не является сопротивлением потерь контура, хотя и зависит от него. Параллельная модель рис. 5.1в удобна при расчете проводимости цепи.

Рис. 5.1

5.2. Входное сопротивление и проводимость

Рекомендуемые материалы

В дальнейшем в основном будем использовать модель параллельного колебательного контура вида рис. 5.1б. Ее комплексное сопротивление определяется выражением

108

.                               (5.1)

В окрестности частоты , равной

,                                     (5.2)

пренебрегая в числителе (5.1)  величиной , получим

.                               (5.3)

Как видно, целесообразно перейти к координатам обобщенной расстройки, рассмотренным в подразделе 3.6,

,                            (5.4)

 — добротность параллельного колебательного контура, равная

 ,                                           (5.5)

 — характеристическое сопротивление контура,

109

.                        (5.6)

В результате из (5.3) получим выражение для комплексного сопротивления контура в координатах обобщенной расстройки

,                               (5.7)

из которого нетрудно найти модуль , аргумент , активную  и реактивную  составляющие,

,                            (5.8)

,                            (5.9)

,                            (5.10)

,                         (5.11)

(получите эти выражения самостоятельно). Графики этих функций  показаны на рис. 5.2.

110

Рис.5.2

На частоте  (5.2) сопротивление контура максимально, чисто активно и равно

,                                     (5.12)

графики на рис. 5.2 построены при кОм (сравните с сопротивлением последовательного контура, которое

минимально на этой частоте). При отклонении от частоты  сопротивление резко падает, появляется реактивная компонента. При  сопротивление контура имеет индуктивный характер, а при  — емкостный, этот же результат вытекает и из анализа фазовой характеристики на рис. 5.2б.

Анализ проводимости контура, в том числе и для модели рис. 5.1в, проведите самостоятельно.

5.3. Напряжение и токи в контуре

Подключим к параллельному колебательному контуру идеальный источник тока с комплексной амплитудой , как показано на рис. 5.3, и определим напряжение на параллельных ветвях контура ,

111

 .     (5.13)

Токи  и  в реактивных ветвях контура в окрестности частоты , то есть при условии    ,   соответст-

              Рис. 5.3                     венно равны

,   (5.14)

.     (5.15)

Амплитуда и начальная фаза напряжения на контуре определяются выражениями

,                     (5.16)

,                        (5.17)

где  —  начальная фаза тока источника. Зависимости амплитуды напряжения  и сдвига фаз  между этим напряжением и током источника  от обобщенной расстройки показаны на рис. 5.4 при кОм и мА.

Как видно, кривая   имеет  экстремальный  характер,

112

однако резонанс напряжения в параллельном колебательном контуре отсутствует

, так как напряжение на контуре всегда равно напряжению на источнике тока.

Рис.5.4

Токи  и  в реактивных ветвях контура определяются формулами (5.14) и (5.15), из которых следует

    или    .                   (5.18)

Эти равенства нарушают первый закон Кирхгофа

,                                  (5.19)

то есть выражения (5.14) и (5.15) являются приближенными (как и все вычисления в координатах обобщенной расстройки).

Амплитуды этих токов одинаковы и равны

,                               (5.20)

а начальные фазы  и  определяются соотношениями

113

,                        (5.21)

,                        (5.22)

Как видно, токи в реактивных ветвях контура противофазны. Зависимости амплитуд токов в реактивных ветвях контура и сдвигов фаз  и  между токами в реактивных ветвях и током источника от обобщенной расстройки показаны на рис. 5.5 при мГн, нФ, Ом и мА.

Рис.5.5

Как видно, токи  и  резко возрастают в окрестности точки  (или частоты ) по сравнению с амплитудой тока источника, то есть в параллельном колебательном контуре имеет место резонанс токов в реактивных ветвях.

Частота  (5.2) является резонансной частотой контура, на которой

,                                 (5.23)

114

то есть резонансный ток в реактивных ветвях контура в  раз больше тока источника

.

Так как токи  и  противофазны, то вводят в рассмотрение кольцевой замкнутый ток в контуре , как показано на рис. 5.6. Он совпадает по направлению с током  и поэтому равен

.     (5.24)

                                                                    Рис. 5.6

Амплитуда   контурного   тока

равна (5.20), а начальная фаза (5.22), соответствующие графики показаны на рис. 5.5. Резонансный контурный ток в  раз больше тока источника.

.                                  (5.25)

5.4. Вторичные параметры колебательного контура

Параллельный колебательный контур (как и последовательный) полностью описывается своими первичными параметрами ,  и . На практике широко используются вторичные параметры:

резонансная частота контура

                                 (5.26)

или

;                             (5.27)

115

— характеристическое сопротивление контура

;                          (5.28)

— добротность контура

.                     (5.29)

5.5. Частотные характеристики

Частотные характеристики параллельного колебательного контура представляют собой зависимость от частоты характеристик комплексного коэффициента передачи по току

                                       (5.30)

или

,                                      (5.31)

где  и  — комплексные амплитуды токов реактивных ветвей контура,  — комплексная амплитуда тока источника.

Рассмотрим комплексный коэффициент передачи тока емкости  (аналогичный анализ  проведите самостоятельно). Из (5.30) с учетом (5.14) получим

.                                  (5.32)

116

Для АЧХ  и ФЧХ  контура получим

,                            (5.33)

,                       (5.34)

где обобщенная расстройка определяется выражением (3.38)

.                                  (5.35)

Частотные характеристики параллельного колебательного контура в координатах  вида (5.33) и (5.34) численно совпадают с аналогичными характеристиками для последовательного контура (3.42) и (3.43). Эти зависимости показаны на рис. 5.7 при .

Рис. 5.7

Те же графики в координатах абсолютной расстройки  оказаны на рис. 5.8 при  и рад/с.

117

Рис. 5.8.

Максимум АЧХ равен  и достигается при , то есть на резонансной частоте . При  отклонении  частоты от  коэффициент передачи резко падает, то есть параллельный колебательный контур может использоваться как узкополосный частотный фильтр.

Влияние параметров контура на форму частотных характеристик было рассмотрено при анализе последовательного колебательного контура (повторите его самостоятельно)

5.6. Полоса пропускания и коэффициент

       прямоугольности

Так как выражение для АЧХ (5.33) параллельного колебательного контура совпадает с аналогичным выражением для последовательного контура, то формулы для полосы пропускания  и коэффициента прямоугольности  этих контуров совпадают (получите эти результаты еще раз самостоятельно),

,                                       (5.36)

.                                    (5.37)

118

5.7. Влияние сопротивления источника сигнала и

      нагрузки на резонансные свойства контура

Рассмотрим параллельный колебательный контур на  рис. 5.9а с реальным источником тока  ( — внутреннее сопротивление источника) и параллельно подключенной нагрузкой .

Рис. 5.9

    

Параллельное соединение  и  заменяется эквивалентным сопротивлением , как показано на рис. 5.9б, а в этой схеме необходимо преобразовать параллельное соединение  и ветви  в эквивалентное последовательное соединение  в окрестности резонансной частоты контура . Найдем сопротивление  параллельного соединения,

, (5.38)

выделим его действительную и мнимую составляющие и приравняем их составляющим эквивалентного последовательного соединения элементов  (рис. 5.9в) вида

.                           (5.39)

119

В результате получим

,                          (5.40)

.                           (5.41)

Допустим, что сопротивление  много больше величин  и , тогда в окрестности резонансной частоты  можно записать

,    (5.42)

                                  (5.43)

(повторите эти преобразования самостоятельно).

Как видно из (5.42), подключение внутреннего сопротивления источника сигнала и нагрузки приводит к повышению эквивалентных потерь в контуре, эквивалентная добротность которого при этом равна

.                (5.44)

Полученное выражение совпадает с аналогичной формулой, учитывающей влияние нагрузки в последовательном колебательном контуре (проверьте это самостоятельно).

120

Подключение реального источника сигнала и нагрузки снижает эквивалентную добротность контура. Чтобы добротность упала незначительно, необходимо выполнение условий

                                      (5.45)

Например, если , то , то есть добротность значительно снижается, а если , то .

Реализовать условие (5.45) достаточно сложно, а часто и невозможно и требуются использование неполного включения контура к источнику сигнала и нагрузке, как показано на рис. 5.10. Можно показать, что эквивалентная добротность в этом случае равна

,                      (5.46)

где

 и                 (5.47)

— коэффициенты включения в контур источника сигнала и нагрузки. Их значения выбираются достаточно малыми (например, 0,1), что существенно ослабляет влияние на добротности сопротивлений    и  ,.которые должны                     Рис. 5.10

удовлетворять условиям

121

                                           (5.48)

что значительно проще реализовать, чем (5.45).

Колебательные контуры вида рис. 5.10 называют сложными параллельными колебательными контурами. Помимо резонанса токов на частоте , равной

,                             (5.49)

имеется резонанс напряжений в последовательном колебательном контуре  на частоте

.                                 (5.50)

Рабочим является интервал частот в окрестности , в котором сопротивление контура в точках подключения источника сигнала в координатах обобщенной расстройки равно

.                               (5.51)

5.8. Расчеты цепей с параллельными колебательными

       контурами

Если в составе цепи имеется параллельный колебательный контур, то ее расчет целесообразно проводить в координатах обобщенной расстройки. Рассмотрим цепь, показанную на рис. 5.11  при   Ом,  мГн,   нФ,  кОм,  в   нее

122

включен источник гармонических колебаний с комплексной амплитудой В и частотой  рад/с.

В состав цепи входит  параллельный   колебатель-                    Рис. 5.11                       

ный     контур    ,    его  

резонансная  частота , добротность  и обобщенная расстройка  соответственно равны

рад/с,

,

.

Вычислим комплексное сопротивление контура  в координатах обобщенной расстройки,

кОм.

Тогда ток  равен

мА,

а напряжение на емкости —

123

В.

Рассмотрим цепь со сложным параллельным колебательным контуром, показанную на рис. 5.12. приняв мГн, мГн и оставив остальные исходные данные теми же, что и для цепи на рис. 5.11. Коэффициент включения источника в контур равен

   ,  

                        Рис. 5.12         

                                                                         а общая индуктивность контура соответственно мГн, при этом резонансная частота, добротность и обобщенная расстройка будут такими же, как и в предыдущей задаче.

Сопротивление контура в точках подключения источника определяется выражением

Ом,

ток равен

 мА,

а напряжение на емкости соответственно

В.

124

5.9. Моделирование параллельного колебательного

       контура

Проведем схемотехническое моделирование цепи, показанной на рис. 5.11 в пакете MicroCAP7, схема модели представлена на рис. 5.13, частота источника 157,6 кГц (рад/с).

Рис. 5.13

В верхней части рис. 5.14 показаны полученные в результате моделирования временные реализации напряжений в узлах 1 (пунктир) и 2, которые на рис 5.13 отмечены цифрами в кружках. В его нижней части показаны временные диаграммы токов в неразветвленной части контура — тока источника (кривая с маленькой амплитудой) и токов в емкостной (пунктир) и индуктивной ветвях контура. На начальном интервале времени 60 мкс (60u) наблюдается переходной процесс, а затем колебания устанавливаются и можно проводить измерения (убедитесь самостоятельно, что результаты расчета и моделирования совпадают).

Как видно, токи в индуктивности и емкости противофазны, их амплитуды одинаковы и много больше амплитуды тока источника, то есть в параллельном колебательном контуре имеет место резонанс токов.

На рис. 5.15 приведены частотные характеристики цепи по передаче напряжения от узла 1 к узлу 2, по которым нетрудно определить напряжение на емкости (в узле 2).

125

126

127

5.10. Применение параллельного колебательного

         контура

Параллельный колебательный контур чаще всего используется как элемент частотного фильтра аналогично последовательному контуру (пример будет рассмотрен далее), или как нагрузка активного элемента (транзистора) в резонансном усилителе сигнала. Пример схемы такого усилителя в моделирующем пакете MicroCAP7 показан на рис. 5.16.

Рис. 5.16

В состав усилителя входит импортный биполярный транзистор  типа 2N5190 (можно использовать отечественный аналог) с цепями питания по постоянному току  от источника  постоянного напряжения 15В, параллельный колебательный контур  и источник гармонического входного сигнала с частотой 159,15 кГц.(рад/с), совпадающей с резонансной частотой контура, и амплитудой 4 мВ.

На рис. 5.17 показаны временные диаграммы напряжений источника (верхняя кривая), выходного напряжения на коллекторе транзистора в узле 4 (нижняя кривая) и там же постоянное напряжение питания.

128

129

На рис. 5.18 представлены частотные характеристики резонансного усилителя (верхняя кривая – АЧХ, нижняя – ФЧХ). Коэффициент усиления равен примерно 3000 на частоте 151,6 кГц, что следует и из кривых на рис 5.17: амплитуда входного сигнала равна 3 мВ, а выходного 8,36 В (максимум АЧХ на рис. 5.18 несколько выше измеренного по временным диаграммам, так как она моделируется при весьма слабом сигнале).

Рис. 5.18

Проведите моделирование рассмотренной цепи самостоятельно, изменяя ее параметры. Введите неполное включение транзистора к контуру, сравните результаты.

 5.11. Задания для самостоятельного решения

Задание 5.1. Вычислите резонансное сопротивление параллельного колебательного контура при мГн,    пФ, Ом.

130

Задание 5.2. Определите резонансную  частоту  контура

Ещё посмотрите лекцию «22 Основы протестантской культуры» по этой теме.

при  кОм и С=1 нФ.

Задание 5.3. Найдите напряжение на емкости параллельного контура в цепи рис. 5.19 при мГн, пФ, Ом,  В, кОм, рад/с. Расчет проведите в координатах   обобщенной  расстройки.

                     

                                         Рис. 5.19

Задание 5.5. Получите выражение для АЧХ цепи, показанной на рис. 5.20. Постройте график АЧХ при мГн,     пФ, Ом,  кОм. Проведите расчет в координатах обобщенной  расстройки и абсолютной частоты, сравните результаты.

Резонанс токов в параллельном колебательном контуре

  

Рассмотрим случай параллельного соединения колебательного контура с источником тока (рис. 1) и посмотрим, каково будет сопротивление контура для токов различных частот в этом случае. Если частота тока невелика (ниже резонансной), то почти весь ток пойдет по наиболее легкому для него пути — через индуктивную ветвь; сопротивление контура при низких частотах будет небольшим по величине и индуктивным по своему характеру.

Для токов высоких частот (выше резонансной) более легким путем будет путь через емкостную ветвь, и, следовательно, сопротивление контура будет также небольшим по величине, но емкостным по характеру.

При резонансной частоте, когда емкостное сопротивление равно индуктивному, путь для тока будет одинаково трудным через обе ветви. Мы знаем, что при параллельном соединении двух равных сопротивлений общее сопротивление равняется половине любого из них. Поэтому, казалось бы, что сопротивление контура при резонансе должно равняться половине одного из реактивных сопротивлений. Однако, не следует забывать, что мы имеет дело, с сопротивлениями, хотя и одинаковыми по величине, но имеющими принципиально различный характер. Это различие проявляется в том, что токи в индуктивной и емкостной ветвях контура сдвинуты по фазе друг относительно друга на 180°. Отсюда непосредственно следует, что в неразветвленной части цепи всегда протекает не суммарный, а разностный ток (рис. 1).

Рисунок 1. Токи при параллельном резонансе. В неразвлетвленной части цепи протекает не скммарный, а разностный ток.

 

Поэтому при резонансе, когда токи в емкостной и индуктивной ветвях равны между собой, ток в неразветвленной части цепи будет равен нулю, какое бы напряжение мы ни прилагали к контуру. При резонансе между точками АВ цепь будет казаться разорванной, т. е. сопротивление ее между этими точками будет бесконечно велико, а отнюдь не будет равным половине одного из реактивных сопротивлений. Практически бесконечно большого сопротивления контура при резонансе не бывает, так как из-за наличия активного сопротивления в контуре (сопротивление провода катушки) сдвиг фаз токов никогда не может быть равным точно 180°.

Однако активное сопротивление катушки обычно бывает много меньше ее индуктивного сопротивления, и поэтому сопротивление колебательного контура при резонансе может достигать очень больших величин.

Сопротивление колебательного контура при параллельном резонансе равно:

где L выражено в гн, С—в ф, RL—в ом.

Полное сопротивление колебательного контура при резонансе является чисто активным в силу того обстоятельства, что индуктивное и емкостное сопротивления взаимно компенсируются.

Кривые изменения полного сопротивления колебательного контура между точками АВ при изменении частоты тока приведены на рис. 2,б.

Рисунок 2. Резонанс токов. а) — схема и обозначения; б) — график полного сопротивления.

 

При параллельном резонансе токи ,в ветвях контура достигают наибольшей величины; поэтому параллельный резонанс называется резонансом токов.

Явление резонанса имеет огромнейшее значение в радиотехнике. На земном шаре имеется большое количество передающих радиостанций. Передачи всех этих радиостанций распространяются в эфипе и все одновременно принимаются приемной антенной. Нетрудно представить себе, каким получилось бы нагромождение друг на друга передач, если бы мы не могли выделить из этого хаоса только одну нужную нам. Вот тут-то на помощь приходит явление резонанса. Передающие радиостанции излучают в пространство электромагнитную энергию на различных частотах, мы же, настраивая контуры нашего приемника в резонанс с той или иной частотой, тем самым выбираем нужную нам передачу.

ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? ПОДЕЛИСЬ С ДРУЗЬЯМИ В СОЦИАЛЬНЫХ СЕТЯХ!

Похожие материалы:

Добавить комментарий

Колебательные контуры. Последовательный и параллельный контуры

Решение. Возможны различные способы внешнего воздействия на колебательную систему. В связи с этим различают последовательный и параллельный механические контуры. В последовательном контуре сила возбуждает массу, а в параллельном сила приложена к пружине. Электрические аналоги и изображение этих систем посредством механических символов приведены на рисунках в и б. Для нахождения полного механического сопротивления этих систем используем электромеханические аналогии. Механический импеданс Z последовательного контура определяется выражением  [c.272]
Ряс. 1. Колебательные системы с одной степенью свободы последовательный (а) и параллельный (б) колебательные контуры, математический маятник (в) и упругий осциллятор [c.309]

Для перехода к электрическим эквивалентным схемам по общепринятой первой системе аналогий следует вопом-нить, что элементы, соединенные в узел, имеют общую скорость, т. е. в эквивалентной схеме через изображающие их электрические сопротивления должен протекать один и тот же ток. Иначе говоря, эти сопротивления соединены последовательно. На основании этого правила примеру 1 соответствует последовательный колебательный контур из I, С и Н. Элементы же, на которые действуют одинаковые силы, в эквивалентной схеме находятся под одним и тем же напряжением, -1 е соединены параллельно. Следовательно, примеру 2, соответствует эквивалентный параллельный контур I, С. Пользуясь обоими правилами, можно составить для примера 3 эквивалентную схему в виде двух контуров с емкостной связью и напряжением, приложенным параллельно Сь В эквивалентной схеме для примера 4 индуктивности, изображающие массы, оказываются соединенными параллельно, и общий ток через них больше, чем через каждую из них. Это соответствует уменьшению общей индуктивности в схеме и как бы уменьшению общей массы в механической системе, поскольку общий ток в этой схеме — это относительная скорость движения масс, которая, конечно, больше, чем скорость каждой из масс относительно неподвижной опоры.  [c.34]

При использовании пьезоэлектрических преобразователей, которые являются активно-емкостной нагрузкой, последовательно или параллельно преобразователю включается компенсирующая индуктивность. Заметим, что работа генератора без компенсации реактивной составляющей нагрузки равносильна работе на ненастроенную нагрузку. Это приводит к резкому снижению выходной мощности генератора и практически к исключению эффекта сварки. Частота контура должна быть равна резонансной частоте нагрузочного контура и механической колебательной системы.  [c.104]

Современные устройства, генерирующие необходимый для зажигания дуги ток высокой частоты, называемые осцилляторами, создают напряжения 1000—5000 в при частоте 200—4000 гц и токе от 2 до 4 а. Осциллятор представляет собой колебательный контур, в связи с чем высоковольтные разряды высокой частоты могут создавать значительные помехи при приеме радиовещательных и телевизионных программ. Чтобы избежать образования радиопомех, осцилляторы снабжают специальными помехозащитными уст-ройства.ми. Обычно осцилляторы включают на разрядный промежуток параллельно источнику тока и предусматривают защиту его обмоток от пробивания током высокой частоты. В настоящее время разработаны осцилляторы, включаемые последовательно с дугой. Технические характеристики некоторых отечественных осцилляторов приведены в табл. 21.  [c.80]


Осцилляторы выпускаются промышленностью и их можно использовать в связке с обычными сварочными трансформаторами и аппаратами при работе на переменном токе. Осцилляторы могут быть параллельного и последовательного включения. Осциллятор параллельного включения (рис. 3.11) состоит из повышающего трансформатора ПТ и колебательного контура. Трансформатор ТП повышает напряжение с 220 В до 3…6 кВ. Колебательный контур, состоящий из высокочастотного трансформатора ВЧТ, конденсатора Ск и разрядника Р, вырабатывает высокочастотный ток. При возрастании синусоидального напряжения на вторичной обмотке ПТ конденсатор Ск заряжается. При достижении определенной величины напряжения Ск происходит пробой воздушного промежутка разрядника Р. Конденсатор Ск разряжается на индуктивность Ьк, являющуюся первичной обмоткой высокочастотного трансформатора ВЧТ.  [c.105]
Рис. 1.25. Схема для расчета работы ПЭП (а), эквивалентные электрические схемы при последовательном (б) и параллельном (в) включении емкостного и пьезоэлектрических сопротивлений преобразователя последовательное включение пьезопреобразователя и колебательного контура (г)
В зависимости от способа включения катушки индуктивности и конденсатора между собой .С-фильтра различают последовательный (рнс. 16, а) и параллельный (рнс. 16,6) колебательные контуры.  [c.36]

Блок ЗБ-ДСШ (рис, 17,6) состоит из индуктивности дросселя йр и емкости конденсатора С. Дроссель и конденсатор образуют последовательный колебательный контур, включенный параллельно нагрузке (обмотке путевого реле ДСШ) и настраиваемый в резонанс на частоту тока 50 Гц. При таком включении последо-  [c.37]

Элементы т, См, Rм, составляющие механические колебательные системы, могут соединяться между собой в различных сочетаниях. В противоположность соединению в узел механическая колебательная система с последовательно соединенными т, См, ( цепочкой , рис. 3.2,а) может быть сопоставлена с параллельным контуром I, с, R (рис. 3.1,6). Подобно тому как при последовательном соединении элементов механической системы колебательные смещения и, следовательно, колебательные скорости разделяются между элементами, так и ток в параллельном контуре представляет собой сумму токов, протекающих по элементам, 1ь, 1с, Подобное правило противоположности последовательных и параллельных соединений распространяется на каждый из перечисленных элементов рассмотренных систем.  [c.73]

Фильтры-прототипы нижних частот начинаются обычно либо с шунтирующей емкости, либо с последовательной индуктивности, которые после преобразования прототипа в полосно-пропускаю-щий фильтр переходят соответственно в параллельный или в последовательный колебательный контур (резонатор). Рассмотренная выше методика расчета относилась к фильтрам, начинающимся с параллельного резонатора. Однако ее можно распространить и на фильтры, начинающиеся с последовательного резонатора. Для этого необходимо на входе включить шунтирующую индуктивность (рис. 3.22а). Схеме на рис. 3.22а эквивалентна схема, изображенная на рис. 3.226 с последовательной индуктивностью и активным сопротивлением на входе. Полагая, что первый резонатор схемы рис. 3.226 эквивалентен соответствующему резонатору рис. 3.196, имеем  [c.84]


Относительно высокое значение сопротивления излучения пьезоэлектрических кристаллов на практике неудобно тем, что оно требует подведения к кристаллу сравнительно высоких напряжений [см. выражение (118)]. При этом возрастают требования к изоляции как самого кристалла, так и питающей линии, что особенно неудобно, если линия реализуется в виде гибкого кабеля. Наряду с током возбуждения кристалла /д генератор высокой частоты нагружается еще и реактивным током обусловленным емкостями соединительной линии и самого кристалла. Для компенсации этого тока параллельно с кристаллом иногда включают соответствующую индуктивность. При этом генератор работает только на сопротивление излучения кристалла однако высокие требования к изоляции кристалла и линии не устраняются и в этом случае. До некоторой степени требования к изоляции можно уменьшить, помещая непосредственно у излучателя трансформатор высокой частоты (см., например, фиг. 104) или включая последовательно с кристаллом индуктивность. Это делает возможным согласование высокого сопротивления кристалла с генератором при низковольтной линии. По соображениям изоляции напряжение в линии иногда понижают настолько, что оно становится даже меньше, чем на колебательном контуре генератора. При этом, естественно, возникает необходимость большой трансформации напряжения у кристалла,  [c.125]

Во многих технических устройствах необходимо подавить одни частоты и выделить другие. Устройства, назначение которых состоит в том, чтобы пропускать желательный диапазон и задерживать колебания нежелательных частот, называют фильтрами. В зависимости от природы колебательного процесса фильтры могут быть электрическими, механическими и акустическими. Наиболее развита теория электрических фильтров, поэтому механические и акустические фильтры удобно рассматривать как аналоги электрических фильтров. Идеальные электрические фильтры, т. е. фильтры, не вносящие потерь, состоят только из реактивных сопротивлений-реактансов. Их типичная схема представляет определенное включение параллельного и последовательного корректирующих контуров. Иначе говоря, П-или Т-образная цепочка, включенная в линию, обладает свойством пропускать тот или иной диапазон частот (рис. 1П.6.1).  [c.88]

СуществуЮ 5 две схемы питания анодной цепи последовательная и параллельная. В первой из них источник питаиля, колебательный контур и лампа Включены последовательно (рис. 3,3). Токи ВЧ протекают через лампу, контур  [c.95]

В резонансной схеме катушка датчика настраивается в резонанс с последовательно или параллельно включенной емкостью /(рис. 3-1). В этом случае в качестве датчика используется однообмоточная катушка. Такие схемы отличаются достаточной стабильностью и позволяют уменьшить влияние изменения зазора до 200—300 мкм. При резонансном способе уменьшения влияния изменений зазора используются свойства колебательных контуров.  [c.38]

Используя прямой метод электромеханических аналогий, по схеме рис. И.4.1,6 составим электрическую схему (рис. II.4.2,а). Имея в виду, что сопротивлением излучения в воздух можно пренебречь, эту схему легко упростить и представить, как на рис. II.4.2,б. Далее удобно перейти к эквивалентной схеме с последовательным колебательным контуром. Это сделаем рядом преобразований цепь с последовательным соединением и /сотг заменим параллельным соединением и / om  [c.63]

Существует два принципиально различных способа подавления радиопомех во-первых, подавление источников помех путем включения последовательно в цепь подавительных сопротивлений больщой величины (порядка 10 000 ом) и включения параллельно искрящим контактам блокировочных конденсаторов емкостью 0,1 — 1,0 мкф, которые изменяют параметры колебательных контуров и превращают колебательные разряды в апериодические, уменьшая тем самым величину излучаемых помех во-вторых, экранирование всей системы зажигания и электрооборудования, т. е. заключение  [c.267]

Резонансные инверторы имеют в своем составе колебательный 1С — контур. Источник энергии может работать как в режиме генератора тока, так и в режиме генератора напряжения. Колебательный контур образуется индуктивностью потребителя (или специально установленной катушкой индуктивности) и емкостью конденсатора, включенного параллельно, последовательно или параллельнопоследовательно с потребителем. В зависимости от режима работы и соотношения параметров силовой и нагрузочной цепей резонансные инверторы могут выполняться по схемам, приведенным на рис. 5.28,  [c.230]

Генератор зондирующих импульсов содержит два основных элемента колебательный контур, включающий в себя излучающий ЭАП (пьезопреобразователь), и электронную схему, обеспечивающую генерацию коротких радиоимпульсов той или иной формы. В колебательном контуре параллельно или последовательно пьезоэлементу включены индуктивность и активное сопротивление. Иногда применяют трансформаторную связь. Упрощенная схема показана иа рис. 2.2, а. Резонансную частоту контура с помощью индуктивности L подбирают равной антирезонансной частоте пьезопластины (см. 1.5). Сопротивление резистора Я определяет добротность контура.  [c.93]

Фильтр (рис. 18) состоит из конденсатора Сф и дросселя Др. Его защитное действие основано на том, что колебательный контур, состоящий нз конденсатора Сф и индуктивности вторичной обмотки релейного трансформатора РТ, является параллельным контуром, включенным параллельно с нагрузкой, и настроен в резонанс на частоту тока рельсовой цепи 50 Гц. В этом случае при резонансной н близких к ней частотам сонротивление контура будет велико и сигнал будет выделяться на контуре, а значит, и на нагрузке, т. е. только ток частотой 50 Гц будет создавать наибольшее падение напряжения во вторичной обмотке трансформатора. Действие же токов гармоник, имеюни1х большую частоту (100, 150 Гц и т. д.), будет резко снижаться, так как при этом сопротивление контура уменьшается. Этому также будет способствовать включенный последовательно с путевым реле дроссель Др, сопротивление которого повышается с возрастанием частоты гармоники. При таком включении параллельный контур выполняет функции полосового фильтра, не пропуская частоты, лежащие ниже и вьппе резонансной.  [c.38]


Нз рис. 1.3 видно, что кривая активной составляющей импеданса параллельного контура похожа на кривую импеданса, по отличается тем, что быстрее спадает при расстройке. Так, при расстройке на 1/2 П активная составляющая уменьшается до 0,5 резонасного значения, а импеданс — только до 0,70.7. Кривая реактивной составляющей на этих же частотах имеет максимумы емкостного и индуктивного сопротивлений, достигающие 0,5 импеданса при резонансе. При больших расстройках импеданс монотонно спадает (в отличие от последовательного колебательного контура).  [c.8]

При одном и том же количестве элементов более высокую крутизну ската обеспечивают фильтры типа т. Они содержат peжeкfopныe. контуры (параллельные — в последовательной ветви и последовательные — в параллельных ветвях), а нх частотные характеристики имеютттолюсы (максимумы) и нули затухания. Частотные характеристики фильтров типа т имеют колебательный вид как в полосе пропускания, так и в полосе задерживания. Частотная характеристика фильтра типа т, кроме частоты среза имеет одну или несколько (в за-  [c.14]

Втирая функция — фильтрация гармоник — в маломощных транзисторных передатчиках (до десятков ватт) возлагается также на межкаскадные и выходные резонансные цепи. Для этого их добротность делается достаточБО высокой, а если необходимые значения добротности получаются слишком. высокими, переходят к более сложным цепям связи, содержащим добавочные контуры. В мощных передатчиках высокое подавление гармоник обеспечивается добавочными полосовыми фильтрами на выходе передатчика. Если в передатчике используется несколько блоков, работающих на общую нагрузку разделение мощности воз-1 буждения и сложение выходной мощности также могут осуществляться с помощью резонансных цепей связи. Наиболее часто в цепях связи транзисторных передатчиков применяют Г-, Т- и П-образные звенья, а также параллельные и последовательные колебательные контуры, а в более сложных -случаях — комбинации и видг изменения этих схем. Рассмотрим несколько вариантов выполнения выходных цепей транзисторных передатчиков.  [c.139]

Влияние первого фактора в основном определяется конкретной структурой неоднородности в запредельном волноводе и спектральным составом возбуждаемых ею волн высших типов. Так, неоднородность в виде металлического емкостного штыря приводит к возбуждению густого спектра волн высших типов, что создает условия для дополнительной связи между соседними резонаторами. Если такая связь осуществляется на волне Е-типа, то у последовательной индуктивности в эквивалентной П-схеме появится шунтирующая емкость. Теперь элемент связи между отдельными резонаторами будет представлять собой параллельный колебательный контур. Возник овение в таком контуре резонанса будет соответствовать режекции сигнала. В принципе, частоту ре-жекции можно установить вне полосы пропускания вблизи высокочастотного склона характеристики затухания. Данное обстоятельство позволяет повысить крутизну этого склона, что иногда требуется на практике. Однако процедура настройки фильтра сильно усложняется, а развитые выше расчетные модели требуют существенных уточнений.  [c.86]


Урок 2.3 Колебательный контур — Радиомастер инфо

В этом уроке мы кратко и доступно рассмотрим простые электрические цепи, состоящие из соединенных элементов – индуктивности и емкости.

Электрическая цепь из соединенных индуктивности и емкости называется колебательным контуром, или фильтром. Как они работают и для чего  нужны рассказано ниже.

 

В Уроке 1.8 мы рассмотрели конденсаторы. Познакомились с реактивным сопротивлением емкости, которое зависит от частоты и определяется по формуле

Хс =  1/2 π f С

В Уроке 1.9 была рассмотрена индуктивность где говорилось о том, что сопротивление индуктивности носит комплексный характер. Оно состоит из активного, собственно сопротивления провода, которым намотана катушка “R” и реактивного “ XL ”, зависящего от частоты:

Z = R + XL

где XL = 2 π f L

Если индуктивность и емкость соединены параллельно, то такой колебательный контур называется параллельным.

 

Если индуктивность и емкость соединены последовательно, то такой колебательный контур называется последовательным.

 

Частота колебательного контура на которой реактивные сопротивления емкости и индуктивности равны, называется резонансной частотой.

Т.е. если выполняется условие:

1/2 π f С = 2 π f L

то частота, определяемая из этого условия, называется резонансной.

Несложными преобразованиями из вышеприведенной формулы получаем:

fp = 1/2 π √LC

где fp — резонансная частота

Параллельный контур на резонансной частоте имеет наибольшее сопротивление, в десятки раз превышающее его сопротивление на частоте отличной от резонанса. На частоте ниже резонансной комплексное сопротивление имеет индуктивный характер, на частоте выше резонансной — емкостной.

Последовательный контур на резонансной частоте имеет наименьшее сопротивление, в десятки раз меньше, чем его сопротивление на частоте отличной от резонанса. Т.е. полная противоположность параллельному контуру.

Величина показывающая, как сильно меняется сопротивление контура при резонансе по отношению к частотам вне резонанса, называется добротностью, обозначается “Q”.

Фактически добротность характеризует потери в контуре. Чем меньше потери, тем выше добротность и соответственно тем больше меняется сопротивление контура при наступлении резонанса. На рисунке ниже добротность контура 3 наибольшая, а добротность контура 1 наименьшая. Графики, изображающие зависимость комплексного сопротивления контура (Z) от частоты называются амплитудно-частотными характеристиками.

 

Если условно принять максимальное значение комплексного сопротивления параллельного колебательного контура за 1, то полоса частот, в пределах которой это сопротивление больше 0,7 Z, называется полосой пропускания контура и обозначается 2∆f.

Избирательные свойства контуров, т.е. зависимость их сопротивления от частоты нашли очень широкое практическое применение. Например, в радиоприемнике настройка на радиостанцию производится изменением резонансной частоты контура.

Например, чтобы выделить один сигнал нужной радиостанции из всех возможных, достаточно настроить параллельный контур входной цепи радиоприемника на частоту этого сигнала. Контур должен быть включен как нагрузка.

Чтобы ослабить уровень помех в сигнале нужно на частоту этой помехи настроить последовательный колебательный контур. При этом контур должен шунтировать сигнал и т.д.

Чтобы иметь возможность настраивать контур на разные частоты в нем ставят переменный конденсатор или индуктивность.

Если нужна широкая полоса пропускания и хорошая добротность, используют комбинации нескольких контуров. В этом случае их называют фильтрами.

Выводы.

  1. Колебательный контур — это устройство, состоящее из индуктивности и емкости.
  2. В последовательном колебательном контуре индуктивность и емкость соединены последовательно, в параллельном — параллельно.
  3. Основными характеристиками колебательных контуров являются резонансная частота и добротность.
  4. Сопротивление последовательного колебательного контура на резонансной частоте минимально, а у параллельного — максимально.
  5. Способность контуров выделять нужные частоты широко используется в радиотехнических схемах.

 

10 Инструментов Adobe Illustrator Которые Должен Использовать Каждый Дизайнер

В этой статье, мы собираемся поговорить о 10 самых популярных инструментах Adobe Illustrator. Являетесь ли вы дизайнером иконок, или иллюстратором, или работаете в каком-то другом направлении, вам непременно следует прочитать эту статью, и возможно вы узнаете что-то новое и интересное об инструменте, который вы используете каждый день.

Что же, не будем больше тратить драгоценное время и начнем отсчет нашего топ-списка, с номера 10, под которым у нас идет Линейка (Ruler).

10. Линейка

Нужно ли вам наметить композицию, используя точные направляющие, или измерить различные объекты на Монтажной области (Artboard) — Линейка (Ruler), придет вам на помощь, так как она для этого и предназначена.

По умолчанию этот инструмент скрыт, но вы можете легко вызвать его нажав Control-R или зайдя в Просмотр > Линейки > Показать Линейки (View > Rulers > Show Rulers).

Когда вы их включите, вы легко сможете, в зависимости от ваших задач, измерять или создавать референсные точки, щелкнув по верхней или левой линейке и потянув в сторону монтажной области, что бы создать направляющую.

Я использую линейки в сочетании с Сеткой почти все время, т.к. они помогают мне создать баланс в композиции. Они так же значительно облегчают работу, так как позволяют выполнять достаточно точное позиционирование за пару кликов.

Если вы никогда не пользовались этим инструментом, я искренне рекомендуем вам его попробовать. Я уверен, что он станет привычным элементом вашего рабочего процесс, как только вы увидите его потенциал.

Вы можете посмотреть этот короткий урок, из которого вы узнаете все, что вам нужно, что бы стать мастером Линейки в Иллюстраторе.

9. Инструмент Переход

Номер девять нашего списка — Переход (Blend Tool). Это пожалуй самый устрашающий и недооцененный инструмент среди новичков, так как он требует времени, что бы с ним освоиться.

Все дело в том, что инструмент не такой уж сложный, но в большинстве случаев, люди просто не понимают, для чего его можно использовать.

Как и большинство инструментов Иллюстратора — Переход, является универсальным инструментом, так как он позволяет создавать паттерны из повторяющихся элементов, цветовых палитр, или, как видно из названия, создавать цветовые переходы между двумя или несколькими объектами.

Вы можете найти его в подменю Объект > Переход (Object > Blend), там же вы можете поиграть с опциями (Параметры Перехода), и конечно запустить его (Создать (Make) или Alt-Control-B), что бы создать, то что вы хотите.

Я использую его, когда мне нужно создать цветовую палитру, основанную на выбранных в ручную цветах, но я не уверен, какой из цветовых оттенков лучше мне подойдет. Это тот случай, когда я полагаюсь на то, что инструмент автоматически создаст подходящие цвета, и почти всегда так оно и выходит.

Крутая штука в этом инструменте, то, что он достаточно точный, так как вы можете контролировать сколько шагов (для цвета или объектов) нужно сделать, что дает вам полный контроль над процессом.

Если вы используете его для создания цветов, как я, вы должны знать, чем больше вы шагов используете, тем мягче будет переход от одно цвета к другому, и это означает, что не все цвета могут быть применимы. Используйте меньше шагов и инструмент сделает переходы более грубыми, создав для вас цвет, который вы действительно можете использовать.

Чтобы узнать больше, почему бы вам не прочесть наше полное руководство по использованию инструмента «Переход».

8. Создать Параллельный Контур

Пытаетесь ли вы создать большую копию уже существующего объекта, или хотите создать контур для фигуры, Создание Параллельного Контура (Offset Path) поможет решить эти задачи.

Как следует из названия, инструмент «выдавливает» контур выбранного объекта наружу, создавая, тем самым, его большую по размеру версию, идентичную по форме, цвету, но не по размеру (Прим. переводчика: Конечно можно создавать и меньшую копию, задав отрицательное Смещение).

Я действительно люблю работать с Созданием Параллельных Контуров при рисовании линейных иконок, так как с помощью всего пары кликов, я могу получить отличные жирные контуры, которые гораздо проще выбрать по сравнению с обводкой контура.

Вы можете найти этот инструмент в подменю Объект > Контур (Object > Path), и при выбранном объекте выберите Создать Параллельный Контур (Offset Path), тогда появится окно опций, где вы можете выбрать то, что вам нужно, начиная от величины Смещения (Offset) до типа Стыков (Joins) и величины Срезания (Miter Limit).

Я уверен, что вы найдете применение этому инструменту в своих будущих проектах, поэтому обязательно изучите его и поиграйте с ним немного, после того, как прочтете статью.

Если вы занимаетесь дизайном иконок, даже больше — иконок в линейном стиле, я очень рекомендую вам познакомится с уроком, в котором говорится о том, как работает Создание Параллельного Контура, что значительно повысит ваш уровень.

7. Обтравочная Маска

Уфф, это пожалуй один из тех инструментов, которые я редко использовал в самом начале, но когда познакомился с ним поближе, он просто изменил мое видение форм и композиций.

Теперь, если вы еще не знали, Обтравочная Маска (Clipping Mask), как ее отлично определяет Adobe, это «объект, форма которого маскирует другой рисунок так, что видимыми остаются только области, которые лежат в пределах маски».

Обычно при создании сложных композиций, вы можете подумать, что Панель Обработки Контуров (Pathfinder) с ее Взаимодействиями Составляющих (Shape Modes) — это верный способ, что бы подправить формы объектов, как вам нужно. Но как я узнал на своем опыте, Обтравочная Маска, почти всегда является лучшим решением ,так как она оставляет вам полный контроль над скрытыми формами.

Во первых, она очень проста в использовании, после того как вы ее освоите, и при этом предоставляет вам возможность создавать сложные и замысловатые формы.

Во вторых, полученный результат невероятно просто редактируется на ходу, так как все объекты под Обтравочной Маской могут быть изменены, переставлены и подогнаны, как только вы войдете под Маску, чего вы не сможете сделать, используя Панель Обработки Контуров.

Вы можете прочитать больше о преимуществах использования Обтравочной Маски перед Взаимодействием Составляющих в Панели Обработки Контуров и увидеть, как ее использовать, и самое главное, узнать, почему вам стоит с ней поработать.

6. Панель Монтажные Области

Следующая в нашем списке панель Монтажные Области (Artboards panel), которая пожалуй одна из самых значительных функций предлагаемых Иллюстратором, так как вы можете создавать проекты с различными вариациями внутри одного документа, и совместно просматривать их.

Таким образом, вы можете создавать различный варианты композиции, исследовать различные стили, сравнивать их, и тогда вам легче принять решение в каком направлении двигаться.

Так как Монтажная Область — это холст на котором расположена наша работа, она так же может служить удобным инструментом для экспорта, особенно когда вы имеете дело с набором иконок, так как вы можете создать много Монтажных Областей и использовать каждую под свою иконку.

Я не буду вдаваться в подробности, а дам вам ссылку на статью, которая научит вас тому, как использовать Монтажные Области для экспорта ваших наборов иконок.

5. Панель Слоев

Если панель Монтажных Областей позволяет вам создавать документ с различными вариациями работы, то панель Слоев (Layers) дает вам возможность создавать детальные композиции, используя логическую структуру, с помощью которой вы легко можете определять и подогонять различные элементы вашей работы, не беспокоясь о том, что вы можете что-то стереть или поставить что-то не туда по ошибке.

Если честно, я использую этот инструмент в каждом проекте, так как я предпочитаю устанавливать иерархию элементов в самом начале, давая каждой детали композиции название, что в конце концов, помогает мне продвигаться в работе от начала до конца.

Вы можете запереть, скрыть, переименовать и переставить слои, что даст вам лучшее видение и понимание того, что вы создаете. При таком подходе, вы можете сфокусироваться на чем-то одном, и исследовать возможности разных стилей, варианты можно удалить или скрывать, пока вы не примете окончательное решение.

Если вы используете один слой, то возможно вы знаете как это трудно работать с каждой отдельной деталью, особенно, если у вас есть группы или маски, так что может вам стоит немного изменить свой подход и начать использовать несколько слоев, что значительно облегчит вашу работу.

Узнайте как можно повысить свою эффективность, прочитав этот урок о том как организовать свой документ с помощью слоев, что бы упростить рабочий процесс.

4. Панель Обработка Контуров

Номер четыре нашего списка — Панель Обработка Контуров (Pathfinder), а точнее ее четыре Взаимодействия Составляющих (Shape Modes), которые позволяют вам создавать новые формы комбинируя контуры двух или большего количества объектов.

Тут вы можете подумать, что я ведь несколькими строчками выше, сказал, что Обтравочная Маска удобнее, чем Обработка Контуров. Да-да, если вам надо подогнать объекты, добавить эффекты или другие элементы — использование Обтравочной Маски будет всегда эффективнее для таких случаев. Но если вам надо создать совершенно новую фигуру из более простых, например такой как прямоугольник, то Панель Обработки Контуров — это то, что нужно.

Вы можете использовать Соединение, Минус Верхний, Пересечение и Исключение, чтобы создавать новые и интересны формы, когда разберетесь, как работает каждое Взаимодействие.

Я например, часто использую Взаимодействие — Минус Верхний, когда мне нужно обрезать половину картинки, так как я легко могу создать прямоугольник, разместить его поверх и обрезать то, что мне нужно.

Кончено, возможно есть для этого инструменты поудобнее, но со временем вы заметите, что каждый инструмент может иметь различное назначения в руках разных творцов.

По умолчанию эта панель скрыта, так что если вы хотите поработать с ней , вам нужно зайти в меню Просмотр (View) и прокрутить список вниз, пока вы ее не найдете. Как только вы нажмете на ее название, она появится на вашем экране, и теперь вы можете разместить ее, где хотите.

Вы можете узнать больше о панели Обработки Контуров почитав это подробное руководство, которое покажет вам, как использовать Взаимодействие Составляющих в Иллюстраторе.

3. Панель Выравнивание

Хотите ли вы выравнять объекты по Монтажной Области или распределить элементы с определенным расстоянием между ними,  панель Выравнивание (Align) — лучший инструмент для такой работы. Это простой в использовании и быстрый в работе инструмент.

Я использую его все время, в каждом проекте, так как он позволяет мне легко выровнять центры объектов относительно другого, или выравнять их относительно какой-то стороны, при этом не беспокоясь о том, что выравнивание будет не идеальным.

По определению, некоторые опции этой панели скрыты, так что вам надо кликнуть по небольшой стрелочке, смотрящей вниз и нажать Показать Параметры, что бы все они были видны.

Когда вы сделаете это, у вас появится новая функция, которая называется Распределить Объекты (Distribute Spacing), которая позволяет вам точно расположить два или более элементов с определенным расстоянием между ними.

Вам так же становится доступен контроль, над тем как будет выполняться выравнивание, вы можете выбрать между Ключевым Объектом или Монтажной Областью. В противном случае, Иллюстратор всегда будет выполнять выравнивание по первому пункту.

Я лично, предпочитаю, что бы было отмечено Выравнивание по Монтажной Области, так как если мне нужно выровнять один объект относительно другого, я просто выделяю их, и щелкаю по тому, который я хочу назначить Ключевым Объектом, чтобы выравнивание выполнялось по нему.

Узнайте больше познакомившись с этим исчерпывающим руководством, как пользоваться опциями панели Выравнивание.

2. Сетка


Я говорил о Системе Сетки в Иллюстраторе некоторое время тому назад, где я пытался рассмотреть эту тему как  можно глубже и объяснить все что нужно о ней знать, и как можно ее использовать для создания лучшей композиции.

Не смотря на то, что с тех пор прошло какое-то время, вся информация, которая там дана до сих пор актуальна, так что я советую вам ее посмотреть,  кроме того я уверен она поможет вам лучше понять как работает Иллюстратор. Все что вы делаете, накладывается поверх Сетки, используется ли она по умолчанию или вы намеренно используете ее.

1. Выравнивание по Сетке/ Пиксельная Сетка

Сетка сама по себе — точный инструмент, но если вы начинаете заниматься выстраиванием композиции с пиксельной точностью, вы должны сочетать ее возможности с Привязкой к Сетке/Пиксельной Сеткой (Snap to Grid / Pixel Grid), что бы выйти на новый совершенно другой уровень.

Я помню, когда я начинал, я не уделял никакого внимания на сколько четко до пикселей выполнен мой дизайн. К счастью для меня, прошло немного времени, как я осознал что в моей области (области дизайна иконок), внимание к деталям и к тому, как ваш объект привязан к Пиксельной Сетке может сделать вашу работу выдающейся среди прочих.

Так что, если вы никогда не использовали опцию Привязка к Сетке/Пиксельная Сетка из  меню Просмотр, я настоятельно советую вам с этим познакомится, так как в какой-то момент, в каком-нибудь проекте вы поймете, что вам нужна возможность работы с исключительной точностью.

Вот уже в течении нескольких месяцев я работаю в тестовом отделении Adobe, где у нас была возможность познакомится с будущим вариантом функции Привязка к Пиксельной Сетке, и, поверьте, изменения будут незначительные, и вы будете на голову выше других если потратите пару часов и познакомитесь с этим вопросом.

Так что я, оставляю вас со статьей в которой подробно говорится о том, как работает Пиксельная Сетка, и в которой показано, как правильно использовать опцию Привязка к, которая возможно пригодится вам в будущих проектах.

Время Заняться Практикой!

Если вы потратите пару часов на работу с каждым из этих инструментов, я гарантирую, что вы станете делать лучше то, что вы делаете. Это наиболее часто используемые инструменты, которые топ-дизайнеры используют в своей ежедневной работе, и важность их использования очевидна.

Я надеюсь вам понравилась статья и вы узнали для себя что-то новое.

Как работает колебательный контур и как работает передатчик на 1 транзисторе | Электронные схемы

как работает и принцип действия колебательного контура

как работает и принцип действия колебательного контура

На входе радиоприемника,для его настройки на радиостанцию,применяется колебательный контур.Его применяют и в другой технике,в передатчиках,генераторах и т.д. В этой статье будет рассказано, как работает колебательный контур и как работает простейший передатчик на одном транзисторе.

Колебательный контур-это электрическая цепь,которая состоит из конденсатора и катушки индуктивности.Может быть параллельным и последовательным,здесь рассмотрен параллельный контур.

параллельный колебательный контур

параллельный колебательный контур

Если к колебательному контуру на короткое время подать питание,на верхнюю обкладку конденсатора подать плюс питания а на нижнюю минус,то зарядится конденсатор,верхняя обкладка будет заряжена положительно,нижняя-отрицательно.Заряд в конденсаторе удерживает электрическое поле между обкладками.Заряженный конденсатор начнет разряжаться на катушку индуктивности,но это произойдет не сразу,так как катушка начнет сопротивляться этому току разряда конденсатора,но постепенно ток начнет поступать на катушку и вокруг катушки начнет возрастать магнитное поле.Когда магнитное поле станет максимальным,конденсатор будет разряжен.Далее,катушка начнет «разряжаться» на конденсатор,заряжая его.Но откуда у катушки есть напряжение,чтобы зарядить конденсатор?Когда магнитное поле начнет уменьшаться,в цепи появится напряжение ЭДС самоиндукции,причем плюс и минус на выводах катушки поменяются.Теперь на верхней обкладке будет минус,а на нижней плюс.Далее,этот процесс заряда-разряда продолжается,но на некоторое время и в итоге закончится.В колебательном контуре возникли затухающие колебания.

затухающие колебания в колебательном контуре

затухающие колебания в колебательном контуре

Эти затухающие колебания можно увидеть на экране осциллографа.На короткий момент времени,на колебательный контур подал напряжение 3.7В. Появилась синусоида,по ней видно,что конденсатор заряжается положительно и отрицательно и амплитуда уменьшается.

затухающие колебания в параллельном колебательном контуре

затухающие колебания в параллельном колебательном контуре

Теперь подал питание на колебательный контур,в катушку которого вставил ферритовый сердечник,а емкость переменного конденсатора максимальна.Видно,что волн стало больше,затухать стали более длительно.Чем больше индуктивность катушки и емкость конденсатора,тем заряд-разряд конденсатора будет длительней,а следовательно,частота контура меньше.

измерение индуктивности катушки индуктивности

измерение индуктивности катушки индуктивности

Как изменяется индуктивность в катушке индуктивности,можно увидеть по тестеру.Без ферритового сердечника,индуктивность катушки равна 60мкГн.

катушка индуктивности с ферритовым сердечником

катушка индуктивности с ферритовым сердечником

Теперь в катушку введен ферритовый сердечник,индуктивность увеличилась в 30 раз и составила 1.97 миллиГенри.

А теперь,как сделать так,чтобы колебания в колеб. контуре стали незатухающими.Для этого потребуется ключ на германиевом транзисторе типа п416. Такие транзисторы открываются тогда,когда на базе будет отрицательный потенциал напряжением около 200мВ,а закрываются,когда на базе будет положительный потенциал. Чтобы этот потенциал появлялся,на базу-эмиттер подключена катушка обратной связи L2,намотанная поверх L1.Когда будет перезаряжаться конденсатор С1,на базе п416 будет меняться знак,транзистор будет открываться и закрываться,тем самым периодически заряжая конденсатор.

передатчик на одном транзисторе-генератор незатухающих колебаний

передатчик на одном транзисторе-генератор незатухающих колебаний

Для упрощения,смещение на базу не стал подавать,генератор можно запустить,если дотронуться до базы паяльником.

генератор на одном германиевом транзисторе п416

генератор на одном германиевом транзисторе п416

Теперь,конденсатор будет автоматически перезаряжаться.На экране осциллографа видна синусоида.Частоту генератора можно изменять,вращая ротор конденсатора или изменяя индуктивность катушки.

генератор синусоидального сигнала на одном транзисторе

генератор синусоидального сигнала на одном транзисторе

Частота генератора от 5.7 до 9.5МГц.

простой передатчик на короткие волны на одном транзисторе

простой передатчик на короткие волны на одном транзисторе

Такой генератор,является самым простейшим передатчиком на короткие волны.Его сигнал-колебания,можно услышать в радиоприемнике как тишину,это будет его несущая.Передатчик можно промодулировать звуком по питанию и подключив антенну,получится простой АМ-передатчик.

передатчик на короткие волны на одном транзисторе

передатчик на короткие волны на одном транзисторе

Параллельный колебательный контур. Параллельный контур в общем виде

Параллельный колебательный контур.

  —  при  проводимость вещественная

аналогично последовательному контуру с   :

      ,      — как для последовательного контура с заменой сопротивлений проводимостями, токов — напряжениями, напряжений — токами (дуальная цепь) => при резонансе  минимален и равен  , при питании от генератора тока напряжение на контуре максимально, а в контуре циркулирует большой колебательный ток — в Q раз больший, чем ток источника (перераспределение энергии C и L ) — т.н. резонанс токов.

На частоте ниже резонансной  характер проводимости (сопротивления) индуктивный (активно-индуктивный), выше   — емкостной (активно-емкостной).

Конечное внутреннее сопротивление источника  подключается  и шунтирует контур, снижая добротность до    — т.е. для сохранения добротности необходим источник с  .

——————————————————————————————————

Параллельный контур в общем виде.

      

При резонансе   —   т.е.      

— при этом  — резонансная проводимость.

В практически важных случаях вблизи резонанса   ,   — тогда условие резонанса      или   — в контуре с малыми потерями при резонансе реактивные сопротивления ветвей равны по величине и обратны по знаку.

При этом   

——————————————————————————————————

Контур с потерями в L и C

  => 

Введя     ,   находим

=> при           

Резонансная проводимость  

Существенно, что при условии    резонанса нет ни при какой   !

Кроме того :  если  —  частота  не определена ! — проводимость  вещественна при любой  — т.н. «безразличный», или «вечный» резонанс.

В общем случае при наличии резонанса  и  смещают  — за исключением случая  , когда   точно.

Добротность — из энергетических соотношений :

 

— и    —   если  

——————————————————————————————————

Частичное включение контура

— будем рассматривать в приближении  =>  при резонансе

                         ||                  

                                                            ||

                      ||                    

                                                            ||

                                            ||                           

                                                            ||

             ||                   

                                                       Введя :

  ,                     ||                      ,                       

                                                  

               — коэффициент включения контура —      

                                                             ||

          ||              

                                                        

                                                             ||

                                   —  «трансформатор» сопротивления

— реально в системах есть не только параллельный, но и последовательный резонанс

—————————————————————————————————

—————————————————————————————————

Связанные контура

Пусть    ,   ,  

тогда  

Если     ,  то   ,      =>

Вводят   — коэффициент связи контуров => 

Экстремумы тока по частоте определяются модулем знаменателя :

1)   

2)         —  если  , то есть еще два экстремума

                                                          

Полоса пропускания (по уровню ) — шире, чем у одиночного контура;

для     больше в ~1.5 раза

при провале до 0.707 полоса больше в ~3 раза

——————————————————————————————————

Почему два максимума ?       Из симметрии :

                                                           

     — частоты свободных колебаний

        —  центральная частота                

 

Как подключить цепь «параллельно»

Есть два основных типа электрических цепей; последовательно и параллельно. Сложная схема может состоять из подсхем каждого типа.

В последовательной цепи путь электронов от отрицательной (-) стороны к положительной (+) стороне проходит через все электрические компоненты цепи. Другой способ думать об этом состоит в том, что если вы разомкнете цепь в одной точке по обе стороны от компонента, у электронов не будет полного пути от — к + для любого из компонентов.Хорошим примером этого для тех из вас, кто достаточно взрослый, чтобы помнить, является рождественская гирлянда в старом стиле, где, если бы одна лампочка перегорела, погасла бы вся серия огней. Последовательные схемы широко используются в электронике, но редко теми, кто обеспечивает питанием электрические компоненты, например, подает питание на группу ламп, как в случае низковольтных светодиодных ламп, продаваемых Berkeley Point. Простая схема последовательной цепи, состоящей из трех электрических компонентов (представленных ниже в виде лампочек — при этом отвратительных ламп накаливания), показана ниже:

Цепь серии:

В параллельной цепи каждый компонент имеет свой собственный прямой путь как к отрицательной (-), так и к положительной (+) сторонам цепи.Простая схема параллельной цепи показана ниже. На самом деле проводка светодиодных фонарей из Беркли-Пойнт, если красные провода от фонарей подключены к проводу, идущему непосредственно к положительной (+) стороне источника питания, а черные провода подключены к проводу, который идет напрямую к отрицательной (-) стороне, вы подключили свет параллельно. Если вы проследите путь провода обратно от источника света к источнику питания, он может «T» к другим источникам света, но не должен проходить через какие-либо другие источники света.Если ваш фидерный провод аналогичен проводам Belden, предоставляемым Berkeley Point, поскольку они состоят из красного и черного проводов. В параллельной цепи у вас никогда не будет черного провода, подключенного к красному проводу (в отличие от примера последовательной цепи, показанного выше). Кроме того, пока вы можете пройти путь от красного провода света обратно к положительной (+) стороне источника питания через красные провода и то же самое через черный к отрицательной (-) стороне, вы подключили параллельно . Группа из многих огней может иметь все свои красные выводы, соединенные вместе с одним красным (+) проводом питания, и все их черные выводы, соединенные вместе с одним черным (-) проводом питания.

Параллельная цепь:

Самый быстрый словарь в мире | Vocabulary.com

  • параллельная цепь Замкнутая цепь, в которой ток разделяется на два или более пути перед рекомбинацией для замыкания цепи

  • параллельный порт интерфейс между компьютером и принтером, при котором компьютер одновременно отправляет несколько битов информации на принтер

  • печатная плата компьютерная схема, состоящая из электронного узла

  • мостовая схема: цепь, состоящая из двух ответвлений (4 плеча, расположенных в форме ромба), к которым подключен счетчик

  • параллельная парковка непосредственно за другим транспортным средством

  • сходство параллелизма в силу соответствия

  • парадокс утверждение, которое противоречит самому себе

  • borscht Circuit (неофициальный) курортная зона в горах Катскилл в Нью-Йорке, которую в основном посещали гости-евреи

  • борщ (неофициальный) курортная зона в горах Катскилл в Нью-Йорке, которую в основном посещали гости-евреи

  • параллелограмм четырехугольник, у которого противоположные стороны параллельны и равны

  • последовательная цепь: цепь, части которой соединены последовательно

  • параллельная операция одновременное выполнение двух или более операций

  • параллельный интерфейс Интерфейс между компьютером и принтером, при котором компьютер одновременно отправляет несколько битов информации на принтер

  • параллелепипед призма, основания которой представляют собой параллелограммы

  • схема шумоподавления электрическая цепь, отключающая приемник, когда сигнал становится слабее шума

  • параллелепипед призма, основания которой являются параллелограммами

  • паргелический круг светящийся ореол, параллельный горизонту на высоте солнца; вызванные кристаллами льда в атмосфере

  • параллель везде равноудалена и не пересекается

  • гоночная трасса гоночная трасса для автомобильных гонок

  • брусья гимнастический снаряд, состоящий из двух параллельных деревянных стержней, поддерживаемых стойками

  • Иллюстрация и свойства параллельной цепи | Что такое параллельная цепь? — Видео и стенограмма урока

    Рисунок 2: Электрическая цепь с тремя параллельно соединенными компонентами

    Как выглядит параллельная цепь?

    Как выглядит параллельная схема? Иллюстрация параллельной цепи на рисунке 3 показывает, что каждый компонент электрической цепи подключен с обоих концов компонента непосредственно к источнику электричества, создавая свою собственную петлю или ответвление.Каждое место, где петля разветвляется, называется узлом. Ток течет от источника электричества или напряжения (V), обычно это батарея, через узлы к каждому компоненту (обозначенному R для резистора на схеме), а затем обратно к источнику. Таким образом, часть тока протекает через все компоненты одновременно. Поскольку каждая ветвь независима от других, разрыв одной из ветвей не повлияет на другие компоненты цепи.

    Рисунок 3: В параллельной цепи каждый компонент цепи подключен к источнику электроэнергии независимо от других компонентов.

    Свойства параллельных цепей

    У параллельных цепей есть три важных свойства: ток, напряжение и сопротивление.

    • В параллельной цепи напряжение на всех компонентах одинаково.
    • Однако, в отличие от напряжения, величина тока, протекающего через каждую ветвь параллельной цепи, не одинакова. Ток является мерой количества электронов, протекающих в цепи.Поскольку каждый компонент находится в своей собственной петле, когда поток электричества разветвляется в разных направлениях в узлах, количество тока делится. После прохождения через компоненты разделенные токи воссоединяются так, что общий ток равен сумме токов, протекающих по каждой ветви через каждый из компонентов в параллельной цепи.
    • Сопротивление — это свойство компонентов, препятствующих прохождению электричества. Общее сопротивление в параллельной цепи на самом деле меньше, чем сопротивление отдельных компонентов цепи.Каждый дополнительный компонент уменьшает общее сопротивление цепи. Это может показаться нелогичным, но позже в уроке это станет более ясным.

    Напряжение в параллельных цепях

    Напряжение является результатом разности электрической потенциальной энергии. Это обеспечивает силу, которая заставляет электричество двигаться или течь по цепи. Чем больше электронов, тем больше электрическая потенциальная энергия. В параллельной цепи каждый компонент напрямую подключен к источникам питания, поэтому напряжение на каждом компоненте совпадает с напряжением источника.

    Рисунок 4: Напряжение батареи и каждого резистора составляет 8 вольт, потому что в параллельных цепях напряжение на каждом компоненте равно напряжению источника.

    Закон Ома в простой параллельной цепи

    Закон Ома описывает взаимосвязь между напряжением, током и сопротивлением. В нем говорится, что величина тока прямо пропорциональна величине напряжения и обратно пропорциональна сопротивлению.Другими словами, если количество напряжения увеличивается, то количество тока также увеличивается или, если количество напряжения уменьшается, количество тока также уменьшается. С другой стороны, если количество сопротивления увеличивается, количество тока уменьшается. Если количество сопротивления уменьшается, то количество тока увеличивается.

    Эта взаимосвязь между током, напряжением и сопротивлением представлена ​​следующей математической моделью или формулой:

    {eq}I = \frac{V}{R} {/eq} ток.Если напряжение данной цепи равно 9 В, а общее сопротивление равно 3, то согласно закону Ома I = 9/3 или 3 ампера

    Сопротивление в параллельных цепях

    В параллельных цепях сопротивление уменьшается с каждым добавленным компонентом. Это результат закона Ома. Параллельное добавление компонентов увеличивает количество узлов или точек ответвления тока. Таким образом, через каждую ветвь будет протекать меньше тока. Однако общий ток представляет собой сумму тока через каждую ветвь.

    {eq}I = I_1+I_2+I_3+… {/eq}

    Поскольку закон Ома гласит, что I = V/R, общее сопротивление можно записать как:

    {eq}V=\frac{ V}{R_1}+\frac{V}{R_2}+\frac{V}{R_3}+… {/eq}

    Вынесение V из каждого члена слева дает следующее:

    { eq}I = V(\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}+\frac{1}{R_3}+…) {/eq}

    Итак, общее сопротивление равно {eq }\frac{1}{R} = \frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}+\frac{1}{R_3}+… {/eq}

    Эта информация может быть используется для определения величины полного сопротивления и тока для следующей параллельной цепи:

    В этой схеме даны величина напряжения от источника и сопротивление каждого компонента.

    Напряжение в этой цепи 2В. Общее сопротивление находится по приведенной выше формуле:

    {eq}\frac{1}{R}=\frac{1}{150}+\frac{1}{400}=\frac{1}{0,00916666666 } {/eq}

    {eq}R=109 {/eq}

    Затем с помощью закона Ома найдите ток:

    {eq}I = \frac{2}{109} = 0,0183A {/eq}

    Резюме урока

    В параллельных цепях устройства соединены параллельно по разветвленным путям, а в последовательных цепях все соединены подряд.

    • Напряжение на каждом компоненте параллельной цепи одинаково и равно напряжению на источнике.
    • Ток распределяется между ветвями параллельной цепи.
    • Если цепь замкнута, то в цепи нет разрывов.
    • Общий ток равен сумме токов в каждом контуре.
    • Сопротивление уменьшается при добавлении ответвлений цепи.

    Закон Ома описывает взаимосвязь между текущим напряжением и сопротивлением.В нем указано, что ток = напряжение/сопротивление. Ток пропорционален напряжению и обратно пропорционален сопротивлению

    В отличие от последовательных цепей, устройства в параллельной цепи соединяются в ответвления, независимые друг от друга. Это делает параллельные цепи более выгодными, потому что независимые ветви означают, что даже в случае обрыва в одной ветви устройства в других ветвях могут продолжать работать.

    Объяснение урока: Параллельные цепи | Nagwa

    В этом объяснителе мы научимся рассчитывать разность потенциалов, ток и сопротивление в разных точках простых параллельных цепей.

    На приведенной ниже схеме показана схема, состоящая из ячейки и резистора. Разность потенциалов, обеспечиваемая ячейкой, равна 𝑉, ток в цепи равно 𝐼, а сопротивление резистора равно 𝑅.

    В приведенной выше схеме есть только один путь, по которому могут течь электроны, чтобы двигаться от одного конца ячейки к другому. Однако в приведенной ниже схеме есть два пути, по которым электроны могут течь, чтобы двигаться от одного конца ячейки к другому.

    Путь между двумя терминалами ячейки разделяется на две ветви в точке A. Пути снова соединяются в точке B. На каждом пути есть резистор.

    Когда существует несколько различных путей, по которым электроны могут пройти между выводами ячейки, как этот, мы говорим, что эта часть цепи параллельно . Если в цепи есть элементы, включенные последовательно и параллельно, то она называется комбинированной схемой. Когда все компоненты цепи соединены только параллельными соединениями, это называется параллельной цепью.

    Давайте рассмотрим пример.

    Пример 1: Идентификация компонентов, соединенных параллельно

    На схеме показаны четыре цепи. Какая цепь содержит два резистора, включенных параллельно?

    Ответ

    Компоненты соединены параллельно , если они находятся на отдельных путях цепи.

    В цепи а есть два резистора, но они находятся на одном пути, а не на разных. Электроны, идущие от одного конца клетки к другому, должны пройти через оба резистора.Следовательно, они последовательно, а не параллельно.

    Схема b очень похожа на схему; единственное отличие состоит в том, что компоненты размещены на разных сторонах диаграммы. Это не влияет независимо от того, соединены ли компоненты последовательно или параллельно, эти компоненты также соединены последовательно.

    В схеме d есть два возможных пути движения электронов между клеммами ячейки, но один путь проходит через лампочку, а другой — через лампочку. два резистора последовательно.Резисторы параллельны лампочке, но не друг другу.

    В схеме c также есть два возможных пути движения электронов, каждый из которых содержит резистор. Эти резисторы включены параллельно.

    Правильный ответ: схема c.

    Определить, где именно начинается и где заканчивается параллельная цепь, может быть непросто. Рассмотрим следующие параллельные схемы.

    Несмотря на то, что кажется, что они начинаются и заканчиваются в разных местах, эти схемы эквивалентны.Обведенная площадь обоих точно такая же: раскол, с 𝑅 на одном пути и 𝑅 на другом, то оба пути в конце сходятся.

    Пока пути, по которым проходят токи, одинаковы, цепи эквивалентны. На схеме ниже есть еще две схемы, которые эквивалентны.

    Ориентация компонентов не имеет значения, если схема может быть описана одинаково — в данном случае это разделение на два пути, один содержит 𝑅, а другой 𝑅, которые затем снова собираются вместе.

    На приведенной ниже схеме показаны четыре полностью эквивалентные схемы с двумя резисторами и лампочкой.

    Эти схемы эквивалентны, поскольку компоненты соединены параллельно. Все они могут быть описаны как раздвоение пути, одно из которых содержит два резистора, а другой содержит лампочку, а затем пути снова собираются вместе. На рисунке ниже это описание показано визуально с использованием двух схем.

    Давайте рассмотрим пример.

    Пример 2: определение эквивалентных схем цепей

    На схеме показаны четыре цепи с компонентами, соединенными параллельно.Какие две схемы эквивалентны?

    Ответ

    Рассмотрим пути в этих цепях. Цепь а имеет разделение с резистором 10 Ом. на одном пути и лампочка и резистор 20 Ом на другом.

    Цепь b имеет разделение с резистором 20 Ом на одном пути и лампочкой и Резистор 10 Ом с другой стороны.

    Цепь c сначала имеет резистор 20 Ом, а затем разделяется на две цепи с лампочкой на одной и другой резистор 10 Ом с другой стороны.Примечательно, что это не настоящая параллельная схема, а скорее комбинированная схема, так как он имеет компоненты как последовательно, так и параллельно.

    Цепь d разделена, с резистором 10 Ом на одном пути и лампочкой и резистор 20 Ом с другой стороны.

    Если ток проходит по одному и тому же пути через одни и те же компоненты, цепи эквивалентны. Два, которые описываются одинаково, это a и d.

    В параллельной цепи разность потенциалов на каждой параллельной ветви будет одинаковой.Независимо от значений сопротивления компонентов на этих путях, разность потенциалов на каждом из них будет одинаковой. На приведенной ниже диаграмме показаны два вольтметра, измеряющие разность потенциалов на двух резисторах.

    Если 𝑅 равно 1 Ом и 𝑅 равно 1‎ ‎000 Ом, неважно. Разность потенциалов между ними составляет 20 В.

    Правило: Разность потенциалов между компонентами, включенными параллельно

    Разность потенциалов на каждой ветви параллельной цепи одинакова: 𝑉=𝑉=𝑉=….

    Давайте рассмотрим пример.

    Пример 3: поиск потенциальных различий между компонентами, включенными параллельно

    На схеме показаны два резистора, подключенных параллельно к ячейке. Если разность потенциалов на 3 Ом резистор 18 В, какова разность потенциалов на резистор 6 Ом?

    Ответ

    Разность потенциалов между параллельными компонентами определяется правилом 𝑉=𝑉=𝑉=….

    Для этой схемы с двумя компонентами правило выглядит так 𝑉=𝑉.

    Нам дано значение разности потенциалов на резисторе 3 Ом, 𝑉, быть 18 В. Разность потенциалов на резисторе 6 Ом тогда должно быть одинаково: 18 В.

    В отличие от разности потенциалов на разных ветвях, которая одинакова для каждой ветви, ток в каждой ветви может быть разным.

    Напомним, что сопротивление — это противодействие потоку электрического заряда. Если одна ветвь имеет большее сопротивление, чем другая, заряду будет труднее течь по ней. и поэтому ток в нем будет слабее, а ток в другом ответвлении сильнее.

    Однако все электроны из ячейки должны пройти по одной из ветвей. Следовательно, суммарный ток по всем ветвям будет равен к току до того, как путь цепи разделился.

    На приведенной ниже диаграмме общий ток 𝐼total равен сумме токов в отдельных ветвях, 𝐼 и 𝐼.

    Правило: Суммарный ток в параллельных цепях цепи

    Суммарный ток параллельных компонентов, 𝐼total, равен сумме токов в каждой цепи: 𝐼=𝐼+𝐼+𝐼+…, всего где 𝐼, 𝐼, 𝐼 и т. д. — токи на определенном пути.

    Точный способ разделения тока зависит от сопротивления каждого пути. На приведенной ниже диаграмме показана цепь, которая разделена на три пути с током в каждом.

    Нам дан общий ток 𝐼общий и ток в двух путях вдоль резисторов 𝑅 и 𝑅. Мы можем использовать их, чтобы найти ток через крайний левый путь, 𝐼.

    Суммарный ток в цепи равен 9 А. Средний путь можно назвать 𝐼, а крайний правый путь 𝐼, равный 5 A и 1 A соответственно.Мы можем использовать правило для полного тока вдоль параллельных путей, чтобы представить это как уравнение: 𝐼=𝐼+𝐼+𝐼.total

    Подставляя наши известные значения тока, уравнение становится (9)=𝐼+(5)+(1)9=𝐼+6.AAAAAA

    Чтобы найти 𝐼, нам нужно вычесть 6 А с обеих сторон: 9−6=𝐼+6−63=𝐼.AAAAA

    Итак, ток по крайнему левому пути, 𝐼, равен 3 А.

    Предположим теперь, что нам не задан ток по пути, как в диаграмма ниже.

    Мы можем определить, сколько тока проходит по каждому пути, сравнив значения сопротивления.На приведенной выше схеме резисторы имеют одинаковое значение сопротивления 𝑅. Это означает, что ток будет равномерно разделен между двумя путями: 𝐼=𝐼.

    Итак, глядя на общий ток, 𝐼=𝐼+𝐼.total

    Подстановка всех токов на 𝐼, поскольку они одинаковы, дает нам 𝐼=𝐼+(𝐼)𝐼=2𝐼.totaltotal

    Чтобы найти 𝐼, мы просто делим обе части на 2: 𝐼2=2𝐼2𝐼2=𝐼.totaltotal

    Таким образом, отдельные пути имеют половину общего тока. Суммарный ток равен 8 А, поэтому 𝐼2=4.totalA

    Поскольку 𝐼 и 𝐼 равны друг другу, они оба равны 4 А.

    Давайте рассмотрим несколько примеров вопросов.

    Пример 4. Определение токов через компоненты, соединенные параллельно

    Схема, показанная на схеме, состоит из двух резисторов, подключенных параллельно к ячейке. Значение 𝐼total равно до 30 А. Каково значение 𝐼?

    Ответ

    Суммарный ток в цепи с параллельными элементами определяется по правилу 𝐼=𝐼+𝐼+𝐼+….total

    Только для двух компонентов на разных путях это правило становится 𝐼=𝐼+𝐼.total

    Два резистора на дорожках в этой цепи одинаковы, поэтому ток распределяется между ними поровну. Это означает, что текущий 𝐼 то же, что и 𝐼: 𝐼=𝐼.

    Подстановка этого соотношения в правило для полного тока дает 𝐼=(𝐼)+𝐼𝐼=2𝐼.totaltotal

    Теперь, чтобы найти 𝐼, разделим обе части на 2: 𝐼2=2𝐼2.total

    Это приводит к тому, что 2 в правой части уравнения отменяется, оставляя 𝐼2=𝐼.total

    Суммарный ток равен 30 А. Подстановка этого значения дает значение 𝐼: (30)2=15.AA

    Итак, значение 𝐼 равно 15 А.

    Чтобы проследить, как ток изменяется в зависимости от сопротивления пути, мы должны сначала посмотреть, как найти общее сопротивление компонентов, включенных параллельно. .

    Правило: общее сопротивление компонентов, расположенных параллельно

    Для ряда компонентов, расположенных параллельно, общее сопротивление 𝑅total равно 1𝑅=1𝑅+1𝑅+1𝑅+…, всего где 𝑅 — сопротивление первой составляющей, 𝑅 — второй и т. д.

    Давайте используем это уравнение только с двумя резисторами, 𝑅 и 𝑅, чтобы продемонстрировать, как найти 𝑅общий сам по себе. Это делает уравнение 1𝑅=1𝑅+1𝑅.total

    Мы можем взять обратное значение обеих частей, чтобы получить 𝑅total в левой части: 1=1+.total

    Деление на дробь равносильно умножению на ее знаменатель, поэтому левая часть становится 1=1×𝑅1=𝑅.totaltotaltotal

    Это делает уравнение 𝑅=1+.total

    Теперь умножим обе части на 𝑅𝑅; поскольку это всего лишь один, он сохранит 𝑅полный член в левой части: 𝑅×𝑅𝑅=1+×𝑅𝑅.total

    Дробь означает, что верх и низ будут распределяться поперек для дроби в правой части: 𝑅×1=1×𝑅𝑅+𝑅=𝑅+.totaltotal

    𝑅 больше 𝑅, так что уравнение 𝑅=𝑅1+.total

    Теперь умножим обе части на 𝑅𝑅: 𝑅×𝑅𝑅=𝑅1+×𝑅𝑅.total

    Умножая 𝑅 сверху и снизу для правой части, получаем 𝑅×1=𝑅×𝑅𝑅1+.total

    𝑅 распределяется по знаменателю: 𝑅=𝑅𝑅𝑅+.total

    𝑅𝑅 в знаменателе равно 1, что дает 𝑅=𝑅𝑅(𝑅+𝑅).total

    Таким образом, при наличии двух резисторов это уравнение можно использовать для определения общего сопротивления цепи.

    Правило: полное сопротивление двухкомпонентной параллельной цепи

    Когда два компонента проходят параллельные пути, общее сопротивление 𝑅total равно 𝑅=𝑅𝑅(𝑅+𝑅), всего где 𝑅 — сопротивление первого компонента, а 𝑅 — сопротивление второго компонента.

    В приведенной ниже схеме мы можем вычислить 𝑅total, используя это правило.

    Примем 𝑅 за 5 Ом и 𝑅 за 20 Ом. Ввод этих значений в уравнение для полного сопротивления дает 𝑅=(5)(20)(5)+(20)=100(25).totalΩΩΩΩΩΩ

    Деление на омы отменяет квадрат в омах член в числителе, дающий общее сопротивление как 100(25)=4.ΩΩΩ

    Рассмотрим пример.

    Пример 5. Определение того, как изменяется ток в зависимости от количества параллельных путей в цепи

    Учащийся устанавливает цепь, показанную на схеме.Изначально переключатель разомкнут. Когда ученик замкнет переключатель, будет ли ток течь через схема увеличения или уменьшения?

    Ответ

    Чтобы определить полный ток в цепи, закон Ома можно представить в терминах силы тока: 𝐼=𝑉𝑅.

    Разность потенциалов в этой цепи фиксируется ячейкой, но сопротивление может изменяться, когда путь снизу закрыт. Назовем резисторы как 𝑅 и 𝑅 нравится так.

    Первоначально, когда переключатель разомкнут, в нижней ветви этой цепи отсутствует ток.Все электроны из клетки будут проходить только через 𝑅. Таким образом, полное сопротивление можно описать как 𝑅=𝑅.total

    Когда ключ замкнут, в ветвях, содержащих как 𝑅, так и 𝑅, будет ток. Напомним, что общая сопротивление в цепи с двумя параллельными резисторами определяется по уравнению 𝑅=𝑅𝑅(𝑅+𝑅).total

    Теперь, независимо от значения 𝑅, общее сопротивление будет уменьшаться. Это потому, что умножение 𝑅 на 𝑅, то деление на сумму всегда будет меньше, чем 𝑅 само по себе: 𝑅>𝑅𝑅(𝑅+𝑅).

    Чтобы убедиться в этом, предположим, что 𝑅 равно 1 Ом, и проверим 𝑅 как 0,1 Ом и 1‎ ‎000 Ом: 𝑅=1.Ω

    Заменив 0,1 Ω на 𝑅, общее сопротивление 𝑅total станет 𝑅𝑅(𝑅+𝑅)(1)(0,1)((0,1)+(1))=0,099.ΩΩΩΩΩΩΩ

    Теперь попробуем подставить 1‎ ‎000 Ом вместо 𝑅: (1)(1000)((1000)+(1))=0,999.ΩΩΩΩΩΩ

    Мы видим, что в обоих этих случаях окончательный результат меньше, чем просто 𝑅.

    Значит, если общее сопротивление уменьшается, то по закону Ома общий ток в цепи должен увеличиваться, так как ток обратно пропорционален к сопротивлению: 𝐼=𝑉𝑅.

    Правильный ответ: ток увеличивается при замыкании ключа.

    Теперь, когда мы видим, как работают ток, сопротивление и разность потенциалов в параллельных цепях, мы можем использовать эти правила, чтобы найти нужные значения в цепи.

    Давайте рассмотрим пример.

    Пример 6: Определение значений разности потенциалов и тока для компонентов, соединенных параллельно

    Схема, показанная на схеме, состоит из двух резисторов, подключенных параллельно к ячейке.Значение тока, даваемое вторым амперметром, 𝐼 равно 3 А. Каково значение 𝐼total?

    Ответ

    Мы знаем, что в параллельной цепи полный ток равен сумме всех токов в параллельных цепях. Таким образом, для этой цепи полный ток равен 𝐼=𝐼+𝐼.total

    Это означает, что мы должны найти ток второго пути, 𝐼, поэтому мы можем добавить его к 𝐼 и найти общий ток. Мы можем сделать это, рассмотрев потенциальные различия на каждом пути.

    Нам не известна разность потенциалов клетки, но мы знаем, что разность потенциалов одинакова на обоих путях: 𝑉=𝑉.

    Это дает возможность использовать закон Ома, чтобы связать два пути вместе. Однако прежде чем мы это сделаем, предположим, что резистор вдоль путь 𝐼 — это 𝑅, а путь 𝐼 — это 𝑅.

    Разность потенциалов на первом пути, используя закон Ома, можно записать как 𝑉=𝐼𝑅 и второй путь как 𝑉=𝐼𝑅, но поскольку 𝑉=𝑉, мы можем связать эти уравнения как 𝐼𝑅=𝐼𝑅.

    Теперь мы можем найти искомое значение 𝐼, разделив обе части на 𝑅: 𝐼𝑅𝑅=𝐼𝑅𝑅.

    Отмена слева дает 𝐼=𝐼𝑅𝑅.

    𝐼 равно 3 А, 𝑅 равно 4 Ом, и 𝑅 равно 12 Ом. Подставляя эти значения в уравнение, получаем 𝐼=(3)(12)(4).AΩΩ

    Теперь мы разделим единицы измерения омов, сократив их как в числителе, так и в знаменателе, что даст 𝐼=(3)(3)𝐼=9.AA

    Теперь, когда у нас есть 𝐼, мы просто добавляем его вместе с 𝐼, чтобы получить общий ток: 𝐼=9+3𝐼=12.totaltotalAAA

    Итак, суммарный ток 12 ампер.

    Давайте подытожим то, что мы узнали из этого объяснения.

    Ключевые точки

    • Компоненты параллельны, если существует более одного пути прохождения тока.
    • Параллельные цепи — это цепи, в которых все компоненты включены параллельно.
    • Для ряда компонентов, расположенных параллельно, общее сопротивление 𝑅total равно 1𝑅=1𝑅+1𝑅+1𝑅+…, всего где 𝑅 — сопротивление первой составляющей, 𝑅 — второй и т. д.
    • Для 2 резисторов, включенных параллельно, 𝑅=𝑅𝑅(𝑅+𝑅).total
    • Суммарный ток 𝐼total в параллельной цепи делится между различными ветвями цепи так, что 𝐼=𝐼+𝐼+𝐼+….total
    • Разность потенциалов на каждой параллельной ветви цепи одинакова: 𝑉=𝑉=𝑉=….

    Ток в параллельной цепи

    Ток в параллельной цепи

    Закон Ома гласит, что сила тока в цепи обратно пропорциональна сопротивлению цепи.Этот факт справедлив как для последовательных, так и для параллельных цепей.

    В последовательной цепи имеется единственный путь прохождения тока. Величина тока определяется общим сопротивлением цепи и приложенным напряжением. В параллельной цепи ток источника делится между доступными путями.

    Поведение тока в параллельных цепях будет показано на серии иллюстраций с использованием примеров цепей с различными значениями сопротивления для данного значения приложенного напряжения.

    В части (A) рис. 3-40 показана базовая последовательная схема.Здесь полный ток должен проходить через один резистор. Величину тока можно определить.

    Рис. 3-40. — Анализ тока в параллельной цепи.

    Дано:


    Решение:


    В части (B) рис. 3-40 показан тот же резистор (R 1 ) со вторым резистором (R 2 ) того же номинала, подключенным параллельно по напряжению. источник. Когда применяется закон Ома, оказывается, что ток, протекающий через каждый резистор, равен току через один резистор в части (A).

    Дано:


    Решение:


    Очевидно, что если через каждый из двух резисторов протекает ток силой 5 ампер, то ОБЩИЙ ТОК от источника должен составлять 10 ампер.

    Суммарный ток 10 ампер, как показано на рис. 3-40(B), выходит из отрицательной клеммы батареи и течет к точке a. Поскольку точка a является точкой соединения двух резисторов, она называется СОЕДИНЕНИЕМ. переходе а, общий ток делится на два тока по 5 ампер каждый.Эти два тока протекают через соответствующие резисторы и соединяются в соединении b. Затем полный ток течет от соединения b обратно к положительному выводу источника. Источник обеспечивает общий ток 10 ампер, и каждый из двух одинаковых резисторов пропускает половину полного тока.

    Каждый отдельный путь тока в схеме на рис. 3-40(B) называется ВЕТВЬЮ. Каждая ветвь несет ток, который является частью общего тока. Две или более ветвей образуют СЕТЬ.

    Из предыдущего объяснения характеристики тока в параллельной цепи могут быть выражены с помощью следующего общего уравнения:

    I T = I 1 + I 2 + . . . I n

    Сравните часть (A) на рис. 3-41 с частью (B) схемы на рис. 3-40. Обратите внимание, что удвоение значения резистора второй ветви (R 2 ) не влияет на ток в первой ветви (I R1 ), но уменьшает ток второй ветви (I R2 ) наполовину. его первоначальное значение.Общий ток цепи падает до значения, равного сумме токов ветвей. Эти факты проверяются следующими уравнениями.

    Дано:


    Решение:

    Рис. 3-41. — Поведение тока в параллельных цепях.

    Величина тока, протекающего в ответвленных цепях, и общий ток в цепи, показанной на рис. 3-41(B), определяются с помощью следующих вычислений.

    Дано:


    Решение:


    Обратите внимание, что сумма омических значений в каждой цепи, показанной на рис. 3-41, равна (30 Ом) и что приложенное напряжение одинаково (50 вольт). .Однако общий ток в 3-41(B) (15 ампер) в два раза больше, чем в 3-41(A) (7,5 ампер). Таким образом, очевидно, что способ соединения резисторов в цепи, а также их фактические омические значения влияют на общий ток.

    Разделение тока в параллельной сети происходит по определенной схеме. Эта закономерность описывается ЗАКОНОМ ТОКА КИРХГОФА, который гласит:

    «Алгебраическая сумма токов, входящих и выходящих из любого соединения проводников, равна нулю.

    Математически этот закон можно сформулировать так: токи, входящие и выходящие из соединения. Токи, ВХОДЯЩИЕ в соединение, считаются ПОЛОЖИТЕЛЬНЫМИ, а токи, ВЫХОДЯЩИЕ из соединения, считаются ОТРИЦАТЕЛЬНЫМИ. ПРИКРЕПИЛ.

    Пример. Найдите значение I 3 на рис. 3-42.

    Дано:


    Решение:

    I a + I b + . . . I
    a
    + 0

    Рисунок 3-42. — Цепь например проблема.

    Токи подставляются в уравнение с соответствующими знаками.


    I 3 имеет значение 2 ампера, а отрицательный знак показывает, что это ток, ВЫХОДЯЩИЙ из соединения.

    Пример.Используя рисунок 3-43, определите величину и направление I 3 .

    Рисунок 3-43. — Цепь например проблема.

    Дано:


    Решение:


    I 3 равен 2 амперам, и его положительный знак показывает, что это ток, поступающий в переход.

    Существует взаимосвязь между полным током и током отдельных компонентов цепи. Каково это соотношение в последовательной цепи и параллельной цепи?

    На что указывает полярность тока при применении закона Кирхгофа для тока?

    Что такое параллельная цепь? Преимущества, недостатки и часто задаваемые вопросы

    Что такое параллельная цепь?

    Параллельная цепь имеет несколько различных путей для протекания тока.Если вы хотите пройти через каждый компонент в параллельной цепи, вам нужно будет пройти по каждой отдельной ветви.

    Параллельная цепь

    Если компонент выходит из строя или отсоединен, другие ветви по-прежнему подают напряжение/ток на другие компоненты и поддерживают их работу.

    Мы используем параллельные цепи в наших домах/офисах для цепей освещения. Это означает, что если лампочка выходит из строя, другие лампы в цепи продолжают работать и остаются включенными, в отличие от последовательной цепи. Кроме того, если вы добавите в цепь больше источников света, остальные останутся яркими, поскольку ток распределяется.

    Что происходит с током в параллельной цепи?

    Ток распределяется в параллельных цепях, например, если в цепи есть 2 лампы (обе с одинаковым сопротивлением) и источник питания 10 ампер, через них будет проходить ток 5 ампер. Ток распределяется между каждой ветвью, а затем снова суммируется, когда он встречается перед источником питания.

    Параллельное соединение с амперметром

    Если бы, однако, сопротивление ламп было разным, показания тока не совпадали бы, чем выше сопротивление компонента, тем меньше ток.Ток по-прежнему делился бы между компонентами (хотя это были бы разные показания) и снова складывался бы перед ячейкой.

    Каковы преимущества использования параллельной схемы?

    • Одинаковое напряжение распределяется между всеми компонентами — поскольку напряжение остается постоянным в параллельной цепи, мы знаем, что каждый компонент имеет одинаковый уровень напряжения.
    • Возможно подключение или отсоединение компонентов без воздействия на цепь – при подключении или отключении новых компонентов или устройств в параллельной цепи это не повлияет на другие компоненты или цепь.
    • В случае неисправности ток может по-прежнему проходить по разным путям – при отказе компонента или провода в параллельной цепи ток по-прежнему может течь по разным ветвям.

    Каковы недостатки использования параллельной схемы?

    • Требуется много проводов – Много проводов требуется при построении параллельной цепи.
    • Напряжение нельзя увеличить или умножить – поскольку сопротивление в параллельных цепях уменьшается, это означает, что напряжение нельзя увеличить.
    • Поиск неисправностей более сложен, чем при последовательном подключении – при последовательном подключении вы можете определить место возникновения неисправности легче, чем при параллельном подключении.

    Изменяется ли напряжение в параллельной цепи?

    Напряжение в параллельной цепи не меняется, оно остается постоянным. Это означает, что он не меняется и одинаков для всех ветвей/контуров.

    Как передается энергия в параллельной цепи?

    Энергия проходит через разных получателей, а затем через второе соединение.При условии, что всегда есть источник энергии, это означает, что электричество всегда сможет достичь компонента (получателя).

    Если один компонент выходит из строя, другие компоненты продолжают получать энергию и не затрагиваются.

    Примеры использования параллельных цепей

    • Новогодние гирлянды — елочные фонари теперь используют параллельные цепи. Вот почему, когда один свет выходит из строя, они все еще работают.
    • Цепи освещения – если для цепи освещения требуется более одного источника света, она подключается параллельно.Это необходимо для того, чтобы остальные лампы работали, даже если одна из них выйдет из строя.

    AUSV 1320 ОТКРЫТЫЙ Автомобильная электроника

      Панель приборов

      АУСВ 1320 ОТКРЫТЫЙ

      Параллельные цепи

      Перейти к содержанию Панель приборов
      • Авторизоваться

      • Приборная панель

      • Календарь

      • Входящие

      • История

      • Помощь

      Закрывать