novaĵoj

Kio okazas kiam vi metas induktorojn kaj kondensiloj en la cirkviton?Io malvarmeta-kaj ĝi estas fakte grava.
Vi povas fari multajn malsamajn specojn de induktoroj, sed la plej ofta tipo estas cilindra bobeno - solenoido.
Kiam la kurento pasas tra la unua buklo, ĝi generas magnetan kampon kiu pasas tra la aliaj bukloj. Krom se la amplitudo ŝanĝiĝas, la magneta kampo vere ne havos ajnan efikon. La ŝanĝiĝanta magneta kampo generas elektrajn kampojn en aliaj cirkvitoj. La direkto. de ĉi tiu elektra kampo produktas ŝanĝon en elektra potencialo kiel baterio.
Fine, ni havas aparaton kun potenciala diferenco proporcia al la temporapideco de ŝanĝo de la kurento (ĉar la kurento generas magnetan kampon). Ĉi tio povas esti skribita kiel:
Estas du aferoj por atentigi en ĉi tiu ekvacio.Unue, L estas la induktanco.Ĝi dependas nur de la geometrio de la solenoido (aŭ kia ajn formo vi havas), kaj ĝia valoro estas mezurata en la formo de Henry. Due, estas minuso. signo.Ĉi tio signifas, ke la ŝanĝo de potencialo trans la induktilo estas kontraŭa al la ŝanĝo de kurento.
Kiel la induktanco kondutas en la cirkvito?Se vi havas konstantan kurenton, tiam ne estas ŝanĝo (rekta kurento), do ne ekzistas potenciala diferenco trans la induktilo-ĝi agas kvazaŭ ĝi eĉ ne ekzistus.Se ekzistas altfrekvenca fluo (AC-cirkvito), estos granda potenciala diferenco trans la induktoro.
Same, ekzistas multaj malsamaj agordoj de kondensiloj. La plej simpla formo uzas du paralelajn konduktajn platojn, ĉiu kun ŝargo (sed la neta ŝargo estas nulo).
La ŝargo sur ĉi tiuj platoj kreas elektran kampon ene de la kondensilo.Pro la elektra kampo, la elektra potencialo inter la platoj ankaŭ devas ŝanĝiĝi.La valoro de ĉi tiu potenciala diferenco dependas de la kvanto de ŝargo.La potenciala diferenco trans la kondensilo povas esti skribita kiel:
Ĉi tie C estas la kapacitancvaloro en faradoj - ĝi ankaŭ dependas nur de la fizika agordo de la aparato.
Se kurento eniras la kondensilon, la ŝargvaloro sur la tabulo ŝanĝiĝos. Se estas konstanta (aŭ malaltfrekvenca) kurento, la kurento daŭre aldonos ŝargon al la platoj por pliigi la potencialon, do laŭlonge de la tempo, la potencialo fine estos. estu kiel malfermita cirkvito, kaj la tensio de la kondensilo estos egala al la tensio de la kuirilaro (aŭ nutrado).Se vi havas altfrekvencan kurenton, la ŝargo estos aldonita kaj forprenita de la platoj en la kondensilo, kaj sen ŝargo. amasiĝo, la kondensilo kondutos kvazaŭ ĝi eĉ ne ekzistus.
Supozu, ke ni komencu per ŝargita kondensilo kaj ligas ĝin al induktoro (ne ekzistas rezisto en la cirkvito ĉar mi uzas perfektajn fizikajn dratojn).Pensu pri la momento, kiam la du estas konektitaj.Supozinte, ke estas ŝaltilo, tiam mi povas desegni. la sekva diagramo.
Jen kio okazas.Unue, mankas kurento (ĉar la ŝaltilo estas malfermita).Iam la ŝaltilo estas fermita, estos kurento, sen rezisto, ĉi tiu kurento saltos al senfineco.Tamen ĉi tiu granda kresko de kurento signifas, ke la potencialo generita trans la induktilo ŝanĝiĝos. Je iu punkto, la potenciala ŝanĝo trans la induktoro estos pli granda ol la ŝanĝo trans la kondensilo (ĉar la kondensilo perdas ŝargon dum la fluo fluas), kaj tiam la kurento inversiĝos kaj reŝargos la kondensilon. .Ĉi tiu procezo daŭre ripetiĝos-ĉar ne ekzistas rezisto.
Ĝi nomiĝas LC-cirkvito ĉar ĝi havas induktoron (L) kaj kondensilon (C)-mi pensas, ke tio estas evidenta.La ebla ŝanĝo ĉirkaŭ la tuta cirkvito devas esti nula (ĉar ĝi estas ciklo) por ke mi povu skribi:
Kaj Q kaj mi ŝanĝiĝas laŭlonge de la tempo. Estas ligo inter Q kaj I ĉar kurento estas la temporapideco de ŝanĝo de ŝargo forlasanta la kondensilon.
Nun mi havas duaordan diferencialan ekvacion de ŝarga variablo. Ĉi tio ne estas malfacila ekvacio solvebla - fakte, mi povas diveni solvon.
Ĉi tio estas preskaŭ sama kiel la solvo por la maso sur la risorto (krom en ĉi tiu kazo, la pozicio estas ŝanĝita, ne la ŝargo).Sed atendu!Ni ne devas diveni la solvon, vi ankaŭ povas uzi nombrajn kalkulojn por solvu ĉi tiun problemon.Mi komencu per la jenaj valoroj:
Por solvi ĉi tiun problemon cifere, mi dividos la problemon en etajn tempopaŝojn. Je ĉiu tempopaŝo, mi:
Mi pensas, ke ĉi tio estas sufiĉe bonega. Eĉ pli bone, vi povas mezuri la osciladan periodon de la cirkvito (uzu la muson por ŝvebi kaj trovi la tempovaloron), kaj poste uzi la sekvan metodon por kompari ĝin kun la atendata angula frekvenco:
Kompreneble, vi povas ŝanĝi iom da la enhavo en la programo kaj vidi kio okazas - antaŭen, vi ne detruos ion ajn konstante.
La supra modelo estas nerealisma.Realaj cirkvitoj (precipe longaj dratoj en induktoroj) havas reziston.Se mi volus inkluzivi ĉi tiun rezistilon en mia modelo, la cirkvito aspektus jene:
Ĉi tio ŝanĝos la tensiobukloekvacion.Nun estos ankaŭ termino por la ebla falo trans la rezistilo.
Mi povas denove uzi la ligon inter ŝargo kaj kurento por ricevi la sekvan diferencialan ekvacion:
Post aldonado de rezistilo, ĉi tio fariĝos pli malfacila ekvacio, kaj ni ne povas simple "diveni" solvon.Tamen, ne devus esti tro malfacile modifi la supran nombran kalkulon por solvi ĉi tiun problemon.Fakte, la sola ŝanĝo estas la linio, kiu kalkulas la duan derivaĵon de ŝargo.Mi aldonis terminon tie por klarigi reziston (sed ne unua ordo).Uzante 3 ohman rezistilon, mi ricevas la sekvan rezulton (premu la ludbutonon denove por ruli ĝin).
Jes, vi ankaŭ povas ŝanĝi la valorojn de C kaj L, sed atentu. Se ili estas tro malaltaj, la ofteco estos tre alta kaj vi devas ŝanĝi la grandecon de la tempopaŝo al pli malgranda valoro.
Kiam vi faras modelon (per analizo aŭ nombraj metodoj), vi foje ne vere scias ĉu ĝi estas laŭleĝa aŭ tute falsa. Unu maniero testi la modelon estas kompari ĝin kun realaj datumoj. Ni faru ĉi tion. Ĉi tio estas mia fikso.
Jen kiel ĝi funkcias.Unue, mi uzis tri D-tipan bateriojn por ŝargi la kondensilon. Mi povas diri, kiam la kondensilo estas preskaŭ plene ŝargita, rigardante la tensio trans la kondensilo. Poste, malkonektu la kuirilaron kaj poste fermu la ŝaltilon al malŝarĝu la kondensilon tra la induktoro.La rezistilo estas nur parto de la drato-mi ne havas apartan rezistilon.
Mi provis plurajn malsamajn kombinaĵojn de kondensiloj kaj induktoroj, kaj finfine akiris iom da laboro.En ĉi tiu kazo, mi uzis 5 μF-kondensilon kaj malbonaspektan malnovan transformilon kiel mian induktoron (ne montrita supre).Mi ne certas pri la valoro de la induktancon, do mi nur taksas la angulfrekvencon kaj uzas mian konatan kapacitan valoron por solvi por 13,6 la induktanco de Henry.Por la rezisto, mi provis mezuri ĉi tiun valoron per ohmetro, sed uzi valoron de 715 ohmoj en mia modelo ŝajnis funkcii plej bone.
Ĉi tio estas grafikaĵo de mia nombra modelo kaj la mezurita tensio en la fakta cirkvito (mi uzis Vernier-diferencigan tensiosondilon por akiri la tension kiel funkcio de tempo).
Ĝi ne estas perfekta taŭga, sed ĝi estas sufiĉe proksima por mi. Evidente, mi povas iom alĝustigi la parametrojn por pli bone ĝustigi, sed mi pensas, ke tio montras, ke mia modelo ne estas freneza.
La ĉefa trajto de ĉi tiu LRC-cirkvito estas, ke ĝi havas iujn naturajn frekvencojn, kiuj dependas de la valoroj de L kaj C.Supozi, ke mi faris ion alian.Kion se mi konektas oscilan tensiofonton al ĉi tiu LRC-cirkvito?En ĉi tiu kazo, la maksimuma kurento en la cirkvito dependas de la ofteco de la oscila tensiofonto.Kiam la ofteco de la tensiofonto kaj la LC-cirkvito estas la sama, vi ricevos la maksimuman kurenton.
Tubo kun aluminia folio estas kondensilo, kaj tubo kun drato estas induktoro.Kune kun (diodo kaj aŭdilo) ĉi tiuj konsistigas kristalan radion.Jes, mi kunmetis ĝin kun kelkaj simplaj provizoj (mi sekvis la instrukciojn en ĉi tiu Jutubo). video).La baza ideo estas ĝustigi la valorojn de kondensiloj kaj induktoroj por "agordi" al specifa radiostacio. Mi ne povas igi ĝin funkcii ĝuste-mi ne pensas, ke ekzistas bonaj AM-radiostacioj ĉirkaŭe. (aŭ mia induktilo estas rompita).Tamen mi trovis, ke ĉi tiu malnova kristala radio-ilaro funkcias pli bone.
Mi trovis stacion, kiun mi apenaŭ aŭdas, do mi pensas, ke mia memfarita radio eble ne sufiĉas por ricevi stacion.Sed kiel ĝuste funkcias ĉi tiu RLC-resonanca cirkvito, kaj kiel vi ricevas la sonsignalon de ĝi?Eble Mi konservos ĝin en estonta afiŝo.
© 2021 Condé Nast.ĉiuj rajtoj rezervitaj.Uzante ĉi tiun retejon, vi akceptas nian uzantinterkonsenton kaj privatecan politikon kaj kuketan deklaron, same kiel viajn Kaliforniajn privatecajn rajtojn.Kiel parto de nia filia partnereco kun podetalistoj, Wired povas ricevi parton de la vendoj de produktoj aĉetitaj per nia retejo.Sen la antaŭa skriba permeso de Condé Nast, la materialoj en ĉi tiu retejo ne rajtas esti kopiitaj, distribuitaj, transdonitaj, konservitaj aŭ alimaniere uzataj.Anonca elekto