Pagrindinės pagrindinių elektros grandinių žinios ir įgūdžiai visada yra tvirtas pagrindas techniškai pagrįstai patirčiai. Studentai taip pat gali aktyviai susipažinti su šiomis pagrindinėmis grandinėmis, ypač turėdami praktinės patirties. Taigi pagrindinė grandinė padeda besimokančiajam suprasti pagrindiniai komponentai grandinės charakteristikas, kol ji veikia.
Šiame straipsnyje pateikiamos pagrindinės koncepcijos apie dviejų tipų elektros grandines: kintamosios ir nuolatinės srovės grandines. Priklausomai nuo šaltinio tipo, elektros energija skiriasi kaip kintama srovė (AC) ir nuolatinė srovė (DC).
Pagrindinės nuolatinės srovės grandinės
Nuolatinės srovės grandinėse elektra teka pastovia kryptimi su fiksuotu poliškumu, kuris nesikeičia laikui bėgant. Nuolatinės srovės grandinė naudoja pastovų srovės komponentai kaip rezistoriai ir rezistorių deriniai, pereinamieji komponentai, tokie kaip induktoriai ir kondensatoriai, rodantys skaitiklius, tokius kaip judantys ritės voltmetrai ir ampermetrai, maitinimo šaltiniai ir kt.
Šių grandinių analizei naudojami įvairūs įrankiai, tokie kaip omų įstatymas, įtampos ir srovės dėsniai, tokie kaip KCL, KVL ir tinklo teoremos kaip Thevinens, Nortons, Mesh analysis ir kt. Toliau pateikiamos kelios pagrindinės nuolatinės srovės grandinės, kurios išreiškia nuolatinės srovės grandinės veikimo pobūdį.
Serijos ir lygiagrečios grandinės
Pagrindinės nuolatinės srovės grandinės
Varžinės apkrovos rodo apšvietimo apkrovas, kurios yra sujungtos įvairiomis konfigūracijomis, kad būtų galima analizuoti DC grandines, kurios parodytos paveikslėlyje. Krovinių sujungimo būdas neabejotinai keičia grandinės charakteristikas.
Paprastoje nuolatinės srovės grandinėje rezistinė apkrova kaip lemputė yra sujungta tarp teigiamų ir neigiamų akumuliatoriaus gnybtų. Baterija tiekia reikiamą lemputės energiją ir leidžia vartotojui įdėti jungiklį, kuris įjungtų arba išjungtų pagal reikalavimą.
Serijos ir lygiagrečios varžos
Apkrovos arba varžos, nuosekliai sujungtos su nuolatinės srovės šaltiniu, kaip elektrinis simbolis apšvietimo apkrovai grandinė turi bendrą srovę, tačiau atskirų apkrovų įtampa skiriasi ir pridedama siekiant gauti bendrą įtampą. Taigi rezistoriaus gale yra įtampos sumažėjimas, palyginti su pirmuoju nuosekliojo jungimo elementu. Ir, jei išeis kokia nors apkrova nuo grandinės visa grandinė bus atvira.
Lygiagrečioje konfigūracijoje kiekvienos apkrovos įtampa yra bendra, tačiau srovė skiriasi priklausomai nuo apkrovos įvertinimo. Atviroje grandinėje nėra jokių problemų, net jei viena apkrova yra iš grandinės. Daugelis apkrovos jungčių yra tokio tipo, pavyzdžiui, namų laidų jungtis.
Nuolatinės srovės grandinės formulės
Todėl iš pirmiau minėtų grandinių ir paveikslų galima lengvai rasti bendrą apkrovos suvartojimą, įtampą, srovę ir galios pasiskirstymą nuolatinės srovės grandinėje.
Pagrindinės kintamosios srovės grandinės
Skirtingai nuo nuolatinės srovės, kintamosios srovės įtampa arba srovė periodiškai keičia savo kryptį, kai ji padidėja nuo nulio iki didžiausio ir vėl sumažėja iki nulio, tada neigiamai tęsiasi iki didžiausio, o tada vėl atgal į nulį. Šio ciklo dažnis Indijoje yra apie 50 ciklų per sekundę. Didelės galios programoms kintamosios srovės šaltinis yra labiau dominuojantis ir efektyvesnis nei nuolatinės srovės šaltinis. Maitinimas nėra paprastas įtampos ir srovės, kaip nuolatinės srovės, produktas, bet tai priklauso nuo grandinės komponentų. Pažiūrėkime apie kintamosios srovės grandinės elgesį su pagrindiniais komponentais.
Kintamosios srovės grandinė su rezistoriumi
Kintamosios srovės grandinė su rezistoriumi
Šio tipo grandinėje rezistoriaus kritimo įtampa yra tiksliai tokia, kaip srovė, kaip parodyta paveikslėlyje. Tai reiškia, kad kai momentinė vertės įtampa lygi nuliui, dabartinė vertė tą akimirką taip pat lygi nuliui. Be to, kai teigiamos įvesties signalo pusės bangos metu įtampa yra teigiama, srovė taip pat yra teigiama, taigi galia yra teigiama, net kai jie yra neigiamos įėjimo pusės bangos. Tai reiškia, kad rezistoriaus kintamosios srovės energija visada išsisklaido kaip šiluma, imdama ją iš šaltinio, nepaisant to, ar srovė yra teigiama, ar neigiama.
Kintamosios srovės grandinė su induktoriais
Induktoriai priešinasi srovės pokyčiams per juos ne taip, kaip rezistoriai, kurie priešinasi srovės srautui. Tai reiškia, kad padidinus srovę, sukelta įtampa bando priešintis šiam srovės pokyčiui, sumažindama įtampą. Induktoriuje nukritusi įtampa yra proporcinga srovės pokyčio greičiui.
Kintamosios srovės grandinė su induktoriais
Todėl, kai srovė yra didžiausia smailė (nėra formos pokyčio greičio), momentinė įtampa tuo momentu yra lygi nuliui, o atvirkštinė situacija įvyksta, kai srovė pasiekia nulį (didžiausias jos nuolydžio pokytis), kaip parodyta paveikslėlyje . Taigi induktoriaus kintamosios srovės grandinėje nėra jokios naudos išsklaidymo.
Taigi momentinė induktoriaus galia šioje grandinėje visiškai skiriasi nuo nuolatinės srovės grandinės, kur ji yra toje pačioje fazėje. Tačiau šioje grandinėje jis yra 90 laipsnių atstumu, todėl galia kartais yra neigiama, kaip parodyta paveikslėlyje. Neigiama galia reiškia, kad galia išleidžiama atgal į grandinę, nes ji absorbuoja ją per likusį ciklą. Šis dabartinių pokyčių priešingumas vadinamas reaktyvumu, ir tai priklauso nuo veikiančios grandinės dažnio.
Kintamosios srovės grandinė su kondensatoriais
Į Kondensatorius priešinasi įtampos pokyčiui, kuris nepanašus į induktorių, kuris priešinasi srovės pokyčiams. Maitinant ar traukiant srovę, vyksta tokio tipo priešprieša, ir ši srovė yra proporcinga įtampos per kondensatorių pokyčio greičiui.
Kintamosios srovės grandinė su kondensatoriais
Čia srovė per kondensatorių yra įtampos kitimo grandinėje rezultatas. Todėl momentinė srovė yra lygi nuliui, kai įtampa yra didžiausia (įtampos nuolydis nesikeičia), o didžiausia, kai įtampa yra nulinė, todėl galia taip pat keičiasi teigiamais ir neigiamais ciklais. Tai reiškia, kad ji neišsklaido energijos, o tiesiog sugeria ir atleidžia jėgą.
Kintamosios srovės grandinės elgesį taip pat galima analizuoti derinant pirmiau nurodytas grandines, tokias kaip RL, RC ir RLC grandinės nuosekliai, taip pat lygiagrečiai. Pirmiau minėtų grandinių lygtys ir formulės šiame straipsnyje netaikomos siekiant sumažinti sudėtingumą, tačiau bendra idėja yra pateikti pagrindinę elektros grandinių koncepciją.
Tikimės, kad galėjote suprasti šiuos pagrindinius dalykus elektros grandinės , ir norėtų patirties, susijusios su įvairiomis elektrinėmis ir elektroninėmis grandinėmis. Jei norite patenkinti bet kurį iš jūsų reikalavimų, pakomentuokite toliau pateiktame komentarų skyriuje. Mes visada pasirengę padėti jums padėti šioje konkrečioje jūsų pasirinktoje srityje.
Nuotraukų kreditai
- Nuolatinės srovės grandinės formulės wikia.nocookie
- Kintamosios srovės grandinė su rezistoriumi fizika.sjsu
- Kintamosios srovės grandinė su kondensatoriais raktas
