Конденсатор резистор: Страница не найдена — Помощник студента

Резисторы и конденсаторы

Название журнала: 

Горизонты техники для детей

Предметная область: 

Электроника и радиотехника

Резисторы

Как по конструкции, так и по своим электрическим параметрам резисторы весьма разнообразны. Существуют миниатюрные (и малой мощности), а также больших размеров (и высокой мощности) резисторы.

Радиолюбители чаще всего используют миниатюрные резисторы, именно такие, как правило, применяются в транзисторных схемах. Вам, наверное, известно, ребята, что единицей сопротивления резистора является Ом. Большие сопротивления измеряются килоомами (КОм) и мегаомами (МОм):

• 1 КОм = 1000 Ом
• 1 МОм = 1000 КОм = 1000000 Ом

В нашей практике мы будем пользоваться резисторами сопротивлением от 20 Ом до 2 МОм, т.

е 2000000 Ом.

Кроме сопротивления каждый резистор характеризуется определенной номинальной мощностью (в ваттах), на которую он рассчитан. Миниатюрные резисторы бывают мощностью 0.1 Вт, 0.25 Вт и 0.5 Вт.
Если, например, в техническом описании какого-нибудь устройства мы встречаем такое обозначение резистора — 220 Ом / 0.25 Вт, то оно означает, что данный резистор имеет сопротивление 220 Ом и мощность 0.25 Вт. Резистор 220 Ом / 0.5 Вт имеет аналогичное сопротивление, от предыдущего он отличается большими размерами. На каждом резисторе указывается величина его сопротивления и мощности.

Иногда бывают трудности с подбором требуемого резистора. Помните, ребята, что допускается применение резисторов с 20% отклонением от номинальных требуемых величин, т.е. вместо резистора сопротивлением 1000 Ом, необходимого в данной системе, можно поставить любой резистор сопротивлением в пределах от 800 до 1200 Ом. Еще проще дело обстоит с подбором мощности, так как всегда можно использовать резистор, рассчитанный на большую мощность.

Например, в случае отсутствия требуемого резистора 1000 Ом / 0.1 Вт может быть использован резистор 1000 Ом / 0.25 Вт или даже 1000 Ом / 0.5 Вт. Правда они будут больших размеров, а это не всегда желательно.

В некоторых случаях можно воспользоваться последовательным соединением резисторов. Допустим, под рукой нет резистора сопротивлением 2000 Ом, вместо него можно взять два резистора по 1000 Ом каждый и последовательно соединить их. Конечно, такой «складной» резистор стоит тут же заменить, как только вам попадется нужный.

Конденсаторы

Аналогично резисторам существуют также большое разнообразие видов и типов конденсаторов. Чаще всего в транзисторных схемах применяются миниатюрные электролитические (низкого напряжения) конденсаторы. Наиболее важными параметрами конденсаторов являются величина их емкости и рабочее напряжение.

Основной единицей емкости конденсатора является фарада. Однако фарада слишком большая единица, и обычно емкость измеряется в микрофарадах (мкФ) и пикофарадах (пФ). Микрофарада равна одной миллионной доле фарады, а пикофарада (микромикрофарада) составляет одну миллионную микрофарады или 1 * 10-12 фарады. Реже емкость измеряется в нанофарадах (нФ), миллиардных долях фарады, т.е. 1 нФ равна 1000 пФ, а 1000 нФ составляет 1 мкФ.

Ребята, постарайтесь четко усвоить перечисленные единицы, это очень важно. Так, конденсаторы 22000 пкФ, 22 нФ и 0.022 мкФ имеют одну и ту же емкость, только она выражена в разных единицах. За рабочее напряжение конденсатора принимают наибольшее постоянное электрическое напряжение, при котором он может надежно работать не менее 1000 часов. Если конденсатор рассчитан на рабочее напряжение 12 В, то его нельзя включать в систему, в которой напряжение даже кратковременно превышает 10-12 В.

В радиолюбительской практике вовсе не обязательно нужно применять точно такой конденсатор, какой указан в схеме. Почти всегда допускаются отклонения от требуемой номинальной емкости не менее 50%.

Например, если в данном устройстве нужен конденсатор емкостью 10 мкФ, вместо него с успехом можно использовать конденсаторы емкостью от 5 до 20 мкФ. Вполне понятно, что можно смело включать в схему конденсаторы с более высоким рабочим напряжением по сравнению с тем, какое требуется описанием.

И наоборот, нельзя применять конденсатор с низшим рабочим напряжением, так как, по всей вероятности, произойдет его повреждение («пробой»).

Ребята, не забывайте о возможности параллельного соединения конденсаторов, в результате которой общая полученная емкость равна сумме емкостей соединенных конденсаторов.

Конрад Видельски

Разница между конденсатором и резистором (Наука)

Конденсатор против резистор

В электронных схемах находятся три основных компонента: конденсатор, резистор и индуктор. Эти отдельные компоненты играют важную роль в поведении электронной схемы, каждая из которых соединена проводящими проводами, по которым может протекать электрический ток. Эти компоненты обычно делятся на два класса как активные и пассивные компоненты. Компоненты, способные управлять током посредством другого электрического сигнала, называются активными компонентами, тогда как пассивные компоненты являются теми, которые реагируют на поток тока и либо рассеивают, либо накапливают энергию. Активные компоненты требуют запуска какого-либо внешнего источника питания. Резисторы и конденсаторы являются пассивными компонентами, тогда как транзисторы классифицируются как активные компоненты электронной схемы. Эта статья поможет вам лучше понять два основных электронных компонента в деталях и разницу между этими двумя.

Что такое резистор?

Резисторы являются основными компонентами в электрических и электронных цепях, используемых для контроля значений напряжения и тока в цепях. Это в основном энергозатратные элементы, которые ограничивают поток тока, чтобы иметь нужное количество тока и напряжения, которое вы хотите именно в ваших цепях. Резистор используется там, где требуется подавление большего тока, чтобы желаемая величина тока достигалась без какого-либо сопротивления. Они являются пассивными двухполюсными компонентами, которые создают сопротивление, чтобы снизить ток до безопасного значения. Они преобразуют электрическую энергию в тепло, которое затем рассеивается в воздухе. Резисторы обычно делятся на два типа: постоянные и переменные. Сопротивление измеряется в «Ом».

Что такое конденсатор?

Конденсаторы созданы из двух металлических пластин с изолятором между ними. Это один из основных пассивных компонентов, используемых в электрических цепях, и что делает их такими особенными, это их способность накапливать энергию. Они накапливают потенциальную энергию в электрическом поле и при необходимости возвращают ее в цепь. Каждый конденсатор имеет определенную емкость, которая определяет, сколько электрического заряда он может хранить. Емкость измеряется в «Фарадах» и сокращенно обозначается как «F». Назначение конденсатора — противостоять внезапным изменениям напряжения путем подачи энергии в цепь..

Разница между конденсатором и резистором

1. Основы конденсатора и резистора:

Конденсатор и резистор являются двумя наиболее распространенными основными компонентами, используемыми в электронных схемах, каждый из которых может быть описан с точки зрения взаимосвязи между током и напряжением на компоненте. Оба являются компонентами накопления энергии, но отличаются тем, как они накапливают энергию. Резистор — это электронный компонент, используемый для сопротивления протеканию тока в цепи. Это больше похоже на трение, которое ограничивает энергию. Конденсатор, с другой стороны, представляет собой электронный компонент, используемый для хранения электрического заряда. Обычно противостоит изменениям тока в электрических и электронных цепях..

2. Работа конденсатора и резистора:

Резистор представляет собой пассивный двухполюсный электрический компонент, который реализует контролируемые величины сопротивления в электрических цепях, что означает, что он ограничивает количество тока, протекающего через устройство. Он ничего не делает активно с любой электронной схемой; на самом деле, он просто подключен к цепи, чтобы иметь токи и напряжения, которые вам нужны именно в вашей цепи. Конденсатор, с другой стороны, накапливает потенциальную энергию в электрическом поле и возвращает ее в цепь при необходимости. Проще говоря, он заряжает и разряжает электрический заряд, хранящийся в цепи.

3. Функция конденсатора и резистора:

Резистор представляет собой небольшой резистивный пакет, который контролирует протекание тока к другим компонентам в электрической цепи. Он используется не только для усиления сигналов, но и для ограничения тока, регулировки уровней сигналов, завершения линий передачи и т. Д. Он ограничивает ток до безопасного значения. Конденсатор состоит из двух или более параллельных проводниковых пластин с изолятором между ними. Функция конденсатора состоит в том, чтобы держать положительные и отрицательные заряды отделенными друг от друга. Эффект конденсатора известен как емкость.

4. Измерение для конденсатора и резистора

Сопротивление — это мера противодействия потоку тока в электрической цепи, а единица электрического сопротивления — «Ом» и представлена ​​в Ω. Он определяется законом Ома и задается как R = V / I, где V — падение напряжения, измеренное в «вольтах», а I — ток тока резистора, измеренный в «амперах». Емкость — это способность накапливать электрическую энергию, которая определяется как C = q / V, где q — это меры заряда в «кулонах», а V — напряжение, измеренное в «вольтах»..

Конденсатор против резистора: Сравнительная таблица

Краткое описание конденсаторных стихов Резистор

Конденсатор и резистор являются двумя основными компонентами, используемыми в электрических и электронных схемах, которые далее классифицируются на активные и пассивные компоненты. Активные компоненты контролируют поток энергии и способны вводить чистую энергию в цепь, тогда как пассивные компоненты не могут полагаться на источник энергии и не способны управлять током посредством другого электрического сигнала. Резисторы и конденсаторы относятся к категории пассивных компонентов, за исключением того, что резисторы ограничивают протекание тока в цепи, тогда как конденсаторы обеспечивают реактивное сопротивление потоку тока и используются для накопления электрического заряда. Они являются наиболее важными компонентами, используемыми в различных электрических или электронных схемах..

Параллельное соединение резистора и конденсатора

Автор Aluarius На чтение 5 мин. Просмотров 6.4k. Опубликовано 28.05.2020

Для чего предназначены резисторы и конденсаторы

Резисторы – одни из наиболее распространённых элементов в электронике. Их главное назначение – сопротивление течению тока и преобразовывать его в тепло. Главной характеристикой данных элементов является значение R.

Чем больше величина R, тем большая часть электроэнергии сможет рассеется в тепло. В схемах, которые питаются небольшим напряжением от 5 до 12 В, чаще всего используют резисторы имеющие величину R от 100 Ом до 100 кОм.

Конденсаторы – устройства, главная задача которых накапливать электрические заряды. Стоит отметить, что эту же функцию выполняет и аккумулятор, но в отличие от батареи конденсатор сразу же отдаёт весь накопившийся заряд. Величина, которую способно накопить устройство, называют «ёмкость».

Когда подсоединяется цепь к источнику электроэнергии: через конденсатор течет электрический ток. Сила тока в начале прохождения через устройство имеет наивысшее значение, в это же время напряжение станет низким.

После того, как устройство начнет накопление заряда, сила тока упадёт до нуля, а напряжение наоборот станет увеличиваться.

Особенности соединения резистора и конденсатора в цепи

Существует два типа соединения резисторов и конденсаторов: параллельное и последовательное.

Параллельное соединение резистора и конденсатора

Для того, чтобы осуществить параллельное соединение резистора и конденсатора, необходимо объединить все элементы цепи двумя узлами. Они не должны иметь связи с другими элементами.

При таком соединении, величина напряжения между обоими узлами станет падать, и оно станет равным для каждого элемента. А величина, которая обратна общему R, будет равняться сумме величин, которые обратны R всех проводников.

Когда осуществляется параллельное соединение резисторов, проводимость всех резисторов станет равняться проводимости цепи.

Если резистор соединить к заряженному конденсатору то вполне возможно короткое замыкание.

Последовательное соединение

Последовательное соединение – связка элементов между собой так, чтобы начальный участок цепи не имел ни одного узла. При таком соединении величина тока на проводниках станет равна между собой.

Когда осуществляется последовательное соединение всех элементов, то их общая ёмкость имеет формулу 1/С_общ = 1/С₁ + 1/С₂ + … + 1/С_n.

Как рассчитать импеданс в цепи

Импеданс – полное R тока, который обозначается Z. Этот параметр – отражение меняющегося во времени значения тока. Импеданс — векторная величина, которая состоит из двух значений: активное и реактивное сопротивление.

Активная часть импеданса, которая обозначается R – это мера степени, с которой материал будет противостоять движению электронов между атомными частицами. Чем легче атомные частицы освобождают или принимают электроны, тем ниже и сопротивление.

К материалам с минимальным сопротивлением можно отнести сталь, алюминий, золото. Самое большое значение R имеют стекло, слюда, полиэтилен и чаще всего их называют изоляторы или диэлектрики.

Стоит отметить! Активное R, имеет одно и тоже значение, как при последовательном, так и при параллельном соединении.

Если использовать резисторы в цепях синусоидального тока, то термин «импеданс» будет использоваться для обозначения сопротивления R=Z.

Практические расчеты импеданса чаще всего выполняются по следующей формуле:

Z = Um/Im.

Реактивное сопротивление обозначается X и является выражением степени, с которой электронный компонент схемы станет хранить или высвобождать электроэнергию, в то время, когда сила тока и значение напряжения станет колебаться при каждом цикле. Реактивное сопротивление выражается в числе Ом.

Энергия будет храниться и выделяться в двух типах:

• Магнитного поля. Реактивная часть является индуктивной.
• Электрического поля.

Как рассчитать время разряда и заряда конденсатора через резистор

Чтобы осуществить заряд устройства, нужно включить устройство в цепь и присоединить к зажимам генератора. Как вы уже знаете, генератор имеет внутреннее сопротивление.

Если резистор подключить к заряженному конденсатору то ключ будет замкнут и конденсатор начнёт зарядку до напряжения между обкладками, которая станет равна э.д.с генератора и равна Uc=E. При этом, обкладка которая соединена с положительным зажимом, получит положительный заряд, вторая же получит отрицательный заряд.

Чтобы обе обкладки устройства полностью зарядились, нужно, чтобы одни из них приобрела определенное количество электронов, а вторая столько же потеряла.

Зарядный ток в цепи будет протекать сотые доли секунды, пока величина напряжения на устройстве достигнет такой же уровня, что и на генераторе. В то время, пока конденсатор будет заряжаться, по всей цепи будет проходить зарядный ток. Вначале он будет иметь максимальную величину, т.к. величина напряжения станет равна 0.

По мере того как конденсатор станет заряжаться, величина R на нём будет падать.

Время процесса зарядки будет зависеть от следующих величин:

1. Внутреннее сопротивление электрического генератора.
2. Способность конденсатора принять количество тока.

Для того, чтобы разрядить устройство нужно отключить его от генератора переменного тока и присоединить к его обкладкам сопротивление. Дело в том, что на обкладках уже есть разность потенциалов, поэтому в цепи потечет ток.

Он будет проходить от одной обкладки через сопротивление к другой. Процесс разряда будет проходить до тех пор, пока обе обкладки не станут равны, т.е. пока напряжение между ними станет равно 0.

В самом начале, напряжение будет максимальным, сила тока – наибольшая. Как только начнется разрядка, напряжение и сила тока будут уменьшаться.

Продолжительность разряда устройства имеет зависимость от:

• Отношению заряда к разности потенциалов;
• Удельному электрическому сопротивлению.

Чем значение сопротивления выше, тем дольше будет происходить разряд конденсатора. Это можно объяснить тем, что при максимальном сопротивлении, сила тока небольшая, а величина заряда станет медленно уменьшаться.

Важно! Заряженный конденсатор не станет пропускать постоянный ток, потому что диэлектрик между его положительной и отрицательной обкладками будет размыкать цепь.

Для того, чтобы рассчитать время заряда и разряда на устройстве, лучше всего воспользоваться онлайн калькулятором.

Конденсатор + резистор = источник питания | Новости

Сегодня конденсаторы часто используются в электрических схемах для запасания небольших количеств энергии, но никогда в качестве полноценных источников питания. Японские инженеры недавно показали, что в правильном сочетании с резисторами конденсаторы могут удовлетворять двум ключевым для аккумуляторов требованиям: быстрой зарядке и медленному высвобождению энергии.

Профессор Микио Фукухара (Mikio Fukuhara), Томоюки Курода (Tomoyuki Kuroda) и профессор Фумихико Хасегава (Fumihiko Hasegawa) из Университета Тохоку в префектуре Сендаи опубликовали свою статью в свежем выпуске Applied Physics Letters. В ней они проанализировали результаты тестирования динамики зарядки и разрядки для 126 RC-комбинаций 18 резисторов, трех керамических и четырех алюминиевых конденсаторов.

В ходе испытаний выяснилось, что оптимальными в смысле быстрой зарядки и медленной разрядки являются варианты, где присутствуют резисторы как большого, так и малого номиналов и сухой конденсатор большой емкости. Некоторые из таких схем при относительно высокой емкости (до 100 миллифарад) могли заряжаться менее, чем за 20 секунд и удерживали заряд до 40 минут.

Объясняя наблюдавшуюся динамику авторы проводят аналогию с запрудой: чем больше высота плотины (сопротивление резистора), тем больше воды (емкость конденсатора) она способна удерживать. До сих пор этот аспект RC-цепей никем не принимался во внимание.

Они отмечают, что несмотря на активно ведущиеся во всем мире поиски эффективных методов хранения электроэнергии, внимание ученых концентрировалось на изучении батарей, топливных элементов и двухслойных электроконденсаторов как самостоятельных объектов. Новое исследование стало первой попыткой анализа возможностей использования конденсаторов и суперконденсаторов для накопления энергии в составе электрической схемы.

«Важнейшим итогом этой работы стало открытие области RC-вариантов, в которой обеспечивается быстрая зарядка и долгая разрядка в электрической цепи, — заявил профессор Фукухара. — Мы полагаем, что уже в ближайшем будущем такая система станет важным методом хранения малых и больших объемов энергии».

Dell PowerStore – абсолютная готовность к инновациям в IT

854811 Модуль RC M51, резистор+конденсатор, 6_24VAC/DC, черный, для GZT, GZM, GZS, GZMB, ES32

854811 Модуль RC M51, резистор+конденсатор, 6_24VAC/DC, черный, для GZT, GZM, GZS, GZMB, ES32

ПОСТАВЩИК: ООО «Локальные системы»
Адрес: РБ, 220090, г. Минск, Логойский тракт 22, офис 303а;
Телефон: +375 17 247-19-99
ИНН: 190465237 / КПП: 37597808
Банковские реквизиты:
р/с BY96ALFA30122209810140270000 в ЗАО «Альфа-Банк» г. Минск
БИК ALFABY2X

Модуль RC M51, резистор+конденсатор, 6_24VAC/DC, черный, для GZT, GZM, GZS, GZMB, ES32

Артикул: 854811

Категория:

Реле

Производитель:

Relpol

Единицы измерения:

шт

Количество в упаковке:

20

Доступное количество:

На складе 184 шт.

Технические характеристики

Оплата и Доставка

Каталог : Автоматизация, контроль, управление и визуализация
Категория : Реле
Бренд : Relpol
Линейка продукции : GZ
Тип изделия : модуль
Аксессуар для цоколя серии : GZT/GZM/GZS
Тип напряжения : VAC
Напряжение катушки, V : 6..24
Срок поставки под заказ : 6-8 недель

ОПЛАТА

Обращаем Ваше внимание на то, что мы работаем только с юридическими лицами и индивидуальными предпринимателями по безналичному расчету.  Отгрузка товара происходит после получения предоплаты на расчетный счет ООО «Локальные системы».

ДОСТАВКА

Возможные варианты доставки купленного Вами товара:

Способ доставки вы сможете выбрать при оформлении заказа.

Получить товар на условиях самовывоза можно после подтверждения поступления 100% оплаты на расчетный счет продавца. После получения оплаты наши сотрудники в кратчайшие сроки скомплектуют заказ, и по готовности Вы получите SMS-уведомление на мобильный телефон. Вам останется только забрать товар!

Стоимость доставки:

Доставка в пределах территории РБ осуществляется за счет продавца.

Разгрузочные работы осуществляются силами покупателя.

Вопросы по срокам или вариантам доставки, наличию товара, заказам Вы можете уточнить у Вашего менеджера либо по телефону:   +375 (17) 247-19-99.

похожие товары

с этим товаром покупают

    

Коммерческое предложение действительно на 13.02.2022 г.

Товар успешно добавлен в корзину

Ok

Как проверить резистор, конденсатор, диод и транзистор на исправность?

Эксплуатация полупроводниковых устройств

Проверка состояния и качества изготовления полупроводниковых систем автоматического управления и контроля выполняется электрогруппой судна или при ее участии. Наиболее полные проверки производятся при приемке судна после постройки или заводского ремонта. 

В процессе приемо-сдаточных испытаний проверяют конструктивное выполнение, состояние монтажа и функционирование систем. Проверка конструктивного выполнения и монтажа должна охватывать все части автоматической системы: блоки системы управления, которые монтируются в щите или панели, датчики и кабельные соединения. Проверка производится при полностью обесточенной системе.

Отдельные блоки полупроводниковых устройств собраны на платах с печатным монтажом. Сначала производят внешний осмотр щита (пульта, панели). Все поверхности, как внешние, так и внутренние, должны быть ровными, чистыми и хорошо окрашенными. Места ввода кабелей должны иметь сальниковые уплотнения; в отверстия на корпусе должны быть установлены заглушки. Не допускается, чтобы над щитом проходили трубопроводы с фланцами. 

Расположение щита должно быть удобным для обслуживания. Необходимо, чтобы дверца легко и полностью открывалась и закрывалась и имела уплотнительные прокладки, а на щите была табличка с его наименованием.

При осмотре внутренней части щита необходимо проверить, как разведены кабели, как выполнены выводные соединения, имеется ли маркировка проводов на выводных соединениях и маркировка гнезд для печатных плат. 

Если на дверце установлены какие-либо устройства (сигнальные лампы, нажимные кнопки, переключатели и др.), то надо проверить крепление этих устройств и подводку проводов к ним. Гибкие многожильные провода должны быть собраны в жгут, связанный суровой нитью, пластмассовой лентой или заключенный в гибкую трубку. Жгут должен быть такой длины, чтобы не было натяжения при крайних положениях дверцы.

Для осмотра печатных плат каждую поочередно нужно вынуть из гнезда, осмотреть обе ее стороны и установить на место. Правильно установленная плата должна прочно удерживаться в своем гнезде и не качаться при умеренном нажатии пальцем на внешнюю торцевую кромку. При извлечении платы вначале требуется значительное усилие, а после выхода штырей из штепсельного разъема плата должна легко и свободно скользить в направляющих. Если на плате нет оправки, специально предназначенной для того, чтобы держать плату в руке, рекомендуется брать плату за боковые кромки или за раму электрического соединителя.

При осмотре платы с монтажной стороны следует обратить внимание на внешний вид элементов, не допускаются потемнения, царапины и т. п. Если элементы удерживаются на плате только своими внешними выводами, то они должны быть такой длины, чтобы расстояние между элементом и платой было в пределах от 3 до 8 мм. Изгибы внешних выводов непосредственно у корпуса элемента недопустимы. Со стороны пайки проверяют качество соединений: соединения должны иметь вид небольшого конуса, без раковин и лишнего припоя, провода хорошо облужены. Токопроводящие полосы печатной платы не должны иметь отслоений. 

Поверхность платы должна быть покрыта лаком. Необходимо убедиться, что подстроечные потенциометры и переменные емкости не находятся в крайних положениях и дают возможность для регулировки. Ползунки потенциометров и переменных емкостей должны быть надежно законтрены от случайных перемещений. Проверяется качество подсоединения проводов к электрическим соединителям плат и крепление гнезд неподвижной части разъемов в каркасе щита. Соединительные провода должны быть собраны в жгуты.

При проверке монтажа датчиков следует убедиться, что места их установки выбраны правильно, т. е. исключается влияние внешней среды (температуры, вибрации, давления и т. д.). 

Следует проверить плотность в месте ввода соединительного кабеля в корпус датчика, надежное закрепление органов регулировки датчика, наличие четкой разметки положения этих органов. Необходимо следить, обеспечена ли возможность снятия датчика для замены. Каждый датчик должен иметь табличку с наименованием или условным обозначением контролируемого им параметра.

При проверке кабельных соединений между отдельными частями автоматических систем следует обратить внимание на расположение кабелей, соединяющих датчики и устройства автоматики.

Эти кабели не должны располагаться в одной трассе с силовыми кабелями, так как переменное магнитное поле силовых кабелей может наводить ложные сигналы в жилах, идущих от датчиков.

В случае неполадок в работе полупроводниковой автоматической системы необходимо прежде всего выяснить, в каком узле или блоке произошел отказ. Неисправность можно устранить в сравнительно короткое время, заменив отказавший блок исправным, взятым из судового комплекта запасных частей. Необходимо убедиться в том, что неисправность полупроводниковой автоматической системы вызвана отказом в ее логической части, а не в каком-либо периферийном устройстве — датчике или исполнительном органе. Для определения неисправности в логической части схемы необходимо с помощью технической документации выяснить, какие контуры участвуют в формировании той функции системы, которая не выполняется или выполняется неправильно. Следует проверить состояние электрических соединителей плат, так как окисление или ослабление контактов приводит к резкому возрастанию переходного сопротивления и к нарушению соединения. Контактные поверхности протирают спиртом.

Что чаще всего выходит из строя на плате?

Самые простые и наиболее распространённые поломки плат, являются вышедшие из строя конденсаторы или сгоревшие предохранители, но также встречаются и более серьёзные поломки и для этого уже нужен не только внешний осмотр, но использование специальных приборов.

При осмотре платы, на которой расположены отказавшие контуры, следует обратить внимание на обуглившиеся резисторы, вспученные конденсаторы, оплавленные концы, потемневшие участки на печатной плате, отслоение полос и т. д. Все эти признаки помогают уточнить место неисправности. 

Иногда неисправность определить внешним осмотром не удается. Простейшие измерения могут быть выполнены тестером. Для выявления отказавших элементов схемы следует разбить контур на участки так, чтобы выход одного участка являлся входом другого. На каждом выделенном участке контура измеряют выходную и входную величину (обычно напряжение), чтобы убедиться, что между этими величинами существует правильная функциональная связь, вытекающая из построения контура. Если эта связь нарушена, то участок следует считать неисправным. Дальнейшая задача заключается в поиске вышедших из строя элементов, входящих в состав данного участка контура.

Как проверить резистор на исправность?

Резисторы проверяют путем измерения сопротивления при снятом питании. Один конец резистора следует выпаять, чтобы в цепь не включались параллельные участки. Дефектные резисторы должны быть заменены новыми. Новый резистор должен иметь то же сопротивление и ту же мощность, что и вышедший из строя.

Как проверить конденсатор?

Характерные неисправности конденсаторов: пробой изоляции, внутренний обрыв, утечка заряда. В электролитических конденсаторах может произойти заметное вспучивание корпуса и даже его разрыв. Иногда можно наблюдать потеки электролита. 

Если внешних признаков неисправности конденсатора нет, его следует для проверки снять с печатной платы. 

Грубую проверку исправности конденсатора можно сделать омметром. Исправный конденсатор показывает сопротивление бесконечно большое, пробитый — порядка нескольких ом.

Как проверить диод на исправность?

Наиболее распространенные неисправности диодов: пробой, обрыв, утечка и нарушение герметичности корпуса. Эти дефекты не выявляются по внешнему виду и требуют проведения электрических измерений. 

Диоды можно проверить, измерив сопротивление в прямом и обратном направлениях. Сопротивление в прямом направлении значительно меньше, чем в обратном. Диоды можно проверять без выпаивания на плате при снятом напряжении. 

При пробое прямое и обратное сопротивления малы, при обрыве внутреннее сопротивление в обоих направлениях равно бесконечности. 

Причиной пробоя или обрыва диодов может быть короткое замыкание или увеличение температуры в месте установки диода. Пробой может быть вызван всплеском напряжения в момент включения или выключения схемы. Пробой диода является следствием других неисправностей, которые нужно найти.

При наличии утечки сопротивление диода в прямом направлении нормальное, как у исправного прибора. В обратном направлении в течение первых нескольких секунд сопротивление велико, а затем медленно уменьшается. Если есть утечка, диод должен быть заменен. При пайке диода на плате необходим теплоотвод.

Как проверить транзистор?

Транзисторы используются в усилительных и ключевых схемах. В первом случае дефектный транзистор должен быть заменен не только идентичным по параметрам, но и имеющим такие же вольт-амперные характеристики, поэтому замена транзистора в этих схемах связана с известными трудностями.

В ключевых схемах транзистор работает в режиме «открыт — закрыт», поэтому при замене достаточно подобрать транзистор того же типа. 

Припайка выводов должна производиться в такой последовательности: первым припаивается вывод базы, затем — эмиттера и последним — коллектора. При выпаивании транзистора соблюдают обратную последовательность: коллектор — эмиттер — база.

Транзистор можно проверять вольтметром непосредственно на печатной плате при включенном питании. Недопустимо проверять транзистор с помощью омметра, так как для многих транзисторов максимально допустимое напряжение между базой и эмиттером очень мало. 

Напряжение батареи прибора может оказаться выше этого значения, и произойдет пробой перехода. При проверке исправности транзистора вольтметром на базу сначала подается минимальное напряжение, предусмотренное схемой и производятся измерения 1 и 2 (рис. 1). 

Затем напряжение доводится до наибольшего значения, предусмотренного схемой, и снова производятся эти же измерения. В первом случае измерение 2 дает показание, близкое к напряжению питания (транзистор закрыт), во втором такое же измерение дает результат, близкий к нулю (транзистор открыт). 

Рис. 1. Схема проверки транзистора

Если транзистор пробит, то в обоих случаях результаты измерения 2 равны нулю. При внутреннем обрыве в обоих случаях измерение 2 дает напряжение питания. При утечке измерение 2 на закрытом транзисторе показывает постепенное уменьшение напряжения от напряжения питания до 70—80% его значения. Все эти неисправности свидетельствуют о выходе транзистора из строя и необходимости его замены, причем следует искать причины выхода транзистора из строя. 

Причинами пробоев и внутренних обрывов могут быть перегрузки транзисторов по току или высокая температура в месте установки транзистора. Перегрузка может произойти из-за короткого замыкания в цепи коллектора (зашунтировано сопротивление R3) или перенапряжения на базе.

Резисторы. Конденсаторы — презентация онлайн

Тема:
Резисторы. Конденсаторы.
Рези́ стор (англ. resistor, от лат. resisto — сопротивляюсь) —
пассивный элемент электрических цепей, обладающий
определённым или переменным значением электрического
сопротивления, предназначенный для линейного
преобразования силы тока в напряжение и напряжения в
силу тока, ограничения тока, поглощения электрической
энергии и др.

4. Классификация резисторов

Общего назначения
РЕЗИСТОРЫ
По изменению
сопротивления
Специальные
Высокоомные
Больше 1 Мом
Высоковольтные
Десятки КВ
По способу
монтажа
Навесные
Постоянные
SMD
Переменные
регулировочные
Высокочастотные
Сотни МГц
Прецизионные
От 0.001 до 1%
По виду ВАХ
Переменные
подстроечные
Линейные
Нелинейные
Основное назначение резисторов – преобразовать напряжение в ток и наоборот
Резистор – ток пропорционален напряжению.

5. Характеристики резисторов

Номинальное сопротивление, — основной параметр.
Предельная рассеиваемая мощность.
Температурный коэффициент сопротивления.
Допустимое отклонение сопротивления от номинального значения
(технологический разброс в процессе изготовления).
• Предельное рабочее напряжение.
• Избыточный шум.
Некоторые характеристики существенны при проектировании устройств,
работающих на высоких и сверхвысоких частотах, это:
• Паразитная ёмкость.
• Паразитная индуктивность.

6. Обозначение резисторов в схемах

Постоянный резистор без указания мощности
Постоянный резистор P = 0.05 Bt
Постоянный резистор P = 0.125 Bt
Постоянный резистор P = 0.25 Bt
R1
Переменный резистор
Фоторезистор
Терморезистор
R2 500

7. Корпуса резисторов

SMD
Постоянный
навесной
SMD-технология (от англ. surface mounted device)
Переменный проволочный
На керамике
Переменный регулировочный

8. Маркировка импортных навесных резисторов

9. Маркировка отечественных навесных резисторов

10. Размеры SMD корпусов резисторов

11. Маркировка номиналов SMD резисторов

1. Маркировка 3-мя цифрами.
Первые две цифры указывают значение в омах, последняя –
количество нулей. Распространяется на резисторы из ряда Е-24,
допуском 1 % и 5%, типоразмеров 0603, 0805 и1206.
Пример: 103 = 10 000 = 10 кОм
2. Маркировка 4-мя цифрами.
Первые три цифры указывают значения в омах последняя –
количество нулей. Распространяется на резисторы из ряда Е-96,
допуском 1% , типоразмеров 0805 и 1206. Буква R играет роль
децимальной запятой.
Пример: 4402 = 440 00 = 44 кОм
3. Маркировка 3-мя символами.
Первые два символа – цифры, указывающие значение
сопротивления в омах, взятые из нижеприведенной таблицы
последний символ — буква, указывающая значение множителя:
S=10-2; R=10-1; B=10; C=102; D=103; E=104; F=105.
Распространяется на резисторы из ряда Е-96, допуском 1%,
типоразмером 0603.
Пример: 10C = 124 x 10² = 12.4 кОм

12. Как узнать, какой у нас резистор?

13. Пример на цветовую маркировку

Скажите сами, какое
сопротивление у этого
резистора!

14. Разберем примеры

Цвет
как число
как множитель
серебристый
—
1·10−2 = «0,01»
золотой
—
1·10−1 = «0,1»
чёрный
0
1·100 = 1
коричневый
1
1·101 = «10»
красный
2
1·10² = «100»
оранжевый
3
1·10³ = «1000»
жёлтый
4
1·104 = «10 000»
зелёный
5
1·105 = «100 000»
синий
6
1·106 = «1 000 000»
фиолетовый
7
1·107 = «10 000 000»
серый
8
1·108 = «100 000 000»
белый
9
1·109 = «1 000 000 000»

15. Как быстро узнать номинал резистора?

• Есть специальные программыкалькуляторы!
• Например, Electrodroid
• Указываем цвета, а он считает
нам номинал.

16. Переменный резистор

Три вывода.
• Средний – на схеме со стрелочкой – это подвижный
вывод.
• Сопротивление меняется между подвижным
выводом и крайними выводами
• Поэтому подключаем всегда средний вывод, и один
из крайних
• Неиспользуемый крайний вывод мы соединяем с
подвижным, просто чтобы он не «висел» в воздухе
и не собирал помехи (необязательно)

17. Как устроен переменный резистор?

18. Фоторезистор

Изменяет свое сопротивление под воздействием света
Чем ярче свет – тем меньше сопротивление

19. Последовательное и параллельное соединение резисторов

Таким образом, если у вас нет
резистора нужного номинала
– вы всегда можете сделать
его сами!

20. Если два одинаковых резистора параллельно…

Если 2 одинаковых
резистора – то общее
сопротивление просто
делится пополам!

21. Задача: Посчитайте сопротивление участка цепи

22. Задача, где есть и то, и другое

• Решается в 2 действия: вначале
считаем сопротивление участков
цепи, где соединение
последовательно.
• Потом – считаем параллельное
соединение.
• Его считать легко, потому что
параллельное соединение двух
одинаковых резисторов – ровно в
2 раза меньше

23. Делитель напряжения

Еще одна интересная схема, при помощи
которой можно «отвести» нужное
напряжение в сторону
Если резисторы одинаковые – то делится
ровно пополам!

24. Пример делителя

Предположим, что напряжение здесь 9 вольт
Здесь напряжение
будет ровно в 2
раза меньше
То есть 4,5 вольт

25. Переменный резистор как делитель

• В качестве делителя можно использовать
переменный резистор
• В этом случае его крайние выводы
подключаются к «плюсу» и «минусу», а с
центрального мы снимаем уменьшенное
напряжение
• В таком случае его называют еще
«потенциометр»
Задание
По маркировке резисторов на рисунке расшифруйте их характеристики

28. Конденсатор

• Это двухполюсник с определенным значением емкости,
предназначенный для накопления заряда и обладающий
свойством: Q=CU.
вольт
кулон
фарада
обкладки
диэлектрик

29. ВАЖНАЯ ОСОБЕННОСТЬ

• Конденсатор более сложный компонент, чем
резистор. Ток проходящий через конденсатор
пропорционален скорости изменения напряжения.
I C (dU / dt )
Например, если напряжение на конденсаторе изменится на 1 вольт
за 1 сек, то получим ток через конденсатор в 1 ампер.
Если подать ток 1 мА на конденсатор емкостью 1мкФ, то напряжение за
1 секунду возрастет на 1000 В. Используется для фотовспышек.

30. Основные параметры конденсатора

• Емкость.
• Точность.
• Удельная емкость.
• Плотность энергии.
• Номинальное напряжение.
• Полярность.
• Паразитные параметры: саморазряд; температурный
коэффициент; пьезоэффект.
• Опасный параметр: взрывоопасность для электролитических
конденсаторов.

31. Типы конденсаторов:

32. Типы конденсаторов:

33. Некоторые применения

• Фильтры напряжения.
• В колебательных контурах.
• В схемах динамической памяти.
• В импульсных лазерах с оптической накачкой.
• В фотовспышках.
• В цепях задержки и формирования импульсов.

34. Применение:

Разделение эл.цепей по постоянному и переменному
току, и передача по переменному току.

35. Применение:

Конденсаторы как фильтры в выпрямителях –
уменьшают пульсации выпрямленного тока,
напряжения.

36. Применение:

1.
В устройствах зажигания горючей смеси в цилиндрах
автомобильных двигателей.
2.
В энергетике уменьшение COS φ, т.е. для повышения К.П.Д.
энергосистем.
3.
В электронике для отрицательной и положительной
обратной связи ( в усилителях, генераторах).

37. Обозначения и виды конденсаторов

Постоянной емкости
Емкость измеряется в фарадах
Микро Ф
Пико Ф
Нано Ф
Поляризованный
Переменной емкости или подстроечный
Варикап

38. Эксплуатационные параметры:

Uн- Напряжение
Сн- Ёмкость
Формула:

39. Соединение конденсаторов в батареи:

40. Соединение конденсаторов в батареи:

Соединения одного типа и с одинаковыми
параметрами.
Виды соединений:
1.
Параллельное соединение для
увеличения
емкости и энергии схемы.
2. Последовательное соединение:
а) для уменьшения емкости схемы.
б) при рабочем напряжении конденсатора меньше
напряжения схемы .

41. Параллельное соединение

Для увеличения емкости и энергии схемы.

42. Последовательное соединение:

При рабочем напряжении конденсатора меньше
напряжения схемы.
для уменьшения емкости схемы.
Задание
По маркировке конденсаторов и их внешнему виду на рисунке расшифруйте их
характеристики и тип

Разница между резистором и конденсатором (со сравнительной таблицей)

Резистор и конденсатор являются пассивными компонентами , которые используются в электрических и электронных схемах. Однако принципиальное различие между резистором и конденсатором заключается в том, что резистор — это элемент, который рассеивает электрический заряд или энергию. В отличие от конденсатора, это элемент, который накапливает электрический заряд или энергию.

Обычно резистор используется для ограничения тока в цепи.Однако работа конденсатора несколько отличается от работы резистора, поскольку он обычно накапливает заряд и высвобождает накопленный заряд, когда это необходимо.

Вы узнаете о других важных различиях между ними. Но перед этим ознакомьтесь с содержанием, которое будет обсуждаться в этой статье.

Содержание: Резистор против конденсатора

1. Сравнительная таблица
2. Определение
3. Ключевые отличия
4. Заключение

Сравнительная таблица

Параметр	Резистор	Конденсатор
Определение	Используется для ограничения потока носителей заряда в цепи.	Используется для хранения зарядов в цепи.
Символ
Блок	Сопротивление резистора измеряется в омах.	Емкость конденсатора измеряется в фарадах.
Уравнение	R = V/I	C = Q/V
Применение	В прецизионных схемах, логических схемах, радиочастотных схемах и т. д.	В генерировании сигналов, фильтрации, блокировке и обходе.

Определение резистора

Резистор является основным компонентом электрических и электронных цепей. Он препятствует или блокирует поток электрического тока, протекающего по цепи. По сути, сопротивление резистора — это энергия, рассеиваемая резистором при протекании через него тока.

Его единица Ом и его символ Ом .

На рисунке ниже показано условное обозначение резистора:

В основном используется для ограничения скорости зарядки конденсатора; это также помогает настроить частотную характеристику радиочастотных цепей.Кроме того, последовательное соединение резисторов действует как делитель напряжения в цепи.

Теперь возникает вопрос, как это работает :

Когда резистор подключен к цепи, он поглощает электрическую энергию, которую затем рассеивает в виде тепла. Таким образом, резистор контролирует поток заряда.

Все резисторы обладают двумя специфическими характеристиками; одним из них является его сопротивление, которое измеряется в омах, а другим является рассеиваемая мощность, которая измеряется в ваттах.

Рассмотрим резистор R, где I — ток, протекающий через этот резистор. Кроме того, V обозначает падение напряжения на этом конкретном резисторе.

Тогда по закону Ома:

В = I. R

  Р = В/И

На основании условий эксплуатации резистора. Он подразделяется на две категории:

Фиксированный резистор: В резисторе фиксированного типа значение сопротивления, предлагаемого резистором цепи, фиксировано и не может быть изменено.

Переменный (регулируемый) резистор : Переменные резисторы — это резисторы, которые обеспечивают регулируемое значение сопротивления при подключении к любой цепи.

Определение конденсатора

Конденсатор также является основным электронным компонентом, способным накапливать электрический заряд. В основном он делает это, используя внешнее напряжение, которое появляется на нем.

Здесь на рисунке показано условное изображение конденсатора:

При подаче потенциала на конденсаторе создается электрическое поле.Таким образом, когда заряды протекают через конденсатор, это генерируемое поле сохраняет эти заряды.

Здесь следует отметить, что он в основном хранит электроны, тем самым накапливая энергию, и испускает заряды позже, когда это необходимо.

Конденсатор можно представить в виде двух проводящих пластин, разделенных диэлектрической средой. Кроме того, диэлектрический материал должен быть плохим проводником или изолятором.

Это показано на рисунке ниже:

Когда на конденсатор подается постоянный потенциал.Затем положительные и отрицательные заряды по отдельности накапливаются на двух сторонах проводящих пластин.

Из-за этих осажденных зарядов пластины становятся нейтрально заряженными, и как только достигается стабильное состояние, ток через них не течет. Следовательно, в нем накапливается заряд.

Емкость конденсатора определяется как:

С = Q/V

Как и резистор, конденсатор также подразделяется на две категории:

Конденсатор постоянной емкости : Конденсатор постоянной емкости — это конденсатор, емкость которого имеет фиксированное значение и не имеет регулируемого поведения во время работы схемы.

Переменный конденсатор : Как и у резисторов, емкость конденсаторов можно регулировать при подключении к любой цепи.

Ключевые различия между резистором и конденсатором

1. Резистор — это компонент, который в основном препятствует протеканию тока через цепь, чтобы поддерживать надлежащее напряжение или ток через нее. Напротив, конденсатор представляет собой компонент, который хранит заряды или энергию в электрическом поле, создаваемом внешним приложенным потенциалом.
2. Сопротивление — это мера количества энергии, рассеиваемой резистором. В то время как емкость в основном представляет собой количество заряда, хранящегося в конденсаторе.
3. Сопротивление резистора определяется как R = V/I . Принимая во внимание, что емкость конденсатора определяется как C = Q/V .
4. Единицей сопротивления резистора является ом. В отличие от этого, единицей измерения емкости конденсатора являются фарады.
Резисторы
5. в основном используются в прецизионных схемах, радиочастотных и логических схемах и т. д.Принимая во внимание, что конденсаторы используются в приложениях генерации сигналов, фильтрации, блокировки и обхода.

Заключение

Таким образом, из приведенного выше обсуждения мы можем сделать вывод, что и резистор, и конденсатор являются пассивными компонентами, но они действуют по-разному при использовании в любой электрической или электронной цепи.

Резисторы продувки пускового конденсатора

Резисторы сброса напряжения пускового конденсатора

Резистор пускового конденсатора (также называемый «резистор сброса») используется для сброса остаточного напряжения в пусковом конденсаторе после его удаления из цепи двигателя после пуска.Не во всех пусковых конденсаторах используются резисторы, поскольку есть и другие способы решения задачи по снижению остаточного напряжения в конденсаторе.

Важно отметить, что если у конденсатора, который вы заменяете, был продувочный резистор, то вам нужно будет заменить резистор в новом пусковом конденсаторе. Вы можете либо проверить, исправен ли старый резистор, либо заменить его новым. Значение сопротивления должно составлять от 10 до 20 кОм и около 2 Вт. Резисторы обычно обжимаются или припаиваются к клеммам пускового конденсатора.

---

Спецификации и выбор продукции

Использование для начальных конденсаторов:
Напряжение: до 330 В
емкость:

8 Грунтовочная емкость: до 1200 UF
Тип монтажа:
Тип монтажа: Припоя
Резистор Диаметр корпуса: 0,1255 дюйма
Резистор Длина тела: 0,363 в.
Общая длина (включая провода): 2,363 дюйма
Длина провода: 1 дюйм с каждой стороны
Диаметр провода: 0.19 дюймов

Посмотрите наш выбор резисторов пусковых конденсаторов. Все цены указаны с учетом бесплатной доставки .

---

Замена резистора

Большинство пусковых конденсаторов не имеют резистора. Но если вам нужно заменить пусковой конденсатор, у которого он есть, вам также нужно будет использовать резистор на новом конденсаторе. Вы можете либо проверить работоспособность старого резистора, либо просто использовать новый.

Посмотрите наш видео-урок о том, как установить резистор сброса напряжения пускового конденсатора.

4. Цепи (резисторы и конденсаторы)

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

Без заголовков

Теперь, когда мы объяснили электрические поля, напряжение и ток, мы можем представить цепи. Цепи — это сети, которые соединяют различные электрические элементы, такие как источники напряжения (например, батареи), резисторы и конденсаторы. Ниже перечислены различные части схемы, которые могут иметь решающее значение для понимания солнечной технологии.

• A источник напряжения или источник ЭДС (электродвижущей силы) , представляет собой некоторое устройство, которое создает разность потенциалов между двумя точками, тем самым генерируя ток в цепи. Типичным примером является батарея , которая преобразует химическую энергию (участвующую в химических реакциях внутри батареи) в электрическую энергию.
• Конденсаторы — это места в цепи, где по крайней мере две поверхности проводника разделены каким-либо изолятором. Если в цепи присутствует источник напряжения, конденсатор будет накапливать заряд, постепенно заряжаться и, в конечном итоге, препятствовать протеканию тока при полной зарядке. Типичным примером являются две параллельные металлические пластины, на каждой из которых накапливаются противоположные заряды.
• Резисторы — это элементы цепи, которые можно добавить для ограничения протекания тока, следуя уравнению
.

, где V — напряжение, I — ток (измеряется в амперах, А) и R — сопротивление (измеряется в Омах, Ом).Другими словами, чем ниже сопротивление и ток, тем ниже напряжение в цепи. Сопротивление в цепи также может представлять собой естественное сопротивление самих проводов или других компонентов.

Вверху: принципиальная схема, включающая батарею (ЭДС), конденсатор (C), резистор (R) и переключатель, который перенаправляет ток и, таким образом, отключает источник напряжения.

Источник: onlinephys.com . 4 марта 2012 г.

Связь между конденсаторами и резисторами

Связь между конденсаторами и резисторами

НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, ЧТОБЫ ПОЛУЧИТЬ ИНДЕКСНУЮ СТРАНИЦУ

СВЯЗЬ МЕЖДУ КОНДЕНСАТОРАМИ

И РЕЗИСТОРЫ — С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ CIRCUIT WIZARD

ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОНИКИ

В.Райан 2004 — 2019

 

Электронное программное обеспечение, такое как Circuit Wizard, идеально подходит для тестирования схем без фактического создания их из реальных компоненты.
И конденсаторы, и резисторы являются важными компонентами цепей. особенно схемы задержки или таймера.Сочетание резисторов и конденсаторов в цепи увеличит/уменьшит временную последовательность. Показана простая схема, состоящая из четырех конденсаторов и резисторов. параллельно. С левой стороны схемы виден светодиод, это защищен резистором 300 Ом. При замыкании ключа конденсаторы видно, что он заряжается, и сразу же загорается светодиод. Когда переключатель открыт, светодиод горит короткое время, а затем медленно гаснет.Этот происходит потому, что каждый конденсатор имеет заряд электричества. Этот медленно отпускается при отключении +9 вольт.
Общая емкость рассчитывается простым сложением значения конденсаторов вместе.
Используя программное обеспечение для электроники, такое как Circuit Wizard, измените номиналы резисторов до 1К. Когда переключатель замкнут, светодиод горит почти немедленно. При размыкании переключателя светодиод горит дольше время и исчезает медленнее, пока, наконец, не перестанет излучать свет.Увеличение номинала резистора приводит к заряду конденсаторов. медленнее. Самое главное, когда переключатель открыт, конденсаторы разряжают свое электричество медленнее. Светодиод продолжает гореть на более длительное время
ВОПРОСЫ: 1. Использование программного обеспечения для моделирования, такого как Мастер цепей, соберите схему конденсатора и резистора включение реле.Реле должно оставаться под напряжением в течение короткого время после размыкания переключателя цепи.
НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, ЧТОБЫ ПОЛУЧИТЬ УКАЗАТЕЛЬ ЭЛЕКТРОНИКИ СТРАНИЦА

Что такое эквивалентное последовательное сопротивление (ESR)?

Что такое эквивалентное последовательное сопротивление?

Эквивалентное последовательное сопротивление конденсатора — это внутреннее сопротивление, которое появляется последовательно с емкостью устройства.Почти все конденсаторы проявляют это свойство в той или иной степени в зависимости от конструкции, диэлектрических материалов, качества и надежности конденсатора. Значения эквивалентного последовательного сопротивления (ESR) находятся в диапазоне от нескольких миллиом до нескольких Ом и приводят к потерям мощности, снижению эффективности и нестабильности цепей источников питания и регуляторов.

Источник изображения

Алюминиевые электролитические конденсаторы и танталовые имеют более высокие ESR, чем керамические конденсаторы той же емкости и номинального напряжения.Конденсаторы из полипропилена и полиэстера находятся между ними, но обычно не используются в импульсных источниках питания из-за их больших физических размеров.

Основные части ESR

• Металлическое сопротивление
• Электролитическая и бумажная стойкость, зависящая от частоты и температуры
• Диэлектрик, зависящий от частоты

Факторы, повышающие значение СОЭ

1. Плохие электрические соединения; – Соединение между медными выводами и алюминиевыми пластинами в конденсаторе обычно выполняется сваркой или механическим обжимом.Этот тип соединения вводит некоторое последовательное сопротивление и используется, потому что алюминий нельзя паять.
2. Сушка раствора электролита конденсатора. По мере высыхания жидкой составляющей электролита из-за повышенных температур электрическое сопротивление увеличивается.
3. СОЭ увеличивается с повышением температуры и частоты. В источниках питания с большими токами рассеивание мощности, связанное с ESR, может еще больше увеличить температуру и привести к выходу из строя конденсатора.

Влияние частоты на ESR

ERS — это часть импеданса конденсатора, вызывающая общие реальные потери мощности. Это зависит от частоты, как видно из приведенного ниже уравнения:

Где DFR — коэффициент рассеяния, связанный с контактным сопротивлением, DFL — с потерями утечки, а DFD — диэлектрические потери.

Сверху утечки и диэлектрические потери уменьшаются с увеличением частоты до тех пор, пока контактное сопротивление не станет преобладающим до определенной точки.За пределами этой точки ESR становится очень высоким на более высоких частотах, в основном из-за скин-эффекта сигнала переменного тока.

Минимизация ESR в цепях

• В высокопроизводительных устройствах используются конденсаторы с низким ESR, такие как твердотельные полимерные конденсаторы с низким ESR, танталовые конденсаторы и многослойные керамические конденсаторы (MLCC).
• Конденсаторы соединены параллельно в таких местах, как сглаживающие цепи питания. Конденсаторы малой емкости подключаются параллельно, в отличие от подключения одного большого конденсатора.Это снижает эффективный ESR в дополнение к уменьшению напряжения пульсаций и позволяет схеме работать с более высокими токами с меньшими потерями.

Параллельное подключение конденсатора

Источник изображения

Производители конденсаторов предоставляют графики ESR в определенном диапазоне частот, и можно легко определить ESR на предполагаемой частоте. Иногда они не указывают ESR, а вместо этого указывают коэффициент рассеяния. В таком случае СОЭ рассчитывается из:

Где DF — общий коэффициент рассеяния от всех элементов потерь конденсатора.

Измерение эквивалентного последовательного сопротивления

Измерители ESR используются для измерения последовательного сопротивления как в цепи, так и вне ее. Во время измерения некоторые измерители сначала выполняют контролируемый разряд заряженных конденсаторов перед измерением ESR и емкости.

ERS обычно выражается как максимальное значение при 120 Гц и 100 кГц для танталовых и алюминиевых электролитических конденсаторов и при 100 кГц для пленочных конденсаторов.

Преимущества конденсаторов с низким ESR

Преимущество конденсаторов с низким ESR заключается в минимизации потерь в конденсаторах, повышении эффективности и стабильности источника питания при одновременном снижении пульсаций выходного напряжения.Некоторые характеристики, которые приводят к более низкому ESR, включают большую емкость, низкий коэффициент рассеяния и низкое напряжение на конденсаторе.

цепей постоянного тока, содержащих резисторы и конденсаторы — College Physics

Цели обучения

• Объясните значение постоянной времени τ и рассчитайте постоянную времени для данного сопротивления и емкости.
• Объясните, почему батарейки в фонарике постепенно разряжаются, а свет со временем тускнеет.
• Опишите, что происходит с графиком зависимости напряжения на конденсаторе от времени при его зарядке.
• Объясните, как работает схема синхронизации, и перечислите некоторые приложения.
• Рассчитайте необходимую скорость стробоскопической вспышки, необходимой для «остановки» движения объекта на определенной длине.

При использовании камеры со вспышкой для зарядки конденсатора, питающего вспышку, требуется несколько секунд. Световая вспышка разряжает конденсатор за доли секунды. Почему зарядка занимает больше времени, чем разрядка? Этот вопрос и ряд других явлений, связанных с зарядкой и разрядкой конденсаторов, обсуждаются в этом модуле.

RC Цепи

Цепь состоит из резистора и конденсатора. Конденсатор представляет собой электрический компонент, хранящий электрический заряд.

(рисунок) показывает простую схему, в которой используется источник постоянного напряжения. Конденсатор изначально не заряжен. Как только ключ замыкается, ток течет к и от первоначально незаряженного конденсатора. По мере увеличения заряда на пластинах конденсатора увеличивается сопротивление потоку заряда за счет отталкивания одинаковых зарядов на каждой пластине.

С точки зрения напряжения это связано с тем, что напряжение на конденсаторе определяется как , где количество заряда, хранящегося на каждой пластине, и емкость. Это напряжение противодействует батарее, возрастая от нуля до максимальной ЭДС при полной зарядке. Таким образом, ток уменьшается от своего начального значения до нуля, когда напряжение на конденсаторе достигает того же значения, что и ЭДС. Когда нет тока, нет и падения, поэтому напряжение на конденсаторе должно равняться ЭДС источника напряжения.Это также можно объяснить вторым правилом Кирхгофа (правилом петли), обсуждаемым в Правилах Кирхгофа, которое гласит, что алгебраическая сумма изменений потенциала вокруг любой замкнутой петли должна быть равна нулю.

Начальный ток равен , потому что все падение приходится на сопротивление. Следовательно, чем меньше сопротивление, тем быстрее будет заряжаться данный конденсатор. Обратите внимание, что внутреннее сопротивление источника напряжения включено в , как и сопротивления конденсатора и соединительных проводов.В приведенном выше сценарии камеры со вспышкой, когда батареи питания камеры начинают изнашиваться, их внутреннее сопротивление возрастает, уменьшая ток и увеличивая время, необходимое для подготовки к следующей вспышке.

Напряжение на конденсаторе изначально равно нулю и сначала быстро растет, так как начальный ток максимален. (Рисунок)(b) показывает график зависимости напряжения конденсатора от времени (), начиная с момента замыкания ключа при . Напряжение приближается к ЭДС асимптотически, поскольку чем ближе оно приближается к ЭДС, тем меньше протекает ток.Уравнение зависимости напряжения от времени при зарядке конденсатора через резистор, полученное с помощью вычислений, равно

.

где – напряжение на конденсаторе, ЭДС равна ЭДС источника постоянного напряжения, а экспонента e = 2,718… – основание натурального логарифма. Обратите внимание, что единицами измерения являются секунды. Определяем

где (греческая буква тау) называется постоянной времени цепи. Как отмечалось ранее, малое сопротивление позволяет конденсатору заряжаться быстрее.Это разумно, так как больший ток протекает через меньшее сопротивление. Также разумно, что чем меньше конденсатор, тем меньше времени требуется для его зарядки. Оба фактора содержатся в .

Более количественно рассмотрим, что происходит, когда . Тогда напряжение на конденсаторе

Это означает, что за время напряжение возрастает до 0,632 от своего конечного значения. В следующий раз напряжение поднимется на 0,632 остатка. Характеристика экспоненциальной функции заключается в том, что конечное значение никогда не достигается, а равно 0.632 остатка от этого значения достигается за каждый раз, . Таким образом, всего за несколько кратных постоянной времени окончательное значение почти достигается, как показано на графике (рисунок) (b).

Разрядка конденсатора

Разрядка конденсатора через резистор происходит аналогичным образом, как показано на рисунке. Первоначально ток определяется начальным напряжением на конденсаторе. По мере уменьшения напряжения ток и, следовательно, скорость разряда уменьшаются, что подразумевает другую экспоненциальную формулу для .Расчетным путем определили, что напряжение на конденсаторе, разряжаемом через резистор, равно

.

График на (Рисунок)(b) является примером этого экспоненциального затухания. Опять же, постоянная времени . Малое сопротивление позволяет конденсатору разрядиться за малое время, так как ток больше. Точно так же малой емкости требуется меньше времени для разряда, поскольку сохраняется меньше заряда. В первый промежуток времени после замыкания ключа напряжение падает до 0,368 от исходного значения, т. к. .

В каждый последующий момент времени напряжение падает до 0,368 от предыдущего значения. При нескольких кратных , напряжение становится очень близким к нулю, как показано на графике (рисунок)(b).

Теперь мы можем объяснить, почему фотовспышка в нашем сценарии заряжается гораздо дольше, чем разряжается; сопротивление при зарядке значительно больше, чем при разрядке. Внутреннее сопротивление батареи составляет большую часть сопротивления во время зарядки. По мере старения батареи увеличивающееся внутреннее сопротивление еще больше замедляет процесс зарядки.(Возможно, вы это заметили.)

Вспыхивающий разряд происходит через ионизированный газ с низким сопротивлением в импульсной трубке и происходит очень быстро. Фотографии со вспышкой, такие как на (Рисунок), могут запечатлеть краткий момент быстрого движения, потому что вспышка может длиться менее микросекунды. Такие вспышки можно сделать чрезвычайно интенсивными.

Во время Великой Отечественной войны проводились ночные разведывательные фотосъемки с воздуха с одной вспышкой, освещавшей более квадратного километра территории противника.Краткость вспышки устранила размытие из-за движения самолета-разведчика. Сегодня важным применением мощных импульсных ламп является накачка энергии в лазер. Короткая интенсивная вспышка может быстро активировать лазер и позволить ему переизлучать энергию в другой форме.

Эта покадровая фотография рыжего колибри ( Selasphorus rufus ), кормящегося цветком, была получена с чрезвычайно короткой и интенсивной вспышкой света, вызванной разрядом конденсатора через газ.(кредит: Дин Э. Биггинс, Служба рыболовства и дикой природы США)

Проблема интегрированной концепции: расчет размера конденсатора — стробоскопы

Первопроходцем в области высокоскоростной фотосъемки со вспышкой стал Док Эдгертон в 1930-х годах, когда он был профессором электротехники в Массачусетском технологическом институте. Вы могли видеть примеры его работ в удивительных кадрах движущихся колибри, капельки молока, разбрызгивающейся на стол, или пули, пронзающей яблоко (см. (Рисунок)). Чтобы остановить движение и сделать эти снимки, нужна мощная вспышка с очень коротким импульсом, как упоминалось ранее в этом модуле.

Предположим, кто-то хочет запечатлеть пулю (движущуюся со скоростью ), которая проходит сквозь яблоко. Продолжительность вспышки связана с постоянной времени . Конденсатор какой емкости потребуется в цепи, чтобы добиться успеха, если сопротивление лампы-вспышки равно ? Предположим, что яблоко — это сфера диаметром

.

Стратегия

Начнем с определения задействованных физических принципов. Этот пример имеет дело со стробоскопом, как обсуждалось выше. (Рисунок) показывает схему для этого пробника.Характерное время строба определяется как .

Решение

Хотим найти, но не знаем. Мы хотим, чтобы вспышка была включена только тогда, когда пуля пересекает яблоко. Поэтому нам нужно использовать кинематические уравнения, описывающие взаимосвязь между расстоянием, скоростью и временем:

Скорость пули задается как , а расстояние равно Время прохождения

Мы устанавливаем это значение для времени пересечения равным . Следовательно,

(Примечание: емкость обычно измеряется в фарадах, определяемых как кулоны на вольт.Из уравнения мы видим, что его также можно выразить в секундах на ом.)

Обсуждение

Интервал вспышки (время прохождения пули) сегодня относительно легко получить. Стробоскопы открыли новые миры от науки до развлечений. Информация с изображения яблока и пули была использована в отчете Комиссии Уоррена об убийстве президента Джона Ф. Кеннеди в 1963 году, чтобы подтвердить, что была выпущена только одна пуля.

RC Цепи синхронизации Цепи

обычно используются для синхронизации.Приземленный пример этого можно найти в вездесущих прерывистых системах стеклоочистителей современных автомобилей. Время между салфетками варьируется путем регулировки сопротивления в цепи. Другой пример схемы можно найти в новых украшениях, костюмах на Хэллоуин и различных игрушках с мигающими огнями на батарейках. (См. (Рисунок) схему синхронизации.)

Более важное использование цепей для целей синхронизации — это искусственный кардиостимулятор, используемый для контроля частоты сердечных сокращений. Частота сердечных сокращений в норме контролируется электрическими сигналами, генерируемыми синоатриальным (СА) узлом, который находится на стенке камеры правого предсердия.Это заставляет мышцы сокращаться и перекачивать кровь. Иногда сердечный ритм ненормальный, а сердцебиение слишком высокое или слишком низкое.

Искусственный кардиостимулятор вставляется рядом с сердцем, чтобы подавать электрические сигналы к сердцу, когда это необходимо, с соответствующей постоянной времени. У кардиостимуляторов есть датчики, которые обнаруживают движение тела и дыхание, чтобы увеличить частоту сердечных сокращений во время упражнений, чтобы удовлетворить повышенные потребности организма в крови и кислороде.

(а) Лампа в этой цепи обычно имеет очень высокое сопротивление, так что батарея заряжает конденсатор, как если бы лампы не было.Когда напряжение достигает порогового значения, через лампу протекает ток, резко уменьшающий ее сопротивление, и конденсатор разряжается через лампу, как будто батареи и зарядного резистора не было. После разряда процесс начинается снова, при этом период вспышки определяется константой . (б) График зависимости напряжения от времени для этой цепи.

Расчетное время: RC Цепь в дефибрилляторе сердца

Дефибриллятор сердца используется для реанимации жертвы несчастного случая путем разряда конденсатора через туловище ее тела.Упрощенный вариант схемы показан на (рис.). а) Чему равна постоянная времени, если используется конденсатор, а сопротивление пути через ее тело равно ? (b) Если начальное напряжение равно 10,0 кВ, сколько времени потребуется, чтобы снизиться до ?

Стратегия

Поскольку сопротивление и емкость даны, их просто перемножить, чтобы получить постоянную времени, требуемую в части (а). Чтобы найти время снижения напряжения до , мы многократно умножаем начальное напряжение на 0.368, пока не будет получено напряжение меньше или равное . Каждое умножение соответствует времени в секундах.

Раствор для (а)

Постоянная времени определяется уравнением . Ввод заданных значений сопротивления и емкости (и помня, что единицы измерения фарад могут быть выражены как ) дает

Решение для (б)

В течение первых 8,00 мс напряжение (10,0 кВ) снижается до 0,368 от исходного значения. То есть:

(Обратите внимание, что мы используем дополнительную цифру для каждого промежуточного вычисления.) Еще через 8,00 мс снова умножаем на 0,368, и напряжение равно

Аналогично, еще через 8,00 мс напряжение равно

Обсуждение

Таким образом, всего через 24,0 мс напряжение снижается до 498 В, или 4,98 % от исходного значения. ^{Такое короткое время полезно при дефибрилляции сердца, потому что короткий, но интенсивный ток вызывает кратковременное, но эффективное сокращение сердца. Фактическая схема сердечного дефибриллятора немного сложнее, чем на (рис.), чтобы компенсировать магнитные и переменные эффекты, которые будут рассмотрены в разделе «Магнетизм».}

Проверьте свое понимание

Когда разность потенциалов на конденсаторе является ЭДС?

Только когда ток, потребляемый от конденсатора или подаваемый на него, равен нулю. Конденсаторы, как и батареи, имеют внутреннее сопротивление, поэтому их выходное напряжение не является ЭДС, если только ток не равен нулю. На практике это трудно измерить, поэтому мы ссылаемся на напряжение конденсатора, а не на его ЭДС. Но источник разности потенциалов в конденсаторе фундаментальный и это ЭДС.

PhET Explorations: комплект для построения схемы (только DC)

Комплект электроники в вашем компьютере! Создавайте схемы с резисторами, лампочками, батареями и переключателями. Проведите измерения с помощью реалистичного амперметра и вольтметра. Просмотрите схему в виде схемы или переключитесь на реалистичный вид.

Концептуальные вопросы

Что касается единиц, участвующих в соотношении, убедитесь, что единицами измерения сопротивления, умноженного на емкость, являются время, то есть .

Постоянная времени при дефибрилляции сердца имеет решающее значение для ограничения времени прохождения тока. Если емкость в дефибрилляторе фиксирована, как бы вы манипулировали сопротивлением в цепи, чтобы отрегулировать постоянную? Будет ли также необходима регулировка приложенного напряжения, чтобы гарантировать, что подаваемый ток имеет соответствующее значение?

При измерении ЭКГ важно измерять колебания напряжения за небольшие промежутки времени. Время ограничено константой контура — невозможно измерить изменения времени короче .Как бы вы манипулировали и в схеме, чтобы разрешить необходимые измерения?

Нарисуйте два графика зависимости заряда конденсатора от времени. Нарисуйте один для зарядки первоначально незаряженного конденсатора последовательно с резистором, как в схеме на (рисунок), начиная с . Нарисуйте другой для разрядки конденсатора через резистор, как в схеме на (рис.), начиная с , с начальным зарядом . Покажите не менее двух интервалов .

При зарядке конденсатора, как обсуждалось в связи с (Рисунок), сколько времени требуется, чтобы напряжение на конденсаторе достигло ЭДС? Это проблема?

При разрядке конденсатора, как обсуждалось в связи с (Рисунок), сколько времени требуется, чтобы напряжение на конденсаторе достигло нуля? Это проблема?

Ссылаясь на (рисунок), начертите график зависимости разности потенциалов на резисторе от времени, показав не менее двух интервалов .Также нарисуйте график зависимости тока от времени для этой ситуации.

Длинный недорогой удлинитель подключается изнутри дома к холодильнику снаружи. Холодильник не работает как надо. В чем может быть проблема?

На (рисунке) показывает ли график, что постоянная времени для разрядки короче, чем для зарядки? Можно ли ожидать, что ионизированный газ будет иметь низкое сопротивление? Как бы вы отрегулировали, чтобы увеличить время между вспышками? Повлияет ли регулировка на время разряда?

Электронное устройство может иметь большие конденсаторы под высоким напряжением в секции питания, представляющие опасность поражения электрическим током, даже когда устройство выключено.Поэтому к такому конденсатору, как схематически показано на (рисунке), помещают «стравливающий резистор», чтобы сбрасывать с него заряд после выключения аппарата. Почему сопротивление прокачки должно быть намного больше, чем эффективное сопротивление остальной части цепи? Как это влияет на постоянную времени разряда конденсатора?

Разгрузочный резистор разряжает конденсатор в этом электронном устройстве после его выключения.

Проблемные упражнения

Устройство синхронизации в системе прерывистого режима работы стеклоочистителей автомобиля основано на постоянной времени и использует конденсатор и переменный резистор.В каком диапазоне необходимо производить изменения, чтобы получить постоянные времени от 2,00 до 15,0 с?

Кардиостимулятор срабатывает 72 раза в минуту каждый раз, когда конденсатор емкостью 25,0 нФ заряжается (от батареи, последовательно соединенной с резистором) до 0,632 полного напряжения. Каково значение сопротивления?

2,00 А и конденсатор могут быть соединены последовательно или параллельно, как и 25,0 А и резистор. Рассчитайте четыре возможные постоянные времени, если последовательно соединить результирующие емкость и сопротивление.

После двух постоянных времени, какой процент конечного напряжения, ЭДС, приходится на первоначально незаряженный конденсатор, заряжаемый через сопротивление?

Резистор, незаряженный конденсатор и ЭДС 6,16 В соединены последовательно. а) Чему равен начальный ток? б) Чему равна постоянная времени? в) Чему равен ток после одной постоянной времени? г) Чему равно напряжение на конденсаторе после одной постоянной времени?

Дефибриллятор сердца, используемый на пациенте, имеет постоянную времени 10.0 мс из-за сопротивления пациента и емкости дефибриллятора. а) Если дефибриллятор имеет емкость, каково сопротивление пути через пациента? (Вы можете пренебречь емкостью пациента и сопротивлением дефибриллятора.) (b) Если начальное напряжение равно 12,0 кВ, сколько времени потребуется, чтобы снизиться до ?

(а)

(б) 30,0 мс

Монитор ЭКГ должен иметь постоянную времени меньше, чем для возможности измерения изменений напряжения за небольшие интервалы времени.(a) Если сопротивление цепи (в основном из-за сопротивления грудной клетки пациента) равно , какова максимальная емкость цепи? (b) Будет ли трудно на практике ограничить емкость меньше значения, указанного в (а)?

(рисунок) показывает, как разрядный резистор используется для разрядки конденсатора после отключения электронного устройства, что позволяет человеку работать с электроникой с меньшим риском поражения электрическим током. а) Чему равна постоянная времени? б) Через какое время напряжение на конденсаторе уменьшится до 0.250% (5% от 5%) полной стоимости после начала разряда? (c) Если конденсатор заряжается до напряжения через сопротивление, рассчитайте время, необходимое для повышения до (это примерно две постоянные времени).

(а) 20,0 с

(б) 120 с

(в) 16,0 мс

Используя точную экспоненциальную обработку, найдите, сколько времени требуется, чтобы разрядить конденсатор через резистор до 1,00% его первоначального напряжения.

Используя точную экспоненциальную обработку, найдите, сколько времени требуется для зарядки первоначально незаряженного конденсатора емкостью 100 пФ через резистор до 90.0% от конечного напряжения.

Интегрированные концепции

Если вы хотите сфотографировать пулю, летящую со скоростью 500 м/с, очень короткая вспышка света, вызванная разрядом через лампу-вспышку, может ограничить размытие. Предполагая, что перемещение на 1,00 мм в течение одной константы является приемлемым, и учитывая, что вспышка приводится в действие конденсатором, каково сопротивление в импульсной трубке?

Интегрированные концепции

Мигающая лампа в рождественской сережке основана на разряде конденсатора через его сопротивление.Эффективная продолжительность вспышки составляет 0,250 с, в течение которых она производит в среднем 0,500 Вт из среднего 3,00 В. (а) Какую энергию она рассеивает? б) Сколько зарядов проходит через лампу? в) Найдите емкость. г) Чему равно сопротивление лампы?

Интегрированные концепции

Конденсатор, заряженный до 450 В, разряжается через резистор. а) Найдите постоянную времени. (b) Рассчитайте повышение температуры резистора, учитывая его массу 2,50 г и удельную теплоемкость , учитывая, что большая часть тепловой энергии сохраняется за короткое время разряда.(c) Рассчитайте новое сопротивление, предполагая, что это чистый углерод. (d) Представляется ли это изменение сопротивления значительным?

(а) 4,99 с

(б)

(в)

(г) №

Необоснованные результаты

(a) Рассчитайте емкость, необходимую для получения постоянной времени с резистором. б) Что неразумного в этом результате? (c) Какие предположения ответственны?

Создайте свою собственную проблему

Рассмотрим фотовспышку.Составьте задачу, в которой вы вычисляете размер конденсатора, хранящего энергию для лампы-вспышки. Среди факторов, которые следует учитывать, — напряжение, подаваемое на конденсатор, энергия, необходимая для вспышки, и соответствующий заряд, необходимый для конденсатора, сопротивление лампы-вспышки во время разряда и желаемая постоянная времени.

Создайте свою собственную проблему

Рассмотрим перезаряжаемый литиевый элемент, который будет использоваться для питания видеокамеры. Постройте задачу, в которой вы вычисляете внутреннее сопротивление ячейки при нормальной работе.Кроме того, рассчитайте минимальное выходное напряжение зарядного устройства, которое будет использоваться для подзарядки вашего литиевого элемента. Среди вещей, которые следует учитывать, — ЭДС и полезное напряжение на клеммах литиевого элемента, а также ток, который он должен подавать на видеокамеру.

Глоссарий

RC-цепь

схема, содержащая как резистор, так и конденсатор

конденсатор

электрический компонент, используемый для накопления энергии путем разделения электрического заряда на двух противоположных пластинах

емкость

максимальное количество электрической потенциальной энергии, которое может быть сохранено (или выделено) для данного электрического потенциала

RC-цепей

RC-цепей

РК Цепи

RC-цепь схема с резистором (R) и конденсатором (C).Резистивно-емкостные цепи часто используются в электронных устройствах. Они также играют важную роль в передаче электрических сигналов в нервные клетки.

Конденсатор может накапливать энергию, а резистор, включенный последовательно с ним, будет контролировать скорость, с которой он заряжается или разряжается. Это производит характерная зависимость от времени, которая оказывается экспоненциальной. Важнейшим параметром, описывающим временную зависимость, является «постоянная времени» R C . Дальновидный студент может догадаться об этом, просто заметив, что RC имеет размерность времени: (1 Ом) x (1 Фарад) = (1 секунда) .

Мы ограничим наши исследования следующей схемой, в которой переключатель можно перемещать между положениями a и b .

Начнем с обзора некоторых фактов о конденсаторах:

1. Заряд конденсатора не может измениться мгновенно . Ток определяется как I = Д В/ Д т .Отсюда изменение ответственный D Q = I Д т стремится к нулю как интервал времени Д т уходит в ноль.
2. Ток, протекающий в конденсатор в устойчивом состоянии, которое достигается через длительное время интервал равен нулю. Поскольку заряд накапливается на конденсаторе, а не течет через него заряд может накапливаться до такой степени, что напряжение V=Q/C уравновешивает внешнее напряжение подталкивает заряд к конденсатору.

При наличии конденсатора емкостью С последовательно с батареей напряжением В _б и резистор сопротивлением R , падение напряжения должно быть:

,

, который является заявлением о том, что напряжение, полученное на аккумуляторе, должно равняться напряжению падение на конденсаторе плюс падение напряжения на резистор.Уравнение, в котором скорость изменения величины (D Q/ D t ) пропорциональна количеству (D Q) всегда будет иметь экспоненциальное решение. Рассматриваем два экземпляра:

1. Выгрузка конденсатор : Конденсатор изначально подключен (переключатель в положении и ) в течение длительного времени, а затем отключается путем перемещения переключиться на b во время t = 0 .Затем конденсатор разряжается, оставляя конденсатор без заряда или напряжения после длительного время.

2. Зарядка конденсатор : Переключатель в положении b в течение длительного времени, позволяя конденсатору чтобы не было заряда. В момент времени t = 0 , переключатель изменен на и конденсатор заряжается.

Здесь, Q ₀ , В ₀ и I ₀ ток и напряжение заряда, конденсатор в момент после нажатия выключателя. Время t является характеристикой время распада, т = RC .При столкновении с RC проблема, наилучшая стратегия следующая:

1. Определите стоимость через конденсатор был непосредственно перед переключением брошенный. Так как заряд не может измениться мгновенно, это это заряд сразу после того, как переключатель брошен.

2. Решите, какой заряд долгое время после того, как переключатель брошен.

3. Выберите экспоненту бланк на оплату Q(t) , чтобы удовлетворить правильный начальный и конечный обвинения.

4. Напряжение на конденсатор можно найти через, V = Q/C . Напряжения на других элементах можно найти с помощью с помощью первого закона Кирхгофа.

5. Ток через конденсатор всегда должен распадаться и заканчиваться на нуле. То начальный ток обычно можно определить с помощью закона Ома, V=R I .

Характерное время t = RC говорит вам, что зарядка/разрядка медленнее с большим резистором или конденсатором. Это имеет смысл, потому что больший резистор препятствует протеканию тока; таким образом замедление зарядки/разрядки, а емкость большего размера держит больше заряда; поэтому требуется больше времени для зарядки.