חיבור קבלים טורי

חיבור קבלים מסוג

Series - סוללה הנוצרת על ידי שרשרת של קבלים.אין ענף, התפוקה של אלמנט אחד מחוברת לקלט הבא.

תהליכים פיזיים עם חיבור טורי

עם חיבור טורי של קבלים, החיוב של כל אחד הוא שווה ערך.בשל העיקרון הטבעי של האיזון.רק לוחות קיצוניים מחוברים למקור, אחרים מואשמים על ידי חלוקה מחדש של ההאשמות ביניהם.באמצעות שוויון, אנו מוצאים:

q = q1 = q2 = U1 C1 = U2 C2, שממנו אנו כותבים:

U1 / U2 = C2 / C1.

המתח בין קבלים מופץ ביחס הפוך לקיבוליות נומינלית.לסיכום, הן לפצות את המתח החשמל.בעת פריקה, העיצוב מסוגל לספק תשלום q לא משנה כמה קבלים מחוברים בסדרה.קיבולת הסוללה נמצאה בנוסחה:

C = q / u = q / U1 + U2, המחליפים את הביטויים שניתנו לעיל, ומובילים למכנה משותף:

1 / С = 1 / С1 + 1 / С2.

חישוב קיבולת הסוללה הכוללת של

כאשר הקבלים מחוברים בסדרה, ההוספה של היכולות הנומינליות מתווספות לסוללה.הפחתת הביטוי האחרון למכנה משותף, הפיכת שברים, אנו מקבלים:

C = C1C2 /( C1 + C2).

הביטוי משמש כדי למצוא את קיבולת הסוללה.אם יש יותר משני קבלים, הנוסחה הופך מסובך יותר.כדי למצוא את התשובה, ערכי הפנים מוכפלים יחד, המונה של השבר יוצא.במכנה לשים זוגיות עבודות של שתי העדות, עובר שילובים.בפועל, לפעמים נוח יותר לחשב באמצעות ערכים הפוכים.התוצאה היא יחידה מפוצלת.

הנוסחה היא פשוטה מאוד אם דירוגים הסוללה זהים.זה נדרש רק כדי לחלק את הדמות על ידי המספר הכולל של אלמנטים, קבלת הערך שהתקבל.המתח יחולק באופן שווה, ולכן, זה מספיק כדי לחלק את אספקת החשמל הדירוג באופן שווה למספר כולל.כאשר הסוללה מופעל על ידי 12 וולט, 4 טנקים, 3 וולט ייפול על כל אחד.

אנו נעשה פישוט אחד עבור המקרה כאשר דירוגים שווים, אחד קבלים מופעלת על מנת להתאים את התוצאה.אז המתח המרבי של כל אלמנט יכול להיות בערך על ידי חלוקת מתח המקור על ידי כמות מופחתת.התוצאה תהיה בשוליים ידועים לשמצה.באשר קיבולת משתנה, הדרישות הן הרבה יותר קשה.באופן אידיאלי, הערך התפעולי חופף את מתח המקור.

הצורך בחיבור טורי

במבט ראשון, הרעיון של חיבור קבלים עם סוללה באופן רציף ייראה חסר משמעות.היתרון הראשון הוא ברור: הדרישות עבור המתח המרבי של הצלחות נופלים.יותר מתח עבודה, מוצר יקר יותר.כמו כן, העולם נראה על ידי חובב רדיו בעלות מספר קבלים מתח נמוך, המבקשים להשתמש ברזל כחלק מעגל מתח גבוה.

חישוב המתח יעיל על ידי אלמנט באמצעות נוסחאות לעיל, אפשר בקלות לפתור את הבעיה הנשקף.הבה נבחן דוגמה לבהירות רבה יותר:

יש להתקין סוללה עם מתח של 12 וולט, שלושה טנקים עם ערכים נומינליים של 1, 2 ו 4 nF.מצא את המתח כאשר הסוללה מחוברת בסדרה.

פתרון:

כדי למצוא את שלושת הבלתי ידועים, טרחו לעשות כמות שווה של המשוואה.זה ידוע מן הקורס במתמטיקה גבוהה.התוצאה תיראה כך:

1. U1 + U2 + U3 = 12;
2. U1 / U2 = 2/1 = 2, שממנו אנו כותבים: U1 = 2U2;
3. U2 / U3 = 4/2 = 2, כאשר הוא נראה: U2 = 2U

לא קשה להבחין, אנו תחליף את שתי הביטויים האחרונים עבור הראשון, להביע 12 וולט דרך המתח של הקבל השלישי.מתברר:

4U3 + 2U3 + U3 = 12, מהמקום שבו אנו מוצאים, המתח של הקבל השלישי הוא 12/7 = 1.714 וולט, U2 - 3.43 וולט, U1 - 6.86 וולט.סכום המספרים נותן 12, כל אחד פחות מהמתח של סוללת האספקה.וככל שהפרש גדול יותר, קטן יותר המלים של השכנים.מכאן הכלל: בסדרה, קבלים נמוכים מראים מתח הפעלה גבוה יותר.עבור הסופיות, אנו מוצאים את הערך הנומינלי של הסוללה, ובמקביל אנו ממחישים את הנוסחה, שכן האמור לעיל מתואר באופן מילולי בלבד:

C = C1C2C3 /( C1C2 + C2C3 + C1C3) = 8 /( 2 + 8 + 4) = 8/14 = 571 pF.

הנומינלי הנובע פחות מכל קבל המהווה חיבור סדרה.הכלל מראה: ההשפעה המקסימלית על הקיבולת הכוללת היא קטנה יותר.לכן, אם יש צורך להתאים את הדירוג המלא של הסוללה, לא צריך להיות קבלים משתנה.אחרת, הפיכת בורג לא תהיה השפעה גדולה על התוצאה הסופית.

אנו רואים מכשול נוסף: לאחר התאמה, חלוקת המתח על פני הקבלים תשתנה.חישוב מקרים קיצוניים כך שהמתח אינו עולה על הערך התפעולי של רכיבי הסוללה.

תוכנה לחקר מעגלים חשמליים בנוסף למחשבונים מקוונים לחישוב חיבור הסדרה של קבלים, יש גם כלים חזקים יותר.המינוס הגדול של הכלים הזמינים לציבור נובע מהרתיעה של אתרים כדי לבדוק את קוד התוכנית, כלומר הם מכילים שגיאות.זה רע אם מיכל אחד נכשל, שבור על ידי תהליך של בדיקה מעגל התאספו כראוי.לא החסרון היחיד.לפעמים התוכנית היא הרבה יותר קשה להבין את מורכבות בלתי אפשרי.

במכשירים מסוימים, ישנם מסננים בתדירות גבוהה באמצעות קבלים, המחוברים מפל.לאחר מכן, בנוסף למעגל דרך הנגד לאדמה, נוצר חיבור של סדרה של קבלים על המעגל.בדרך כלל אין להחיל את הנוסחה המוצגת לעיל.זה נחשב, כל מפל של המסנן קיים בנפרד, התוצאה של האות עובר מתואר על ידי המאפיין משרעת תדר.גרף המראה עד כמה חזק את רכיב ספקטרלי של האות ינותק על הפלט.

מי שרוצה לעשות חישובים מקורבים מומלץ להכיר את חבילת התוכנה Workbench אלקטרוניקה של מחשב אישי.המבנה נעשה על פי תקנים באנגלית, לדאוג לקחת בחשבון את הניואנס: ייעודו של נגדים על המעגל החשמלי על ידי זיגזג שבור.הערכים, שמות האלמנטים יפורטו באופן זר.לא מפריע לשימוש של פגז, אשר מספק למפעיל עם הר של מקורות כוח מסוגים שונים.

והכי חשוב - אלקטרוניקה Workbench יאפשר לך להגדיר נקודות בדיקה על כל, במצב בזמן אמת, להסתכל על המתח, הנוכחי, הספקטרום, waveform.זה אמור להשלים את הפרויקט עם מד, מד מתח, והתקנים דומים אחרים.

עם חבילת תוכנה זו, אתה לדמות מצב, לראות כמה מתח טיפות על פני תא הסוללה.זה חוסך מ cumbersome חישובים, מאוד מאיץ את תהליך עיצוב מעגל.במקביל, שגיאות אינן נכללות.זה הופך להיות קל ופשוט להוסיף, להסיר קבלים עם הערכה מיידית תוצאות.

דוגמה לעבודה המסך מציג את שולחן העבודה 5200 Desktop Workbench עם דיאגרמת הקבלים המורכבת.כל אחד מהם עם קיבולת של 1 microfarad, אותם אלמנטים נלקחים למטרות הדגמה.כך שכולם יכולים בקלות לאמת את הנכונות.

אנחנו הראשונים להפנות את תשומת הלב שלנו למקור.מתח AC של 60 הרץ.במדינה של היזם, יש תקן שונה מזו הרוסית.מומלץ שתלחץ באמצעות לחצן העכבר הימני על המקור, בקר במאפיינים, הגדר:

1. תדר( תדר) הוא 50 הרץ במקום 60 הרץ.
2. הערך בפועל של מתח( מתח) הוא 220 וולט במקום 120.
3. שלב( שלב חיקוי תגובתיות) לקחת על פי הצרכים שלהם.

עבור primers זה יהיה שימושי להסתכל על המאפיינים של האלמנטים של הרשת.המקור הוא חופשי להגדיר את סובלנות המתח( אחוז סובלנות) באחוזים.זה מספיק כדי להוסיף אחד 1 kΩ נגד, המעגל הופך מסנן לעבור גבוה.מומלץ לא לפשט את הפעולות.שים את סימן הארקה הנכון, ודא: המעגל הוא טריוויאלי לחלוטין.אחרת, התוצאות יגרום לך לחשוב קשה במשך זמן רב.

המסנן בעל המסירה הגבוהה שמוצג על ידי המסך מגלה עלייה בתכונת משרעת התדר באזור 1 kHz.כאשר מציאת רוחב הפס צריך להיחשב: הסולם האנכי הוא לוגריתמי.לכן, לחתוך ברמה של 70% המקסימום אינו מתאים שבעה עשיריות גובה של החלק השטוח של השיא.AVID אוהדים יהיה מעוניין במאפיין התגובה בשלב, הממוקם בחלון למטה.

הגרף האחד והאחר נבנה מתפריט הניתוח תחת הקטע תדר AC.וגם כאן. .. פורייה.זמין כדי לראות את הספקטרום של אות המוצא.במקרה שלנו, לא יהיה שום דבר מעניין, שכן אספנו מסנן פסיבי משעמם, תנודה על הקלט הוא הרמוני.זה הרבה יותר מעניין לראות את הספקטרום של אות הדופק.

תרשים תגובה החלק החודשי מציג את התגובה לאספקת החזית של מתח האספקה.הגרף למעשה מראה את תהליך טעינת הסוללה, מהמקום שבו אנו מוצאים את הזמן קבוע ברמה של 0.7 מקסימום.Subletleties מובנים למי שרוצה להרכיב גלאי משרעת החלקה מסנן.כפי שניתן לראות מן התרשים, הערך הוא 250 μs.הפרמטר נקבע מהחלון כדלקמן:

1. זה נחשב כי במשך שלוש פעמים קבוע של המעגל את המטען של קבלים, הפרשות הוא כ 95%.
2. קל להבחין כי הנקודה היא באזור של 800 μs.
3. מחלקים את הערך לשלושה, אתה מקבל את הזמן קבוע של הסוללה של קבלים מחוברים סדרה.

בדרך אחרת, קבוע הזמן מחושב על ידי המוצר של ההתנגדות ואת סך קיבולת הסוללה.באמצעות נוסחאות לעיל, אנו מחשבים: C = 1 μF / 4 = 250 nF.זה נשאר להכפיל את הערך על ידי ohms 1000, אתה מקבל 250 μs.חבילת התוכנה אלקטרוניקה Workbench 5.12, עם שימוש מיומן, משחררת הרבה זמן פנוי.

קבל תוכנה לחשמל תוכנה

יש דעה באינטרנט: המחבר של אלקטרוניקה Workbench היא חברה בת פיתוח תוכנה של National Instruments Corporation.זה לא נכון.מחלון זכויות היוצרים של היישום הנזכר, ניתן לראות: הפיתוח נעשה על ידי מחלקת טכנולוגיות תמונה אינטראקטיבית.

היחידה האמורה הפכה עצמאית בשנת 1995.המחלקה התמקדה בחומרי פרסום והדרכה.Electronic Workbench מיועד לסטודנטים קנדים.אז מוצר התוכנה התפשט ברחבי העולם, לזמן מה בשם Multisim.

מוצר התוכנה המעודכן נמכר על ידי סוחרי הרשמי, הרשימה מוצגת על ידי האתר הרשמי של החברה הלאומית מכשירים: engussia.ni.com/contact.בזמן המחקר, בני המזל שקיבלו את הזכות לקנות תוכנה מבלי לעזוב את העיר, אנו קוראים לתושבי מוסקווה, סנט פטרסבורג.בהצלחה להחליט לפנות לנציגים הרשמיים, שבבים חדשים נוספו Multisim:

1. יותר מ 36,000 אלמנטים מעגלים.
2. יכולת לעצב לוחות מעגלים מודפסים המבוססים על המעגל המורכב.
3. אפשרויות ניתוח מתקדמות במקום האומללות המוצגת על ידי צילומי מסך, גרסה של 20 שנה.