Конденсатор резистор: Страница не найдена | Практическая электроника

Содержание

Конденсатор и резистор соединены параллельно

«- Я тебе как электрику объясняю: Надя спит с мужиками последовательно, а Света параллельно. Кто из них шмара вавилонская?
— Ну, Света наверное.
— Вот! А мне, как кладовщику, видится немного другое: “поблядушка обыкновенная” — 2 штуки! »

«- А теперь скажи мне отрок, как течёт электричество по проводам электрическим, и цепям рукотворным, последовательным да параллельным, от плюса к минусу со скоростью света в вакууме?
— С Божьей помощью, батюшка! С Божьей помощью. »

Ну да ладно, достаточно! Шутки — штуками, а пора бы уже дело делать. Так что «Копайте пока здесь! А я тем временем схожу узнаю — где надо. », а заодно набросаю пару-тройку калькуляторов на заданную тему.

Итак.
При последовательном соединении проводников сила тока во всех проводниках одинакова, при этом общее напряжение в цепи равно сумме напряжений на концах каждого из проводников.
При параллельном соединении падение напряжения между двумя узлами, объединяющими элементы цепи, одинаково для всех элементов, а сила тока в цепи равна сумме сил токов в отдельных параллельно соединённых проводниках.
Поясним рисунком с распределением напряжений, токов и формулами.

Рис.1

Расчёт проведём для 4 резисторов (проводников), соединённых последовательно или параллельно. Если элементов в цепи меньше, то оставляем лишние поля в таблице не заполненными.
Заодно, при желании узнать распределение значений токов и напряжений на каждом из элементов при последовательном и параллельном соединениях, есть возможность ввести величину общего напряжения в цепи U. А есть возможность не вводить.
Короче, все вводные, помеченные * — к заполнению не обязательны.

РАСЧЁТ СОПРОТИВЛЕНИЙ ПРИ ПАРАЛЛЕЛЬНОМ И ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОМ СОЕДИНЕНИИ
проводников

Теперь, что касается последовательных и параллельных соединений конденсаторов и катушек индуктивности.
Схема, приведённая на Рис.1 для проводников и резисторов, остаётся в полной силе и для катушек с конденсаторами, распределение напряжений и токов тоже никуда не девается, трансформируется лишь осмысление того, что токи эти и напряжения обязаны быть переменными.
Почему переменными?
А потому, что для постоянных значений этих величин — сопротивление конденсаторов составляет в первом приближении бесконечность, а катушек — ноль, соответственно и токи будут равны либо нулю, либо бесконечности, а для переменных значений иметь ярко выраженную зависимость от частоты.

Поэтому, для желающих рассчитать величины напряжений и токов в последовательных или параллельных цепях, состоящих из конденсаторов и катушек индуктивности, имеет полный смысл выяснить на странице ссылка на страницу значения реактивных сопротивлений данных элементов при интересующей Вас частоте и подставить эти значения в таблицу для расчёта проводников и резисторов. А в качестве общего напряжения в цепи — подставлять действующее значение амплитуды переменного тока.

Ну а теперь приведём таблицы для расчёта значений ёмкостей и индуктивностей при условии последовательного и параллельного соединений конденсаторов и катушек в количестве от 2 до 4 штук.
Расчёт поведём на основании хрестоматийных формул:

С = С 1 + С 2 +. + С n и 1/L = 1/L 1 + 1/L 2 +. + 1/L n для параллельных цепей и
L = L 1 + L 2 +. + L n и 1/С = 1/С 1 + 1/С 2 +. + 1/С n для последовательных.

Как и в предыдущей таблице вводные, помеченные * — к заполнению не обязательны.

РАСЧЁТ ЁМКОСТИ ПРИ ПАРАЛЛЕЛЬНОМ И ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОМ СОЕДИНЕНИИ
конденсаторов

Ну и в завершении ещё одна таблица.

РАСЧЁТ ИНДУКТИВНОСТИ ПРИ ПАРАЛЛЕЛЬНОМ И ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОМ СОЕДИНЕНИИ
катушек

Тут важно заметить, что приведённые в последней таблице расчёты верны только для индуктивно не связанных катушек, то есть для катушек, намотанных на разных каркасах и расположенных на значительных расстояниях друг от друга, во избежание, пересечения взаимных магнитных полей.

В разветвленной цепи, состоящей из параллельно соединенных резистора и конденсатора (рисунок 3.11а), напряжение

на обоих элементах схемы одинаково. Это напряжение создает в резисторе активный ток, совпадающий по фазе с напряжением: .

При этом ток в конденсаторе чисто реактивный (не имеет активной составляющей) и опережает напряжение на угол : , где — реактивная проводимость конденсатора. Векторная диаграмма для параллельного соединения резистора и конденсатора показана на рисунке 3.11,б. За основу диаграммы принят вектор напряжения , относительно которого строятся векторы токов.

Диаграмма так же имеет вид треугольника токов, из которого могут быть получены треугольники проводимостей и мощностей. В данном случае угол сдвига между током и напряжением

считается отрицательным, так как вектор общего тока цепи опережает вектор напряжения .

Рисунок 3.11 — Схема (а) и векторная диаграмма (б) цепи с параллельным соединением резистора и конденсатора

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Студент — человек, постоянно откладывающий неизбежность. 10600 —

| 7337 — или читать все.

91.146.8.87 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно

Общие сведения

Когда к цепи (рис. 6.2.1) с параллельным соединением резистора и конденсатора подается переменное синусоидальное напряжение, одно и то же напряжение приложено к обоим компонентам цепи.

Общий ток цепи I разветвляется на ток в конденсаторе I_C(емкостная составляющая общего тока) и ток в резисторе I_R(активная составляющая).

Между токами I, I_C и I_R существуют фазовые сдвиги, обусловленные емкостным реактивным сопротивлением X_C конденсатора. Они могут быть представлены с помощью векторной диаграммы токов (рис. 6.2.2).


Рис. 6.2.2	Рис. 6.2.3

Фазовый сдвиг между напряжением U цепи и током в резисторе I_Rотсутствует, тогда как между этим напряжением и током в конденсаторе I_C равен –90 0 (т.е. ток опережает напряжение на 90 0 ). При этом сдвиг между полным током Iи напряжением U цепи определяется соотношением междупроводимостями B_C и G. Разделив каждую сторону треугольника токов на напряжение, получим треугольник проводимостей (рис. 6.2.3).

В треугольнике проводимостей G=1/R, B_C=1/X_C, а Y представляет собой так называемую полную проводимость цепи в См, тогда как G – активная, а B_C– реактивная (емкостная) проводимости.

Из-за фазового сдвига между током и напряжением в цепях, подобных данной, простое арифметическое сложение действующих или амплитудных токов в параллельных ветвях невозможно. Но в векторной форме:I = I_R +I_C.

Расчет ведется по следующим формулам, вытекающим из векторной диаграммы и треугольника проводимости:

Действующее значение полного тока цепи

; I = U ¤ Z = UY.

Полная проводимость цепи

; Y = I ¤U = 1/Z ,

гдеZ— полное сопротивление цепи.

Угол сдвига фаз

j = arctg (I _C ¤ I_R) = arctg (B_C ¤ G).

Активная и реактивная проводимости

G = Y cosj; B_C = Y sinj.

Экспериментальная часть

Задание

Для цепи с параллельным соединением резистора и конденсатора измерьте действующие значения тока в резисторе I_R и конденсаторе I _C, полный ток I и вычислите угол сдвига фаз j, полное сопротивление цепи Z и емкостную реактивную проводимость B_C_.

Порядок выполнения работы

· Соберите цепь согласно схеме (рис. 6.2.4), подсоедините регулируемый источник синусоидального напряжения и установите его параметры: U = 5 В, f = 1 кГц.

· Выполните измерения U, I, I_C, I_R и занесите результаты в табл. 6.2.1. Если измерения производите виртуальными приборами, то измерьте также R, j, X_C, Z.

U, B	I, мА	I_С, мА	I_R, мА	j, град	R, Ом	X_C, Ом	Z, Ом	Примечание
Расчет
Вирт. Изм

· Вычислите и запишите в таблицу:

j = arctg (I _C ¤ I _R) =

Активные проводимость цепи и сопротивление цепи

G = I_R ¤ U ; R = U ¤ I_R.

Емкостные реактивные проводимость и сопротивление цепи

Полные проводимость и сопротивление цепи

; Z = 1 ¤ ÖY.

· Сравните результаты вычислений с результатами виртуальных измерений (если они есть).

· Постройте векторную диаграмму токов (рис. 6.2.5) и треугольник проводимостей (рис. 6.2.6).

Рис. 6.2.5 Рис. 6.2.6

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Последовательная RC-цепь

Рассмотрим последовательную RC-цепь, состоящую из последовательно соединенных резистора и конденсатора.

Напряжение на зажимах цепи

По второму закону Кирхгофа это же напряжение можно определить как сумму падений напряжений на резисторе и конденсаторе

где

Тогда первое выражение можно переписать в следующем виде

Ток в цепи равен

Подставив в выражение выше, и выполнив интегрирование, получим

Напряжение на резисторе равно

Напряжение на конденсаторе

Как видно из последнего выражения напряжение на конденсаторе отстает от тока на угол π/2.

Реактивное (емкостное) сопротивление конденсатора равно

С уменьшением частоты емкостное сопротивление конденсатора увеличивается. При постоянном токе оно равно бесконечности, так как частота равна нулю.

Сдвиг фаз в последовательной RC – цепи можно определить по формуле

Полное сопротивление RC-цепи

Амплитудное значение тока

Рассмотрим пример решения задачи с RC-цепью

Полное сопротивление последовательной RC– цепи равно 24 Ом. Напряжение на резисторе равно 10 В, а его сопротивление 20 Ом. Найдите С, Uc, U, I, сдвиг фаз φ. Постройте векторную диаграмму.

Найдем ток, протекающий через резистор. Так как соединение последовательное, то этот ток будет общим для всей цепи.

Зная ток и сопротивление цепи, найдем напряжение

Емкостное сопротивление конденсатора

Зная сопротивление, найдем напряжение и емкость

Сдвиг фаз

Построим векторную диаграмму RC – цепи, при этом учитываем, что напряжение на конденсаторе отстает от тока (это видно по знаку сдвига фаз).

Сначала откладывается вектор тока в цепи, затем напряжение на резисторе и напряжение на конденсаторе. Затем строится вектор общего напряжения как сумма векторов напряжений на конденсаторе и на резисторе.

Читайте также – Последовательная RL-цепь

854849 Модуль RC M53, резистор+конденсатор, 110_240VAC/DC, серый, для GZT, GZM, GZS, GZMB, ES32

ПОСТАВЩИК: ООО “Локальные системы НН”
Адрес: РФ, 603081, г.

Нижний Новгород, ул.Корейская, оф.42А;
Телефон: +7 831 431-06-66
ИНН: 5261105617 / КПП: 526101001
Банковские реквизиты:
р/с 40702810029080000889 в АО “Альфа-Банк” код 270 г. Нижний Новгород
БИК 042202824

Модуль RC M53, резистор+конденсатор, 110_240VAC/DC, серый, для GZT, GZM, GZS, GZMB, ES32

Артикул: 854849

Категория:: Реле
Производитель:: Relpol

Единицы измерения:: шт
Количество в упаковке:: 20

Доступное количество:

На складе 920 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 : 110. .240
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 НН”.

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 РФ 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: +7 831 431-06-66.

похожие товары

с этим товаром покупают

Коммерческое предложение действительно на 16.05.2021 г.

Товар успешно добавлен в корзину

что делают резистор/конденсатор/диод в обвязке усилительного каскада SimpleDriver / SimpleTesla / Сообщество разработчиков электроники

Буквально на днях был задан порос на форумчике: “почему если используются P и N-канальные транзисторы – просто не соединить выход UCC37324 с базами FDD8424?“. Это хороший вопрос!

Схемка из резистора/конденсатора/диода, или R/C/D — это офигенски хитроумная штука, я бы сам не догадался что так можно, не придумай её кто-нибудь до меня. Если вы тоже всегда задумывались что делают эти 3 комопнента – добро пожаловать под кат, там настоящая магия. 🙂

И так, на вполне конкретный вопрос можно сразу дать конкретный ответ:
Она позволяет рулить пуш-пулом, который находится под более высоким напряжением, нежели сигнал которым он управляется.

На данный момент усилительный каскад из полевых пуш-пуллов используется в двух устройствах –

ST3 и SD, причём как видно на картинке ниже – ST3 успешно справляется со своей работой без R/C/D цепей на затворах IRF7105. Сигнал действительно идёт напрямую от UCC’шки и к соединённым затворам P-N канальных транзисторов(если опустить наличие формирователей dead-time):

Такой вариант работает в ST3 т.к. и на UCC’шках, и на шуп-пулах IRF7105 одинаковое напряжение – они запитаны от 9 вольт. В то же время усилительный каскад SD запитан от 12В на UCC’шках, и от 18-24В на FDD’шках 8424 – здесь уже не обойтись без волшебной схемки.

И так, почему не работает полевой пуш-пулл будучи запитанным от большего напряжения?
Дело в том, что P-канальный MOSFET не просто откликается инвертированно на проложенное к затвору напряжение(т.е. 0 вольт — открыто, 12В — закрыто), он откликается нормально, и «смотрит» управляющее напряжение тоже от затвора и до истока,

но вот только исток на схеме у P-канальников сверху. 😀

Т.е. когда пуш-пулл включён как на схемке SimpleDriver(запитан от 18В, а с UCC’шки приходит 12В) — для открытия/закрытия верхнего P-канальника у того на затворе должно быть 18-6 вольт относительно земли схемы(при 18 вольт транзистор открыт, при 6 вольт он закрыт). Так потому, что если смотреть наоборот от питания пуш-пула – при 6В относительно земли на затворе будет как раз 12В относительно истока P-канальника.

Что произойдёт если при 18В на питании подать на оба затвора по 12В, без R/C/D — относительно питания на P-канальнике будет всего 6В, он будет полуоткрытым, пуская сквозняк через оба транзистора когда открыт нижний N-канальник.

Как работает схемка R/C/D:

На самом деле хитро — в начале конденсатор C21 заряжается через резистор R22 от питания пуш-пула, это же напряжение оказывается на затворе P-канальника и держит его закрытым.

Хитрость в том, что конденсатор C21 нижним концом висит не на земле, а на затворе N-канальника, куда напрямую подключен выход драйвера UCC с его 12В.
Реально конденсатор сам относительно себя заряжается чисто на разницу между питанием драйвера и пуш-пула, в нашем случае 6 вольт. Когда с драйвера выходят 12В — на верхнем конце конденсатора, и собственно затворе P-канальника оказываются 18 вольт, но когда с драйвера выходит 0 вольт — конденсатор оказывается посаженным на землю через транзистор в UCC’шке, и на затворе P-канальника становятся те самые, нужные нам 6 вольт, которые относительно истока P-канала 12 вольт.

Для наглядности — реальная осциллограмма с затворов P-канальника и N-канальника FDD’шки на SimpleDriver:

Да, если вам кажется что что-то неправильно с заполнением у P-канальника — это так надо. 🙂
Из-за инвертированной природы P-каналов — большее заполнение это на самом деле меньшее заполнение, и обеспечивается оно специально RD-цепочками для обеспечения dead-тайма дабы пуш-пулл не сквозил.

Зачем нужен диод:

Ах да. Он нужен затем, что когда UCC’шка подтягивает конденсатор к земле — тот по прежнему продолжает заряжаться от питания пуш-пула через резистор.
Когда UCC’шка обратно подаёт 12В на нижний конец конденсатора — его напряжение на верхнем конце становится напругой пуш-пула + то насколько он успел зарядиться.
Т.е. напряжение затвора P-канальника на короткий момент выше выше чем питание всего пуш-пула. Диод в данном случае подтягивает затвор P-канальника к питанию, и излишек сжирается стабилизатором на 18 вольт. Без диода напруга на P-канальном затворе медленно бы выросла до 24-х вольт(18В + 6В разница с напряжением UCC’шки).

Ограничения схемы:

На последок, каким бы суперским не казалось решение — стоит упомянуть о его ограничениях.

Дело в том, что любая резисторно-конденсаторная цепочка будет иметь некую временную RC характеристику, что в данном случае выльется:

1. Схема имеет нижний предел по частоте, т.к. уже упоминалось — конденсатор по прежнему заряжается когда с UCC’шки выходит 0.
Она не умеет усиливать постоянный сигнал, только периодически изменяющийся. При подаче постоянной 0 с UCC’шки – открытый P-канальник сам по себе закроется через время т.к. посаженный на землю конденсатор C21 медленно зарядится до 18В;
2. При первом старте конденсатор ещё не заряжен, и ему потребуется время дабы зарядится через резистор до разницы между питанием UCC’шек и FDD’шек.
Пока это время не наступило — пуш-пулл будет работать со сквозняками. Оптимальный выбор R и C обычно сокращает это время до первых нескольких периодов переключения.
Но если резистор будет слишком большим — это может затянуться на долгое время, во время которого FDD’шка будет греться.

Уверен, можно вывести формулы и алгоритм просчёта R/C/D цепочки под рабочую частоту/напряжения/параметры усилительного каскада, но я обычно строил схемку в симуляторе и игрался со значениями пока не выводились относительно оптимальные. Если кто захочет разработать формулы и алгоритм – я буду рад добавить их в статейку. 🙂

Ну, примите мои поздравления – теперь вы точно знаете зачем нужны те 3 волшебные детальки на входе пуш-пулла, и сможете применять это решение в своих усиленных драйверах затворов. 🙂
*звук party blower*

Разряд конденсатора с выделением тепла

Переходные процессы – сложная тема, сложная даже для студентов, тем более – для школьников. Помните: постоянный ток не протекает через конденсатор. Напряжение на конденсаторе определяется его подключением: если параллельно резистору – то напряжение такое же, как на резисторе, если последовательно с источником – то конденсатор зарядится до ЭДС источника, после чего ток исчезнет. Если дать конденсатору возможность разрядиться – то энергия, запасенная в нем, превратится в тепло на резисторе.

Задача 1. Источник постоянного тока с ЭДС В и внутренним сопротивлением Ом подсоединен к параллельно соединенным резисторам Ом, Ом и конденсатору. Определите емкость конденсатора С, если энергия электрического поля конденсатора равна мкДж.

К задаче 1

Определить емкость легко из энергии конденсатора, только надо знать напряжение:

Объединим резисторы в один:

Ток в неразветвленной части цепи равен

Напряжение на внутреннем сопротивлении тогда равно

Тогда на резисторах и конденсаторе напряжение

Емкость равна

Ответ: мкФ.
Задача 2. Источник постоянного напряжения с ЭДС 100 В подключен через резистор к конденсатору переменной емкости, расстояние между пластинами которого можно изменять (см. рис. ). Пластины медленно раздвинули. Какая работа была совершена против сил притяжения пластин, если за время движения пластин на резисторе выделилось количество теплоты 10 мкДж и заряд конденсатора изменился на 1 мкКл?

К задаче 2

У конденсатора была энергия до того, как пластины раздвинули – пусть . И после тоже была – пусть . В процессе раздвижения пластин совершили работу (которую надо найти), и, так как заряд уменьшился (а он именно уменьшился, так как напряжение осталось тем же), то источник тоже совершил работу. Поэтому закон сохранения энергии запишется так:

Заряд на конденсаторе сначала: , потом – . Тогда изменение заряда равно

Работа источника

Тогда наш закон сохранения можно переписать:

Ответ: 60 мкДж

Задача 3. Заряженный конденсатор мкФ включен в последовательную цепь из резистора Ом, незаряженного конденсатора мкФ и разомкнутого ключа К (см. рис.). После замыкания ключа в цепи выделяется количество теплоты мДж. Чему равно первоначальное напряжение на конденсаторе ?

К задаче 3

Первоначально на конденсаторе есть заряд:

После замыкания ключа заряд разделится:

Но напряжение на конденсаторах одно и то же:

Тогда

Откуда:

Энергия до замыкания, запасенная в конденсаторе , сохраняется:

Ответ:

Задача 4. В электрической схеме, показанной на рисунке, ключ К замкнут. ЭДС батарейки В, сопротивление резистора Ом, заряд конденсатора 2 мкКл. После размыкания ключа К в результате разряда конденсатора на резисторе выделяется количество теплоты 20 мкДж. Найдите внутреннее сопротивление батарейки .

К задаче 4

Сначала на конденсаторе напряжение такое же, как на резисторе (потому что они включены параллельно):

Определим ток. Он замыкается в контуре , потому что постоянный ток не течет через конденсатор:

Тогда напряжение на резисторе и конденсаторе:

С другой стороны, когда ключ разомкнется, вся энергия, запасенная в конденсаторе, рассеется в виде тепла через резистор:

То есть

Приравняем:

А внутреннее сопротивление равно

Ответ:

Конденсатор, виды соединений конденсаторов, RC-цепь.

На нашем сайте вышел обновленный курс по электронике! Мы рады предложить Вам новые статьи по этой теме:

Итак, продолжаем изучать основы электроники и сегодня мы рассмотрим еще один основополагающий элемент – а именно конденсатор. Также в этой статье мы рассмотрим дифференцирующую и интегрирующую RC-цепи.

Упрощенно можно сказать, что конденсатор – это резистор, но не обычный, а зависящий от частоты. И если в резисторе ток пропорционален напряжению, то в конденсаторе ток пропорционален не просто напряжению, а скорости его изменения. Конденсаторы характеризуются такой физической величиной как емкость, которая измеряется в Фарадах. Правда 1 Фарад – это очень большая емкость, обычно емкости измеряются в нанофарадах (нФ), микрофарадах (мкФ), пикофарадах (пФ) и т. д.

Как и в статье про резисторы, давайте сначала рассмотрим параллельное и последовательное соединения конденсаторов.

Параллельное соединение конденсаторов:

Общая емкость в случае параллельного соединения конденсаторов будет равна: C_0 = C_1 + C_2 + C_3.

Последовательное соединение конденсаторов:

Общая емкость в случае последовательного соединения конденсаторов будет такой: \frac{1}{C_0} = \frac{1}{C_1} + \frac{1}{C_2} + \frac{1}{C_3}.

С соединениями конденсаторов между собой, в принципе, все понятно, особо нечего пояснять, так что двигаемся дальше! А дальше мы будем рассматривать соединение резистора и конденсатора, именуемое RC-цепочкой. {-t\medspace/\medspace RC}

То есть разряд и заряд конденсатора происходит по экспоненциальному закону, вот смотрите на графики:

Как видите, тут отдельно отмечено значение времени τ. Запомните обязательно эту величину – это постоянная времени RC-цепи и равна она: \tau = RC. На графиках обозначено, на сколько процентов заряжается/разряжается конденсатор за это время. Есть, кстати, полезное практическое правило – за время, равное пяти постоянным времени RC-цепи, конденсатор заряжается или разряжается на 99%, ну то есть можно считать, что полностью.

Что же все это значит и в чем фишка конденсаторов?

А все просто, дело в том, что если на конденсатор подать постоянное напряжение, то он просто зарядится и все, а вот если приложенное напряжение будет переменным, тут то все и начнется. Конденсатор будет то разряжаться, то заряжаться, соответственно в цепи будет бегать ток. А в итоге мы получаем важный вывод – через конденсатор легко протекает переменный ток, а вот постоянный не может. Поэтому одно из самых важных предназначений конденсатора – разделить постоянную и переменную составляющие тока в цепи.

С этим разобрались, а теперь пара слов о дифференцирующих и интегрирующих RC-цепях.

Дифференцирующая RC-цепь.

Дифференцирующую цепочку еще называют ФВЧ – фильтром высоких частот, ее схема представлена ниже:

Как следует из названия, да, собственно, это видно и по схеме – RC-цепь не пропускает постоянную составляющую, а переменная преспокойно себе проходит через конденсатор на выход. Опять же название намекает, что на выходе мы будем получать дифференциал входной функции. Давайте попробуем подать на вход дифференцирующей цепи прямоугольный сигнал и посмотрим, что будет на выходе:

Когда на входе напряжение не меняется – на выходе ноль, так как дифференциал есть не что иное, как скорость изменения функции. Во время скачков напряжения на входе производная велика и на выходе мы наблюдаем всплески. Все логично 🙂

А что же нам подать на вход данной RC-цепи, если мы хотим получить на выходе прямоугольные импульсы? Правильно – пилообразное напряжение. Так как пила состоит из линейных участков, каждый из которых на выходе даст нам постоянный уровень, соответствующий скорости изменения напряжения, то в совокупности на выходе дифференцирующей RC-цепочки мы получим прямоугольные импульсы.

Интегрирующая RC-цепь.

Теперь пришло время интегрирующей цепочки. Также ее называют фильтром низких частот. По аналогии несложно догадаться, что интегрирующая цепь пропускает постоянную составляющую, а переменная уходит через конденсатор и не проходит на выход. Схема имеет следующий вид:

Если немножко вспомнить математику и записать выражения для напряжений и токов, то окажется что напряжение на выходе представляет собой интеграл входного напряжения. Из-за этого цепь и получила свое название 🙂

Итак, мы рассмотрели очень важные и на первый взгляд, несложные схемы. Важно сразу понять, как все это работает и зачем все это вообще надо, чтобы впоследствии при решении конкретных задач сразу видеть подходящее схемотехническое решение. И на этом на сегодня заканчиваем, до скорой встречи в следующих статьях, если возникли какие-либо вопросы, обязательно спрашивайте, постараюсь помочь!

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)

И резистор, и конденсатор представляют собой пассивные компоненты , которые используются в электрических и электронных схемах. Однако решающее различие между резистором и конденсатором заключается в том, что резистор – это элемент, который рассеивает электрический заряд или энергию. Напротив, конденсатор – это элемент, который хранит электрический заряд или энергию.

В основном, резистор используется для ограничения протекания тока через цепь.Однако работа конденсатора несколько отличается от работы резистора, поскольку он обычно накапливает заряд и высвобождает накопленный заряд всякий раз, 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

Таблица сравнения
Определение
Ключевые отличия
Заключение

Сравнительная таблица

Параметр	Резистор	Конденсатор
Определение	Используется для ограничения потока носителей заряда в цепи.	Используется для хранения зарядов в цепи.
Символ
Единица	Сопротивление резистора измеряется в омах.	Емкость конденсатора измеряется в фарадах.
Уравнение	R = V / I	C = Q / V
Использует	В прецизионных схемах, логических схемах, РЧ-схемах и т. Д.	В приложениях генерации сигналов, фильтрации, блокировки и обхода.

Определение резистора

Резистор – это основной компонент электрических и электронных схем. Он препятствует или блокирует прохождение электрического тока по цепи. По сути, сопротивление резистора – это энергия, рассеиваемая резистором, когда через него протекает ток.

Его единица измерения Ом , а его символ Ом .

На рисунке ниже показано условное изображение резистора:

В основном используется для ограничения скорости заряда конденсатора; он также помогает регулировать частотную характеристику радиочастотных цепей.Кроме того, последовательная комбинация резисторов действует как делитель напряжения для схемы.

Теперь возникает вопрос, как это работает :

Когда резистор включен в цепь, он поглощает электрическую энергию, которая затем рассеивается в виде тепла. Таким образом, резистор контролирует поток заряда.

Все резисторы обладают двумя специфическими характеристиками; один – его сопротивление, которое измеряется в омах, а другой – рассеиваемая мощность, измеряемая в ваттах.

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

Тогда по закону Ома:

V = I. R

R = V / I

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

Фиксированный резистор: В резисторе фиксированного типа значение сопротивления, предлагаемого резистором цепи, является фиксированным и неизменным.

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

Определение конденсатора

Конденсатор также является основным электронным компонентом, способным накапливать электрический заряд. Это в основном достигается за счет использования внешнего приложенного напряжения, которое появляется на нем.

Здесь на рисунке показано символическое представление конденсатора:

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

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

Конденсатор можно рассматривать как 2 проводящие пластины, разделенные диэлектрической средой. Кроме того, диэлектрический материал должен быть плохим проводником или изолятором.

Это показано на рисунке ниже:

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

Из-за этих отложенных зарядов пластины становятся нейтрально заряженными, и по достижении стабильного состояния ток не может проходить через них. Следовательно, в нем хранится заряд.

Емкость конденсатора определяется как:

C = 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 регулируется во время работы схемы.

Переменный конденсатор : Как и резисторы, емкость конденсаторов также регулируется при подключении к любой цепи.

Ключевые различия между резистором и конденсатором

Резистор – это компонент, который в основном препятствует прохождению тока через цепь, чтобы поддерживать надлежащее напряжение или ток через нее. Напротив, конденсатор – это компонент, который накапливает заряды или энергию в электрическом поле, создаваемом приложенным извне потенциалом.
Сопротивление – это количество энергии, рассеиваемой резистором. В то время как емкость – это в основном количество заряда, накопленного конденсатором.
Сопротивление резистора равно R = V / I . Принимая во внимание, что емкость конденсатора задается как C = Q / V .
Единица измерения сопротивления резистора – Ом. В отличие от этого, единица измерения емкости конденсатора – фарады.
в основном используются в прецизионных схемах, радиочастотных и логических схемах и т. Д.В то время как конденсаторы используются для генерации сигналов, фильтрации, блокировки и обхода.

Заключение

Итак, 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 схеме.

Резисторы, конденсаторы и индукторы

– Science4Fun

Электрические цепи используются для обеспечения пути прохождения электрического тока.Обычно в них используются три основных электрических компонента: резисторы, конденсаторы и изоляторы. Они влияют на электрический ток и изменяют поведение цепи.

Резистор

Резистор – это электрический компонент, который имеет определенное сопротивление. Сопротивление – это мера сопротивления электрическому току. Чем больше сопротивление резистора, тем меньший ток будет проходить через него. Сопротивление измеряется в единицах, называемых Ом, и обозначается греческим символом Ω (омега).

Обозначение резистора

Сопротивление определяется по закону Ома. Это говорит о том, что сопротивление в омах равно напряжению, деленному на ток.

Сопротивление = напряжение / ток

R = V / I

Резисторы представлены зигзагообразной линией в электрической цепи, а в уравнениях используется буква «R».

Конденсатор

Электрический ток – это поток электрических зарядов, очень похожий на поток воды. Поскольку вода может храниться, можно также накапливать заряды.Электрический компонент, в котором хранятся электрические заряды, называется конденсатором. Способность конденсатора накапливать заряд называется емкостью, которая измеряется в «Фарадах» и обозначается сокращенно «F». Чем больше емкость конденсатора, тем больше в нем может храниться электрического заряда. Конденсаторы представлены двумя параллельными пластинами в электрической цепи.

Обозначение конденсатора

Емкость конденсатора определяется по формуле:

Емкость = накопленный заряд / напряжение

C = q / V; q = накопленный заряд

В = напряжение конденсатора

Индуктор

Противодействие изменению тока называется индуктивностью, а электрический компонент, который имеет индуктивность, называется индуктором.Индукторы похожи на короткие замыкания на постоянный ток, потому что постоянный ток не меняет величины. Но индукторы, как резистор, противодействуют переменному току. Потому что переменный ток постоянно меняет величину и полярность.

Обозначение индуктивности

Индуктивность измеряется в генри и обозначается аббревиатурой « H ». Но в уравнениях он обозначается как « L ». Обозначение катушки индуктивности:

Интересные факты

Проводимость, обозначенная буквой «G», противоположна сопротивлению.
Резисторы – основной компонент любой электронной схемы.
Конденсаторы не хранят электрические заряды переменного тока. Потому что они постоянно накапливают и истощают заряды при изменении полярности переменного тока.

Конденсатор против резистора – в чем разница?

Конденсатор

Конденсатор – это пассивный двухконтактный электрический компонент, который накапливает потенциальную энергию в электрическом поле. Эффект конденсатора известен как емкость. Хотя некоторая емкость существует между любыми двумя электрическими проводниками, находящимися поблизости в цепи, конденсатор – это компонент, предназначенный для добавления емкости в схему.Конденсатор изначально назывался конденсаторным.

Физическая форма и конструкция практических конденсаторов сильно различаются, и обычно используются многие типы конденсаторов. Большинство конденсаторов содержат по крайней мере два электрических проводника, часто в виде металлических пластин или поверхностей, разделенных диэлектрической средой. Проводником может быть фольга, тонкая пленка, металлический валик или электролит. Непроводящий диэлектрик увеличивает зарядную емкость конденсатора. Материалы, обычно используемые в качестве диэлектриков, включают стекло, керамику, пластиковую пленку, бумагу, слюду и оксидные слои.Конденсаторы широко используются в составе электрических цепей многих распространенных электрических устройств. В отличие от резистора, идеальный конденсатор не рассеивает энергию.

Когда два проводника испытывают разность потенциалов, например, когда к батарее подсоединен конденсатор, на диэлектрике возникает электрическое поле, в результате чего чистый положительный заряд собирается на одной пластине, а чистый отрицательный заряд накапливается на другой пластине. . Фактически через диэлектрик не протекает ток, однако через цепь источника идет поток заряда.Если условие поддерживается достаточно долго, ток через цепь источника прекращается. Однако, если на выводы конденсатора подается изменяющееся во времени напряжение, источник испытывает постоянный ток из-за циклов зарядки и разрядки конденсатора.

Емкость определяется как отношение электрического заряда на каждом проводе к разности потенциалов между ними. Единицей измерения емкости в Международной системе единиц (СИ) является фарад (Ф), определяемый как один кулон на вольт (1 Кл / В).Значения емкости типичных конденсаторов для использования в общей электронике варьируются от примерно 1 пикофарада (пФ) (10-12 Ф) до примерно 1 миллифарада (мФ) (10-3 Ф).

Емкость конденсатора пропорциональна площади поверхности пластин (проводников) и обратно пропорциональна зазору между ними. На практике диэлектрик между пластинами пропускает небольшой ток утечки. Он имеет предел напряженности электрического поля, известный как напряжение пробоя. Проводники и выводы создают нежелательную индуктивность и сопротивление.

Конденсаторы широко используются в электронных схемах для блокировки постоянного тока и пропускания переменного тока. В сетях аналоговых фильтров они сглаживают выходной сигнал источников питания. В резонансных цепях они настраивают радио на определенные частоты. В системах передачи электроэнергии они стабилизируют напряжение и поток мощности. Свойство хранения энергии в конденсаторах использовалось в качестве динамической памяти в ранних цифровых компьютерах.

Резистор

Резистор – это пассивный двухконтактный электрический компонент, который реализует электрическое сопротивление как элемент схемы.В электронных схемах резисторы используются, среди прочего, для уменьшения протекания тока, регулировки уровней сигналов, разделения напряжений, смещения активных элементов и завершения линий передачи. Резисторы большой мощности, которые могут рассеивать много ватт электроэнергии в виде тепла, могут использоваться как часть управления двигателями, в системах распределения энергии или в качестве испытательных нагрузок для генераторов.

Постоянные резисторы имеют сопротивление, которое незначительно изменяется в зависимости от температуры, времени или рабочего напряжения. Переменные резисторы можно использовать для регулировки элементов схемы (например, регулятора громкости или регулятора яркости лампы) или в качестве датчиков тепла, света, влажности, силы или химической активности.

Резисторы являются обычными элементами электрических сетей и электронных схем и повсеместно используются в электронном оборудовании. Практические резисторы как дискретные компоненты могут состоять из различных соединений и форм. Резисторы также реализованы в интегральных схемах.

Электрическая функция резистора определяется его сопротивлением: обычные коммерческие резисторы производятся в диапазоне более девяти порядков величины. Номинальное значение сопротивления находится в пределах производственного допуска, указанного на компоненте.

Резисторы сброса пускового конденсатора

Резисторы сброса пускового конденсатора

Резистор пускового конденсатора (также называемый «спускным резистором») используется для сброса остаточного напряжения в пусковом конденсаторе после того, как он был удален из цепи двигателя после запуска. Не во всех пусковых конденсаторах используются резисторы, поскольку есть другие способы уменьшить остаточное напряжение в конденсаторе.

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

Технические характеристики и выбор продукции

Использование для пусковых конденсаторов:
Напряжение: от до 330 В
Емкость: от до 1200 мкФ
Тип монтажа: Пайка
Диаметр корпуса резистора: 0.1255 дюймов
Длина корпуса резистора: 0,363 дюйма
Общая длина (включая выводы): 2,363 дюйма
Длина вывода: 1 дюйм на сторону
Диаметр вывода: 0,19 дюйма

Ознакомьтесь с нашей подборкой резисторов пусковых конденсаторов. Все цены указаны с учетом , бесплатная доставка включена.

Замена резистора

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

Просмотрите наш видеоурок о том, как установить резистор сброса пускового конденсатора.

электрических цепей – Ток при параллельном соединении конденсатора и резистора?

Интересно то, что OP не включал принципиальную схему ( 3 ), что, возможно, является более знакомой ситуацией?

В цепи 1 резистор $ S $ равен нулю, а в цепи 3 резистор $ P $ бесконечен, поэтому схемы 1 и 3 являются вариациями схемы 2 .

Во всех трех цепях конденсатор $ C $ вначале остается незаряженным, и конечное значение напряжения на конденсаторе достигает постоянного значения, определяемого значениями напряжения питания $ V $ и сопротивлениями резисторов.

Для цепей 1 и 3 конечное напряжение на конденсаторе составляет $ V $, в то время как для цепи 2 конечное напряжение составляет $ \ left (\ frac {P} {P + S} \ right) \, В $ с цепочкой резисторов, выступающих в качестве делителя потенциала.
Обратите внимание, что как $ S \ to 0 $, тогда $ \ left (\ frac {P} {P + S} \ right) \, V \ to V $, который является контуром 1 , и как $ P \ to \ infty $, затем $ \ left (\ frac {P} {P + S} \ right) \, V \ to V $, который представляет собой схему 3 .

В каждой цепи напряжение на конденсаторе будет равно $ V _ {\ rm C} (t) = V _ {\ rm final} \ left (1 – \ exp \ left (\ frac t \ tau \ right) \ right ) $, где $ \ tau $ – постоянная времени схемы.

Постоянная времени представляет собой произведение значения емкости и значения сопротивления, $ R _ {\ rm effective} C _ {\ rm effective} $.

Для контура 3 постоянная времени равна $ SC $, а для контура 1 постоянная времени равна 0 $, а для контура 2 будет находиться где-то между этими двумя значениями.

Ток в конденсаторной ветви цепи $ I _ {\ rm C} (t) = I _ {\ rm initial} \ exp \ left (\ frac t \ tau \ right) $, где $ I _ {\ rm initial} = \ frac VS $, поскольку изначально все напряжение питания должно быть на резисторе $ S $, поскольку на конденсаторе нет напряжения.

Я пытаюсь показать, что знание того, что происходит в цепи 3 , можно использовать для прогнозирования того, что происходит в цепях 1 и 2 .

Найти постоянную времени $ \ tau $ для каждой цепи немного сложнее.

Предположим, что источника напряжения нет, конденсатор заряжен и при замкнутом переключателе конденсатор разряжается.
Постоянная времени схемы равна $ \ left (\ frac {SP} {S + P} \ right) \, C $, где $ \ left (\ frac {SP} {S + P} \ right) $ – действующий из двух резисторов сопротивлением $ S $ и $ P $, включенных параллельно.

Это также постоянная времени цепи, когда конденсатор заряжается, давая $ \ tau \ to 0 $ как $ S \ to 0 $, что соответствует схеме 1 и $ \ tau \ to SC $ как $ P \ to \ infty $, который является контуром 3 .

Это не доказательство, которое можно сделать с помощью анализа схем, а способ получить «ответ», используя ранее полученные знания.

Возможно, мой ответ также показывает, что, возможно, лучше включить в анализ «лишние» компоненты, а затем посмотреть, что произойдет, если их значение будет очень маленьким или очень большим?
Такой подход поможет с невозможностью достичь бесконечного тока и невозможным мгновенным изменением тока за счет включения в цепь «паразитного» сопротивления, емкости и индуктивности.
Для стандартного лабораторного эксперимента такое уточнение обычно не требуется, но может быть очень важным в некоторых областях, например, при цифровом переключении, как это происходит в компьютерных схемах.

Зачем конденсаторам нужен резистор для разряда? – Onlinecomponents.com

Конденсаторы – это устройства накопления энергии, эта энергия сохраняется в виде электрического поля, которое создается между пластинами конденсатора.

Первоначально эта энергия подается в конденсатор с использованием источника напряжения, и этот процесс называется зарядкой, разрядка – это процесс извлечения ранее накопленной энергии из конденсатора, называется разрядкой конденсатора.

Энергия, запасенная в конденсаторе, выражается как [1]

E = ½ CV ²

Где

E = Накопленная энергия

C = емкость

В = Напряжение

Когда конденсатор подключен к источнику напряжения (V), положительные и отрицательные заряды начинают накапливаться на пластинах конденсатора, и во время процесса через цепь течет ток из-за движения электронов, этот ток называется зарядным током.Эта зарядка конденсатора никогда не бывает мгновенной, для завершения процесса зарядки требуется определенное время (T).

Однако, чтобы зарядить конденсатор, если он напрямую подключен к источнику напряжения, он будет пытаться зарядить мгновенно, и для этого бесконечного зарядного тока есть поток, и мы знаем, что источники напряжения могут обеспечивать только конечное количество тока. Непосредственная зарядка конденсатора может вызвать повреждение конденсатора или источника из-за перегорания.

Практически всегда в цепи присутствует некоторое сопротивление, которое может быть связано с выводами конденсатора или проводом, соединяющим конденсатор с цепью зарядки.Таким образом, всегда существует RC-цепь, ограничивающая ток, и для зарядки конденсатора требуется некоторое конечное время. Это время называется постоянной времени RC (T = RC). В RC-цепи конденсаторы полностью заряжаются после 5Тл.

Теперь предположим, что у нас есть полностью заряженный конденсатор, этот конденсатор можно рассматривать как батарею. Что произойдет, если закоротить анод и катод батареи? Согласно закону Ома через цепь будет протекать бесконечное количество тока, что представляет собой угрозу безопасности.

Разрядка конденсатора – это, по сути, протекание тока через конденсатор. Большие конденсаторы, в которых хранится большое количество энергии, могут быть потенциально опасными и могут стать причиной травм или даже смерти в некоторых случаях при неправильном обращении.

Когда клеммы больших конденсаторов закорочены, это вызовет протекание бесконечного количества тока, и конденсатор попытается мгновенно разрядиться, что может вызвать искру или возгорание. Поскольку сопротивление присутствует в каждом проводе или выводе цепи, в цепи всегда будет оставаться некоторое количество сопротивления, которое замедлит процесс разряда, и только конечное количество тока будет течь в цепь разряда.

Правильно подготовленная разрядная цепь RC позволит конденсатору полностью разрядиться после 5Тл. По вышеупомянутым причинам рекомендуется иметь резистор в цепи разряда, в противном случае сохраняется вероятность получения травмы в результате несчастного случая.

Как построить блок выбора резистора / конденсатора?

Чтобы спроектировать схему и попробовать с различными номиналами конденсаторов и резисторов, вы должны переключаться с различными электронными компонентами для правильной комбинации, соответствующей вашим требованиям.Будет сложно определить, какое сопротивление и емкость вы хотите получить с помощью атрибутов фильтрации. В поле выбора, как показано выше, можно получить множество значений, просто повернув ручку, которая может проверить множество различных значений.

Блок выбора резистора / конденсатора

Характеристики блока выбора резистора / конденсатора: для точного определения сопротивлений необходимы 10-витковые потенциометры, клеммы для проводов, кнопка защиты с низким сопротивлением, переключатель ориентации для последовательных или параллельных конденсаторов, двадцать два конденсатора на поворотных переключателях .В этом поле выбора используются необходимые материалы с расчетными значениями для всех возможных комбинаций конденсаторов.

Шаги по созданию блока выбора резистора / конденсатора

Для проектирования блока выбора резистора / конденсатора в основном следующие шаги включают

Необходимые материалы

4x крепежных стержня, 2x 1-полюсные 12-позиционные поворотные переключатели, 1-полюсные 6-позиционные переключатели поворотный переключатель, 10 кОм (многооборотный лучше всего подходит для повышения точности), 100 кОм (многооборотный опционально), ползунковый переключатель DPDT, 2 резистора 100 кОм 1%, 3 резистора 200 кОм 1%, резистор 1 МОм 1%, 4.Проектная коробка 5 ″ x 6 ″ x 3 ″, 5 ручек, припой, ленточный кабель, конденсаторы:

Необходимые инструменты

Сверло и различные биты, гаечный ключ, пистолет для горячего клея, паяльник, крестовая отвертка, ножницы для олова, принтер, квадрат напильник, кернер, лента и ножницы

Принципиальная схема блока выбора резистора / конденсатора

Принципиальная схема блока выбора резистора и конденсатора состоит из двух отдельных частей: части сопротивления и части емкости. Емкостная часть состоит из двух переменных конденсаторов, состоящих из поворотного переключателя, а также из 11 конденсаторов каждый.Переключатель DPDT позволяет им переходить от параллельной к последовательной конфигурации везде, где это необходимо, чтобы получить больше комбинационных значений.

Схема и шаблон

Участок сопротивления имеет резистор 1 кОм на кнопке, которая ведет себя как низкоомный, и если не нажимать, общее сопротивление не опустится ниже 1000 Ом, поворотный переключатель для выбора дополнительного сопротивления и два потенциометра.

Шаблон и сверление

Размеры для проектирования шаблона и сверления 4.5 дюймов на 6. Чтобы поместить шаблон в коробку, сначала распечатайте его, а затем обрежьте границы. Приклейте шаблон к верхней части корпуса и используйте кернер через черные отверстия в шаблоне. Выньте шаблон и просверлите отверстие в каждой точке с помощью сверла 1/8. Измерьте диаметр потенциометров и переключателей и просверлите отверстия подходящего размера в подходящих отверстиях. Для переключателя просверлите 2 отверстия шириной черного квадрата на шаблоне, затем используйте файл квадратной формы, чтобы удалить оставшийся материал.

Сборка и кабельная разводка

Чтобы создать простой, прочный и дешевый шаблон, распечатайте его и ламинируйте. Обрежьте края до нужной формы и удерживайте коробку в воздухе с помощью шаблона на передней части шкафа. И проверьте заднюю часть корпуса с фонарем спереди. Этот передний свет используется, чтобы выровнять отверстия до середины отверстий, в которых вы просверлили детали, и закрепить их липкой лентой. Возьмите нож и прорежьте каждое отверстие, чтобы удалить ламинированную бумагу, закрывающую отверстие в пластике.Вставьте компоненты в каждое отверстие и затяните гайки. Переключатель удерживается на месте горячим клеем, в то время как крышки каждого переключателя соединяются вместе своими отрицательными выводами, а отрицательные выводы припаиваются столбиком.

Резистор

Резистор определяется как электрический компонент, который снижает электрический ток в цепи. Способность резистора уменьшать ток называется сопротивлением. Единицы измерения резистора – Ом, символ – Ом.

Резистор

Основная цель резистора в электрической или электронной схеме – регулировать или регулировать поток электронов через цепь.Резисторы соединяются вместе в различных последовательных и параллельных комбинациях, образуя цепи резисторов, которые могут действовать как понижающие напряжение, делители напряжения или ограничители тока в цепи. Резисторы – это пассивные устройства без какого-либо источника питания, но они ослабляют или уменьшают напряжение или ток. Этот тип передачи электроэнергии будет теряться в виде тепла.

Закон Ома

Закон

Ом гласит, что рассеяние из-за сопротивления

Где V в вольтах (V), I в амперах (A), R в омах (Ω)
I = V / R

Потребляемая мощность P в ваттах (Вт) равен току резистора I в амперах (А), умноженному на напряжение резистора V в вольтах (В)
P = I × V

Потребляемая мощность резистора P в ваттах (Вт) равна квадратное значение тока резистора I в амперах (А), умноженное на сопротивление резистора R в омах (Ом):

P = I 2 × R

Потребляемая мощность резистора P в ваттах (Вт) равна величине квадрата напряжения резистора V в вольтах (В), деленного на сопротивление резистора R в омах (Ом):

P = V 2 / R

Общее эквивалентное сопротивление последовательно включенных резисторов Rtotal является суммой значений сопротивлений:
Rtotal = R1 + R2 + R3 +…

Конденсатор

Конденсатор состоит из двух проводящих пластин, разделенных изоляционным материалом, называемым диэлектриком.Конденсатор – это пассивный электронный компонент, который накапливает энергию в виде электростатического поля. Емкость прямо пропорциональна площади поверхности пластин и обратно пропорциональна расстоянию между пластинами. Емкость также зависит от диэлектрической проницаемости вещества, разделяющего пластины. Конденсаторы могут быть изготовлены на микросхемах интегральных схем (ИС). Фарад – единица измерения емкости.

Конденсатор

Емкость

Емкость определяется как способность объекта накапливать электрический заряд.Любое электрически заряженное вещество обладает емкостью. Любой формой накопителя энергии является конденсатор с параллельными пластинами. В конденсаторе с параллельными пластинами емкость прямо пропорциональна площади поверхности проводящих пластин и обратно пропорциональна расстоянию между пластинами. Если заряды на пластинах равны + q и -q соответственно, а V дает напряжение между пластинами, то емкость C определяется как

Емкость C = q / v

, что дает соотношение напряжение / ток

A резистор –Конденсаторная цепь, или RC-цепь, или RC-фильтр, или RC-сеть – это электрическая цепь, состоящая из резисторов и конденсаторов, работающих от источника тока или напряжения.RC-цепь первого порядка состоит из одного резистора и одного конденсатора, и это будет простейший тип RC-цепи.

RC-цепи могут использоваться для фильтрации сигнала, блокируя одни частоты и пропуская другие. Двумя наиболее распространенными RC-фильтрами являются фильтры верхних частот, полосовые фильтры, фильтры нижних частот и полосовые фильтры, которым требуются фильтры RLC.

Цепь фильтра RC

Подземное обнаружение неисправностей на базе Arduino

Целью этого проекта является определение расстояния повреждения подземного кабеля от базовой станции в километрах с использованием платы Arduino.Подземная кабельная система – обычная практика во многих городских районах. Хотя по какой-то причине возникает неисправность, в то время процесс ремонта, связанный с этим конкретным кабелем, затруднен из-за незнания точного места повреждения кабеля.

Комплект проекта по обнаружению неисправностей подземного кабеля на базе Arduino от Edgefxkits.com

Предлагаемая система предназначена для определения точного местоположения неисправности. В проекте используется стандартная концепция закона Ома, то есть, когда низкое напряжение постоянного тока подается на конец фидера через последовательный резистор (кабельные линии), тогда ток будет варьироваться в зависимости от места повреждения в кабеле.В случае короткого замыкания (линия на землю) соответственно изменяется напряжение на последовательном резисторе, которое затем подается на встроенный АЦП платы Arduino для получения точных цифровых данных для отображения в километрах.

Этот проект разработан с набором резисторов, представляющих длину кабеля в КМ, и создание неисправности производится набором переключателей на каждом известном КМ для перекрестной проверки их точности. Неисправность, возникающая на определенном расстоянии, и соответствующая фаза отображается на ЖК-дисплее, подключенном к плате Arduino.Кроме того, этот проект может быть расширен за счет использования конденсатора в цепи переменного тока для измерения импеданса, который может даже определить местонахождение разомкнутого кабеля, в отличие от короткого замыкания, использующего только резисторы в цепи постоянного тока, как показано в предложенном выше проекте.