Neiegkeeten

Wat geschitt wann Dir Induktoren a Kondensatoren an de Circuit setzt? Eppes cool - an et ass eigentlech wichteg.
Dir kënnt vill verschidden Aarte vun Induktoren maachen, awer déi heefegst Aart ass eng zylindresch Spule - e Solenoid.
Wann de Stroum duerch déi éischt Schleife passéiert, generéiert en e Magnéitfeld dat duerch déi aner Schleifen passéiert.Ausser d'Amplitude ännert, wäert d'Magnéitfeld keen Effekt hunn. D'Verännerung vum Magnéitfeld generéiert elektresch Felder an anere Circuiten.D'Richtung vun dësem elektresche Feld produzéiert eng Verännerung vum elektresche Potenzial wéi eng Batterie.
Schlussendlech hu mir en Apparat mat engem potenziellen Ënnerscheed proportional zum Zäitraten vun der Verännerung vum Stroum (well de Stroum e Magnéitfeld generéiert). Dëst kann esou geschriwwe ginn:
Et ginn zwou Saache fir an dëser Equatioun ze weisen. Éischtens ass L d'Induktioun. Et hänkt nëmmen vun der Geometrie vum Solenoid of (oder wéi eng Form och ëmmer Dir hutt), a säi Wäert gëtt a Form vum Henry gemooss. Zweetens gëtt et e Minus Zeechen.Dëst bedeit datt d'Verännerung vum Potenzial iwwer den Induktor entgéint ass wéi d'Verännerung vum Stroum.
Wéi verhält sech d'Induktioun am Circuit? Wann Dir e konstante Stroum hutt, da gëtt et keng Ännerung (Gläichstroum), also gëtt et kee potenziellen Ënnerscheed iwwer den Induktor - et funktionnéiert wéi wann et net emol existéiert. engem héich-Frequenz aktuell (AC Circuit), et gëtt e grousse Potential Ënnerscheed iwwer der inductor ginn.
Och ginn et vill verschidde Konfiguratioune vu Kondensatoren. Déi einfachst Form benotzt zwee parallele konduktiv Placke, all mat enger Ladung (awer d'Nettoladung ass null).
D'Laascht op dëse Placke entsteet en elektrescht Feld am Kondensator.Wéinst dem elektresche Feld muss d'elektrescht Potenzial tëscht de Placke och änneren.De Wäert vun dësem Potenzialdifferenz hänkt vun der Ladung of. geschriwwen wéi:
Hei ass C de Kapazitéitswäert an Farads - et hänkt och nëmmen vun der kierperlecher Konfiguratioun vum Apparat of.
Wann de Stroum an de Kondensator erakënnt, ännert d'Laaschtwäert op de Bord. Wann et e konstante (oder nidderegen Frequenz) Stroum ass, wäert de Stroum weider Ladung op d'Placke addéieren fir de Potenzial ze erhéijen, also mat der Zäit wäert de Potenzial schlussendlech sinn wéi en oppene Circuit, an d'Kondensatorspannung wäert d'Batteriespannung (oder d'Energieversuergung) gläich sinn. Wann Dir en Héichfrequenzstroum hutt, gëtt d'Laascht bäigefüügt an ewechgeholl vun de Placke am Kondensator, an ouni Ladung Akkumulation, wäert de capacitor behuelen wéi wann et net och existéieren.
Ugeholl mir fänken mat engem gelueden Kondensator un a verbënnt en un en Induktor (et gëtt keng Resistenz am Circuit well ech perfekt physesch Drot benotzen).Denkt un de Moment wou déi zwee verbonne sinn.Ugeholl datt et e Schalter ass, da kann ech molen déi folgend Diagramm.
Dat ass wat geschitt.Fir d'éischt gëtt et kee Stroum (well de Schalter op ass).Wann de Schalter zou ass, gëtt et Stroum, ouni Resistenz, dee Stroum spréngt op d'Onendlechkeet.Déi grouss Erhéijung vum Stroum bedeit awer datt Iergendwann wäert d'Potenzial Ännerung iwwer den Induktor méi grouss sinn wéi d'Verännerung iwwer de Kondensator (well de Kondensator d'Laascht verléiert wéi de Stroum fléisst), an da wäert de Stroum ëmgedréint an de Kondensator oplueden .Dëse Prozess wäert weider widderhuelen-well et keng Resistenz ass.
Et gëtt en LC Circuit genannt well et en Induktor (L) an e Kondensator (C) huet - ech mengen dat ass evident. D'potenziell Ännerung ronderëm de ganze Circuit muss null sinn (well et en Zyklus ass) fir datt ech schreiwen kann:
Béid Q an ech verännere sech mat der Zäit. Et gëtt eng Verbindung tëscht Q an I well aktuell ass d'Zäitrate vun der Ännerung vun der Ladung déi de Kondensator verléisst.
Elo hunn ech eng zweet Uerdnung Differential Equatioun vun charge Variabel. Dëst ass net eng schwéier Equatioun ze léisen-tatsächlech, Ech kann eng Léisung roden.
Dëst ass bal d'selwecht wéi d'Léisung fir d'Mass op de Fréijoer (ausser an dësem Fall gëtt d'Positioun geännert, net d'Charge).Mä waart!Mir mussen d'Léisung net roden, Dir kënnt och numeresch Berechnunge benotzen fir léisen dëse Problem.Loosst mech mat de folgende Wäerter ufänken:
Fir dëse Problem numeresch ze léisen, wäert ech de Problem a kleng Zäitschrëtt opdeelen. Zu all Zäitschrëtt wäert ech:
Ech mengen dat ass zimlech cool. Och besser, Dir kënnt d'Schwéngungsperiod vum Circuit moossen (benotzt d'Maus fir ze hoveren an den Zäitwäert ze fannen), a benotzt dann déi folgend Method fir et mat der erwaarter Wénkelfrequenz ze vergläichen:
Natierlech kënnt Dir e puer vun den Inhalter am Programm änneren a kucken wat geschitt - gitt vir, Dir wäert näischt permanent zerstéieren.
Déi uewe genannte Modell ass onrealistesch. Real Circuiten (besonnesch laang Drot an Induktoren) hunn Resistenz. Wann ech dëse Widderstand a mengem Modell ophuele wollt, géif de Circuit esou ausgesinn:
Dëst wäert d'Spannungsschleifequatioun änneren.Et gëtt elo och e Begrëff fir d'Potenzialfall iwwer de Widderstand.
Ech kann erëm d'Verbindung tëscht Ladung a Stroum benotze fir déi folgend Differentialgleichung ze kréien:
Nodeems Dir e Widderstand bäigefüügt huet, gëtt dëst eng méi schwiereg Equatioun, a mir kënnen net nëmmen eng Léisung "rieden".Et sollt awer net ze schwéier sinn déi uewe numeresch Berechnung ze änneren fir dëse Problem ze léisen.Tatsächlech ass déi eenzeg Ännerung. is the line that calculates the second derivative of charge.Ech hunn do e Begrëff bäigefüügt fir d'Resistenz z'erklären (awer net éischt Uerdnung).Using a 3 Ohm resistor, Ech kréien folgend Resultat (dréckt nach eng Kéier op de Play Button fir se ze lafen).
Jo, Dir kënnt och d'Wäerter vun C a L änneren, awer oppassen. Wann se ze niddreg sinn, wäert d'Frequenz ganz héich sinn an Dir musst d'Gréisst vum Zäitschrëtt op e méi klenge Wäert änneren.
Wann Dir e Modell mécht (duerch Analyse oder numeresch Methoden), wësst Dir heiansdo net wierklech ob et legal oder komplett gefälscht ass.Eng Manéier fir de Modell ze testen ass et mat realen Daten ze vergläichen.Loosst eis dat maachen.This is my Astellung.
Dëst ass wéi et funktionnéiert.Fir d'éischt hunn ech dräi D-Batterien benotzt fir d'Kondensatoren ze laden.Ech kann soen wéini de Kondensator bal voll gelueden ass andeems Dir d'Spannung iwwer de Kondensator kuckt.Nächst trennt d'Batterie aus an dann de Schalter zou fir Entlaascht d'Kondensator duerch d'Induktor.De Widderstand ass nëmmen en Deel vum Drot-Ech hu keng separat Widderstand.
Ech hunn e puer verschidde Kombinatioune vu Kondensatoren an Induktoren probéiert, a krut endlech Aarbecht.An dësem Fall hunn ech e 5 μF Kondensator an e schlecht ausgesinn ale Transformator als meng Induktor benotzt (net hei uewen gewisen). Ech sinn net sécher iwwer de Wäert vun der inductance, also ech schätzen just de Corner Frequenz a benotzen meng bekannt capacitance Wäert ze léisen fir 13,6 Henry d'inductance. Fir d'Resistenz, Ech probéiert dëse Wäert mat engem ohmmeter ze moossen, mee mat engem Wäert vun 715 ohms a mengem Modell schéngt ze schaffen beschte.
Dëst ass eng Grafik vu mengem numeresche Modell an der gemoosser Spannung am aktuellen Circuit (ech hunn eng Vernier Differentialspannungssonde benotzt fir d'Spannung als Funktioun vun der Zäit ze kréien).
Et ass net e perfekte Passform - awer et ass no genuch fir mech. Natierlech kann ech d'Parameteren e bëssen upassen fir besser ze passen, awer ech mengen dat weist datt mäi Modell net verréckt ass.
D'Haaptcharakteristik vun dësem LRC Circuit ass datt et e puer natierlech Frequenzen huet, déi vun de Wäerter vu L a C ofhängeg sinn.Suppose ech hunn eppes anescht gemaach.Wat wann ech eng oszilléierend Spannungsquell un dësem LRC Circuit verbannen?An dësem Fall, den maximale Stroum am Circuit hänkt vun der Frequenz vun der oszilléierender Spannungsquell of. Wann d'Frequenz vun der Spannungsquell an dem LC Circuit d'selwecht sinn, kritt Dir de maximale Stroum.
E Röhre mat Aluminiumfolie ass e Kondensator, an e Röhre mat engem Drot ass en Induktor. Zesumme mat (Diode an Ouerstéck) bilden dës e Kristallradio. Video). D'Basis Iddi ass d'Wäerter vun de Kondensatoren an Induktoren unzepassen fir op eng spezifesch Radiosender "ofzestëmmen". (oder meng Induktor ass gebrach).Allerdéngs hunn ech festgestallt, datt dësen alen Kristallradio-Kit besser funktionnéiert.
Ech hunn eng Statioun fonnt, déi ech kaum héieren, also mengen ech, datt mäi selwergemaachte Radio vläicht net gutt genuch ass fir eng Statioun ze kréien.Mä wéi genau funktionnéiert dësen RLC-Resonanzkreeslaf, a wéi kritt Dir den Audiosignal dovun? Ech wäert et an engem zukünftege Post späicheren.
© 2021 Condé Nast.all Rechter reservéiert.Wann Dir dës Websäit benotzt, akzeptéiert Dir eise Benotzervertrag a Privatsphär Politik a Cookie Ausso, souwéi Är Kalifornien Privatsphärrechter.Als Deel vun eiser Partnerschaft mat Händler, Wired kann en Deel vun der Verkaf vu Produiten, déi iwwer eis Websäit kaaft ginn.Ouni der prealabel schrëftlecher Erlaabnes vum Condé Nast däerfen d'Materialien op dëser Websäit net kopéiert, verdeelt, iwwerdroen, cache oder soss benotzt ginn.