elementy obwodu liniowego odnoszą się do elementów obwodu elektrycznego, które wykazują liniową zależność między wejściem prądu a wyjściem napięcia. Przykładami elementów z obwodami liniowymi są−
- Rezystory
- Kondensatory
- cewki
- Transformatory
aby lepiej zrozumieć elementy obwodu liniowego, konieczna jest analiza elementów rezystora.
Rezystory
rezystor jest urządzeniem, w którym przepływ prądu elektrycznego jest ograniczony, co powoduje konwersję energii. Na przykład, gdy energia elektryczna przepływa przez żarówkę, energia elektryczna jest przekształcana w inną formę energii, taką jak ciepło i/lub światło. Rezystancja elementu mierzona jest w omach (Ω).
miarą rezystancji w danym obwodzie jest –
$$R=\Rho \frac{L}{A}$$
gdzie R − rezystancja; ρ − rezystancja; L-Długość przewodu; i a-pole przekroju drutu
Symbol różnych rezystorów
Rezystor | |
rezystor zmienny | |
potencjometr |
Kondensatory
Kondensator odnosi się do urządzenia elektrycznego, które ma dwa materiały przewodzące (znane również jako płyty) oddzielone izolatorem znanym jako dielektryk. Wykorzystuje pole elektryczne do magazynowania energii elektrycznej. Pole elektryczne powstaje, gdy kondensator jest podłączony do akumulatora, dzięki czemu dodatnie ładunki elektryczne gromadzą się na jednej płycie, a ujemne ładunki elektryczne na drugiej.
gdy energia jest przechowywana w polu elektrycznym kondensatora, proces nazywa się ładowaniem, a gdy energia jest usuwana, proces nazywa się rozładowaniem. Poziom energii elektrycznej zmagazynowanej w kondensatorze nazywany jest pojemnością i mierzony jest w faradach (F). Jeden farad jest taki sam, jak jeden coulomb na jednostkę volt podaną przez 1 C/V.
różnica między kondensatorem a akumulatorem polega na tym, że kondensator magazynuje energię elektryczną, podczas gdy akumulator magazynuje energię chemiczną i uwalnia ją w powolnym tempie.
Symbol różnych kondensatorów
różne symbole kondensatora są podane w poniższej tabeli.
Kondensator stały | |
Kondensator zmienny | |
Kondensator spolaryzowany |
induktory
induktory to urządzenia elektroniczne, które wykorzystują pole magnetyczne do przechowywania energii elektrycznej. Najprostszą formą cewki indukcyjnej jest cewka lub drut w postaci pętli, gdzie indukcyjność jest wprost proporcjonalna do liczby pętli w drucie. Ponadto indukcyjność zależy od rodzaju materiału w drucie i promienia pętli.
biorąc pod uwagę pewną liczbę zwojów i rozmiar promienia, tylko rdzeń powietrza może spowodować najmniejszą indukcyjność. Materiały dielektryczne, które służą temu samemu celowi, co powietrze, obejmują drewno, szkło i plastik. Materiały te pomagają w procesie nawijania cewki indukcyjnej. Kształt uzwojeń (kształt pączka), a także substancje ferromagnetyczne, na przykład żelazo, zwiększają całkowitą indukcyjność.
ilość energii, którą może przechowywać cewka indukcyjna, jest znana jako indukcyjność. Mierzy się ją w Henryku (H).
Symbol różnych induktorów
stały induktor | |
Cewka zmienna |
Transformatory
odnosi się to do urządzenia, które zmienia energię z jednego poziomu na drugi poprzez proces znany jako indukcja elektromagnetyczna. Zwykle służy do podnoszenia lub obniżania napięć przemiennych w aplikacjach wykorzystujących energię elektryczną.
gdy prąd po pierwotnej stronie transformatora jest zmienny, na jego rdzeniu powstaje zróżnicowany strumień magnetyczny, który rozprzestrzenia się na wtórne uzwojenia transformatora w postaci pól magnetycznych.
zasada działania transformatora opiera się na prawie indukcji elektromagnetycznej Faradaya. Prawo stanowi, że szybkość zmiany strumienia łączącego w odniesieniu do czasu jest bezpośrednio związana z EMF indukowanym w przewodniku.
transformator ma trzy główne części−
- uzwojenie pierwotne
- rdzeń magnetyczny
- uzwojenie wtórne
Symbol transformatora
urządzenia dodatkowe
urządzenia elektromagnetyczne
koncepcja elektromagnetyzmu jest szeroko stosowany w technologii i jest stosowany w silnikach, generatorach i dzwonkach elektrycznych. Na przykład w dzwonku element elektromagnetyczny przyciąga klapkę, która uderza w Dzwonek i powoduje, że dzwoni.
sterowniki
sterowniki są urządzeniami, które odbierają sygnały elektroniczne przesyłane z mierzonej zmiennej w procesie i porównują uzyskaną wartość z zadanym punktem sterowania. Wykorzystuje algorytmy cyfrowe do korelacji i porównywania funkcji.
Czujniki
Czujniki służą do określania prądu, który stale się zmienia, aby dostarczyć informacje zwrotne do celów sterowania. Prąd czujnika umożliwia uzyskanie płynnej i dokładnej funkcji konwertera. Czujniki prądu są krytyczne w konwerterach, dzięki czemu informacje w konwerterach równoległych lub wielofazowych są łatwo udostępniane.
filtry
filtry elektroniczne są również używane do przetwarzania sygnałów w celu usunięcia niepożądanych częstotliwości. Są to układy analogowe i występują w stanie aktywnym lub pasywnym.