振盪電路 - 這是...工作原理

振盪電路 - 用於產生電磁振盪的（產生）的設備。 從成立之初到現在它在許多科技領域，從日常生活中產生非常不同的產品大型工廠使用。

的這是什麼組成？

振盪電路包括一線圈和電容器。 此外，還有也可以存在電阻器（可變電阻元件）。 的電感器 （或螺線管的，因為它有時被稱為），是在其上繞組捲繞若干層，其通常為銅線的桿。 正是這種元件在振盪電路產生振盪。 酒吧，位於中間，通常稱為扼流圈，或芯，以及線圈有時被稱為螺線管。

振盪電路線圈產生的振盪僅當所存儲的電荷。 當使電流通過它，它積累的電荷，然後給到所述電路時的電壓下降。

線圈線通常具有非常低的電阻，它總是保持恆定。 振盪電路電路常發生在電壓和電流強度的變化。 這種變化是受到一定的數學規律：

• U = U ₀ * COS（W *（TT _0），其中
  ü - 在時間t的電壓，
  U ₀ -在時間t ₀電壓_，
  瓦特 - 頻率電磁振盪。

該電路的另一種主要組分是電電容器。 這個元件包括兩個板，它們通過電介質分開的。 電極之間的層的厚度為小於它們的大小。 這樣的設計使得積累在絕緣體上的電荷，然後你就可以發送到電路。

不同於電容器電池是存在由電流沒有轉換的物質，並有電荷在一個電場的直接累積。 因此，通過電容器可以足夠大以累積電荷，其可以被一次全部給出。 在這種情況下，在電路中的電流大大增加。

此外，振盪電路由一個多個元件的：電阻器。 該元素具有一個電阻和用於控制在電路中的電流和電壓。 如果在一個恆定的電壓，以增加電阻器的電阻，電流會通過歐姆定律減少：

• I = U / R，其中
  I - 當前，
  ü - 電壓，
  的R - 電阻。

感應器

讓我們來仔細看看電感器的所有細節和更好將了解它在諧振電路的功能。 正如我們已經說過，這個元件的電阻趨向於零。 因此，當連接到DC電路將發生 短路。 然而，如果線圈連接到交流電路中，它工作正常。 這導致該元素具有交流電阻的結論。

但是，為什麼會出現這種情況和阻力是如何發生的交流電時？ 要回答這個問題，我們需要轉向自感現象。 在它與線圈電流的通道有 一個電動勢（EMF）， 其產生的障礙的電流變化。 這個力的大小取決於兩個因素：線圈電流和相對於時間的導數。 在數學上，這種關係是由下式表示：

• E = -L * I'（t），其中
  Ë - EMF，
  L - 線圈的電感值（對於每個線圈是不同的，取決於線圈的繞組的數量和它們的厚度）
  I'（t）的 - 的電流（電流變化率）的時間導數。

直流電源隨著時間的推移暴露出現時沒有改變，所以它的阻力。

但在AC其所有參數都在不斷變化中的正弦或餘弦定律，引起電動勢，從而防止這些變化。 這種阻力被稱為誘導和由下式計算：

• X _L = W * _L，其中
  瓦特 - 頻率振盪電路，
  L - 線圈的電感。

在螺線管的電流強度線性地增大和減小根據不同的法律。 這意味著，如果你停在線圈電流的流動，它會持續一段時間給在電路中的電荷。 如果這突然中斷電流的流動，將有來自一個事實，即電荷將嘗試走出去，進行分佈式線圈出手。 這是 - 在工業生產中的一個嚴重問題。 可以觀察到這種效應（雖然不完全相關的振盪電路），例如，除去從插座中拔出時。 在這種情況下跳過這樣的規模不能損害一個人的火花。 也正是由於這樣的事實，磁場不會立即消失，而是逐漸消退，誘導其他導體的電流。 在工業規模的電流強度比我們平時220伏電壓大許多倍，所以在生產鏈中斷可能產生火花這樣的力量，會造成很大的危害的植物和人都。

線圈 - 是從該振盪電路為基礎。 包括螺線管依次加入電感器。 接下來，我們就在該元素的結構的所有細節一探究竟。

什麼是電感？

電感線圈振盪電路 - 是一個單獨的參數，其數值上等於電動勢（以伏特為單位），其發生在一個電路中，當1，一種用於1秒的電流變化。 如果螺線管被連接到DC電路，其電感描述了磁場，其通過由式這個電流而產生的能量：

• W =（L * I ^2）/ 2，其中
  W - 磁場能量。

電感係數取決於許多因素：螺線管，芯和金屬絲的線圈的數量的磁特性的幾何形狀。 這個指標的另一個特點是，它始終是積極的，因為它所依賴的變量，不能為負數。

電感也可以被定義為導體的與當前存儲能量在磁場中的特性。 它是在亨利測量（美國科學家Dzhozefa Genri命名）。

此外螺線管振盪電路由一個電容，這將在下文中討論的。

電力電容器

電容由振盪器電路所確定 的電容電 電容器。 它的出現已上面寫的。 現在，讓我們來看看發生在它的過程中的物理過程。

由於電容器板由導體的，那麼它可以流動電流。 然而，在兩個板之間是障礙。絕緣子（它們可以是空氣，木材或其他材料，具有高電阻由於這樣的事實，電荷不能從線到另一個的一端移動，有它累積到電容器板因此增加了磁和電功率。圍繞它的字段。因此，在充電結束進行累積在板的所有電力，開始被發送到電路。

每個電容器具有 額定電壓， 最佳用於其操作。 如果長以比標稱高的電壓利用該元件，壽命大大降低。 當選擇應該非常小心振盪電路的電容器是不斷受到電流值並因此。

除了常規的電容器，它們進行了討論，也有雙電層電容器。 這是一個更複雜的元件：它可被描述為一個電池和電容器之間的交叉。 典型地，在雙電層電容器電介質是有機物質，在它們之間為電解質。 它們一起建立的雙電層，其允許在倍的能量在本設計中積累比傳統電容器。

什麼是電容器的容量？

該電容器的電容為電容器充電的到它所處的電壓的比率。 計算這個值可以是很簡單的用一個數學公式的幫助：

• C =（E ₀ * S）/ d，其中
  _ë0 - 介電常數的介電材料的（表格值）
  的S - 電容器極板的面積，
  d - 不板之間的距離。

上的電極之間的距離的電容的電容值的依賴性是由靜電感應現象解釋小於板之間的距離，更多的它們相互影響（庫侖），更大的充電電極和更小的應力。 並且當的容量增加的電壓值，因為它也可以通過下式來描述：

• C = Q / U，其中
  q - 庫侖充電。

這是談論這個量的測量單位。 電容以法拉為單位測量的。 1法拉 - 足夠大的值，所以現有的電容器（未超級電容器）都電容在皮法測得的（萬億分之一法拉）。

電阻

在諧振電路中的電流也依賴於該電路的電阻。 和除了所述兩個所描述的元件，其構成一個振盪電路（線圈，電容器），還有第三 - 的電阻器。 他是負責創建拖累。 電阻器不同之處在於它具有高電阻的其他元件，這可以在一些模型而變化。 諧振電路它執行磁場的功率控制功能。 是可能的多個電阻串聯或並聯連接，由此增加了電路的電阻。

該元件的電阻也依賴於溫度，所以應注意其工作在電路中，因為它是電流通過期間被加熱。

電阻的單位是歐姆，並且可以使用下面的公式計算其值：

• R =（P * L）/ S，其中
  p -材料的電阻電阻（測量值（歐姆*毫米^2）/ M）;
  升 - 電阻器（米）的長度;
  的S - 截面積（以平方毫米計）。

如何打循環參數？

現在我們已經接近振盪電路的操作的物理過程。 隨著時間的推移對電容器板的電荷根據二階微分方程變化。

如果你解決這個方程，它意味著描述了發生在電路的過程一些有趣的公式。 例如，循環頻率可以在電容和電感的方式來表示。

然而，最簡單的公式，可以計算在許多未知因素 - 湯姆森方程（英國物理學家威廉·湯姆森的名字命名，是誰把她於1853年）：

• T = 2 * F *（L * ^C）1/2。
  筆 - 電磁振盪之間，
  L和C - 相應地，振盪電路線圈和電容電路元件的感應係數，
  N - 數P1。

品質因數

有特徵的工作的輪廓另一個重要的數量 - 質量因素。 為了了解它是什麼，你應該參考這個過程的共振。 這種現象，在該振幅變為最大功率為恆定值，這是一個擺動支撐。 共振可以用一個簡單的例子來說明：如果你開始推動擺動它們的頻率的節拍，他們將加快，和他們的“幅度”將會增加。 但是，如果你不推的節拍，他們將放慢。 在共振，往往消耗大量的能量。 為了能夠計算的損失值，我們發明了一種參數，如質量因素。 它是係數等於能量的比值，分佈在該系統中，以在電路中的一個週期中發生的損失。

電路品質因數是根據下式計算：

• Q =（W ₀ * W）/ P，其中
  W ₀ -振盪的諧振角頻率;
  W - 存儲在振動系統的能量;
  P - 功耗。

此參數 - 因為實際上無量綱表示能量比：存儲度過。

什麼是理想的振盪電路

為了更好地理解物理系統中的進程中提出了所謂理想的振盪電路。 這是表示該電路與零電阻的系統的數學模型。 在這裡面有無阻尼諧波振盪。 該模型允許以獲得近似公式計算電路參數。 這些參數之一 - 總能量：

• W =（L * I ^2）/ 2。

這樣簡化大大加快計算，並允許評估具有預設特性的電路特性。

它是如何工作的？

所有振盪電路的操作循環可被分為兩部分。 現在我們來看看究竟發生在每一個部分的過程。

• 第一相位片電容器，帶正電荷，開始放電，在渲染的電路中的電流。 在這一點上，目前由正變為負電荷，通過線圈時。 因此，發生在電路中的電磁振動。 電流通過線圈時，其移動到第二板和帶正電它（而第一電極，其電流被走過，帶負電）。
• 第二階段直接發生相反的過程。 電流流從所述正極板（其在開始時為陰性）到負，再穿過線圈。 而所有的費用水到渠成。

只要電容器充電的循環被重複。 在一個理想的諧振電路這一過程是無限的，並且實際功率損失是不可避免的，由於各種因素：發生由於電阻的電路中（焦耳熱）存在的加熱，等等。

實施例的電路設計

除了簡單的電路“線圈電容器”和“線圈電阻 - 電容”，也有其他選項，使用作為基礎振盪電路。 此，例如，（是在本文中討論，因為當其獨自存在，這將是一個串聯電路，並且其）的並聯電路，其特徵在於，有一個元素電路。

也有其他類型的建築，包括各種電器元件。 例如，也可以連接到網絡晶體管，其將打開並以等於電路的振盪頻率的頻率使電路閉合。 因此，該系統將安裝無阻尼振盪。

凡振盪電路用的？

最熟悉我們使用的電路組件 - 它電磁鐵。 他們，反過來，在對講系統，電機，傳感器等諸多非傳統的領域。 另一種應用 - 振盪器。 事實上，它是利用該電路的是我們很熟悉：在這種形式中，它在微波用於創建在移動和無線通信電波以在一定距離上傳輸信息。 所有這一切都是由於這樣的事實，所述電磁波的振盪可以以這樣的方式，這將是可能的長距離傳輸信息進行編碼。

電感器本身可被用作用於變壓器的元素，兩個線圈具有不同數量的繞組能夠通過電磁場它們的電荷。 但是，隨著螺線管特性不同，和電流的數字在兩個電路，它們被連接到這兩個電感將不同。 因此，可以在電流電壓轉換為電流，說220伏與12伏的電壓。

結論

我們詳細介紹了振盪電路的原理，並分別各部分。 我們了解到，振盪電路 - 旨在產生電磁波的設備。 然而，這僅僅是這些複雜的力學，看似簡單的元素的基礎知識。 了解更多有關電路的複雜性和其組件可以從專業文獻。