Wszystkie znaki występujące w tekście są zastrzeżonymi znakami firmowymi bądź towarowymi ich właścicieli.

Transkrypt

1

2 Wszelkie prawa zastrzeżone. Nieautoryzowane rozpowszechnianie całości lub fragmentu niniejszej publikacji w jakiejkolwiek postaci jest zabronione. Wykonywanie kopii metodą kserograficzną, fotograficzną, a także kopiowanie książki na nośniku filmowym, magnetycznym lub innym powoduje naruszenie praw autorskich niniejszej publikacji. Wszystkie znaki występujące w tekście są zastrzeżonymi znakami firmowymi bądź towarowymi ich właścicieli. Autor oraz Wydawnictwo HEION dołożyli wszelkich starań, by zawarte w tej książce informacje były kompletne i rzetelne. Nie biorą jednak żadnej odpowiedzialności ani za ich wykorzystanie, ani za związane z tym ewentualne naruszenie praw patentowych lub autorskich. Autor oraz Wydawnictwo HEION nie ponoszą również żadnej odpowiedzialności za ewentualne szkody wynikłe z wykorzystania informacji zawartych w książce. edaktor prowadzący: Michał Mrowiec Projekt okładki: Maciek Pasek Wydawnictwo HEION ul. Kościuszki c, 44- GIWIE tel , helion@helion.pl WWW: (księgarnia internetowa, katalog książek) Drogi zytelniku! Jeżeli chcesz ocenić tę książkę, zajrzyj pod adres Możesz tam wpisać swoje uwagi, spostrzeżenia, recenzję. ISBN: opyright Helion 3 Printed in Poland. Kup książkę Poleć książkę Oceń książkę Księgarnia internetowa ubię to!» Nasza społeczność

3 Spis treci Wstp Jednostki Prd stay Prd zmienny Obwody rezonansowe Tranzystory bipolarne Ukady Technika cyfrowa...9 A. Stae...5 B. ogarytmy iczby zespolone...55 D. Trygonometria...6 3

4 4 Elektronika. eksykon kieszonkowy

5 ozdzia 4. Obwody rezonansowe Obwód drga W obwodzie elektrycznym zoonym z pojemnoci i indukcyjnoci (rysunek 4.) mog w pewnych warunkach powstawa drgania elektryczne. ysunek 4.. Obwód zoony z pojemnoci, indukcyjnoci i klucza SW Zaómy, e: opór elektryczny uzwojenia cewki i przewodów czcych j z kondensatorem jest zaniedbywalnie may, w chwili pocztkowej bezwzgldna warto adunków elektrycznych, zgromadzonych na okadkach kondensatora, wynosi q. Po zamkniciu klucza SW, na skutek rónicy potencjaów okadek kondensatora, w obwodzie popynie prd elektryczny. Gdyby w obwodzie nie byo cewki, natenie prdu stopniowo malaoby a do zera, poniewa zmniejszaaby si rónica potencjaów okadek (kondensator rozadowywaby si). Indukowana w cewce sia elektromotoryczna, zgodnie z regu enza, dy do porzymania przepywu prdu. W rezultacie natenie prdu wzrasta do momentu wyrównania si potencjaów okadek, a nastpnie zaczyna male. Prd bdzie pyn w tym samym kierunku do chwili, gdy na okadkach kondensatora zgromadz si adunki równe co do bezwzgldnej wartoci pocztkowemu adunkowi q, ale o przeciwnych znakach. Nastpnie opisany proces bdzie si powtarza. W obwodzie bd wic zachodzi nietumione drgania elektryczne. Obwód drga 7

6 Uwaga W rzeczywistoci na skutek strat energii w elementach obwodu rezonansowego drgania maj charakter gasncy. W dowolnym momencie sia elektromotoryczna E, indukowana w cewce, jest równa napiciu U midzy okadkami kondensatora (elementy s poczone równolegle): gdzie: zatem: E U di E q U di q Przyjmujc, i natenie prdu opisane jest wzorem: dq I otrzymujemy zaleno: d q q Dzielc obie strony powyszego równania przez i wprowadzajc d q oznaczenie, uzyskujemy zaleno q Ma ono posta identyczn z równaniem opisujcym nietumione drgania oscylatora harmonicznego. Jego rozwizaniem jest zatem funkcja: q q cos( t ) Opisuje ona warto adunku zgromadzonego na okadkach kondensatora. Od adunku bardziej interesuje nas natenie pyncego w obwodzie prdu: 7 Elektronika. eksykon kieszonkowy

7 dq q sin( t ) I a przyjmujc, i: I q uzyskamy równanie: gdzie: I I sin( t ) q bezwzgldna maksymalna warto adunku na okadkach kondensatora I bezwzgldne maksymalne natenie prdu pyncego w obwodzie faza pocztkowa pulsacja (czstotliwo ktowa) prdu pyncego w obwodzie Okres drga w obwodzie opisuje wzór Thomsona: T Uwaga W obwodzie zarówno adunki na okadkach kondensatora, jak i prd w obwodzie zmieniaj si sinusoidalnie w funkcji czasu. Obwód drga tumionych W rzeczywistych ukadach oprócz indukcyjnoci i pojemnoci istnieje take rezystancja (rysunek 4.). Podczas przepywu prdu przez rezystancj zgromadzona w obwodzie energia zamieniana jest stopniowo w ciepo. ewka równie nie jest elementem idealnym. Emituje ona energi w postaci fal elektromagnetycznych. zynniki te powoduj, e drgania w obwodzie maj charakter gasncy. Obwód drga tumionych 73

8 ysunek 4.. Ukad Sia elektromotoryczna E, indukowana w cewce, musi by równa sumie spadków napi: U na rezystancji i U na pojemnoci: E zatem: U U di E U I q U di q I uwzgldniajc, e: dq I otrzymujemy zaleno: d q dq q ezonans obwodu drga Aby w obwodzie mogy by stale wytwarzane drgania, naley zasila go ze róda zewntrznego. Zadaniem róda jest uzupenianie energii, która ulega rozproszeniu w trakcie oscylacji. Obwód ma najmniejsz oporno, gdy: Z min. 74 Elektronika. eksykon kieszonkowy

9 Ma to miejsce wówczas, gdy: X X 4 f 4 f f Pulsacja rezonansowa opisana jest wzorem: Gdy pulsacja przebiegu dostarczanego przez ródo wynosi =, ukad znajduje si w rezonansie: reaktancja indukcyjna kompensuje reaktancj pojemnociow (maj równe wartoci bezwzgldne, ale przeciwne znaki), natenie prdu pyncego w obwodzie jest najwiksze, prd pyncy w obwodzie jest w fazie z si elektromotoryczn róda. Tumienie obwodu: d gdzie oporno charakterystyczna obwodu to: Dobro obwodu rezonansowego: Q d ezonans obwodu drga 75

10 Dobro obwodu rezonansowego W przypadku obwodu szeregowego mamy do czynienia z rezonansem napi. Dobro Q okrela, ile razy spadek napicia na cewce U lub kondensatorze U jest wikszy od napicia doprowadzonego do obwodu. d U U Q d f B dfez Q fez Q B EZ 76 Elektronika. eksykon kieszonkowy W przypadku obwodu równolegego mamy do czynienia z rezonansem prdów. Dobro Q okrela, ile razy natenie prdu pyncego przez cewk I lub natenie prdu pyncego przez kondensator I jest wiksze od prdu cakowitego. gdzie: d I I Q d B Q dobro obwodu d tumienie obwodu U napicie cakowite w obwodzie U spadek napicia na cewce U spadek napicia na kondensatorze I prd pyncy przez cewk I prd pyncy przez kondensator rezystancja strat B szeroko pasma

11

12