Резистор
 |
| Применение резистора |
Непонятно? Сейчас поясню. Вот, например, светодиод. Ему для работы нужен мизерный ток, порядка 20 миллиампер, но вот беда – его сопротивление мало, поэтому если его воткнуть напрямую в 5 вольт, то через него ломанется ток в 400 миллиампер. От такой нагрузки бедняжка пожелтеет, позеленеет, а потом и вовсе загнется, источая вонь. Что делать? Правильно – поставить последовательно ему резистор, чтобы он ограничил ток, не пустив излишнюю мощу на хилый диодик. Даже если диод теперь тупо закоротить, то ток в цепи не превысит того, который разрешит резистор, исходя из закона Ома.
Второе популярное применение это делители напряжения. Цель делителя — разделить входное напряжение пропорционально номиналам резисторов и подать часть этого напряжения в нужную точку схемы. Это часто приходится делать при согласовании между сигналами разных напряжений. Делитель представляет из себя два последовательно соединенных резистора. Один из которых подсоединен к точке нулевого потенциала (корпус), а второй к напряжению которое нужно поделить. Средняя точка между резисторам это выход нашего поделенного напряжения. Ток в последовательной цепи везде одинаков, а вот сопротивление разное, а значит напряжение (по закону Ома) разделится на резисторах пропорционально их сопротивлениям. Одинаковые резисторы – напряжение пополам, а если нет, то уже надо вычислять где как.
Напряжение порта RS232 в компьютере 12 вольт, а для программирования микроконтроллера требуется всего 5 вольт. Тем не менее простейший программатор для СОМ порта, найденный на сайте avr.nikolaew.org не требует каких либо специализированных микросхем преобразователей, там стоят обычные делители. Которые 12 вольт преобразуют в 6 вольт, что уже не смертельно для контроллера (на самом деле там правда не 12, а 11,5 вольт, т.к. минимум 0.5 вольта упадет на диоде)
Надо только учитывать, что делитель работает правильно только тогда, когда напряжение с него снимается на нагрузку с опротивлением в разы, а лучше в порядки, выше сопротивления делителя. Как правило это входы микросхем, имеющих сопротивление в десятки МегаОм .
Еще один пример применения резисторов – подтяжка, она же pullup. Дело в том, что раз входы микросхем имеют огромное сопротивление, то на них наводится куча помех буквально из воздуха, а следовательно значение на входе может принимать совершенно случайный вид. Поэтому то неиспользованные входы либо сажают на землю, либо через резистор подтягивают к плюсу, чтобы там было определенное напряжение, либо ноль, либо плюс питания соответственно. Если собирал мои прошлые девайсы на AVR, то наверное помнишь, что сигнал RESET я подтягивал резистором к напряжению питания. Можно, конечно, и просто тупо припаять RESET к плюсу, но тогда ты не сможешь сбросить процессор подведением туда земли – вызовешь короткое замыкание между плюсом и минусом. А с подтягивающим резистором этот фокус пройдет на ура, слабый подтяг вывода RESET до плюса будет пересилен прямым замыканием на минус и произойдет сброс.
Конденсатор
 |
| Применение конденсатора |
Он же емкость — еще один вид пассивных элементов. На схеме обозначен как две одинаковые параллельные черточки. В отличии от резистора, конденсатор это нелинейный элемент. По нашей канализационной аналогии его можно сравнить с резиновым баком. Вначале, когда он пуст, вода резко его заполняет, растягивая стенки. Постепенно, когда стенки растянутся до предела, его сопротивление возрастет настолько, что поток воды остановится. А если убрать внешнее давление, то хлынет обратно.
Так же и электрический конденсатор, когда он не заряжен, то его сопротивление можно принять нулю, а вот когда зарядится, то бесконечностью, обрывом. Ток через него идет только лишь в момент заряда или разряда. После отсоединения источника тока конденсатор сам начинает действовать как источник, пока не разрядится.
Конденсаторы в электронике в основном используют как фильтрующие элементы, удаляющие помехи. Здоровенные конденсаторы на силовых цепях в блоках питания служат для подпитки системы при пиковых нагрузках, сглаживая просадки напряжения. Основан этот эффект на том, что конденсатор не пропускает постоянный ток, вот переменная составляющая через него проходит на ура. Сопротивление конденсатора переменной составляющей тока зависит от частоты этой составляющей. Чем выше частота, тем меньше сопротивление конденсатора. В итоге, все высокочастотные помехи, идущие поверх постоянного напряжения, глушатся через конденсатор на землю, оставляя после себя чисто постоянное напряжение. Сопротивление конденсатора переменной составляющей также зависит и от емкости кондера, поэтому ставя конденсаторы с разной емкостью можно отсеять разные частоты.
Хс = 1/w*C
Где Хс – емкостное сопротивление в омах
С – емкость в фарадах
w – угловая частота переменной составляющей в радиан/с
Конденсатор может служить времязадающим элементов в разного рода генераторах – от него будет зависеть частота генерации, либо в качестве формирователя импульса. Как, например,сброс в схемах на контроллере с инверсным Reset (мой любимый АТ89С51) . Основан сей прикол на том факте, что конденсатор пропускает постоянный ток только в период заряда, а значит если подключить инверсный reset через конденсатор на плюс, а через резистор на землю, то в начальный момент, пока конденсатор не заряжен на reset будет подан плюс питания, т.к. незаряженный конденсатор это почти короткое замыкание, а потом, когда конденсатор зарядится и превратится в обрыв, ножка reset окажется через резистор на земле. Таким образом во время пуска на ножке reset будет кратковременный импульс положительного напряжения, достаточный для первичного сброса процессора. Таким образом, например, сделано в схеме программатора для АТ89С51 с сайта atprog.boom.ru
Индуктивность
 |
| Пример использования индуктивности |
В народе катушка, грубо говоря, это кусок проволоки намотанный на каркас. В эту группу входят и дроссели и разного рода фильтры, а также некоторые антенны. Также индуктивностью обладает всё, что имеет обмотку, несмотря на то, что это не главное свойство, например двигатели или электромагниты. А значит это надо будет учитывать при проектировании цепей. Увязать индуктивность в нашу канализационную теорию было нелегко, но немного пораскинув мозгами мы таки придумали. В гидро модели катушка похожа на турбину с неслабой инерцией, где величина инерция является прообразом индуктивности. На стабильно текущий поток турбина, будучи раскрученной этим же потоком, не влияет никак, но стоит потоку ослабнуть, как турбина начнет за счет своей инерции подталкивать его. И наоборот, если турбина остановлена, то при появлении потока она будет его тормозить, пока не раскрутится. Чем больше инерция, тем сильней будет сопротивление изменению потоку.
Так и катушка индуктивности препятствует изменению тока, протекающего через неё.
Основное применение катушки в колебательных контурах генераторов и в фильтрах. Т.к. катушка имеет отличное свойство пропускать через себя постоянную составляющую и подавлять переменную. В паре с конденсатором они образуют отличный Г или П образный фильтр.
Тебе в школах преподавать надо… Даже мой дедушка не умел так понятно объяснять.
Ну так я и работал какое то время преподавателем. Только работать бесплатно грустно, а когда это никому не нужно еще и бесполезно. В общем, ушел я из этой сферы деятельности :)
Получается что конденсатор и дроссель подавляют переменную составляющую на этих схемах одинаково? т.е. их можно взаимозаменять но лучшее подавление если оба элемента использовать?
Большое спасибо за сайт! то что надо! и cooler’у спасиба за ссылку сюда ;)
Не совсем. Конденсатор держит пульсации напряжения,а дроссель пульсации тока. Когда выход нагружен на высокоомную нагрузку (например на вход АЦП который потребляет микроамперы) то там хватит и кондера, но если нагрузка велика и требует большого тока (в десятки миллиампер). Например питание девайса, то нужно ставить дроссель.
По отдельности они работать не будут толком. Т.е. если будет один кондер, то при подключении сильноточной нагрузки он будет на нее мгновенно разряжаться и ток, выдаваемый преобразователем, будет повторять ШИМ сигнал. А если будет одна катушка, то напряжение будет проваливаться от малейшей нагрузки.
Спасибо! Намного понятнее!!
А тогда на графике где изображён дроссель, ось «Напряжение» должна быть осью «Ток» ?
DI HALT! Посмотри пожалуйста сюда — видимо после редактирования сообщения не отправляется уведомление что свеженькое появилось :(
У тебя галочка не стоит на «Получать уведомления о новых ответах»
Мне, когда объясняли как конденсатор работает, приводили аналогию получше: Это бак, разделенный на 2 части эластичной водонепроницаемой мембраной.. Правда, при таком раскладе, от говнища, несущегося по трубам придется отказаться.:(
Вопрос:
«Конденсатор держит пульсации напряжения,а дроссель пульсации тока.»
А это не одно и то-же? Закон Ома ведь..
На активной нагрузке это так, а вот на реактивной все совершенно иначе.
Представь себе кондер, разряженный кондер. Ты в него подаешь напругу — его сопротивление вначале ноль, а ток огромен. В итоге, на кондере вначале напруга 0,а потом растет до источника, а ток, соответственно, по мере заряда кондера, уменьшается до нуля.
Да, программатор на компорт — помню такое… Сделал для PIC еще в институте, а он не работал зараза такая. Как оказалось на ноутбуке на компорт напряжение выдается не то, которое было задумано автором данного девайса =) Плюнул и спаял на LPT — хорошая вещь вышла. :)
Гениально!
Коллега, Вам надо книгу написать — оторвут с руками!
Вот сейчас первый раз за 10 лет взял в руки паяльник, допаял несложную схему и чувствую — где-то здесь должен быть электролит для защиты от помех по питанию. И только здесь я нашел ясный и четкий ответ на вопли своего внутреннего голоса!
Не электролит не от помех, а от просадок. От помех керамику ставят.
Блин, не могу въехать в мелочь =), подскажите люди добрые, как расчитать номинал резюков в делителе напряжения? По какому критерию его искать? %)
А картинки внимательно разглядеть религия не позволяет? Там как раз формула для делителя есть.
Да, млин, у меня смарт глючит :((, картинки не хочет грузить, хоть ты ему чо кажи в настройках… Вот тока до компа добрался и увидел формулу. Спасибо! :))
Поясните пожалуйста несведущему: «раз входы микросхем имеют огромное сопротивление, то на них наводится куча помех». Что за помехи и откуда они берутся, и как связано сопротивление с помехами ?
Мы буквально плаваем в электромагнитных волнах. Бытовая проводка, электроприборы, радио и теле вещание. Все это создает кучу мусора в эфире. Согласно электромагнитной индукции, любая эм-волна наводит в проводнике ток. Токи мизерные просто, но у нас ведь U=I*R
Когда вход имеет большое сопротивление, когда R стремится к бесконечности, то даже мизерный ток (помноженный на почти бесконечное сопротивление) способен навести большое напряжение (порой сотни вольт). Мощности его не хватит, чтобы пробить микросхему, но вот перекинуть уровень из 0 в 1 — запросто. А подтягивающий резистор заводит мощный фиксированный потенциал и не дает дрыгаться ножке как ей вздумается.
>Можно, конечно, и просто тупо припаять RESET к плюсу, но тогда ты не сможешь сбросить процессор >подведением туда земли – вызовешь короткое замыкание между плюсом и минусом. А с подтягивающим >резистором этот фокус пройдет на ура, слабый подтяг вывода RESET до плюса будет пересилен прямым >замыканием на минус и произойдет сброс.
Что-то не понял. И там и там замыкание, что куда кого и *почему* пересилит?
Представь систему из подтягивающего резистора, кнопки и RESET как резистивный делитель.
Тогда верхнее его плечо — это резистор идущий на +5. Нижнее его плечо сопротивление кнопки, которое либо бесконечно большое, либо бесконечно малое. НУ, а выход с него идет на RESET (или еще куда)
Получается так:
+5 ака Uвх
^
|
-
|| R1
-
|
0—— RESET ака Uвых
|
/ кнопка ака R2
|
_
GND
Когда кнопка не нажата ее сопротивление под бесконечность. Соответственно по формуле резистивного делителя с первой картинки:
Напряжение на выходе, на RESET будет равно 5вольт. В таком случае говорят, что RESET подтянут к +5
Когда кнопка нажимается, то R1 так и остается, а R2 становится равным нулю. Тогда напряжение выхода на ресете тоже станет нулем — говорят, что вывод прижали к земле.
О, теперь все ясно как божий день, спасибо.
DI HALT, возьмем обычный ФНЧ и подадим плюс, кондер зарядится, а если потом посадим на землю, то на резисторе будет падение напряжения с минусом, ток-то в другую сторону потечет?
А электролиты используют только из-за величин емкости?
Да, потечет обратно.
Изза величин.
Что значит г или п образный фильтр.если есть возможность потратить время на чайника.объясни.если можно пожалуйста с графиками,извини но я просто все знаю на уровне физики школьной и то не совсем прям.
Г образный это конденсатор — дроссель.
П образный это конденсатор-дроссель-конденсатор
Ещё б были снимки всех этих элементов с осциллографа, было б вообще волшебно!
А то обяснили вот вы про индуктивность, я понял одно, а потом вы в своём обзоре осцила показали сигнал, с индуктивности, и он был совсем другим нежели как я предстовлял)
Так вот сначал идёт прямоугольный всплеск — это почему так? Потом падение — это понятно, на себя забирает, на индукцию… Но потом, типа уменьшающаяся синусоида — а вот это откуда ибо там же, если следовать вашему объяснению, просто медленно должен сигнал затухать?
Так там же не просто индуктивность, там еще и емкость и дофига всего до кучи, что получается система второго порядка. Поэтому там то такие дрыги.
глупый вопрос -> после резистора не упадет напряжение?
После резистора напряжение падает всегда, но падает в зависимости от сопротивления нагрузки которая через этот резистор питается. Если нагрузка куда более высокоомная чем резистор (скажем раз так в 1000, а то и более) то соответственно падение напряжения на резисторе будет ничтожным по сравнению с падением напряжения на нагрузке.
Ну, внесу и свои 5 копеек
из этой аналогии следует, что в конденсаторе (резиновом бачке) сначала появляется ток, а потом напряжение (давление в бачке). С индуктивностью наоборот, сначала появляется напряжение, потом ток (когда турбина разгонится).
Собственно ради этого нам в универе и рассказывали сию аналогию.
А в Протеусе штрихованная обкладка кондера это + или — ??
Да хрен знает эти буржуйские госты. ЕМНИП жирная обкладка это + всегда был
Хс = 1/w*C
w – угловая частота переменной составляющей в радиан/с
Что такое угловая частота и как ее превратить в обычную частоту (гц)
Извинити чайника =)
w — это угловая (измеряется в радианах)
f — «обычная» (измеряется в герцах=секунда в минус первой степени)
w=2*ПИ*f
w больше «обычной» в 2*ПИ раз, т.к. она круговая. За один «оборот» обычной частоты она захватывает 2*ПИ градусов (360 градусов, полный оборот). Я так запоминал.
И по поводу конденсатора немного. Нам препод (классный чувак, кстати говоря) объяснял нечто подобное. Задали вопрос: почему переменный ток опережает напряжение в конденсаторе? Он тут же говорит: представьте банку. Трёхлитровую. Это — конденсатор. Высота воды в ней — это напряжение. Включаем кран, наливаем воду в пустую банку. Вода (ака ток) уже течёт, а в банке ещё уровня нет (по воздуху летит, да и пока наберётся..). Вот и получается, что ток опережает напряжение..
Уважаемый автор, подскажите, как расчитать С конденсатора в фильтре с «конденсатором в землю». Логично предположить, что для фильтруемой частоты, Хс должно быть максимальным, а вот какое именно будет достаточным? Зависит ли это от полезной нагрузки, если да, то какое соотношение допустимо Хс/Rполезн?
http://easyelectronics.ru/kondensator-i-rc-cepochka.html
Интересен вопрос плавного включения освещения? В чем суть?
Это ты к чему?
задержку на идуктивности реализуют, например?
Не, индуктивность должна там быть просто титанических размеров. Свет плавно гасят другими методами.
Вот уже несколько недель (или месяцев, может быть) читаю материалы на этом сайте. Автору — респект. Пишешь очень живо, правильно, просто. Читать — одно удовольствие. И народ пинаю, мол, есть такой сайт классный, в закладки добавляйте, новичкам, мол — в самый раз. Уже человек 5 наверное приволок. На пользу будет. Это первый коммент, на этом, пожалуй ограничусь. Пока.
PS: очеПятка: …правильно только тогда, когда напряжение с него снимается на нагрузку с [c]опротивлением в разы…
Удачи!
Испытываю трудности с наличкой элементов, поэтому приходиться выпаивать из старых приборов. На работе сказали, что ,к примеру, электролиты совковских времен теряют свои характеристики.
Ага, они усыхают. Да и вообще совковые детали сплошной слив, кругом брак. Рулят только военные серии, но их немного
сохнут и импортные кондеры. Как-то поспорил я, что комп, не вкл. несколько лет не включится в принципе. Спор я выиграл. Правда тогда я не был уверен почему, но тем не менее… За то время кондеры на материнке высохли. Так что, это еще посмотреть, что лучше — совковия, или китаеза. Хотя последняя выигрывает по габаритам.
Я собираюсь расчитать генератор, но загвоздка с расчётом тока протекающего через конденсатор. Хотел начертить график зависимости тока заряда от времени, но никак не могу найти формулы — подскажите. Например конденсатор ёмкостью 100мкФ заряжается от идеального источника напряжением 10В через резистор 1кОм.
Зависимость там экспотенциальная. Вначале ток стремится в бесконечность, потом сползает до нуля. А тебе, думаю, проще будет считать ток через реактивное сопротивление конденсатора Хс которое зависит от частоты и емкости. Xc=1/w*c где w — угловая частота в рад/с
Цитата: «А тебе, думаю, проще будет считать ток через реактивное сопротивление конденсатора Хс которое зависит от частоты и емкости. Xc=1/w*c где w — угловая частота в рад/с». Но если просто заряжаешь конденсатор от батарейки, какая там может быть частота?
А вот для фильтрации, как подсчитать конденсатор?
Прикинь частоту которую надо гасить и рассчитай RC цепочку на эту частоту через постоянную времени. Тут же, в этом же разделе, недавно писал статью про конденсаторы, где все это разжевывал.
ЭРЭ советских времён использовать можно, но нужно перед установкой проверять (так сказать входной контроль:). Электролитические конденсаторы высыхают — самое частое. Полупроводники в теории должны стареть — сравнивайте вольт-амперные характеристики реальных приборов со справочными данными (хотя мне ни разу не встречалась такая неисправность:( ). Проверяйте сопротивления резисторов, сетевых проводов(мегометром-резина советская внутри них рассырается, хотя внешне и не скажешь:(…
Со старыми ЭРЭ хлопот много, зато дёшево и выбор со временем нехилый наберётся.
Не могу не высказать автору уважения.
ПОбольше бы таких преподавателей.
Здравствуйте уважаемый DI HALT. Подскажите пожалуйста, вот у меня есть мега8535, на стабилизатор L7805C-V подается 12 вольт, а от него на мегу 5. Есть еще один источник 5В. Так вот, как сделать так, чтобы устройство питалось от 12В, а если вдруг выключили, то устройство без прикращения работы начинает питаться от 5В?
Т.е. как бы получается резервный источник питания.
ЗЫ. не знал в какой теме спросить, пожалуйста перенесите в нужнуу.
А ты подключи его параллельно, но через диоды. Т.е. чтобы если один из источников (неважно какой) отрубается, то диод не даст току от второго источника течь через первый.
На сайте есть статья про часы реального времени PCF чето там. Вот недавно было, в пределах двух трех страниц от главной найдешь. Там как раз была такая диодна схема — питание от +5 вольт и батарейки.
А я не понял. Например про резистор, начну из далека: Вот у меня ультрофиолетовый светодиод (что бы сделать фонарик), который работает при напряжении от 3.8 до 4.2 вольта. Вот незадача, ведь из батареек мы можем взятьлибо 3 либо 4.5 вольта) И тут нам на помощь приходит сопротиволение, мне продали к светодиоду обычный диод имеющий сопротивление, который играл роль резистора. и из 4.5 вольта я получил 4.2.. (на сколько я понял) Вопрос, А батарейкапри этом стали при этом меньше разряжаться?? то есть их на дольше хватит, если быже я использовал их без резистора? Ведь по аналогии с бочком, при повышении сопротивленияв трубах, воды расходоваться будет меньше (медленнее — дольше) Или это все хренотень и резистор просто сжигает лишние вольты нагревом?
U — напржение, по сути это давление на стенки нашей водопроводной сети?..
про конденсаторы вообще не понял. Напржение в кондёре не может накопиться больше чем подаем, как давление в резиновом бочке не может быть больше чем мы подаем из трубы, при постоянном давлении понятна суть. Но при переменном токе, при переменном давлении воды ничего не могу представить. как это работает? Можно кондер разобрать на конкретной схеме?
Не стоит досконально привязываться к водопроводу. Он тут больше как наглядный костыль.
По поводу диода и светодиода. С диодом будет тратиться меньше, т.к. ток снизится, а расходуемая мощность это U*I напряжение на выходе батарейки не изменилось, а вот ток которй стал уходить в цепь упал. Но это все равно больше чем потребляет сам светодиод, т.к. часть энергии потратилась еще на диоде.
Без диода у тебя через светик шел бы слишком большой ток и он бы напрягался и грелся и батарейка тратилась зазря.
Переменный ток водопроводом описывается намного сложней :) Т.к. разрывается визуальная связь.
Про кондер на переменном токе наглядно можно обьяснить так:
У него ток и напряжение в противофазе. Т.е. когда есть ток нет на нем напряжения, а когда есть напряжение нет тока.
Как так получается? Смотри на примере резиновой груши.
Давление воды (Сила растяжения груши) это напряжение. Поток воды, втекающий в грушу — ток.
Груша пустая, в нее втекает большой поток — ток есть, но т.к. она еще пустая то давления, растяжения стенок нет (или оно мало).
Со временем груша наполнится, напряжение (давление) будет возрастать, а ток снизится — ведь вода будет пытаться обратно схлынуть под давлением стенок.
Противоположной ситуацей будет когда груша заполнится до предела и растяжение стенок уравновесится с давлением источника — выйдет что напржение есть, а тока нет — вода стоит.
А в переменном это все идет в динамике, а если добавить еще индуктивность- турбину то может случиться что разогнанная турбина даст давление, да еще груша будет расятнута — опа вот нам и резонанс напряжений. Либо резонанс токов.
и груша лопнет…( Хорошо, получается у каждой детали как и каждой
А кондер пробьет :)
и груша лопнет…( Хорошо, получается у каждой детали как и каждой трубы есть свой предел напряжения… Значит если мы превысим внутреннее сопротивление или поднимим скорость тока, то деталь сгорит?
Фишку кондера всеравно не понял, наверное когда буду его применять, пойму зачем они…
Есть еще вопрос, не могу сформулировать
Тут главное напряжение — напряжение может вызвать пробой.
Внутреннее сопротивление детали дает ток — чем оно ниже тем ток больше. От тока зависят тепловые потери которые могут ее разрушить.
«расходуемая мощность это U*I»
I=U/R. расходуемая мощность это U*U/R. Чем больше сопротивления, тем меньше тратим? ну слава богу, а то не люблю тратить энергию впустую))) Помешан на автономности а долгое время думал что резисторы тока мешают. Спасибо что развеяли ошибочный миф. Да и вообще за трату времени. Не могу найти раздел про элементы питания, есть еще вопросы по ним
Резисторы они именно что тратят энергию впустую. Т.е. потери мощности на них P=I*I*R
Но надо понимать зачем и где ставится резистор. Тот же пример со светодиодом — там без резистора светодиод просто сожрет больше чем сможет переварить. В итоге будет греться, расходовать энергию на нагрев и в итоге деградирует и сдохнет.
Ограничивая ток резистором мы тратим на нем часть энергии, но не даем диоду перегружаться. Жрать больше чем ему реально надо.
1) То есть если бы я поставил вместо того обычного диода, светодиод, то батарея разряжалась бы столько же? но он бы у меня хотя бы светился как новогодняя ёлка?..
2) Почитал про батареи. Вот вопрос по кондёрам: мы опостоянили переменный ток, теперь что бы уровновешить его (выпрямить) мы ставим паралельно конденсаторы, причем сначала идут большой емкости потом на убывание меньшей несколько штук? (ну и под конец катушку, для качества)
3) Вот ток уменьшается резистором или любым сопротивлением без какой-либо экономии, а чем тогда уменьшается вольтаж? Кол-вом используемых деталей? То есть если я не хочу за зря тратить батарею, которая дает 350мА и 4.5в, я должен удостоверится, что каждый светодиод работает при 350мА, а в все вместе последовательно они просят 4.5в?
4) А если у меня акб дает ток 700мА и 3в, я должен подключить 3ех вольтовые светодиоды на 350мА параллельно?
Нашел, читаю, пс: жаль нельзя удалить комент или отредактировать, а то намусорил тут
Конденсатор — это линейный элемент, ну или для особо придирчивых — квазилинейный. Вот варикап это уже нелинейный конденсатор, потому как его параметры зависят от приложенного к нему напряжения.
Прокомментирую слова redzub:
Конденсатор — по своей СУТИ элемент ЛИНЕЙНЫЙ, но В ЦЕПИ чаще всего вы можете наблюдать его НЕЛИНЕЙНОЕ ПОВЕДЕНИЕ. Причина в нестабильности (нелинейности) источников заряжающего конденсатор тока.
Добрый день! Отличный пост. Скопировал все картинки с схемами.. ))) Осталось пару вопросов:
1. Как Вы определили какой ток в сети (в амперах) при 5 вольтах напряжения? (в случае с 20мА диодом и 560Ом сопротивлением)
2. Блоки питания (бытовые): Почему при одинаковом напряжении (12 вольт к примеру) и разной силе тока на 1,6А и 3,5А, тот, что на 3,5А будет весить раза в два больше? Ведь по идее для преобразования «напора воды» из 220V (и приблизительно 16А судя по надписям на пробках в счетчике) в 12V и 3,5А … потребуется переходник большего сечения (только что осенило..)))) Но по идее — блок питания — это же сопротивление (условно)? То есть если сопротивляться нужно меньше — значит и сопротивление должно быть меньше? Или я чего-то не понимаю?
1. Тут по закону ома. Если бы вместо диода было кз, то 5вольт поделить на 560ом = 8,9мА. Но там стоит светодиод и у него еще есть собственное падение напряжения около 1.3 вольта*. Значит ток будет (5-1.3)/560 = 6ма. Мало, но для светодиода этого вполне достаточно чтобы ярко светить. 20мА это же предельный ток.
*падение напряжения означает что на нем всегда напряжение 1.3 вольта. Даже если мы его воткнем в 220вольт, то на нем будет 1.3 вольта и ОГРОМНЫЙ Ток. Диод конечно сдохнет мгновенно. Но будь он идеально неубиваемым было бы так.
2. Блок питания это источник энергии. Не сопротивление он нифига :) Сильно привязываться к канализации не стоит. Это слишком упрощенная модель.
Чем больше токи тем более толстая нужна обмотка. Еще есть такое понятие как габаритная мощность трансформатора (погугли!) она зависит от тока, частоты и параметров магнитопровода и обмоток. Чем ниже частота и больше ток, тем здоровей нужен трансформатор.
В старых телеках частота 50гц в сетевом питании, поэтому то там и здоровые такие трансы. Зато конструкция простая.
В комповых БП стоит преобразователь частоты и 50гц разгоняет в сотни килогерц. Поэтому то и трансформатор там размером с грецкий орех, а прокачивает через себя дикую мощь. Но схема сильно усложняется при этом.
По поводу падения напр. на светодиоде:
Скажите, а почему именно 1.3В? В справочниках дается значение только макс. ток, например для АЛ307 — 20 мА, но ни мин. напряжения, ни прямого сопротивления там нет?
1.3 вольта это средняя температура по больнице. В среднем примерно так. На деле надо даташит смотреть.
А у светодиода действительно рулит ТОЛЬКО максимальный ток. Ниже — будет тускло светить. Выше — сгорит. Ограничивать ток надо снаружи.
Минимальное напряжение это напряжение равное его падению. Ниже — ток через светодиод даже не пойдет, он будет закрыт.
А сопротивление светодиода напрямую зависит от напряжения. Чем выше напряжение — тем ниже сопротивление. Ясное дело, что ток будет дико растит и светик сгорит.
maladets
horoshoe delo .
Привет я чайник. Не могли бы вы разъяснить что означает течет ток через конденсатор. Ведь ток через него потечет если его закоротит а это уже не конденсатор. В первой главе где написано про ток и электроны я понял что эл-ны перемещаясь( концентрируясь ) в одной точке создают напряжение в случае с включеным резистором это понятно все электроны или энергия толкаясь и продираясь через сопротивление ломанулись со скоростью света к +. Но в конденсаторе все не так через него они не могут проскочить и концентрируються на одной из обкладок создавая напряжение равное сетевому. И я не могу понять как через него течет ток в особености при скачках напряжения (у вас на схеме стрелочка уходит в землю). Перечитал много литературы но простого объяснения не нашел сначала все понятно апотом сразу формулы. С уважением
представь что кондер это емкость разделенная резиновой мембраной. ВОт когда давление с одной стороны больше чем с другой (разность потенциалов между обкладками) то в одну половину ток именно потечет, правда течь он будет недолго, до тех пор пока мембрана не натянется и не уравновесит давление. Вот тут примерно похоже выглядит.
А стоит давлению с той стороны ослабнуть, как мембрана вытолкнет воду обратно — и опять ток потечет, только в другую сторону.
В переменном токе же движуха не как в постоянном, там нет круговорота электронов там скорей колебания туды сюды. Но движуха — суть тока — есть.
теперь вы меня окончательно запутали когда давление с одной стороны больше чем с другой (разность потенциалов) вы писали что конденсатор вообще не пропускает ток он заперт:( и в какую половину потечет тогда ток
я понял вашу аналогию)))
но ток через него не течет посути работает только одна сторона она кочает и выталкивает в отличие от резистора у него в один конец входит а вдругой выходит это все про ток а не про напряжение
когда в одну сторону входит, то из другой то выходит. Но да, полного круговорота не получается — движение ограничено резиновой мембраной. Насколько она позволит растянутья настолько двжиение и будет.
спасибо
а у меня вопрос…
если я использую резисторный делитель, то получается если я возьму резисторы по 100 ом то получу на выходе половину входного напряжения, а так же если я поставлю резисторы по 10 кОм , то тоже получу половину входного напряжения.
я просто хочу поставить делитель на вход АЦП Mega32 для измерения напряжения до 10 вольт. дак какой же номинал выбирать????
Да это так.
А тут компромис нужен.
Поставишь малое сопротивление — через них будет идти больший ток, возрастет энергопотребление. Но высокоомная нагрузка (вход ацп) будет влиять на делитель меньше.
Поставишь очень большое сопротивление (соразмерное сопротивлению входа АЦП) — на точность делителя будет играть сопротивление входа АЦП (оно тоже есть, составляет десятки мегаом). Т.е. твой делитель получится уже как бы из трех резисторов. Один верхний, и два внизу. Один который ты поставил. второй, параллельно ему, сопротивление АЦП.
Тебе оптимальней будет 10к или около того.
вот спасибо…..
а еще вопрос… уж наверно не в эту ветку надо, но сидит в башке…
если сравнивать напругу на ацп, не с внешним, а с внутренним напряжением мк, там вроде 2,5 вольта (поправьте меня), то это внутреннее всегда стабильное или зависит от внешнего?? а то я питаю мк от 4х пальчиковых аккумуляторов, получается подаю на мк около 5,1 — 5,6 вольта…. я бы с радостью поставил стабилизатор на 5 вольт, купил тут стабилизатор L7805, но на нем падение напряжения до 2.5 вольт …. а ставить еще пару пальчиков, чтобы сжигать их на радиаторе L7805 не хочу… может есть какие стабилизаторы на 5 вольт, чтобы при входе на нем от 6 до 5 вольт, на выходе всегда было бы 5 стабильных…
во назадавал… буду рад ответам -))))
Внутренний он вроде как всегда 2.5, но несколько он стабилен и точен я не знаю. Проблема тут у него не в точности возникает, а в том что если ты меряешь 5 вольт, то у тебя пол шкалы отрезается сразу (опорный то до 2.5) Вообще для получения точного опорного юзают спец микросхемки — ИОН источник опорного напряжения.
Уважаемый DI HALT,
у Вас действительно написано очень подробно, не могли бы вы мне помочь с такой задачей
имеем некий сигнал 12вольт, в один момент он обрывается, как можно его немного задержать? на секунду… две? Конденсатор или индуктивность? или что то более сложное соорудить в виде схемы?
Можно кондер сделать. Но от нагрузки зависит, большую нагрузку он не протянет долго. Да и большой кондер будет долго заряжаться, хавая при этом дикий ток (может сдохнуть схема питающая его)
Насколько я помню, обыкновенный конденсатор это линейный элемент, так как имеет линейную зависимость тока от напряжения. Надо бы поправить.
Конденсатор линейный элемент, потому что описывается линейным дифференциальным уравнением:
i = C*(dU/dt)
подскажите пожалуйста
необходимо понизить напряжение тактируещего импульса в 12Мгц, с 5В до 2.8В, возможно ли это сделать с помощью обычного резистивного делителя или необходимы безиндуктивные резисторы.
Спасибо
Блин, большая частота сильно. Фронты могут сильно уплыть. А может лучше взять какой-нибудь буфер и на нем сделать повторитель?
буфер?)))
Микруху которая питаться будет от 2.8 вольт (и иметь выход в 2.8 вольт), но при этом будет толерантна к 5 вольтам на входе
ага понятно, подскажешь мож что на вскидку а то щас в магаз собираюсь
подскажите, вроде нигде не нашел, если тини2313V запитать от 2.5в и на вход XTAL1 подать тактовый сигнал 5в, на выходе CKOUT будет 2.5в или 5в.
Спасибо.
У микроконтроллера сгорит вход XTAL1, а может сгорит и сам контроллер.
Говорят, что «на резисторе падает мощность». Что это именно значит? То, что резистор эту мощность просто без толку жрет?
Что если я возьму маленькую лампочку и подключу ее к сети 220V через мощный резистор достаточного сопротивления. А потом соединю последовательно много таких же лампочек так, чтобы суммарное их сопротивление было равно сопротивлению первой конструции (лампочка и резистор). И тоже включу в розетку. Сопротивления цепей одинаковы – значит ток через них потечет одинаковый. Напряжение в сети тоже одинаковое. Значит, обе этих нагрузки будут потреблять одну и ту же мощность. Однако, вторая конструкция будет светить ярче. Получается, резистор просто жрет электричество. А значит, любая схема, в которой есть резисторы, потребляет энергии значительно больше, чем дает полезного результата? Так ли это на самом деле?
Или вот еще. Если мы возьмем делитель напряжения на резисторах. Ведь их сопротивления должны быть очень малы по сравнению с сопротивлением нагрузки, подключаемой к делителю. Ведь если сопротивление резистора будет близко к сопротивлению нагрузки – то параллельное подсоединение нагрузки тут же изменит общее сопротивление – и тогда на втором резисторе делителя изменится напряжение, а этого допустить нельзя.
Но если сопотивления резисторов делителя существенно малы по сравнению с нагрузкой, то гораздо больше тока потечет через резистор, нежели через нагрузку. Выходит, КПД у такой схемы невероятно низкий: ток просто тупо течет через малые сопротивления только лишь для того, чтобы обеспечить нужное напряжение на участках цепи. Получается, делители напряжения на резисторах крайне невыгодно использовать?
А существует ли другой способ, позволяющий без потерь разделить напряжение?
То и значит. P = I*I*R т.е. квадрат тока на сопротивление. Да, резистор просто рассеивает ее в тепло. Причем варварски. Поэтому то в силовых цепях от них избавляются как можно активней.
Делитель нужен для задачи напряжения. И он должен быть на большие номиналы (килоомы, минимум), а выходное напряжение снимается с него обычно исключительно на высокоомную нагрузку (вход АЦП, вход компаратора, вход ОУ или что то, что имеет почти колоссаьлное входное сопротивление). Тогда и делитель не плывет (даже будучи сделаный из резисторов на сотни килоом) и лишний ток не течет и жрет попусту вся эта конструкция минимум.
Т.е. делитель это информационно измерительный инструмент, он не преднозначен для работы с силовыми цепями.
Исключение, пожалуй, только резистивно конденсаторный делитель (зырь про конденсаторные блоки питания), но он работает только на переменном токе, на небольших токах (до полуампера, выше уже неадекватные габариты) и КПД у него тоже так себе.
Очень интересный вопрос, кто ответит аргументирована, тоже буду рад
Сразу же извеняюсь за вопрос, вы тут все спецы, но помогите пожалуйста у детской игрушки сгорел блок питания, вместо него подключил обычную нокиевскую зарядку, но слишком быстро вращается, какой резистор нужно припаять чтобы уменьшить напряжение. Спасибо заранее
Боюсь от резистора тут будет толку мало. У двигателя скорость вращения регулируется напряжением. Надо вот его сбить. Нагрузка и перепад напряжений там не большой. Поэтому вам, думаю, проще всего подойдет линейный стабилизатор.
Схема включения тут:
http://easyelectronics.ru/img/starters/power/7805_sx.GIF
Зовется LM7805. Продается в любом магазине радиодеталей, можно выковырять из старого оборудования (если советское, то это будет КР142ЕН5А — аналог). Стоит рублей 10 наверное или около того.
Спасибо за ответ
Спасибо большое за статью! А нашего препода по электротехнике нужно уволить к чертям :)
Здравствуйте уважаемый DI HALT. Объясните пожалуйста вот эту схемку для запитки сверхяркого светодиода от 1.5 вольта http://avrdevices.ru/zapitvaem-sverhyarkiy-svetodiod-ot-1-5-volyta/ не могу понять. Светодиод начинает гореть при низком напряжении за счет дросселя которой повышает ток?
А чего бы не спросить у автора. Медвед вроде на комменты отвечает?
Автор, большое тебе спасибо за этот обучающий материал! Я очень долго искал именно такой обучающий материал, где для дубового чайника все было бы объяснено так просто и доходчиво. Среди массы литературы и статей я больше нигде не видел, чтобы этот предмет объясняли так понятно и просто. Для меня этот сайт находка, теперь я буду его постоянным посетителем.
DI HALT, большое спасибо тебе!
Боюсь от резистора тут будет толку мало. У двигателя скорость вращения регулируется напряжением. Надо вот его сбить
А если воспользоваться делителем напряжения?
И, если можно, по подробней: почему если поставить резистор последовательно будет мало толку — ток уменьшим, уменьшится мошность потребляемая или ошибка.Извините начинающего.
Ток двигателя большой. Потери на резисторе I*I*R т.е. греться они будут до оплавления, тратя на себя львиную долю мощности. И должны быть низкоомными, сравнимыми по сопротивлению с движком. Посчитай сам по закону ома какие потери будут на резисторе.
Извините начинающего. Почему ток двигателя большой? Ведь ток зависит от нас-какой захотим такой и пустим. Или имеется ввиду что мощность двигателя будет пытаться высосать как можно больше.
Ток прямо пропорционален моменту. Ограничишь ток, так у него сил не будет провернуть даже собственные подшипники. Чем больше нагружаешь двигатель тем больше он ест. Ну и учесть пусковой ток, равный обычно 2…5 номинальных.
Спасибо за терпение и оперативность! В принципе нам же сильно ток ограничивать не надо. А вот с пуском-да. А может кондер впарить? Ну и шутн какой мимо него? Совсем всё плохо да?
Уменьшая ток через якорь ты снижаешь момент. Да, если момент нагрузки постоянный, то это снизит обороты, но если нагрузка меняется как попало? Тогда ни о какой стабильности оборотов не будет и речи. Опять же потери на резисторе будут огромными.
Извините начинающего. А почему нагрузка будет меняться как попало, ведь потребляемая мощность постоянна. А с потерями хрен с ними-главное чтоб заяц плясал о-о-о медленный танец
Ну дак от обьекта зависит. К примеру, подьемный кран. Подсохла смазка — возрос момент. Подул ветер на стрелу крана — изменилось усилие поворота. Повесили на крюк 2 тонны одно усилие. 5 тонн совершенно другое.
С чего ты взял, что потребляемая мощность постоянна? Двигатель жрет столько же сколько отдает в виде механической энергии+потери.
Блин, а что игрушка была — подъемный кран? Тогда солюшн.
Какая игрушка?
Там — наверху.
Сразу же извеняюсь за вопрос, вы тут все спецы, но помогите пожалуйста у детской игрушки сгорел блок питания, вместо него подключил обычную нокиевскую зарядку, но слишком быстро вращается, какой резистор нужно припаять чтобы уменьшить напряжение. Спасибо заранее
Там — наверху.
Сразу же извеняюсь за вопрос, вы тут все спецы, но помогите пожалуйста у детской игрушки сгорел блок питания, вместо него подключил обычную нокиевскую зарядку, но слишком быстро вращается, какой резистор нужно припаять чтобы уменьшить напряжение. Спасибо заранее
А может ему подстроечный резистор придевайсить? По мощности подобрать и тогда, вообще, можно контролировать ее выкрутасы. А потом и постоянный поставить.
Можно конечно. Реостат помощней ом на 20. Я так в детстве делал. Но сразу же возникает множество проблем. Например пуск. Хрен ты ее с реостатом запустишь. Тока не хватит. Надо шунтировать резюк БОООЛЬШИм конденсатором. Тогда может на рывок хватит. Но опять же если ничего в нагрузке не поменяется (смазка засохнет, игрушка волос намотает на вал, да мало ли что еще) и тогда опять будет не то.
Спасибо за диалог. В голове каша ещё конечно, но надо дрыгаться. Пытаться соображать. Про ток вроде понял-он везде один. Зная сопротивления и напряжение находим его и потом находим падения на всех сопротивлениях. Про кондер вроде тоже: ток постоянный -заряжается и ждет, если ток падает какое-то время подпитывает нагрузку. При чем сам ток через него не идет. При переменном напряжении — ток через него идет, но все время разного направления, но да тут главное что-бы движуха была. Пока прав?
Доброго дня суток DI HALT ! Обращаюсь к вам как к специалисту,дело в том что описанного вами про делительные резисторы мне не хватило…Искал в различных поисковиках не нашёл ничего путного,только каша в голове осталась.Дело в том что перед делителями существует ещё один резистор понижающий,и по закону Ома я не смог выяснить какого сопротивления должен быть предварительный резистор,так как Ом требует и амперы…и слышал что резисторы имеют коэффицент падения напряжения на делителях.Одним словом не буду вас грузить словами и покажу схемку которую я никак не решу,вот схема:
http://s55.radikal.ru/i147/1107/ca/27f824dbafdb.jpg
Точность мне нужна для сборки приборчика одного.Прошу вас вписать готовые значения резисторов и указать формулы с помощью которых вы сделали ответ в качестве примера,на будующее весьма полезно знать.
Заранее благодарю!
Да лень мне их счтитать. Там же просто все. Обьединяешь два нижних в один резистор. Считаешь самый верхний на напряжение в нужную точку. Все, дальше опираясь на это напряжение разделяешь ранее обьединенный резистор на два так, чтобы получить среднее напряжение.
пошу приложить усилия и подсчитать,я в формулах тугоумен.И как насчёт потерь напряжения,правда ли это?
http://i063.radikal.ru/1108/69/6668387bab58.jpg
Здравствуйте, обьясните плиз:
…Что делать? Правильно – поставить последовательно ему резистор, чтобы он ограничил ток…
- так я не понял резистор ограничивает ток в цепи светодиода или например при 4.5В БП берет на себя 4.5-3.8=0.7В -> и потом по закону Ома можна высчитать его как добавочный резистор?
- насколько я понимаю для ограничения тока через светодиод нужно ставить паралельно ему шунтирующий резистор?
Тут считается просто. У светика есть падение напряжения. Это его паспортная величина. Обычно около 3 вольт. Так что когда он напрямую на БП он постарается пропустить через себя такой ток, чтобы напряжение БП просело до этих самых 3 вольт (остатки высадятся на собственном сопротивлении БП). Разумеется такой ток он не осилит. Потому ставим резистор. Расчет прост:
из напряжения БП вычитаем напряжение падения светика. Получим некое напряжение U. А дальше резистор R выбираем таким, чтобы при этом U ток был равен не больше паспортного для конкретного светодиода (около 10мА).
да) но по какой формуле подскажите пожалуйста можна просчитать сопротивление резистора чтобы он сбросил например 390 мА (и откуда, в примере в самом начале, взято ток 400мА, который светодиод не выдержит?) — а то я, извиняюсь, никак не пойму как можна высчитать этот лишний ток?
спасибо
По закону ома же. Для простоты можно считать, что сопротивление светодиода очень мало, и его можно принять за нуль. А дальше считаем резистор так, чтобы ток не превышал расчетный для светодиода.
ага, а откуда мы тогда можем знать какой ток может быть в такой цепи:
- 4.5В батарейка и светодиод, который работает при напряжении от 3.8 до 4.2 вольта, и для светодиода ток должен быть не более 20мА…
- ведь по Ому для расчета добавочного рез. используем ток светодиода?
Какой тут ток может быть мы не сможем узнать без знания внутреннего сопротивления источника. Допустим у нас источник 5 вольт, а его внутреннее сопротивление 0.01Ом Т.е. ток КЗ такого источника будет 500А (мощный сварочный трансформатор, например). При втыке в него светодиода с падением в 3 вольта, ток черзе него ломанется (5-3)/0,01=200А естественно светодиод тут же прикажет долго жить. Даже дыма не останется. Но стоит добавить в цепь последовательно сопротивление в 200ом, то ток уже будет (5-3)/(200+0.01) = 9мА, что вполне терпимо для светодиода.
спасибо, с этим все понятно ))
а 5В не будет много для 3В светодиода? (по аналогии 220В для 3В) — ведь нужно чтобы только 3В прошло через светодиод ? больше по идее он не выдержит?
О! дошло ! ))
наконец-то я понял как вы, уважаемый DI HALT, использовали закон Ома ))
Спасибо за об’яснение)))
Уважаемый DI HALT. У меня вопрос про подтягивающий резистор. Допустим пытаемся подтянуть неиспользуемый вход к устройства к логической «1″. Напряжение питания 5В. Допустим знаем, что для переключения в эту самую «1″ надо 3,5В. Как подобрать сопротивление подтягивающего резистора ?