Kopplar du ihop ett motstånd och en kondensator får du kanske en av de mest användbara och mångsidiga kretsarna.

Idag bestämde jag mig för att prata om de många sätten att använda den. Men först, om varje element separat:

Motståndets uppgift är att begränsa strömmen. Detta är ett statiskt element vars resistans inte förändras, vi pratar inte om termiska fel nu - de är inte för stora. Strömmen genom ett motstånd bestäms av Ohms lag - I=U/R, där U är spänningen vid resistorklämmorna, R är dess resistans.

Kondensatorn är en mer intressant sak. Den har en intressant egenskap - när den urladdas, beter den sig nästan som en kortslutning - strömmen flyter genom den utan begränsningar, rusar till oändligheten. Och spänningen på den tenderar till noll. När den laddas blir den som ett avbrott och strömmen slutar flöda genom den, och spänningen över den blir lika med laddningskällan. Det visar sig vara ett intressant förhållande - det finns ström, ingen spänning, det finns spänning - ingen ström.

För att visualisera denna process, föreställ dig en ballong... um... en ballong som är fylld med vatten. Vattenflödet är en ström. Vattentrycket på elastiska väggar motsvarar stress. Titta nu, när bollen är tom - vatten rinner fritt, det är en stor ström, men det är nästan inget tryck ännu - spänningen är låg. Sedan, när bollen är fylld och börjar motstå tryck, på grund av väggarnas elasticitet, kommer flödeshastigheten att sakta ner och sedan sluta helt - krafterna är lika, kondensatorn laddas. Det är spänningar på de uppspända väggarna, men ingen ström!

Om du nu tar bort eller minskar det yttre trycket, ta bort strömkällan, då kommer vattnet att strömma tillbaka under påverkan av elasticitet. Dessutom kommer strömmen från kondensatorn att flyta tillbaka om kretsen är sluten och källspänningen är lägre än spänningen i kondensatorn.

Kondensatorkapacitet. Vad är detta?
Teoretiskt sett kan en laddning av oändlig storlek pumpas in i vilken idealisk kondensator som helst. Det är bara det att vår boll kommer att sträcka sig mer och väggarna kommer att skapa mer tryck, oändligt mycket mer tryck.
Hur är det då med Farads, vad står det på sidan av kondensatorn som en indikator på kapacitans? Och detta är bara spänningens beroende av laddning (q = CU). För en liten kondensator blir spänningsökningen från laddning högre.

Föreställ dig två glas med oändligt höga väggar. Det ena är smalt, som ett provrör, det andra är brett, som ett handfat. Vattennivån i dem är spänning. Det nedre området är behållaren. Båda kan fyllas med samma liter vatten - lika laddning. Men i ett provrör kommer nivån att hoppa med flera meter, och i en bassäng kommer den att stänka längst ner. Även i kondensatorer med liten och stor kapacitans.
Du kan fylla den så mycket du vill, men spänningen blir annorlunda.

Plus, i verkliga livet har kondensatorer en genombrottsspänning, varefter den upphör att vara en kondensator, men förvandlas till en användbar ledare :)

Hur snabbt laddas en kondensator?
Under idealiska förhållanden, när vi har en oändligt kraftfull spänningskälla med noll intern resistans, idealiska supraledande ledningar och en absolut felfri kondensator, kommer denna process att inträffa omedelbart, med tiden lika med 0, såväl som urladdningen.

Men i verkligheten finns det alltid motstånd, explicita - som ett banalt motstånd eller implicit, såsom motståndet hos ledningar eller internt motstånd spänningskälla.
I detta fall kommer kondensatorns laddningshastighet att bero på resistansen i kretsen och kondensatorns kapacitans, och själva laddningen kommer att flyta enl. exponentiell lag.

Och denna lag har ett par karakteristiska storheter:

• T - Tidskonstant, detta är den tidpunkt då värdet når 63 % av sitt maximum. 63 % togs inte av en slump, det är direkt relaterat till formeln VÄRDE T =max—1/e*max.
• 3T - och vid tre gånger konstanten kommer värdet att nå 95% av sitt maximum.

Tidskonstant för RC-krets T=R*C.

Ju lägre motstånd och lägre kapacitans, desto snabbare laddas kondensatorn. Om motståndet är noll är laddningstiden noll.

Låt oss räkna ut hur lång tid det tar för en 1uF kondensator att laddas till 95 % genom ett 1kOhm motstånd:
T= C*R = 10-6 * 103 = 0,001c
3T = 0,003s Efter denna tid kommer spänningen på kondensatorn att nå 95% av källspänningen.

Utsläppet kommer att följa samma lag, bara upp och ner. De där. efter T-tid finns endast 100% - 63% = 37% av den ursprungliga spänningen kvar på kondensatorn, och efter 3T ännu mindre - ynka 5%.

Nåväl, allt är klart med tillförsel och utlösning av spänning. Tänk om spänningen lades på, och sedan höjdes ytterligare i steg och sedan laddades ur i steg också? Situationen här kommer praktiskt taget inte att förändras - spänningen har stigit, kondensatorn har laddats till den enligt samma lag, med samma tidskonstant - efter en tid på 3T kommer dess spänning att vara 95% av det nya maximum.
Den tappade lite - den laddades om och efter 3T blir spänningen på den 5% högre än det nya minimumet.
Vad jag säger till dig, det är bättre att visa det. Här i multisim skapade jag en smart stegsignalgenerator och matade den till den integrerande RC-kedjan:

Se hur det vinglar :) Observera att både laddning och urladdning, oavsett stegets höjd, alltid är av samma varaktighet!!!

Till vilket värde kan en kondensator laddas?
I teorin, ad infinitum, en sorts boll med oändligt sträckande väggar. I verkligheten kommer bollen förr eller senare att brista, och kondensatorn kommer att bryta igenom och kortsluta. Det är därför alla kondensatorer har viktig parameter — slutspänning. På elektrolyter står det ofta på sidan, men på keramiska måste det slås upp i referensböcker. Men där är det oftast från 50 volt. I allmänhet, när du väljer en kondensor, måste du se till att dess maximala spänning inte är lägre än den i kretsen. Jag kommer att tillägga att när du beräknar en kondensator för växelspänning bör du välja en maximal spänning 1,4 gånger högre. Därför att på växelspänning indikerar effektivt värde, och det momentana värdet vid sitt maximum överskrider det med 1,4 gånger.

Vad följer av ovanstående? Tänk om du applicerar den på en kondensator konstant tryck, så laddar den bara och det är allt. Det är här det roliga slutar.

Vad händer om du skickar in en variabel? Det är uppenbart att den antingen laddas eller laddas ur, och ström kommer att flyta fram och tillbaka i kretsen. Rörelse! Det finns aktuellt!

Det visar sig att, trots det fysiska avbrottet i kretsen mellan plattorna, flyter växelström lätt genom kondensatorn, men likström flyter svagt.

Vad ger detta oss? Och det faktum att en kondensator kan fungera som en slags separator att separera växelström och konstant för motsvarande komponenter.

Varje tidsvarierande signal kan representeras som summan av två komponenter - variabel och konstant.

Till exempel har en klassisk sinusform bara en variabel del, och konstanten är noll. Med likström är det tvärtom. Vad händer om vi har en förskjuten sinusform? Eller konstant med störningar?

AC- och DC-komponenterna i signalen kan enkelt separeras!
Lite högre visade jag hur en kondensator laddas och laddas ur när spänningen ändras. Så den variabla komponenten kommer att passera genom condern med en smäll, eftersom bara det tvingar kondensatorn att aktivt ändra sin laddning. Konstanten kommer att förbli som den var och kommer att sitta fast på kondensatorn.

Men för att kondensatorn effektivt ska separera den variabla komponenten från konstanten, måste frekvensen för den variabla komponenten inte vara lägre än 1/T

Två typer av RC-kedjeaktivering är möjliga:
Integrera och differentiera. De är ett filter låga frekvenser och ett högpassfilter.

Lågpassfiltret passerar den konstanta komponenten utan förändringar (eftersom dess frekvens är noll, finns det ingenstans lägre) och undertrycker allt högre än 1/T. Den direkta komponenten passerar direkt, och den alternerande komponenten härdas till jord genom en kondensator.
Ett sådant filter kallas också en integrerande kedja eftersom utsignalen så att säga är integrerad. Kommer du ihåg vad en integral är? Område under kurvan! Det är här det kommer ut.

Och det kallas en differentieringskrets eftersom vi vid utgången får differentialen för ingångsfunktionen, vilket inte är något annat än förändringshastigheten för denna funktion.

• I sektion 1 är kondensatorn laddad, vilket innebär att det går ström genom den och det blir ett spänningsfall över motståndet.
• I avsnitt 2 sker en kraftig ökning av laddningshastigheten, vilket innebär att strömmen kommer att öka kraftigt, följt av ett spänningsfall över motståndet.
• I avsnitt 3 håller kondensatorn helt enkelt den befintliga potentialen. Ingen ström flyter genom den, vilket innebär att spänningen över motståndet också är noll.
• Tja, i den fjärde sektionen började kondensatorn laddas ur, eftersom... insignalen har blivit lägre än dess spänning. Strömmen har gått i motsatt riktning och det finns redan ett negativt spänningsfall över motståndet.

Och om vi applicerar en rektangulär puls på ingången, med mycket branta kanter, och gör kondensatorns kapacitans mindre, kommer vi att se nålar så här:

rektangel. Vadå? Det stämmer - derivatan av en linjär funktion är en konstant, lutningen för denna funktion bestämmer tecknet för konstanten.

Kort sagt, om du för närvarande går en mattekurs, då kan du glömma den gudlösa Mathcad, äckliga Maple, kasta matriskätteriet från Matlab ur ditt huvud och, ta ut en handfull analoga lösa grejer ur ditt förråd, löda dig själv en riktigt RIKTIG analog dator :) Läraren kommer att bli chockad :)

Det är sant att integratörer och differentiatorer vanligtvis inte gör integratörer och differentiatorer enbart på motstånd, här använder de operationsförstärkare. Du kan googla efter dessa saker nu, intressant sak :)

Och här matade jag en vanlig rektangulär signal till två hög- och lågpassfilter. Och utsignalerna från dem till oscilloskopet:

Här är ett lite större avsnitt:

Vid start är kondensorn urladdad, strömmen genom den är full och spänningen på den är försumbar - det finns en återställningssignal vid RESET-ingången. Men snart kommer kondensatorn att laddas och efter tid T kommer dess spänning redan att vara på nivån för den logiska en och återställningssignalen kommer inte längre att skickas till RESET - MK kommer att starta.
Och för AT89C51 det är nödvändigt att organisera exakt motsatsen till RESET - skicka först en etta och sedan en nolla. Här är situationen den motsatta - medan kondensorn inte är laddad, då flyter en stor ström genom den, Uc - spänningsfallet över den är litet Uc = 0. Detta innebär att RESET matas med en spänning något lägre än matningsspänningen Usupply-Uc=Upsupply.
Men när kondensorn är laddad och spänningen på den når matningsspänningen (Upit = Uc), kommer det redan vid RESET-stiftet att finnas Upit-Uc = 0

Analoga mätningar
Men strunt i återställningskedjorna, där det är roligare att använda RC-kretsens förmåga att mäta analoga värden med mikrokontroller som inte har ADC.
Detta använder det faktum att spänningen på kondensatorn växer strikt enligt samma lag - exponentiell. Beroende på ledare, motstånd och matningsspänning. Detta innebär att den kan användas som referensspänning med tidigare kända parametrar.

Det fungerar enkelt, vi applicerar spänning från kondensatorn till en analog komparator och ansluter den uppmätta spänningen till den andra ingången på komparatorn. Och när vi vill mäta spänningen drar vi helt enkelt först ned stiftet för att ladda ur kondensatorn. Sedan återställer vi den till Hi-Z-läge, återställer den och startar timern. Och så börjar kondensorn ladda genom motståndet, och så fort komparatorn rapporterar att spänningen från RC har kommit ikapp den uppmätta stoppar vi timern.

Genom att veta enligt vilken lag referensspänningen för RC-kretsen ökar över tiden, och även att veta hur länge timern har tickat, kan vi ganska exakt ta reda på vad den uppmätta spänningen var lika med vid den tidpunkt då komparatorn triggades. Dessutom är det inte nödvändigt att räkna exponenter här. I det inledande skedet av laddning av kondensorn kan vi anta att beroendet där är linjärt. Eller, om du vill ha större noggrannhet, approximera exponentialen bitvis linjära funktioner, och på ryska - rita sin ungefärliga form med flera raka linjer eller sätt ihop en tabell över värdets beroende av tid, kort sagt, metoderna är enkla.

Om du behöver ha en analog switch, men inte har en ADC, behöver du inte ens använda en komparator. Vicka på benet som kondensatorn hänger på och låt den laddas genom ett variabelt motstånd.

Genom att ändra T, vilket, låt mig påminna dig, T = R * C och veta att vi har C = const, kan vi beräkna värdet på R. Dessutom, återigen, är det inte nödvändigt att koppla samman den matematiska apparaten här, i de flesta fall det räcker med att ta mätningar i vissa villkorade papegojor, som timerfästingar. Eller så kan du gå åt andra hållet, inte ändra motståndet, utan ändra kapacitansen, till exempel genom att koppla din kropps kapacitans till den... vad kommer att hända? Just det - tryckknappar!

Om något inte är klart, oroa dig inte, jag kommer snart att skriva en artikel om hur man ansluter en analog utrustning till en mikrokontroller utan att använda en ADC. Jag ska förklara allt i detalj där.

Kondensatorär ett element elektrisk krets, som kan ackumuleras elektrisk laddning. En viktig egenskap hos en kondensator är dess förmåga att inte bara ackumulera, utan också att frigöra laddning, nästan omedelbart.

Enligt den andra kommuteringslagen kan spänningen över en kondensator inte ändras abrupt. Denna funktion används aktivt i olika filter, stabilisatorer, integrerande kretsar, oscillerande kretsar, etc.

Det faktum att spänningen inte kan ändras omedelbart kan ses av formeln

Om spänningen vid omkopplingsögonblicket ändras abrupt, skulle detta innebära att förändringshastigheten du/dt = ∞, vilket inte kan ske i naturen, eftersom en källa med oändlig kraft skulle krävas.

Kondensatorladdningsprocess

Diagrammet visar en RC (integrerande) krets som drivs från en konstant strömkälla. När nyckeln stängs till läge 1 är kondensatorn laddad. Strömmen passerar genom kretsen: "plus" av källan - motstånd - kondensator - "minus" av källan.

Spänningen på kondensatorplattorna ändras exponentiellt. Strömmen som flyter genom kondensatorn ändras också exponentiellt. Dessutom är dessa förändringar ömsesidiga; ju högre spänning, desto mindre ström flyter genom kondensatorn. När spänningen på kondensatorn är lika med källspänningen kommer laddningsprocessen att stoppa och strömmen i kretsen slutar flyta.

Nu, om vi växlar nyckeln till position 2, kommer strömmen att flyta i motsatt riktning, nämligen genom kretsen: kondensator - motstånd - "minus" av källan. Detta kommer att ladda ur kondensatorn. Processen kommer också att vara exponentiell.

En viktig egenskap hos denna krets är produkten R.C., som också kallas Tidskonstantτ . Under tiden τ laddas eller urladdas kondensatorn med 63 %. I 5 τ ger kondensatorn upp eller tar emot laddningen helt.

Låt oss gå vidare från teori till praktik. Låt oss ta en 0,47 uF kondensator och ett 10 kOhm motstånd.

Låt oss beräkna den ungefärliga tiden för vilken kondensatorn ska laddas.

Låt oss nu sätta ihop den här kretsen i multisim och försöka simulera

Den sammansatta kretsen drivs av ett batteri på 12 V. Genom att ändra läge på omkopplare S1 laddar vi först och laddar sedan ur kondensatorn genom ett motstånd R = 10 KOhm. För att tydligt se hur kretsen fungerar, titta på videon nedan.

Generatorer högspänning Låg effekt används i stor utsträckning vid feldetektering, för att driva bärbara laddade partikelacceleratorer, röntgen- och katodstrålerör, fotomultiplikatorer och joniserande strålningsdetektorer. Dessutom används de för elektrisk pulsförstöring av fasta ämnen, produktion av ultrafina pulver, syntes av nya material, som gnistläckagedetektorer, för lansering av gasurladdningsljuskällor, vid elektrisk urladdningsdiagnostik av material och produkter, erhållande av gas- urladdningsfotografier med hjälp av S. D. Kirlian-metoden, testar kvaliteten på högspänningsisolering. I vardagen används sådana enheter som strömkällor för elektroniska uppsamlare av ultrafint och radioaktivt damm, elektroniska tändsystem, för elektroeffluviala ljuskronor (ljuskronor av A. L. Chizhevsky), aerojonisatorer, medicinsk utrustning (D'Arsonval, franklisering, ultratonoterapiapparater), gas tändare, elstängsel, elektriska elpistoler m.m.

Konventionellt klassificerar vi enheter som genererar spänningar över 1 kV som högspänningsgeneratorer.

Högspänningspulsgeneratorn som använder en resonanstransformator (Fig. 11.1) är gjord enligt det klassiska schemat med hjälp av ett gasgnistgap RB-3.

Kondensator C2 laddas med en pulserande spänning genom dioden VD1 och motståndet R1 till gasgnistgapets genomslagsspänning. Som ett resultat av nedbrytning av gnistgapets gasgap släpps kondensatorn ut på transformatorns primärlindning, varefter processen upprepas. Som ett resultat bildas dämpade högspänningspulser med en amplitud på upp till 3...20 kV vid utgången av transformator T1.

För att skydda transformatorns utgångslindning från överspänning är ett gnistgap i form av elektroder med ett justerbart luftgap kopplat parallellt med det.

Ris. 11.1. Krets för en högspänningspulsgenerator som använder ett gasgnistgap.

Ris. 11.2. Krets för en högspänningspulsgenerator med spänningsfördubbling.

Pulsgeneratorns transformator T1 (Fig. 11.1) är gjord på en öppen ferritkärna M400NN-3 med en diameter på 8 och en längd på 100 mm. Transformatorns primära (lågspännings)lindning innehåller 20 varv MGShV-tråd 0,75 mm med en lindningsstigning på 5...6 mm. Sekundärlindningen innehåller 2400 varv vanlig lindning av PEV-2-tråd 0,04 mm. Primärlindningen lindas över sekundärlindningen genom en 2x0,05 mm polytetrafluoretylen (fluoroplast) packning. Transformatorns sekundärlindning måste vara tillförlitligt isolerad från den primära.

En utföringsform av en högspänningspulsgenerator som använder en resonanstransformator visas i fig. 11.2. I denna generatorkrets finns galvanisk isolering från matningsnätet. Nätspänning går till mellantransformatorn (step-up) T1. Spänningen som tas bort från sekundärlindningen av nätverkstransformatorn tillförs en likriktare som arbetar enligt en spänningsfördubblingskrets.

Som ett resultat av driften av en sådan likriktare uppträder en positiv spänning på den övre plattan av kondensatorn C2 i förhållande till den neutrala ledningen, lika med kvadratroten av 2Uii, där Uii är spänningen på krafttransformatorns sekundärlindning.

En motsvarande spänning med motsatt tecken bildas vid kondensatorn Cl. Som ett resultat kommer spänningen på plattorna på kondensatorn SZ att vara lika med 2 kvadratrötter av 2Uii.

Laddningshastigheten för kondensatorerna Cl och C2 (C1=C2) bestäms av värdet på motståndet R1.

När spänningen på plattorna på kondensatorn SZ blir lika med genombrottsspänningen för gasgapet FV1, kommer ett genombrott av dess gasgap att inträffa, kondensatorn SZ och följaktligen kondensatorerna C1 och C2 kommer att laddas ur, och periodiska dämpade svängningar kommer att inträffa. i sekundärlindningen av transformator T2. Efter urladdning av kondensatorerna och stängning av gnistgapet, kommer processen att ladda och efterföljande urladdning av kondensatorerna till transformatorns 12 primärlindning att upprepas igen.

En högspänningsgenerator som används för att ta fotografier i en gasurladdning, samt för att samla upp ultrafint och radioaktivt damm (Fig. 11.3) består av en spänningsfördubblare, en relaxationspulsgenerator och en uppstegsresonanstransformator.

Spänningsfördubblaren görs med hjälp av dioderna VD1, VD2 och kondensatorerna C1, C2. Laddningskedjan bildas av kondensatorerna C1 SZ och motståndet R1. Ett 350 V gasgnistgap är anslutet parallellt med kondensatorerna C1 SZ med primärlindningen på uppstegstransformatorn T1 kopplad i serie.

Så snart likspänningsnivån på kondensatorerna C1 SZ överstiger gnistgapets genomslagsspänning, urladdas kondensatorerna genom lindningen av uppstegstransformatorn och som ett resultat bildas en högspänningspuls. Kretselementen väljs så att pulsbildningsfrekvensen är ca 1 Hz. Kondensator C4 är utformad för att skydda enhetens utgångsterminal från nätspänning.

Ris. 11.3. Krets för en högspänningspulsgenerator som använder ett gasgnistgap eller dinistorer.

Utspänning enheten bestäms helt av egenskaperna hos den använda transformatorn och kan nå 15 kV. En högspänningstransformator med en utspänning på cirka 10 kV är gjord på ett dielektriskt rör med en ytterdiameter på 8 och en längd på 150 mm; en kopparelektrod med en diameter på 1,5 mm är placerad inuti. Sekundärlindningen innehåller 3...4 tusen varv PELSHO 0,12 tråd, lindad varv till varv i 10...13 lager (lindningsbredd 70 mm) och impregnerad med BF-2 lim med mellanskiktsisolering av polytetrafluoreten. Primärlindningen innehåller 20 varv av PEV 0,75-tråd som går genom en polyvinylkloridkambric.

Som en sådan transformator kan du också använda en modifierad horisontell scan-utgångstransformator på en TV; transformatorer för elektroniska tändare, blixtlampor, tändspolar m.m.

R-350-gasurladdningen kan ersättas av en omkopplingsbar kedja av dinistorer av typen KN102 (Fig. 11.3, höger), vilket gör att utspänningen kan ändras stegvis. För att jämnt fördela spänningen över dinistorerna är motstånd av samma värde med ett motstånd på 300...510 kOhm parallellkopplade med var och en av dem.

En variant av högspänningsgeneratorkretsen som använder en gasfylld anordning, en tyratron, som ett tröskelvärdesomkopplarelement visas i fig. 11.4.

Ris. 11.4. Krets för en högspänningspulsgenerator som använder en tyratron.

Nätspänningen likriktas med diod VD1. Den likriktade spänningen utjämnas av kondensatorn Cl och tillförs laddningskretsen R1, C2. Så snart spänningen på kondensatorn C2 når tändspänningen för tyratron VL1, blinkar den. Kondensator C2 laddas ur genom primärlindningen av transformator T1, tyratronen slocknar, kondensatorn börjar laddas igen, etc.

En biltändspole används som transformator T1.

Istället för VL1 MTX-90 tyratron kan du slå på en eller flera dinistorer av typ KN102. Amplituden på högspänningen kan justeras med antalet inkluderade dinistorer.

Utformningen av en högspänningsomvandlare som använder en tyratronomkopplare beskrivs i arbetet. Observera att andra typer av gasfyllda enheter kan användas för att ladda ur en kondensator.

Mer lovande är användningen av halvledaromkopplingsanordningar i moderna högspänningsgeneratorer. Deras fördelar är tydligt uttryckta: hög repeterbarhet av parametrar, lägre kostnad och dimensioner, hög tillförlitlighet.

Nedan kommer vi att överväga högspänningspulsgeneratorer som använder halvledaromkopplingsanordningar (dinistorer, tyristorer, bipolära och fälteffekttransistorer).

En helt likvärdig, men lågströmsanalog av gasavlastare är dinistorer.

I fig. Figur 11.5 visar den elektriska kretsen för en generator gjord på dinistorer. Generatorns struktur är helt lik de som beskrivits tidigare (fig. 11.1, 11.4). Den största skillnaden är ersättningen av gasavlastaren med en kedja av dinistorer kopplade i serie.

Ris. 11.5. Krets för en högspänningspulsgenerator som använder dinistorer.

Ris. 11.6. Krets för en högspänningspulsgenerator med en brygglikriktare.

Det bör noteras att effektiviteten hos en sådan analog och switchad ström är märkbart lägre än prototypens, men dinistorer är mer överkomliga och mer hållbara.

En något komplicerad version av högspänningspulsgeneratorn visas i fig. 11.6. Nätspänningen tillförs en brygglikriktare med dioderna VD1 VD4. Den likriktade spänningen utjämnas av kondensatorn C1. Denna kondensator genererar en konstant spänning på cirka 300 V, som används för att driva en relaxationsgenerator som består av elementen R3, C2, VD5 och VD6. Dess belastning är den primära lindningen av transformator T1. Pulser med en amplitud på cirka 5 kV och en repetitionsfrekvens på upp till 800 Hz tas bort från sekundärlindningen.

Dinistorkedjan ska utformas för en kopplingsspänning på ca 200 V. Här kan du använda dinistorer av typ KN102 eller D228. Det bör beaktas att omkopplingsspänningen för dinistorer av typ KN102A, D228A är 20 V; KN102B, D228B 28 V; KN102V, D228V 40 V; KN102G, D228G 56 V; KN102D, D228D 80 V; KN102E 75 V; KN102Zh, D228Zh 120 V; KN102I, D228I 150 V.

En modifierad linjetransformator från en svart-vit TV kan användas som en T1-transformator i ovanstående enheter. Dess högspänningslindning lämnas kvar, resten tas bort och istället lindas en lågspänningslindning (primär) 15...30 varv PEV-tråd med en diameter på 0,5...0,8 mm.

Vid val av antalet varv av primärlindningen bör antalet varv av sekundärlindningen beaktas. Det är också nödvändigt att komma ihåg att värdet på utgångsspänningen från högspänningspulsgeneratorn i större utsträckning beror på justeringen av transformatorkretsarna till resonans snarare än på förhållandet mellan antalet varv av lindningarna.

Egenskaperna för vissa typer av horisontell scanning av televisionstransformatorer ges i tabell 11.1.

Tabell 11.1. Parametrar för högspänningslindningar för enhetliga horisontella tv-transformatorer.

Typ av transformator	Antal omgångar		R-lindningar, Ohm
TVS-A, TVS-B
TVS-110, TVS-110M

Typ av transformator	Antal omgångar		R-lindningar, Ohm
TVS-90LTs2, TVS-90LTs2-1
TVS-110PTs15
TVS-110PTs16, TVS-110PTs18

Ris. 11.7. Elschema högspänningspulsgenerator.

I fig. Figur 11.7 visar ett diagram över en tvåstegs högspänningspulsgenerator publicerad på en av platserna, där en tyristor används som omkopplingselement. I sin tur valdes en neonlampa för gasurladdningsanordning (kedja HL1, HL2) som ett tröskelelement som bestämmer upprepningshastigheten för högspänningspulser och triggar tyristorn.

När matningsspänning appliceras producerar pulsgeneratorn, gjord på basis av transistorn VT1 (2N2219A KT630G), en spänning på cirka 150 V. Denna spänning likriktas av dioden VD1 och laddar kondensatorn C2.

Efter att spänningen på kondensatorn C2 överstiger tändspänningen för neonlampor HL1, HL2, kommer kondensatorn att laddas ur genom det strömbegränsande motståndet R2 till styrelektroden på tyristor VS1, och tyristorn kommer att låsas upp. Urladdningsströmmen från kondensatorn C2 kommer att skapa elektriska svängningar i transformatorns T2 primärlindning.

Tyristorns kopplingsspänning kan justeras genom att välja neonlampor med olika tändspänningar. Du kan ändra tyristorns startspänning stegvis genom att växla antalet seriekopplade neonlampor (eller dinistorer som ersätter dem).

Ris. 11.8. Diagram över elektriska processer på elektroder halvledarenheter(till fig. 11.7).

Spänningsdiagrammet vid basen av transistorn VT1 och vid anoden på tyristorn visas i fig. 11.8. Som följer av de presenterade diagrammen har blockeringsgeneratorpulserna en varaktighet på cirka 8 ms. Kondensatorn C2 laddas exponentiellt i enlighet med verkan av pulser tagna från sekundärlindningen hos transformatorn TI.

Pulser med en spänning på cirka 4,5 kV bildas vid generatorns utgång. Utgångstransformatorn för lågfrekventa förstärkare används som transformator T1. Som

Högspänningstransformator T2 använder en transformator från en fotoblixt eller en återvunnen (se ovan) horisontell scannings-tv-transformator.

Diagrammet för en annan version av generatorn som använder en neonlampa som tröskelelement visas i fig. 11.9.

Ris. 11.9. Elektrisk krets av en generator med ett tröskelelement på en neonlampa.

Avslappningsgeneratorn i den är gjord på elementen R1, VD1, C1, HL1, VS1. Den arbetar vid positiva linjespänningscykler, när kondensatorn Cl laddas till omkopplingsspänningen för tröskelelementet på neonlampan HL1 och tyristorn VS1. Diod VD2 dämpar självinduktionspulser från primärlindningen av step-up transformator T1 och låter dig öka utspänningen från generatorn. Utspänningen når 9 kV. Neonlampan fungerar också som en indikator på att enheten är ansluten till nätverket.

Högspänningstransformatorn är lindad på en stång med en diameter på 8 och en längd på 60 mm gjord av M400NN ferrit. Först placeras en primärlindning på 30 varv PELSHO 0,38 tråd och sedan placeras en sekundärlindning på 5500 varv PELSHO 0,05 eller större diameter. Mellan lindningarna och var 800... 1000:e varv av sekundärlindningen läggs ett isoleringsskikt av polyvinylkloridisoleringstejp.

I generatorn är det möjligt att införa diskret flerstegsjustering av utspänningen genom att byta neonlampor eller dinistorer i en seriekrets (Fig. 11.10). I den första versionen tillhandahålls två regleringssteg, i den andra - upp till tio eller fler (vid användning av KN102A-dinistorer med en omkopplingsspänning på 20 V).

Ris. 11.10. Elektrisk krets av tröskelelementet.

Ris. 11.11. Elektrisk krets för en högspänningsgenerator med ett diodtröskelelement.

En enkel högspänningsgenerator (Fig. 11.11) låter dig få utpulser med en amplitud på upp till 10 kV.

Enhetens kontrollelement växlar med en frekvens på 50 Hz (vid en halvvåg av nätspänningen). Dioden VD1 D219A (D220, D223) som arbetar under omvänd förspänning i lavinbrytningsmod användes som ett tröskelelement.

När lavinbrytningsspänningen vid diodens halvledarövergång överstiger lavinbrytningsspänningen övergår dioden till ett ledande tillstånd. Spänningen från den laddade kondensatorn C2 tillförs styrelektroden på tyristorn VS1. Efter att ha slagit på tyristorn laddas kondensatorn C2 ut på transformatorns T1 lindning.

Transformator T1 har ingen kärna. Den är gjord på en rulle med en diameter på 8 mm av polymetylmetakrylat eller polytetrakloretylen och innehåller tre åtskilda sektioner med en bredd på

9 mm. Steglindningen innehåller 3x1000 varv, lindad med PET, PEV-2 0,12 mm tråd. Efter lindningen ska lindningen blötläggas i paraffin. 2 x 3 lager isolering appliceras ovanpå paraffinet, varefter primärlindningen lindas med 3 x 10 varv PEV-2 0,45 mm tråd.

Tyristor VS1 kan ersättas med en annan för en spänning högre än 150 V. Lavindioden kan ersättas med en kedja av dinistorer (Fig. 11.10, 11.11 nedan).

Kretsen för en lågeffekts bärbar högspänningspulskälla med autonom strömförsörjning från ett galvaniskt element (Fig. 11.12) består av två generatorer. Den första är byggd på två lågeffekttransistorer, den andra på en tyristor och en dinistor.

Ris. 11.12. Spänningsgeneratorkrets med lågspänningsmatning och tyristor-dinistor nyckelelement.

En kaskad av transistorer med olika konduktiviteter omvandlar lågspänningslikspänning till högspänningspulsad spänning. Tidskedjan i denna generator är elementen Cl och R1. När strömmen slås på öppnas transistorn VT1 och spänningsfallet över dess kollektor öppnar transistorn VT2. Kondensator C1, som laddas genom motstånd R1, minskar basströmmen för transistor VT2 så mycket att transistor VT1 kommer ur mättnad, och detta leder till att VT2 stängs. Transistorerna kommer att vara stängda tills kondensatorn C1 laddas ur genom transformatorns T1 primärlindning.

Den ökade pulsspänningen som avlägsnas från transformatorns T1 sekundärlindning likriktas av dioden VD1 och matas till kondensatorn C2 hos den andra generatorn med tyristor VS1 och dinistor VD2. I varje positiv halvcykel

Lagringskondensatorn C2 laddas till ett amplitudspänningsvärde lika med kopplingsspänningen för dinistorn VD2, dvs. upp till 56 V (nominell pulsupplåsningsspänning för dinistor typ KN102G).

Dinistorns övergång till öppet tillstånd påverkar styrkretsen för tyristorn VS1, som i sin tur också öppnar. Kondensator C2 urladdas genom tyristorn och primärlindningen på transformatorn T2, varefter dinistorn och tyristorn stänger igen och nästa kondensatorladdning börjar, kopplingscykeln upprepas.

Pulser med en amplitud på flera kilovolt tas bort från sekundärlindningen av transformator T2. Frekvensen för gnisturladdningar är ungefär 20 Hz, men den är mycket mindre än frekvensen för pulserna som tas från transformatorns T1 sekundärlindning. Detta händer eftersom kondensatorn C2 laddas till dinistorns omkopplingsspänning inte i en, utan i flera positiva halvcykler. Kapacitansvärdet för denna kondensator bestämmer effekten och varaktigheten av de utgående urladdningspulserna. Medelvärdet för urladdningsströmmen som är säker för dinistorn och tyristorns styrelektrod väljs baserat på kapacitansen hos denna kondensator och storleken på pulsspänningen som matar kaskaden. För att göra detta bör kondensatorns C2 kapacitans vara ungefär 1 µF.

Transformator T1 är gjord på en ringferritmagnetkärna av typ K10x6x5. Den har 540 varv av PEV-2 0.1-tråd med jordad kran efter 20:e varvet. Början av dess lindning är ansluten till transistorn VT2, slutet till dioden VD1. Transformator T2 är lindad på en spole med en ferrit- eller permalloykärna med en diameter på 10 mm och en längd på 30 mm. En spole med en ytterdiameter på 30 mm och en bredd på 10 mm lindas med PEV-2 0,1 mm tråd tills ramen är helt fylld. Innan lindningen är klar görs en jordad kran, och den sista raden av tråd på 30...40 varv lindas varv för att vända över ett isolerande lager av lackerad duk.

T2-transformatorn måste impregneras med isolerande lack eller BF-2-lim under lindningen och sedan torkas ordentligt.

Istället för VT1 och VT2 kan du använda alla lågeffekttransistorer som kan arbeta i pulsläge. Thyristor KU101E kan ersättas med KU101G. Strömkälla galvaniska celler med en spänning på högst 1,5 V, till exempel 312, 314, 316, 326, 336, 343, 373, eller nickel-kadmium skivbatterier typ D-0.26D, D-0.55S och så vidare .

Tyristor högspänningspulsgenerator med nätströmförsörjning visas i fig. 11.13.

Ris. 11.13. Elektrisk krets av en högspänningspulsgenerator med en kapacitiv energilagringsenhet och en tyristoromkopplare.

Under den positiva halvcykeln av nätspänningen laddas kondensatorn C1 genom motståndet R1, dioden VD1 och transformatorns T1 primärlindning. Tyristor VS1 är stängd i detta fall, eftersom det inte går någon ström genom dess styrelektrod (spänningsfallet över dioden VD2 i framåtriktningen är litet jämfört med den spänning som krävs för att öppna tyristorn).

Under en negativ halvcykel stänger dioderna VD1 och VD2. Ett spänningsfall bildas vid tyristorns katod i förhållande till styrelektroden (minus vid katoden plus vid styrelektroden), en ström uppträder i styrelektrodkretsen och tyristorn öppnar. I detta ögonblick urladdas kondensatorn C1 genom transformatorns primärlindning. En högspänningspuls uppträder i sekundärlindningen. Och så vidare varje period av nätspänning.

Vid enhetens utgång bildas bipolära högspänningspulser (eftersom dämpade oscillationer uppstår när kondensatorn urladdas i primärlindningskretsen).

Motstånd R1 kan bestå av tre parallellkopplade MLT-2-motstånd med en resistans på 3 kOhm.

Dioderna VD1 och VD2 måste vara märkta för en ström på minst 300 mA och omvänd spänning inte lägre än 400 V (VD1) och 100 B (VD2). Kondensator C1 av MBM-typ för en spänning på minst 400 V. Dess kapacitans (en bråkdel av en enhet mikrofarad) väljs experimentellt. Thyristor VS1 typ KU201K, KU201L, KU202K KU202N. Transformatorer B2B tändspole (6 V) från en motorcykel eller bil.

Enheten kan använda en horisontell scannings-tv-transformator TVS-110L6, TVS-1 YULA, TVS-110AM.

Tillräckligt typiskt schema högspänningspulsgenerator med kapacitiv energilagring visas i fig. 11.14.

Ris. 11.14. Schema för en tyristorgenerator av högspänningspulser med en kapacitiv energilagringsenhet.

Generatorn innehåller en släckkondensator Cl, en diodlikriktarbrygga VD1 VD4, en tyristoromkopplare VS1 och en styrkrets. När enheten är påslagen laddas kondensatorerna C2 och S3, tyristor VS1 är fortfarande stängd och leder inte ström. Den maximala spänningen på kondensator C2 begränsas av en zenerdiod VD5 på 9V. I processen att ladda kondensatorn C2 genom motståndet R2 ökar spänningen vid potentiometer R3 och följaktligen vid styrövergången av tyristor VS1 till ett visst värde, varefter tyristorn växlar till ett ledande tillstånd, och kondensatorn SZ genom tyristor VS1 är urladdas genom primärlindningen (lågspännings-) hos transformatorn T1, vilket genererar en högspänningspuls. Efter detta stänger tyristorn och processen börjar igen. Potentiometer R3 ställer in svarströskeln för tyristor VS1.

Pulsrepetitionsfrekvensen är 100 Hz. En biltändspole kan användas som en högspänningstransformator. I detta fall kommer enhetens utspänning att nå 30...35 kV. Tyristorgeneratorn för högspänningspulser (Fig. 11.15) styrs av spänningspulser som tas från en relaxationsgenerator gjord på dinistor VD1. Driftsfrekvensen för styrpulsgeneratorn (15...25 Hz) bestäms av värdet på motståndet R2 och kapacitansen hos kondensatorn Cl.

Ris. 11.15. Elektrisk krets av en tyristor högspänningspulsgenerator med pulsstyrning.

Relaxationsgeneratorn är ansluten till tyristoromkopplaren via en pulstransformator T1 typ MIT-4. En högfrekvenstransformator från Iskra-2 darsonvaliseringsapparaten används som utgångstransformator T2. Spänningen vid enhetens utgång kan nå 20...25 kV.

I fig. Figur 11.16 visar ett alternativ för att mata styrpulser till tyristor VS1.

Spänningsomvandlaren (Fig. 11.17), utvecklad i Bulgarien, innehåller två steg. I den första av dem är belastningen av nyckelelementet, gjord på transistorn VT1, lindningen av transformatorn T1. Rektangulära styrpulser slår periodiskt på/stänger av omkopplaren på transistor VT1, och kopplar därigenom till/från transformatorns primärlindning.

Ris. 11.16. Möjlighet att styra en tyristoromkopplare.

Ris. 11.17. Elektrisk krets för en tvåstegs högspänningspulsgenerator.

En ökad spänning induceras i sekundärlindningen, proportionell mot transformationsförhållandet. Denna spänning likriktas av dioden VD1 och laddar kondensatorn C2, som är ansluten till den primära (lågspännings) lindningen av högspänningstransformatorn T2 och tyristorn VS1. Funktionen av tyristorn styrs av spänningspulser som tas från den extra lindningen av transformatorn T1 genom en kedja av element som korrigerar pulsens form.

Som ett resultat slås tyristorn på och av med jämna mellanrum. Kondensator C2 laddas ur på högspänningstransformatorns primärlindning.

Högspänningspulsgenerator, fig. 11.18, innehåller en generator baserad på en unijunction transistor som styrelement.

Ris. 11.18. Krets för en högspänningspulsgenerator med ett styrelement baserat på en unijunction transistor.

Nätspänningen likriktas av diodbryggan VD1 VD4. Den likriktade spänningens krusningar jämnas ut av kondensatorn C1; kondensatorns laddningsström i det ögonblick som enheten är ansluten till nätverket begränsas av motståndet R1. Genom motståndet R4 laddas kondensatorn S3. Samtidigt träder en pulsgenerator baserad på en unijunction transistor VT1 i drift. Dess "trigger" kondensator C2 laddas genom motstånden R3 och R6 från en parametrisk stabilisator (ballastmotstånd R2 och zenerdioder VD5, VD6). Så snart spänningen på kondensatorn C2 når ett visst värde, växlar transistorn VT1 och en öppningspuls skickas till styrövergången för tyristorn VS1.

Kondensator SZ urladdas genom tyristor VS1 till primärlindningen på transformator T1. En högspänningspuls bildas på dess sekundärlindning. Upprepningshastigheten för dessa pulser bestäms av generatorns frekvens, som i sin tur beror på parametrarna för kedjan R3, R6 och C2. Med hjälp av avstämningsmotståndet R6 kan du ändra utspänningen från generatorn med cirka 1,5 gånger. I detta fall regleras pulsfrekvensen inom området 250...1000 Hz. Dessutom ändras utspänningen vid val av motstånd R4 (från 5 till 30 kOhm).

Det är lämpligt att använda papperskondensatorer (C1 och SZ för en märkspänning på minst 400 V); Diodbryggan ska vara konstruerad för samma spänning. Istället för vad som anges i diagrammet kan du använda tyristorn T10-50 eller, i extrema fall, KU202N. Zenerdioderna VD5, VD6 ska ge en total stabiliseringsspänning på cirka 18 V.

Transformatorn är gjord på basis av TVS-110P2 från svartvita tv-apparater. Alla primärlindningar tas bort och 70 varv PEL- eller PEV-tråd med en diameter på 0,5...0,8 mm lindas på det lediga utrymmet.

Elektrisk krets för en högspänningspulsgenerator, Fig. 11.19, består av en diod-kondensatorspänningsmultiplikator (dioderna VD1, VD2, kondensatorerna C1 C4). Dess utgång producerar en konstant spänning på cirka 600 V.

Ris. 11.19. Krets av en högspänningspulsgenerator med en nätspänningsfördubblare och en triggerpulsgenerator baserad på en unijunction transistor.

En unijunction transistor VT1 typ KT117A används som ett tröskelelement i enheten. Spänningen vid en av dess baser stabiliseras av en parametrisk stabilisator baserad på en VD3 zenerdiod av typ KS515A (stabiliseringsspänning 15 B). Genom motståndet R4 laddas kondensatorn C5, och när spänningen vid transistorns VT1 styrelektrod överstiger spänningen vid dess bas, växlar VT1 till ett ledande tillstånd, och kondensatorn C5 laddas ur till styrelektroden hos tyristorn VS1.

När tyristorn är påslagen urladdas kedjan av kondensatorer C1 C4, laddad till en spänning på cirka 600...620 V, till lågspänningslindningen i uppstegstransformatorn T1. Efter detta stängs tyristorn av, laddningsurladdningsprocesserna upprepas med en frekvens som bestäms av konstanten R4C5. Motstånd R2 begränsar strömmen kortslutning när tyristorn är påslagen och samtidigt är den ett element i laddningskretsen för kondensatorerna C1 C4.

Omvandlarkretsen (fig. 11.20) och dess förenklade version (fig. 11.21) är uppdelad i följande komponenter: nätverksundertryckningsfilter (störningsfilter); elektronisk regulator; högspänningstransformator.

Ris. 11.20. Elektrisk krets av en högspänningsgenerator med överspänningsskydd.

Ris. 11.21. Elektrisk krets av en högspänningsgenerator med överspänningsskydd.

Schema i fig. 11.20 fungerar enligt följande. Kondensatorn SZ laddas genom diodlikriktaren VD1 och motståndet R2 till amplitudvärdet för nätverksspänningen (310 V). Denna spänning passerar genom transformatorns T1 primärlindning till anoden på tyristor VS1. Längs den andra grenen (R1, VD2 och C2) laddas kondensatorn C2 långsamt. När, under sin laddning, genombrottsspänningen för dinistor VD4 uppnås (inom 25...35 V), urladdas kondensatorn C2 genom styrelektroden på tyristor VS1 och öppnar den.

Kondensatorn SZ urladdas nästan omedelbart genom den öppna tyristorn VS1 och primärlindningen på transformatorn T1. Den pulsade växlingsströmmen inducerar en hög spänning i sekundärlindningen T1, vars värde kan överstiga 10 kV. Efter urladdningen av kondensatorn SZ stänger tyristorn VS1 och processen upprepas.

En TV-transformator används som en högspänningstransformator, från vilken primärlindningen tas bort. För den nya primärlindningen används en lindningstråd med en diameter på 0,8 mm. Antal varv 25.

För tillverkning av spärrfilterinduktorer L1, L2 är högfrekventa ferritkärnor bäst lämpade, till exempel 600NN med en diameter på 8 mm och en längd på 20 mm, var och en med cirka 20 varv lindningstråd med en diameter på 0,6 ...0,8 mm.

Ris. 11.22. Elektrisk krets för en tvåstegs högspänningsgenerator med ett fälteffekttransistorkontrollelement.

En tvåstegs högspänningsgenerator (författare Andres Estaban de la Plaza) innehåller en transformatorpulsgenerator, en likriktare, en timing RC-krets, ett nyckelelement på en tyristor (triac), en högspänningsresonanstransformator och en tyristordrift styrkrets (Fig. 11.22).

Analog till transistor TIP41 KT819A.

Lågspänningstransformator spänningsomvandlare med crossover respons, monterad på transistorerna VT1 och VT2, producerar pulser med en repetitionsfrekvens på 850 Hz. För att underlätta driften när stora strömmar flyter är transistorerna VT1 och VT2 installerade på radiatorer av koppar eller aluminium.

Utspänningen som tas bort från sekundärlindningen av transformatorn T1 i lågspänningsomvandlaren likriktas av diodbryggan VD1 VD4 och laddar kondensatorerna S3 och C4 genom motståndet R5.

Tyristoromkopplingströskeln styrs av en spänningsregulator, som inkluderar fälteffekttransistor VTZ.

Vidare skiljer sig omvandlarens funktion inte nämnvärt från de tidigare beskrivna processerna: periodisk laddning/urladdning av kondensatorer sker på transformatorns lågspänningslindning, och dämpade elektriska svängningar genereras. Utspänningen från omvandlaren, när den används vid utgången som en step-up transformator av en tändspole från en bil, når 40...60 kV vid en resonansfrekvens på cirka 5 kHz.

Transformator T1 (utgångstransformator för horisontell skanning) innehåller 2x50 varv tråd med en diameter på 1,0 mm, lindad bifilärt. Sekundärlindningen innehåller 1000 varv med en diameter på 0,20...0,32 mm.

Observera att moderna bipolära och fälteffekttransistorer kan användas som kontrollerade nyckelelement.

Mänsklig kontakt med en krets med restladdning. Termen resterande hänvisar till mängden laddning som återstår på särskild tid i kretsen efter att ha tagit bort spänningen från den. Elektrisk utrustning, i detta fall, har en kapacitans och, som en kondensator, upprätthåller potentialen i förhållande till jord.

Oavsiktlig kontakt av en person med en laddad behållare leder till dess urladdning och dränering av potential genom ström. Ih genom kroppen till marken.

Villkor för att skapa en strömkrets. Kapacitansen hos den elektriska kretsen i förhållande till jord och mellan faserna beror på design egenskaper Utrustning. Linjens längd, dess typ (kabel eller overhead), tillståndet för isolering, jordning av spänningsförande delar påverkar storleken på kapacitansen och restladdning, respektive.

Det är viktigt att förstå att för att ladda kretsens kapacitet är det inte nödvändigt att ansluta den till huvudströmkällan och sedan koppla bort den. Det finns andra, mindre märkbara och därför farliga sätt att skapa kapacitiv potential.

Vid arbete med en megohmmeter appliceras enhetsspänningen mellan bussarna som testas (alla eller individuellt) och/eller jord. En kapacitiv laddning uppstår, som kvarstår under lång tid.

Därför bör den efter varje operation tas bort med en förberedd bärbar jordningsanordning.

Transformatorenheter i frånkopplat tillstånd är föremål för kontroller av lindningarnas polaritet. För att göra detta pulseras en liten konstant spänning på upp till 6 volt och tas bort i en lindning och styrs i den andra av mätinstrument. Om en person kommer i kontakt med denna lindning kommer han eller hon att skadas av den transformerade impulsen.

Enfaskretsen nedan visar möjligt sätt bli skadad.

Laboratoriearbete nr 6

STUDERA PROCESSEN FÖR ATT LADDA OCH URLADA EN KONDENSTOR

MÅL MED ARBETET

Studie av processerna för laddning och urladdning av kondensatorer i R.C.- kretsar, bekantskap med driften av enheter som används inom pulsad elektronisk teknik.

ARBETSTEORETISK GRUND

Låt oss betrakta diagrammet som visas i fig. 1. Kretsen inkluderar en källa likström, aktivt motstånd och kondensator, där vi kommer att överväga processerna för laddning och urladdning. Vi kommer att analysera dessa processer separat.

Kondensatorurladdning.

Låt först en strömkälla e kopplas till en kondensator C genom ett motstånd R. Därefter laddas kondensatorn som visas i Fig. 1. Låt oss flytta nyckel K från position 1 till position 2. Som ett resultat laddas kondensatorn till spänning e, kommer att börja ladda ur genom motståndet R. Med tanke på den positiva strömmen när den riktas från kondensatorns positivt laddade platta till den negativt laddade kan vi skriva

https://pandia.ru/text/78/025/images/image003_47.gif" width="69 height=25" height="25">, , (1)

Var i– momentana strömvärdet i kretsen, vars minustecken indikerar att strömmen uppträder i kretsen i förknippas med en minskning av avgiften q på kondensatorn;

q Och MED– momentana värden för laddning och spänning på kondensatorn.

Uppenbarligen representerar de två första uttrycken definitionerna av ström respektive elektrisk kapacitet, och det sista är Ohms lag för en sektion av kretsen.

Från de två sista relationerna uttrycker vi den nuvarande styrkan i på följande sätt:

https://pandia.ru/text/78/025/images/image006_31.gif" width="113" height="53 src=">. (2)

18. Varför visas ingen DC-källa i kopplingsschemat i denna installation?

19. Är det möjligt att använda en sinusformad spänningsgenerator eller en sågtandsspänningsgenerator i denna installation?

20. Vilken frekvens och varaktighet för pulser ska generatorn producera?

21. Varför behövs aktivt motstånd i denna krets? R? Vad ska dess storlek vara?

22. Vilka typer av kondensatorer och motstånd kan användas i denna installation?

23. Vilka värden kan kapacitans och resistans ha i denna krets?

24. Varför behövs oscilloskopsignalsynkronisering?

25. Hur uppnår de optimal typ signal på oscilloskopskärmen? Vilka justeringar gäller?

26. Vad är skillnaden mellan laddnings- och urladdningskretsarna för en kondensator?

27. Vilka mätningar behöver göras för att bestämma kondensatorns kapacitans i R.C.-kedjor?

28. Hur utvärderar man mätfel under drift av installationen?

29. Hur man förbättrar noggrannheten vid bestämning av avslappningstid R.C.-kedjor?

30. Nämn sätt att förbättra noggrannheten för att bestämma kapacitansen för en kondensator.