వార్తలు

మీరు సర్క్యూట్‌లో ఇండక్టర్‌లు మరియు కెపాసిటర్‌లను ఉంచినప్పుడు ఏమి జరుగుతుంది?ఏదో చల్లగా ఉంది మరియు ఇది చాలా ముఖ్యమైనది.
మీరు అనేక రకాల ఇండక్టర్లను తయారు చేయవచ్చు, కానీ అత్యంత సాధారణ రకం ఒక స్థూపాకార కాయిల్-ఒక సోలేనోయిడ్.
కరెంట్ మొదటి లూప్ గుండా వెళ్ళినప్పుడు, అది ఇతర లూప్‌ల గుండా వెళ్ళే అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది. వ్యాప్తి మారకపోతే, అయస్కాంత క్షేత్రం నిజంగా ఎటువంటి ప్రభావాన్ని చూపదు. మారుతున్న అయస్కాంత క్షేత్రం ఇతర సర్క్యూట్‌లలో విద్యుత్ క్షేత్రాలను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. దిశ ఈ విద్యుత్ క్షేత్రం బ్యాటరీ వంటి విద్యుత్ పొటెన్షియల్‌లో మార్పును ఉత్పత్తి చేస్తుంది.
చివరగా, కరెంట్ యొక్క మార్పు యొక్క సమయ రేటుకు అనులోమానుపాతంలో సంభావ్య వ్యత్యాసం ఉన్న పరికరాన్ని మేము కలిగి ఉన్నాము (ఎందుకంటే కరెంట్ అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది).దీనిని ఇలా వ్రాయవచ్చు:
ఈ సమీకరణంలో సూచించడానికి రెండు విషయాలు ఉన్నాయి.మొదట, L అనేది ఇండక్టెన్స్. ఇది సోలనోయిడ్ (లేదా మీరు కలిగి ఉన్న ఏ ఆకారం) యొక్క జ్యామితిపై మాత్రమే ఆధారపడి ఉంటుంది మరియు దాని విలువ హెన్రీ రూపంలో కొలుస్తారు. రెండవది, మైనస్ ఉంది. సంకేతం.దీని అర్థం ఇండక్టర్ అంతటా సంభావ్యతలో మార్పు ప్రస్తుత మార్పుకు వ్యతిరేకం.
సర్క్యూట్‌లో ఇండక్టెన్స్ ఎలా ప్రవర్తిస్తుంది?మీకు స్థిరమైన కరెంట్ ఉంటే, అప్పుడు ఎటువంటి మార్పు ఉండదు (డైరెక్ట్ కరెంట్), కాబట్టి ఇండక్టర్ అంతటా పొటెన్షియల్ తేడా ఉండదు-అది కూడా లేనట్లుగా పనిచేస్తుంది. ఒకవేళ ఉంటే అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ కరెంట్ (AC సర్క్యూట్), ఇండక్టర్ అంతటా పెద్ద సంభావ్య వ్యత్యాసం ఉంటుంది.
అదేవిధంగా, కెపాసిటర్ల యొక్క అనేక విభిన్న కాన్ఫిగరేషన్‌లు ఉన్నాయి. సరళమైన ఆకృతి రెండు సమాంతర వాహక పలకలను ఉపయోగిస్తుంది, ప్రతి ఒక్కటి ఛార్జ్‌తో ఉంటుంది (కానీ నికర ఛార్జ్ సున్నా).
ఈ ప్లేట్‌లపై ఉండే ఛార్జ్ కెపాసిటర్ లోపల ఎలక్ట్రిక్ ఫీల్డ్‌ను సృష్టిస్తుంది.ఎలక్ట్రిక్ ఫీల్డ్ కారణంగా, ప్లేట్ల మధ్య ఎలెక్ట్రిక్ పొటెన్షియల్ కూడా మారాలి.ఈ పొటెన్షియల్ తేడా విలువ ఛార్జ్ మొత్తంపై ఆధారపడి ఉంటుంది.కెపాసిటర్ అంతటా పొటెన్షియల్ తేడా ఉంటుంది. ఇలా వ్రాయబడింది:
ఇక్కడ C అనేది ఫారడ్స్‌లో కెపాసిటెన్స్ విలువ-ఇది పరికరం యొక్క భౌతిక కాన్ఫిగరేషన్‌పై మాత్రమే ఆధారపడి ఉంటుంది.
కరెంట్ కెపాసిటర్‌లోకి ప్రవేశిస్తే, బోర్డుపై ఛార్జ్ విలువ మారుతుంది. స్థిరమైన (లేదా తక్కువ పౌనఃపున్యం) కరెంట్ ఉన్నట్లయితే, కరెంట్ సంభావ్యతను పెంచడానికి ప్లేట్‌లకు ఛార్జ్‌ను జోడించడం కొనసాగిస్తుంది, కాబట్టి కాలక్రమేణా, సంభావ్యత చివరికి ఉంటుంది. ఓపెన్ సర్క్యూట్ లాగా ఉంటుంది మరియు కెపాసిటర్ వోల్టేజ్ బ్యాటరీ వోల్టేజ్ (లేదా విద్యుత్ సరఫరా)కి సమానంగా ఉంటుంది. మీకు అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ కరెంట్ ఉంటే, ఛార్జ్ జోడించబడుతుంది మరియు కెపాసిటర్‌లోని ప్లేట్‌ల నుండి తీసివేయబడుతుంది మరియు ఛార్జ్ లేకుండా ఉంటుంది. సంచితం, కెపాసిటర్ అది కూడా లేనట్లుగా ప్రవర్తిస్తుంది.
మనం చార్జ్ చేయబడిన కెపాసిటర్‌తో ప్రారంభించి దానిని ఒక ఇండక్టర్‌కి కనెక్ట్ చేద్దాం (సర్క్యూట్‌లో ఎటువంటి ప్రతిఘటన లేదు ఎందుకంటే నేను ఖచ్చితమైన ఫిజికల్ వైర్‌లను ఉపయోగిస్తున్నాను) రెండూ కనెక్ట్ చేయబడిన క్షణం గురించి ఆలోచించండి. ఒక స్విచ్ ఉందని ఊహిస్తే, నేను డ్రా చేయగలను. క్రింది రేఖాచిత్రం.
ఇదే జరుగుతోంది.మొదట, కరెంట్ లేదు (ఎందుకంటే స్విచ్ తెరిచి ఉంది) ఒకసారి స్విచ్ మూసివేయబడితే, కరెంట్ ఉంటుంది, ప్రతిఘటన లేకుండా, ఈ కరెంట్ అనంతానికి జంప్ అవుతుంది. అయితే, కరెంట్‌లో ఈ పెద్ద పెరుగుదల అర్థం ఇండక్టర్ అంతటా ఉత్పన్నమయ్యే సంభావ్యత మారుతుంది. ఏదో ఒక సమయంలో, ఇండక్టర్ అంతటా సంభావ్య మార్పు కెపాసిటర్‌లోని మార్పు కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది (ఎందుకంటే కరెంట్ ప్రవహిస్తున్నప్పుడు కెపాసిటర్ ఛార్జ్‌ను కోల్పోతుంది), ఆపై కరెంట్ రివర్స్ మరియు కెపాసిటర్‌ను రీఛార్జ్ చేస్తుంది .ఈ ప్రక్రియ పునరావృతం అవుతూనే ఉంటుంది-ఎందుకంటే ప్రతిఘటన లేదు.
ఇది ఒక ఇండక్టర్ (L) మరియు ఒక కెపాసిటర్ (C) కలిగి ఉన్నందున దీనిని LC సర్క్యూట్ అని పిలుస్తారు - ఇది స్పష్టంగా ఉందని నేను భావిస్తున్నాను. మొత్తం సర్క్యూట్ చుట్టూ సంభావ్య మార్పు తప్పనిసరిగా సున్నాగా ఉండాలి (ఇది ఒక చక్రం కాబట్టి) నేను వ్రాయగలను:
Q మరియు I రెండూ కాలక్రమేణా మారుతున్నాయి. Q మరియు I మధ్య కనెక్షన్ ఉంది ఎందుకంటే కరెంట్ అనేది కెపాసిటర్ నుండి ఛార్జ్ యొక్క మార్పు యొక్క సమయ రేటు.
ఇప్పుడు నేను ఛార్జ్ వేరియబుల్ యొక్క రెండవ-ఆర్డర్ అవకలన సమీకరణాన్ని కలిగి ఉన్నాను. ఇది పరిష్కరించడానికి కష్టమైన సమీకరణం కాదు-వాస్తవానికి, నేను ఒక పరిష్కారాన్ని ఊహించగలను.
ఇది స్ప్రింగ్‌లోని ద్రవ్యరాశికి దాదాపుగా పరిష్కారం వలె ఉంటుంది (ఈ సందర్భంలో తప్ప, స్థానం మార్చబడింది, ఛార్జ్ కాదు). అయితే వేచి ఉండండి! మేము పరిష్కారాన్ని ఊహించాల్సిన అవసరం లేదు, మీరు సంఖ్యా గణనలను కూడా ఉపయోగించవచ్చు ఈ సమస్యను పరిష్కరించండి. నేను క్రింది విలువలతో ప్రారంభిస్తాను:
ఈ సమస్యను సంఖ్యాపరంగా పరిష్కరించడానికి, నేను సమస్యను చిన్న సమయ దశలుగా విభజిస్తాను. ప్రతి దశ దశలో, నేను:
ఇది చాలా బాగుంది అని నేను భావిస్తున్నాను.ఇంకా మెరుగ్గా, మీరు సర్క్యూట్ యొక్క డోలనం వ్యవధిని కొలవవచ్చు (మౌస్‌ని హోవర్ చేయడానికి మరియు సమయ విలువను కనుగొనడానికి), ఆపై అంచనా వేయబడిన కోణీయ ఫ్రీక్వెన్సీతో పోల్చడానికి క్రింది పద్ధతిని ఉపయోగించండి:
అయితే, మీరు ప్రోగ్రామ్‌లోని కొంత కంటెంట్‌ను మార్చవచ్చు మరియు ఏమి జరుగుతుందో చూడవచ్చు-ముందుకు వెళ్లండి, మీరు దేనినీ శాశ్వతంగా నాశనం చేయరు.
పై మోడల్ అవాస్తవికంగా ఉంది.రియల్ సర్క్యూట్‌లు (ముఖ్యంగా ఇండక్టర్‌లలో పొడవైన వైర్లు) నిరోధకతను కలిగి ఉంటాయి. నేను ఈ రెసిస్టర్‌ని నా మోడల్‌లో చేర్చాలనుకుంటే, సర్క్యూట్ ఇలా ఉంటుంది:
ఇది వోల్టేజ్ లూప్ సమీకరణాన్ని మారుస్తుంది. నిరోధకం అంతటా పొటెన్షియల్ డ్రాప్ కోసం ఇప్పుడు ఒక పదం కూడా ఉంటుంది.
కింది అవకలన సమీకరణాన్ని పొందడానికి నేను ఛార్జ్ మరియు కరెంట్ మధ్య కనెక్షన్‌ని మళ్లీ ఉపయోగించగలను:
రెసిస్టర్‌ను జోడించిన తర్వాత, ఇది మరింత కష్టతరమైన సమీకరణంగా మారుతుంది మరియు మేము పరిష్కారాన్ని "ఊహించలేము". అయితే, ఈ సమస్యను పరిష్కరించడానికి పై సంఖ్యా గణనను సవరించడం చాలా కష్టం కాదు. నిజానికి, మార్పు మాత్రమే ఛార్జ్ యొక్క రెండవ ఉత్పన్నాన్ని లెక్కించే లైన్. నేను ప్రతిఘటనను వివరించడానికి ఒక పదాన్ని జోడించాను (కానీ మొదటి ఆర్డర్ కాదు). 3 ఓం రెసిస్టర్‌ని ఉపయోగించి, నేను క్రింది ఫలితాన్ని పొందుతాను (దానిని అమలు చేయడానికి ప్లే బటన్‌ను మళ్లీ నొక్కండి).
అవును, మీరు C మరియు L యొక్క విలువలను కూడా మార్చవచ్చు, కానీ జాగ్రత్తగా ఉండండి. అవి చాలా తక్కువగా ఉంటే, ఫ్రీక్వెన్సీ చాలా ఎక్కువగా ఉంటుంది మరియు మీరు సమయ దశ యొక్క పరిమాణాన్ని చిన్న విలువకు మార్చాలి.
మీరు మోడల్‌ను (విశ్లేషణ లేదా సంఖ్యా పద్ధతుల ద్వారా) రూపొందించినప్పుడు, అది చట్టబద్ధమైనదా లేదా పూర్తిగా నకిలీదా అని మీకు కొన్నిసార్లు నిజంగా తెలియదు. మోడల్‌ని పరీక్షించడానికి ఒక మార్గం ఏమిటంటే దానిని నిజమైన డేటాతో పోల్చడం. మనం దీన్ని చేద్దాం. ఇది నాది అమరిక.
ఇది ఎలా పని చేస్తుంది.మొదట, నేను కెపాసిటర్‌లను ఛార్జ్ చేయడానికి మూడు D-రకం బ్యాటరీలను ఉపయోగించాను. కెపాసిటర్‌లోని వోల్టేజ్‌ని చూడటం ద్వారా కెపాసిటర్ దాదాపు పూర్తిగా ఛార్జ్ అయినప్పుడు నేను చెప్పగలను. తర్వాత, బ్యాటరీని డిస్‌కనెక్ట్ చేసి, ఆపై స్విచ్‌ను మూసివేయండి ఇండక్టర్ ద్వారా కెపాసిటర్‌ను విడుదల చేయండి. రెసిస్టర్ అనేది వైర్‌లో భాగం మాత్రమే-నాకు ప్రత్యేక నిరోధకం లేదు.
నేను కెపాసిటర్లు మరియు ఇండక్టర్‌ల యొక్క అనేక విభిన్న కలయికలను ప్రయత్నించాను మరియు చివరకు కొంత పనిని పొందాను. ఈ సందర్భంలో, నేను 5 μF కెపాసిటర్ మరియు చెడుగా కనిపించే పాత ట్రాన్స్‌ఫార్మర్‌ను నా ఇండక్టర్‌గా ఉపయోగించాను (పైన చూపబడలేదు). దీని విలువ గురించి నాకు ఖచ్చితంగా తెలియదు. ఇండక్టెన్స్, కాబట్టి నేను కార్నర్ ఫ్రీక్వెన్సీని అంచనా వేసి, 13.6 హెన్రీ ఇండక్టెన్స్‌ని పరిష్కరించడానికి నాకు తెలిసిన కెపాసిటెన్స్ విలువను ఉపయోగిస్తాను. రెసిస్టెన్స్ కోసం, నేను ఈ విలువను ఓమ్‌మీటర్‌తో కొలవడానికి ప్రయత్నించాను, కానీ నా మోడల్‌లో 715 ఓమ్‌ల విలువను ఉపయోగించడం పని చేసినట్లు అనిపించింది. ఉత్తమమైనది.
ఇది నా సంఖ్యా నమూనా యొక్క గ్రాఫ్ మరియు వాస్తవ సర్క్యూట్‌లో కొలిచిన వోల్టేజ్ (నేను సమయం యొక్క విధిగా వోల్టేజ్‌ని పొందేందుకు వెర్నియర్ డిఫరెన్షియల్ వోల్టేజ్ ప్రోబ్‌ను ఉపయోగించాను).
ఇది సరిగ్గా సరిపోదు-కానీ ఇది నాకు దగ్గరగా ఉంది. సహజంగానే, నేను మెరుగైన ఫిట్‌ని పొందడానికి పారామితులను కొంచెం సర్దుబాటు చేయగలను, కానీ ఇది నా మోడల్‌కు పిచ్చి లేదని చూపిస్తుంది.
ఈ LRC సర్క్యూట్ యొక్క ప్రధాన లక్షణం ఏమిటంటే ఇది L మరియు C విలువలపై ఆధారపడిన కొన్ని సహజ పౌనఃపున్యాలను కలిగి ఉంటుంది. నేను వేరే ఏదైనా చేశాననుకుందాం. నేను ఈ LRC సర్క్యూట్‌కు డోలనం చేసే వోల్టేజ్ మూలాన్ని కనెక్ట్ చేస్తే? ఈ సందర్భంలో, సర్క్యూట్లో గరిష్ట కరెంట్ డోలనం చేసే వోల్టేజ్ మూలం యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీపై ఆధారపడి ఉంటుంది. వోల్టేజ్ మూలం మరియు LC సర్క్యూట్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ ఒకే విధంగా ఉన్నప్పుడు, మీరు గరిష్ట కరెంట్‌ని పొందుతారు.
అల్యూమినియం ఫాయిల్‌తో కూడిన ట్యూబ్ ఒక కెపాసిటర్, మరియు వైర్‌తో కూడిన ట్యూబ్ ఒక ఇండక్టర్. (డయోడ్ మరియు ఇయర్‌పీస్)తో కలిపి ఇవి ఒక క్రిస్టల్ రేడియోను ఏర్పరుస్తాయి. అవును, నేను దీన్ని కొన్ని సాధారణ సామాగ్రితో కలిపి ఉంచాను (నేను ఈ YouTubeలోని సూచనలను అనుసరించాను వీడియో). కెపాసిటర్లు మరియు ఇండక్టర్‌ల విలువలను నిర్దిష్ట రేడియో స్టేషన్‌కి “ట్యూన్” చేయడానికి సర్దుబాటు చేయడం ప్రాథమిక ఆలోచన. నేను దానిని సరిగ్గా పని చేయలేకపోతున్నాను- చుట్టూ మంచి AM రేడియో స్టేషన్‌లు ఉన్నాయని నేను అనుకోను. (లేదా నా ఇండక్టర్ విరిగిపోయింది).అయితే, ఈ పాత క్రిస్టల్ రేడియో కిట్ మెరుగ్గా పనిచేస్తుందని నేను కనుగొన్నాను.
నేను చాలా అరుదుగా వినగలిగే స్టేషన్‌ను కనుగొన్నాను, కాబట్టి నా స్వీయ-నిర్మిత రేడియో స్టేషన్‌ను స్వీకరించడానికి సరిపోదని నేను భావిస్తున్నాను. అయితే ఈ RLC రెసొనెంట్ సర్క్యూట్ సరిగ్గా ఎలా పని చేస్తుంది మరియు మీరు దాని నుండి ఆడియో సిగ్నల్‌ను ఎలా పొందగలరు? బహుశా నేను దానిని భవిష్యత్ పోస్ట్‌లో సేవ్ చేస్తాను.
© 2021 Condé Nast.all rights reserved.ఈ వెబ్‌సైట్‌ను ఉపయోగించడం ద్వారా, మీరు మా వినియోగదారు ఒప్పందం మరియు గోప్యతా విధానం మరియు కుక్కీ స్టేట్‌మెంట్‌ను అలాగే మీ కాలిఫోర్నియా గోప్యతా హక్కులను అంగీకరిస్తున్నారు. రిటైలర్‌లతో మా అనుబంధ భాగస్వామ్యంలో భాగంగా, Wired దానిలో కొంత భాగాన్ని స్వీకరించవచ్చు. మా వెబ్‌సైట్ ద్వారా కొనుగోలు చేయబడిన ఉత్పత్తుల నుండి అమ్మకాలు. కాండే నాస్ట్ యొక్క ముందస్తు వ్రాతపూర్వక అనుమతి లేకుండా, ఈ వెబ్‌సైట్‌లోని మెటీరియల్‌లు కాపీ చేయబడవు, పంపిణీ చేయబడవు, ప్రసారం చేయబడవు, కాష్ చేయబడవు లేదా ఉపయోగించబడవు.ప్రకటన ఎంపిక