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基礎を理解する：インダクタンス抵抗、および副次的

電気工学の複雑なダンスでは、基本的な要素のトリオが中心的な舞台、つまりインダクタンス、抵抗、静電容量です。それぞれが、電子回路の動的なリズムを決定するユニークな特性を備えています。ここでは、これらのコンポーネントの複雑さを解読し、広大な電気オーケストラ内でそれらの明確な役割と実用的な使用を明らかにするための旅に着手します。インダクタンス、その磁束魔法のwizardry;抵抗、電流の流れの不動の門番;電荷のアジャイルカストディアンである静電容量はすべて、私たちの電子世界を動かす交響曲を作成するために収束します。

カタログ

抵抗

図1：抵抗

抵抗 - 電流に対する指揮者の生来の反抗 - は、「R」で示されています。その大きさは、指揮者の寸法、材料の構成、および周囲温度にかかっています。オームの法則を呼び出すと、この関係を明確にします：i = u/r、したがってr = u/i。ギリシャ文字のオメガ（ω）に象徴されるオームは、抵抗の尺度として、その親族：キルーム（kω）、megohm（mΩ）、およびmilliohm（mΩ）とともに。

孤立したオームは、導体を通って1ボルトが1つのアンペアを同軸にすると、抵抗を定義します。

抵抗器 門の保護者として、電流のラッシュを抑えます。「抵抗器」という用語は、プロパティを意味するだけでなく、それを支持するように設計されたまさにコンポーネントを洗礼します。

これらのコンポーネントのスナップショットは次のとおりです。

電流の流れでalkする材料から作られた抵抗器は、回路内の電気カオスで統治することを目的としたフォームを採用しています。固定抵抗器は地面に立っていて、不変です。対照的に、抵抗の制御された分散には、ポテンショメータまたはレオスタット（可変抵抗）が許容されます。

理想的な抵抗は線形であり、それを通る瞬間電流は、それに適用される瞬間電圧に比例します。サーミスタ、バリスタ、センシング要素などの特別な抵抗器の場合、電圧と電流の間には非線形関係があります。

基本原則

抵抗器は、抵抗体、フレーム、端子の3つの部分で構成されています（抵抗体とSSRフレームは1つに結合されます）。抵抗器のみが抵抗値を決定します。

電流および電圧特性の分類

導体の抵抗は、特定の温度でほぼ一定です。特定の値を超えると、この抵抗は線形抵抗と呼ばれます。一部の抵抗の抵抗値は、電流（または電圧）とともに大きく変化し、電流電圧特性は曲線を示します。このタイプの抵抗器は、非線形抵抗と呼ばれます。これらの非線形関係は、多くの場合、電子回路で必要です。

ヒューズ抵抗器：ヒューズ抵抗器とも呼ばれ、通常、抵抗器とヒューズの二重の役割を果たします。回路が故障し、電力がその定格を超えると、ヒューズのように燃え、回路を壊します。。ヒューズ抵抗器は通常、抵抗値が低い（0.33Ω〜10kΩ）、低出力を持っています。

敏感な抵抗器。敏感な抵抗器は、特定の物理的量（温度、湿度、光、電圧、機械的力、ガス濃度など）に敏感です。これらの物理量が変化すると、敏感な抵抗の抵抗も変化します。変動性。物理量の変化に応じて変化し、異なる抵抗値を表します。機密性の物理量によれば、敏感な抵抗器は、温度に敏感で、湿度に敏感で、光感受性、力に敏感、力に敏感、磁気感受性、ガス感受性の敏感抵抗器に分けることができます。敏感な抵抗器で使用される材料は、ほとんど常に半導体材料です。これらの抵抗器は、半導体抵抗器とも呼ばれます。

抵抗の役割

抵抗器の抵抗が0Ωに近い場合、抵抗器は電流の流れを防ぐことに影響しません。この抵抗器と並行して接続された回路は短縮され、電流が無限になります。抵抗が無限または非常に大きい場合、抵抗器と直列のループは開回路と見なされ、電流はゼロです。

産業で一般的に使用される抵抗器は、これらの2つの極端な間のどこかにあります。特定の抵抗値があり、特定の電流を運ぶことができます。抵抗器は、電流と電圧を調節および安定させるために、主に回路で使用されます。これらは、シャント、電圧分割、および荷重マッチング回路として使用できます。回路の要件に応じて、負のフィードバックまたはポジティブフィードバックアンプ回路、電圧から電流コンバーター、入力過電圧または過電流保護コンポーネントを使用することもでき、RC回路はオシレーター、フィルター、バイパス、微分、統合器、およびタイミングサーキット、永続的に構成されたコンポーネント。

インダクタ

図2：インダクタ

反応性インダクタとしてもタグ付けされたインダクタは、電流の変化に反して立っています。これは、電流の衰退と流れに対するシールドを電気的に力にします。孤独な変圧器の巻線に類似して構造的に、インダクタは通常、コイル、シールド、コアとの特異なエンティティに結婚します。その静止状態では、インダクタはストイックな決意で電流に抵抗し、回路の違反に頑固に反対します。

インダクタンスのシンボル：L。

インダクタンスユニットはヘンリー（h）で、その小さいキンはミリヘンリー（MH）とマイクロヘンリー（μH）です。変換は鮮明です：1H = 10^3MH = 10^6μH= 10^9NH。

コアパラメーターに焦点を当てる：

インダクタンス

この自己反射的特性は、インダクタの磁力を測定します。コイルのターン、曲がりくねった戦略、コアの存在と材料、インダクタンスに根ざしているのは、磁気誘導能力の実地です。より多くのターン、より多くの緊張 - より多くのインダクタンス。磁気コアはこの効果をさらに増幅します。コアの透過性は、インダクタンスアセンションに直接比例します。

インダクタンスの基本単位は、文字「H」で表される雌鶏です。一般的に使用されるユニットは、Millihenries（MH）とMicrohenries（μH）です。それらの関係は、1H = 1000MH、1MH =1000μHです。

定格電流

定格電流は、受け入れ可能な動作条件下でインダクタが処理できる最大電流です。動作電流が定格電流を超えた場合、インダクタは熱のために動作パラメーターを変更し、過電流により燃え尽きることさえあります。

図3：磁気コア

機能的使用

回路のインダクタは、主に信号シールド、ノイズフィルタリング、電流安定化、電磁干渉抑制の役割、および機能のフィルタリング、生成、遅延、抑制の役割を果たします。回路内のインダクタの最も一般的な役割は、コンデンサを持つLCフィルター回路を形成することです。コンデンサには「DCのブロックとブロックAC」の特性がありますが、インダクタには「DCの通過とブロックAC」の特性があります。大量のノイズを含むDC電流がLCフィルター回路を通って流れると、スプリアスAC信号はインダクタの熱によって吸収されます。

説明

直接電流（DC）の辞書では、「フォワードDC」はインダクタの離脱を信号します。インダクタのコイル抵抗が省略された場合、DCは抵抗が最小の経路を見つけ、妨げられません。通常、DCに対するコイルの抵抗は非常に小さいため、分析ではほとんど無視できます。

AC抵抗は別の話です。ここでは、インダクタは歩sentとして作用し、誘導性リアクタンスを伴う交互の電流（AC）の流れに対抗します。

インダクタはのアンチテーゼです コンデンサ 、DCの継続性のチャンピオンとACの気まぐれに対する障壁。インダクタを介して、DCはコイルのワイヤにのみ等価抵抗を遭遇し、些細な電圧低下を引き起こします。ACを導入し、コイルが報復し、その端に自己誘発された電気的な力を思い起こさせます。この力は、ACの通過の試みに対抗するために、印加電圧と整列しています。インダクタはDCに対して導電性であり、ACに制限され、周波​​数が上昇するにつれて、それらの抵抗も同様です。コンデンサとペアになっているインダクタは、LCフィルター、発振器、および電流ループ、トランス、リレーなどの他の回路コンポーネントを作成するのに役立ちます。

キャパシタンス

図4：静電容量

電荷の避難所である静電容量は、ファラド（f）で測定され、「c」で象徴されます。ポテンシャル差の揺れを条件とする電荷保管に対するコンデンサの適性をカプセル化します。

回路の領域では、静電容量は極めて重要です。これは、電源の改良からエネルギー倉庫や信号処理まで、範囲の機能のリンチピンです。電極にまたがる電圧（U）で割ったコンデンサの電荷（Q）は、その容量を定義します。したがって、コンデンサのアイデンティティを告げるシンボルであるCがあります。

以下は、それらに結合する方程式です：c =εs/d =εs/4πkd（真空）= q/u。

ユニット変換

ユニットは、Siタペストリーのスケール全体でモーフィングします：ファラド（f）はミリファラド（MF）、マイクロファラド（µF）、ナノファラド（NF）、およびピコファラド（PF）に分岐します。

これらのスケールをナビゲートするには、覚えておいてください。

1ファラド（f）は、1000ミリファラド（MF）または驚異的な百万マイクロファラド（µF）に等しい。

マイクロファラド（µF）は、1000のナノファラッド（NF）または100万のピコファラド（PF）に変換されます。

図5：ユニット変換

式

コンデンサ内の2つの段階の電位差が1 Vで、電荷が1クーロンの場合、コンデンサの静電容量は1ファラドです。1時間あたり。c = q/u。ただし、コンデンサの値はQ（電荷）またはU（電圧）によって決定されません。時間。容量は式で決定されます：c =εs/4πkd。ここで、εは定数であり、Sはコンデンサ極に面した面積、dはコンデンサ極間の距離、kは静電力定数です。従来の平行プレートコンデンサの容量はc =εs/dです（ここで、εはプレート間の培地の誘電率、sはプレート領域、dはプレート間の距離です）。

式を見つける：

複数のコンデンサを並行して接続するための式は、C = C1+C2+C3+...+CNです

直列に複数のコンデンサを接続するための式：1/c = 1/c1+1/c2+...+1/cn

コンデンサの役割

バイパス

バイパスコンデンサは、ローカルデバイスに電力を供給することにより、レギュレーターの出力をバランスさせ、負荷を削減するエネルギー貯蔵装置です。小さなバッテリーと同様に、バイパスコンデンサはデバイスを充電して放電します。

デカップリング

これはシャントで、クロスオーバーとも呼ばれます。回路の観点から、負荷容量が比較的大きい場合、制御回路は充電および排出して信号変換を完了する必要があります。勾配が急な場合、電流は比較的大きく、通常の動作に影響します。フロントステージは「クラッチ」と呼ばれます。デカップリングコンデンサの機能は、「バッテリー」として機能し、制御回路の変化に応答し、相互干渉を避け、電源と回路の参照グラウンド間の高周波干渉抵抗をさらに減らすことです。

フィルター

理論的には、コンデンサが純粋なコンデンサであると仮定すると、コンデンサが大きくなるほど、インピーダンスが低くなり、電流が流れる頻度が高くなります。しかし、実際には、1 µFを超えるコンデンサは主に大きな誘導成分を持つ電解コンデンサであるため、現在の周波数は高くなりますが、抵抗は増加します。時々、小さなコンデンサと並行して大きな電解コンデンサが表示されます。大きなコンデンサは低周波数を除外し、小さなコンデンサが高周波数を除外します。コンデンサの機能は、交互の電流を直流に変換し、低周波数から高周波数をブロックすることです。コンデンサが大きいほど、高周波電流を実行しやすくなります。

エネルギー貯蔵

貯蔵コンデンサは、整流器を介して充電を収集し、コンバーター回路を介して電源の出力に貯蔵されたエネルギーを透過します。通常、アルミニウム電解コンデンサは、40〜450 V DCの範囲の電圧定格と220〜150,000μFの範囲の静電容量で使用されます。電力要件に応じて、これらのデバイスは、直列、並行、または組み合わせで接続される場合があります。10 kWを超える電源の場合、通常、より大きなネジ末端コンデンサが使用されます。

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