Блог

Эта серия статей по изучению электроники поможет вам узнать о теории переменного тока. Наша цель состоит в том, чтобы как можно просто, вам рассказать о компонентах переменного тока и электронных схемах с применением минимума математики, но с использованием реальных компонентов в качестве примеров. Также, в конце серии, вы сможете пройти тесты для проверки своих знаний, и узнать, насколько усвоен вами изученный материал.

Изучая эту и следующие статьи по теории переменного тока, обратите внимание, что в описанных схемах используются два основных компонента, катушки индуктивности и конденсаторы, которые во многих отношениях, по-видимому, имеют противоположные и взаимодополняющие эффекты. Именно способ их соединения в цепи, а также их индивидуальные электрические характеристики являются ключевыми для многих применений этих цепей. Хотя во многих случаях эти базовые комбинации катушек индуктивности и конденсаторов теперь могут быть заменены новыми и, как правило, керамическими компонентами меньшего размера, основные принципы этих цепей LCR (катушка индуктивности, конденсатор и резистор) необходимы для понимания работы многих электронных систем и сигналов, которые их используют.

Волны переменного тока

Поскольку волны являются основой очень многих сигналов в электронных схемах, важно, чтобы инженеры и техники могли проводить измерения важных характеристик волн, используемых в технологии переменного тока. Когда упоминается переменный ток, возможно, первое, что приходит на ум, — это «сетевое» или «линейное» питание, которое обеспечивает электроэнергией дома, заводы и офисы. Существует много различных применений переменного тока, и хотя значение переменного тока — это «переменный ток» (ток, который меняет направление своего потока вокруг цепи), «переменный ток» часто используется в других терминах, таких как «сигнал переменного тока» и даже «напряжение переменного тока». Всякий раз, когда ток в цепи меняется, меняется и напряжение, и переменное напряжение, конечно, вызывает переменный ток, хотя во многих случаях одно или другое из этих свойств (напряжение или ток) может быть настолько малым, что может быть незначительным.

Сложные формы сигналов

Эти переменные токи и напряжения бывают самых разных форм, конечно, источник питания, а также всевозможные другие сигналы. Звук, свет, видео, радио — все они генерируют сигналы, которые чередуются; это означает, что они меняют свои значения с течением времени, чередуясь выше и ниже определенного значения (часто, но не всегда ноль). Наши тела также производят переменные электрические сигналы, как и всевозможные природные и искусственные объекты и устройства. Эти сигналы — это то, что чаще всего интересует инженеров и техников при изучении электроники, но сигналы бывают самых разных форм. Для понимания сложных сигналов часто возникает необходимость их упрощения; если сигнал может быть понят в его простейшей форме, то это понимание может быть применено к сложному сигналу.

Синусоидальная волна

Многие сигнальные волны, как правило, повторяющиеся, или «периодические». Они повторяют определенный паттерн или форму волны в течение определенного периода времени. Наиболее важной из всех различных форм волн является синусоидальная волна, потому что можно показать, что любая периодическая волна состоит из серии чистых синусоидальных волн, возможно, со многими различными частотами и амплитудами. Синусоидальная волна важна для инженеров-электронщиков из-за ее чистоты, она состоит только из одной частоты, она регулярно чередуется выше и ниже своего среднего значения с постоянной скоростью. В музыкальной ноте эта частота, частота, будет называться высотой ноты. Все волны, кроме синусоидальных, содержат много разных частот. Они имеют одну доминирующую частоту, называемую «основной», плюс (часто много) другие, называемые «гармониками», которые придают волне ее особый характер.

Вместо того чтобы рассматривать, как схема работает со сложными периодическими волнами, которые состоят из серии чистых синусоидальных волн, гораздо проще использовать одиночные синусоидальные волны. Поэтому измерение синусоидальных волн важно, поскольку полученные результаты являются основным источником информации для понимания работы электронных систем многих видов.

В следующей статье мы с вами поговорим о волнах переменного тока.

С Уважением, МониторБанк