Mga pinagmumulan ng mga signal ng kuryente

Ang potensyal na pagkakaiba sa pagitan ng dalawang magkaibang mga punto ay tinatawag na electric boltahe, na para sa kaiklian ay tinatawag na "boltahe", dahil ang teorya ng mga electric circuit ay pangunahing nababahala sa mga electrical phenomena o proseso. Samakatuwid, kung ang dalawang rehiyon na ang mga potensyal ay naiiba sa bawat isa ay kahit papaano ay nilikha, pagkatapos ay isang boltahe U = φ1 — φ2 ay lilitaw sa pagitan nila, kung saan ang φ1 at φ2 ay ang mga potensyal ng mga rehiyon ng aparato kung saan, dahil sa pagkonsumo ng kaunti Ang mga potensyal na kuryente ng enerhiya na may hindi pantay na halaga ay nabuo...

Halimbawa, ang isang dry cell ay naglalaman ng iba't ibang mga kemikal - karbon, zinc, agglomerate, at iba pa. Bilang resulta ng mga reaksiyong kemikal, ang enerhiya (sa kasong ito ay kemikal) ay ginagastos, ngunit sa halip, ang mga lugar na may iba't ibang bilang ng mga electron ay lumilitaw sa elemento, na nagiging sanhi ng hindi pantay na potensyal sa mga bahaging iyon ng elemento kung saan matatagpuan ang carbon rod at zinc cup. .

Samakatuwid, mayroong boltahe sa pagitan ng mga wire mula sa carbon rod at ng zinc cup. Ang boltahe na ito sa mga bukas na terminal ng pinagmulan ay tinatawag na electromotive force (dinaglat na EMF).

Kaya, ang EMF ay isa ring boltahe, ngunit sa ilalim ng ilang mga kundisyon. Ang lakas ng electromotive ay sinusukat sa parehong mga yunit bilang boltahe, katulad ng mga volts (V) o fractional unit - millivolts (mV), microvolts (μV), na may 1 mV = 10-3 V at 1 μV = 10-6 V.

Ang terminong "EMF", na nabuo sa kasaysayan, ay mahigpit na nagsasalita ng hindi tumpak, dahil ang EMF ay may dimensyon ng boltahe, hindi puwersa sa lahat, kung kaya't ito ay kamakailan-lamang na inabandona, na pinapalitan ang mga terminong "internal na boltahe" (i.e., ang boltahe, nasasabik sa loob ng pinagmulan) o «reference boltahe». Dahil ang terminong "EMF" ay ginagamit sa maraming mga libro at ang GOST ay hindi nakansela, gagamitin namin ito sa artikulong ito.

Samakatuwid, ang source electromotive force (EMF) ay ang potensyal na pagkakaiba na nabuo sa loob ng pinagmulan bilang resulta ng pagkonsumo ng ilang uri ng enerhiya.

Minsan sinasabing ang EMF sa pinagmulan ay nabuo sa pamamagitan ng mga panlabas na puwersa, na nauunawaan bilang mga impluwensya ng hindi elektrikal na kalikasan. Kaya, sa mga generator na naka-install sa mga pang-industriyang power plant, ang EMF ay nabuo dahil sa pagkonsumo ng mekanikal na enerhiya, halimbawa, ang enerhiya ng bumabagsak na tubig, nasusunog na gasolina, atbp. Sa kasalukuyan, ang mga solar na baterya ay nagiging mas karaniwan, kung saan ang liwanag na enerhiya ay na-convert sa elektrikal na enerhiya at iba pa.

Sa teknolohiya ng komunikasyon, radio electronics at iba pang sangay ng teknolohiya, ang mga de-koryenteng boltahe ay nakuha mula sa mga espesyal na elektronikong aparato na tinatawag mga generator ng signal, kung saan ang enerhiya ng pang-industriyang elektrikal na network ay na-convert sa iba't ibang mga boltahe na kinuha mula sa mga terminal ng output.Sa ganitong paraan, ang mga generator ng signal ay kumonsumo ng elektrikal na enerhiya mula sa pang-industriyang network at gumagawa din ng mga boltahe ng isang uri ng elektrikal, ngunit may ganap na magkakaibang mga parameter, na hindi maaaring makuha nang direkta mula sa network.

Ang pinakamahalagang katangian ng anumang boltahe ay ang pagtitiwala nito sa oras. Sa pangkalahatan, ang mga generator ay gumagawa ng mga boltahe na ang mga halaga ay nagbabago sa paglipas ng panahon. Nangangahulugan ito na sa anumang sandali ang boltahe sa mga terminal ng output ng generator ay naiiba. Ang ganitong mga boltahe ay tinatawag na mga variable, sa kaibahan sa mga constants, na ang mga halaga ay nananatiling hindi nagbabago sa oras.

Dapat alalahanin na sa panimula imposibleng magpadala ng anumang impormasyon (pagsasalita, musika, mga imahe sa telebisyon, digital na data, atbp.) Na may pare-parehong boltahe, at dahil ang pamamaraan ng komunikasyon ay partikular na idinisenyo para sa paghahatid ng impormasyon, ang pangunahing pansin ay magiging Isinaalang-alang ang mga signal na nag-iiba-iba ng oras.

Ang mga boltahe sa anumang sandali ng oras ay tinatawag na madalian... Ang mga instant na halaga ng boltahe ay kadalasang mga variable na umaasa sa oras at tinutukoy ng maliliit na titik (maliit na titik) at (t) o, sa madaling salita, — at. Ang kabuuan ng mga agarang halaga ​bumubuo ng waveform. Halimbawa, kung sa pagitan mula t = 0 hanggang t = t1 ang mga boltahe ay tumaas sa proporsyon sa oras, at sa pagitan mula t = t1 hanggang t = t2 bumababa sila ayon sa parehong batas, kung gayon ang mga naturang signal ay may hugis na tatsulok. .

Napakahalaga ng mga ito sa mga teknolohiya ng komunikasyon square wave signal… Para sa mga naturang signal, ang boltahe sa pagitan mula t0 hanggang t1 ay katumbas ng zero, sa sandaling ang t1 ay tumataas nang husto sa pinakamataas na halaga, sa pagitan mula t1 hanggang t2 ay nananatiling hindi nagbabago, sa sandaling ito ang t2 ay bumababa nang husto sa zero, atbp.

Ang mga de-koryenteng signal ay nahahati sa pana-panahon at hindi pana-panahon. Ang mga pana-panahong signal ay tinatawag na mga signal na ang mga agarang halaga ay umuulit pagkatapos ng parehong oras, na tinatawag na panahon T. Ang mga hindi pana-panahong signal ay lumilitaw nang isang beses lamang at hindi na umuulit muli. Ang mga batas na namamahala sa pana-panahon at hindi pana-panahong mga signal ay ibang-iba.

kanin. 1

kanin. 2

kanin. 3

Marami sa kanila, na ganap na tama para sa mga pana-panahong signal, ay nagiging ganap na hindi tama para sa mga hindi pana-panahon at kabaliktaran. Ang pag-aaral ng mga non-periodic signal ay nangangailangan ng mas kumplikadong mathematical apparatus kaysa sa pag-aaral ng mga periodic.

Ang mga parihabang signal na may mga pause sa pagitan ng mga pulso o, kung tawagin, "mga pagsabog" (mula sa konsepto ng "pagpapadala ng mga signal") ay napakahalaga. Ang ganitong mga signal ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang duty cycle, i.e. ang ratio ng tagal ng panahon T sa oras ng pagpapadala ti:

Halimbawa, kung ang oras ng pag-pause ay katumbas ng oras ng pulso, iyon ay, ang pagpapadala ay nangyayari sa loob ng kalahati ng panahon, pagkatapos ay ang duty cycle

at kung ang oras ng pagpapadala ay isang ikasampu ng panahon, kung gayon

Upang biswal na obserbahan ang waveform ng boltahe, ang mga instrumento sa pagsukat ay tinatawag na mga oscilloscope... Sa screen ng oscilloscope, ang electron beam ay sumusubaybay sa isang curve ng boltahe na inilalapat sa mga terminal ng input ng oscilloscope.

Kapag ang oscilloscope ay karaniwang naka-on, ang mga kurba sa screen nito ay nakuha bilang isang function ng oras, iyon ay, sinag ng pagsubaybay sa mga imahe na katulad ng ipinapakita sa fig. 1, a — 2, b.Kung sa isang electron beam tube ay may mga device na lumikha ng dalawang beam at sa gayon ay pinapayagan ang dalawang imahe na maobserbahan nang sabay-sabay, kung gayon ang mga naturang oscilloscope ay tinatawag na double-beam oscilloscopes.

Ang mga dual-beam oscilloscope ay may dalawang pares ng input terminal, na tinatawag na channel 1 at channel 2 input. at mga terminal ng output ng isang device, pati na rin upang magsagawa ng ilang napaka-kagiliw-giliw na mga eksperimento.

kanin. 4

Ang oscilloscope ay ang pinakamodernong aparato sa pagsukat na ginagamit sa electronic engineering, sa tulong nito matutukoy mo ang hugis ng mga signal, sukatin ang mga boltahe, frequency, phase shift, obserbahan ang spectra, ihambing ang mga proseso sa iba't ibang mga circuit, at magsagawa din ng ilang mga sukat at pananaliksik. , na tatalakayin sa mga sumusunod na seksyon.

Ang pagkakaiba sa pagitan ng pinakamalaki at pinakamaliit na instant na halaga ay tinatawag na swing voltage Up (ang malaking titik ay nagpapahiwatig na ang isang pare-pareho sa halaga ng oras ay inilalarawan, at ang subscript na «p» ay kumakatawan sa salitang «saklaw». Ang notasyong Ue maaari gamitin din).kaya, sa screen ng oscilloscope, nakikita ng observer ang hugis ng inimbestigahang boltahe at ang saklaw nito.

Halimbawa, sa FIG. Ang 4a ay nagpapakita ng isang sinusoidal na kurba ng boltahe, sa Fig. 4, b - kalahating alon, sa fig. 4, c - buong alon, sa fig. 4, d - kumplikadong anyo.

Kung ang kurba ay simetriko tungkol sa pahalang na axis, tulad ng sa fig. 3, a, pagkatapos ay kalahati ng hanay ay tinatawag na pinakamataas na halaga at tinutukoy ng Um.Kung ang kurba ay isang panig, iyon ay, ang lahat ng mga instant na halaga ay may parehong tanda, halimbawa, positibo, kung gayon ang swing ay katumbas ng maximum na halaga, sa kasong ito Um = pataas (tingnan ang Fig. 3, a, 3, b, 4. b, 4, c). Kaya, sa engineering ng komunikasyon, ang mga pangunahing katangian ng mga boltahe ay: panahon, hugis, saklaw; sa anumang mga eksperimento, kalkulasyon, pag-aaral, dapat una sa lahat ay magkaroon ng ideya ng mga halagang ito.