Ši knygelė - ir ne žinynas, ir ne egzaminui parengtų atsakymų rinkinys. Medžiaga išdėstyta taip, kad jaunuoliui, surikiavus perskaitytą, daugelis primirštų ar anuomet nepermąstytų fizikos sąvokų, dėsnių įstrigtų tarsi savaime. Kai kurie dėsniai, kad būtų lengviau juos suvokti, iliustruoti pavyzdžiais. Autorius nemano, kad sausas, griežtas, perdėm teisingas dėsnių ir reiškinių formulavimas yra būtina fizikos supratimo sąlyga. Todėl, jei ir papeiksite mane už nesantūrumą, bent visiems laikams nepasmerkite.
Srovės stiprio priklausomybė nuo dažnio yra svarbi sąvoka elektrotechnikoje ir elektronikoje. Ji apibūdina, kaip kintamosios srovės (AC) stipris keičiasi priklausomai nuo srovės dažnio.
Kas yra elektra? Įtampa, srovė ir varža paaiškinta!
Induktyvumas ir induktyvioji varža
Induktyvumas, dydis L, apibūdinantis magnetinio srauto Φ atsiradimą elektros grandinėje (laidžiajame kontūre), kai joje teka I stiprio elektros srovė: Φ = L·I. Induktyvumo vertė priklauso nuo elektros grandinės matmenų ir formos, t. p. magnetinės skvarbos.
Solenoido, kurio ilgis yra l, skerspjūvis S, induktyvumas reiškiamas taip: L = µ0N2S/l; čia µ0 - magnetinė konstanta, N - solenoido vijų skaičius. Tokio pat solenoido su feromagnetine šerdimi, kurios magnetinė skvarba µ, induktyvumas Lµ = µ·L.
Induktyvumas lemia elektros grandinės induktyviąją varžą: RL = jωL; čia j - menamasis vienetas, ω - elektros srovės kampinis dažnis. Tai sukelia elektros srovės stiprio stacionariosios vertės vėlavimą po įtampos šuolio grandinėje. Induktyvumo SI vienetas henris (H). Gausso vienetų sistemoje induktyvumas matuojamas centimetrais: 1 H = 109 cm.
Taip pat skaitykite: Elektros srovės stiprio, įtampos ir varžos priklausomybė
Induktyvioji varža (XL) yra kintamosios srovės grandinės elemento, pavyzdžiui, ritės, pasipriešinimas kintamajai srovei. Induktyvioji varža tiesiogiai priklauso nuo dažnio (f) ir induktyvumo (L):
Ši formulė rodo, kad kuo didesnis dažnis arba induktyvumas, tuo didesnė induktyvioji varža. Dėl to, srovės stipris grandinėje sumažėja, kai dažnis didėja.
Kondensatoriai ir talpinė varža
Laidininko gebėjimas kaupti elektros krūvį žymimas raide C ir vadinamas talpa. Kondensatoriaus priešinimasis kintamajai srovei vadinamas talpine varža. Talpinė varža (XC) yra atvirkščiai proporcinga dažniui (f) ir talpai (C):
Ši formulė rodo, kad kuo didesnis dažnis arba talpa, tuo mažesnė talpinė varža. Dėl to, srovės stipris grandinėje padidėja, kai dažnis didėja.
Pilnutinė varža (Impedansas)
Grandinėse, kuriose yra ir induktyvumas, ir talpa, pilnutinė varža (Z), dar vadinama impedansu, yra vektorinė suma induktyviosios ir talpinės varžų. Impedansas apskaičiuojamas pagal šią formulę:
Taip pat skaitykite: Ampero dėsnis: srovės stiprio įtaka
čia R yra grandinės aktyvioji varža. Srovės stipris grandinėje apskaičiuojamas pagal Omo dėsnį:
čia V yra įtampa.
Svarbu atsižvelgti į tai, kad srovės stipris priklauso ne tik nuo dažnio, bet ir nuo kitų grandinės elementų parametrų. Pavyzdžiui, rezistoriai, ritės ir kondensatoriai gali turėti įtakos srovės stiprio ir dažnio santykiui.
Praktiniai pavyzdžiai
Srovės stiprio priklausomybė nuo dažnio yra svarbi projektuojant įvairius elektroninius prietaisus ir sistemas. Štai keli pavyzdžiai:
- Garso technika: Garso sistemose, tokiose kaip stiprintuvai ir filtrai, srovės stiprio priklausomybė nuo dažnio naudojama norint atskirti skirtingus garso dažnius.
- Radijo ryšys: Radijo imtuvuose ir siųstuvuose, srovės stiprio priklausomybė nuo dažnio naudojama norint pasirinkti norimą radijo signalą ir atmesti kitus.
- Elektros tinklai: Elektros tinkluose, srovės stiprio priklausomybė nuo dažnio naudojama norint užtikrinti stabilų ir efektyvų elektros energijos tiekimą.
Pavyzdinė lentelė
| Elementas | Varža | Priklausomybė nuo dažnio |
|---|---|---|
| Rezistorius (R) | R | Nepriklauso |
| Induktyvumo ritė (L) | XL = 2πfL | Tiesiogiai proporcinga |
| Kondensatorius (C) | XC = 1 / (2πfC) | Atvirkščiai proporcinga |
Taip pat skaitykite: Elektrinio lauko įtaka
tags: #sroves #stiprio #priklausomybe #nuo #daznio