Основы Электротехники

[with]

Смотрю я на тот Габздец ( по другому и не назовешь ), который творится на наших форумах, и грустно мне становится ... грустно от того - на сколько упал уровень технической подготовки участников данной тусы.
Бывалые форумчане рассосались, а оставшийся контингент не в состоянии ватт-часы в джоули перевести  :unsure:  
И вот с такими знаниями "мы" ищем "СЭ", не владея даже на 30% основным инструментов для поисков этой самой "СЭ".
А основной инструмент в данном вопросе и на мой взгляд - является ТОЭ - теоретические основы электротехники.
Как можно изобретать свою собственную теорию "мироздания" и хаить официальную, при этом не владеть этой самой официальной теорией ?  :unsure:
Эта ситуация крайне схожа с ситуацией когда человека "поносят" за спиной, а в лицо повторить душка не хватает.

Попробую со своей стороны натут повлиять на эту ситуацию.
Так же предлагаю натут задавать вопросы по расчету различных узлов, и вместе поэтапно их разбирать.
Также думаю будет полезным натут провести расчет простого преобразователя, например обратноходового, и на его основе раз и навсегда закрыть вопрос по поводу "ОЭДС", полезным будет.

[shvirkoff62]

Для того,что бы перейти к теории(математической модели) позволяющий рассчитать параметры электрических цепей,не плохо бы дать четкое  определение самих параметров,дающее представление о их физической сути.
( эл.заряд,эл.ток,сила тока,ЭДС,эл.сопротивление,индуктивность,емкость и т.д)

[with]

Так же предлагаю натут задавать вопросы по расчету различных узлов, и вместе поэтапно их разбирать.

При всем уважении, тема тупиковая - никто вопросы задавать не будет, в обществе сектантов принято считать, что каждый прихожанин знает по теме практически всё и спрашивать об элементарных вещах считается позором и западлом...  

А мы финт ушами сделаем - дадим краткий ответ на "все" эти самые простые вопросы, без того чтоб об этом спрашивали в лоб. А потом ссылаться будем насюда .. если че.

[Mehanikc]

With, я уловил мысль!  
У меня прекрасно работает и моя теория Мироздания, без оф. И оф. теория туда прекрасно вписывается!

[with]

а вопросы предполагаются какие ? теоретического плана или практического?

Любого плана, если он по основам.
Спрашивайте что вас терзает.

Я на работе пока, сложные штуки проектирую, опосля освобожусь - отвечать буду.

[SAV]

Мой такой вопрос
Почему работает при последовательном подключении полярный конденсатор в цепи постоянного тока,при этом на нем нет тока(вольты есть)
Схема простая
Оговорюсь сразу,чтоб не было лишних вопросов,без моторчика лампочка горит!!!

Походу пипец электролиту.. он на какой вольтаж? 10? 16? а на него 45 подали...

[авангард]

jay80 чтоб понятней объяснить почему у тебя работает тебе надо прочитать что такое электролитические конденсаторы. В википедии все доходчиво описано.

[Виталий]

Мой такой вопрос
https://youtu.be/ulZyOp4NfuU
Почему работает при последовательном подключении полярный конденсатор в цепи постоянного тока,при этом на нем нет тока(вольты есть)
Схема простая
Оговорюсь сразу,чтоб не было лишних вопросов,без моторчика лампочка горит!!!

Потому, что у тебя электролитический конденсатор подключен НАЁБОРОТ.

[with]

Для того,что бы перейти к теории(математической модели) позволяющий рассчитать параметры электрических цепей,не плохо бы дать четкое  определение самих параметров,дающее представление о их физической сути.
( эл.заряд,эл.ток,сила тока,ЭДС,эл.сопротивление,индуктивность,емкость и т.д)

Давайте попробуем вкратце ответить на эти вопросы,так - как это есть по науке.


Электрический заряд - это мера измерения электричества - в буквальном смысле, сколько электричества, поштучно! В СИ измеряется кулонами. 1Кулон =  1Амперв*1Сек
1 Кулон - это кучка электронов количеством в 1А  пролетевших через сечение проводника в течении одной секунды.

Электрический ток - за электрический ток принято считать  явление физического перемещения электрических зарядов в проводниках. Если на  пальцах - то это когда электрические заряды ( электроны, свободные) под действием кулоновской силы притяжения "ползут" через кристаллическую решетку. Скорость перемещения электронов в проводниках - довольно низкая, однако скорость передачи импульса равна скорости распространения электрического напряжения в среде, в которой сие происходит.
Вот пример того как медленно движущиеся свободные электроны передают энергию ( импульс ) на большие расстояния.

Спойлер

https://www.youtube.com/watch?v=zL01R7RAqvg

[свернуть]

Электрическое сопротивление - зависит от того, в какой среде имеет место быть явление. Крайне лаконично это описано здесь

Высокая электропроводность металлов связана с тем, что в них имеется большое количество носителей тока — электронов проводимости, образующихся из валентных электронов атомов металла, которые не принадлежат определённому атому. Электрический ток в металле возникает под действием внешнего электрического поля, которое вызывает упорядоченное движение электронов. Движущиеся под действием поля электроны рассеиваются на неоднородностях ионной решётки (на примесях, дефектах решётки, а также нарушениях периодической структуры, связанной с тепловыми колебаниями ионов). При этом электроны теряют импульс, а энергия их движения преобразуются во внутреннюю энергию кристаллической решётки, что и приводит к нагреванию проводника при прохождении по нему электрического тока.

В других средах (полупроводниках, диэлектриках, электролитах, неполярных жидкостях, газах и т. д.) в зависимости от природы носителей заряда физическая причина сопротивления может быть иной. Линейная зависимость, выраженная законом Ома, соблюдается не во всех случаях.

ЭДС - электродвижущая сила - это физическая скалярная величина, характеризующая работу какой то внешней, неэлектрической силы, по перемещению электрического заряда. Например в батарейках, химическая ЭДС "рассоединяет" электрические заряды на положительные и отрицательные, и держит их по разные стороны. ЭДС бывают разной природы, но суть их одна - перераспределять заряд в источнике. Измеряется в вольтах. Не путать с электрическим напряжением.

Электрическая емкость - это способность проводника накапливать электрический заряд в своём объеме. Если в близи заряда проводника находится какой либо диэлектрик, способный к электрической поляризации, тогда под действием кулоновских сил поляризуется и диэлектрик рядом с источником заряда. В таком случае энергия "накапливается" и в диэлектрике в виде поляризации его зарядов.

Индуктивность - это явление связанное с влиянием движущегося электрического заряда на "самого себя". Результатом такого влияние - есть замедление движения электрического заряда. Представьте себе что летящий впереди электрический заряд, своим магнитным полем "дотягивается" до электрического заряда который летим за ним следом, при этом следующий позади электрический заряд начинает как бы "упираться" рогами в того кто перед ним .. через магнитное поле, и начинает испытывать дополнительное сопротивление своему движению .. не связанное с трением о кристаллическую решетку. Так возникает то - что принято называть инерцией, или индуктивностью.  
Если проводник прямой ..  и длинный, у него маленькая индуктивность ...  потому что двигающиеся в нем заряды располагаются по траектории, максимально удаляющей их друг от друга. Если же проводник имеет изгибы, большее количество зарядов начинает магнитно влиять друг на друга, на меньшем участке длины.
Вот как бы и вся суть явления.

[with]

Мой такой вопрос
https://youtu.be/ulZyOp4NfuU
Почему работает при последовательном подключении полярный конденсатор в цепи постоянного тока,при этом на нем нет тока(вольты есть)
Схема простая
Оговорюсь сразу,чтоб не было лишних вопросов,без моторчика лампочка горит!!!

Через электролит протекает ток утечки, самый обычный постоянный ток утечки. Переверните электролит нормальной полярностью, либо замените его неполярным конденсатором, и весь фокус закончится.

[with]

https://youtu.be/GNQBS_sezLA
Виз ,что за ток утечки постоянного тока ,через Конденсатор??? Где прочесть с научной точки зрения???

Ток утечки конденсатора - это ток вызванный наличием сопротивления в диэлектрике конденсатора. У электролитических конденсаторов  в прямом включении ( в нормальном включении ) ток утечки измеряется единицами миллиампер, в обратном включении начинается "разрушение" электролита что приводит к повышению проводимости этого самого электролита, его активное сопротивление уменьшается, следовательно увеличивается и ток утечки ( стекания заряда ). Это приводит к увеличению потерь в электролите и его разогреву.
Когда вы включаете электролит "наизнанку" вы разрушаете его химию, но при этом он начинает проводить существенный постоянный ток.

Натут почитайте.

[авангард]

jay80 чтоб понятней объяснить почему у тебя работает тебе надо прочитать что такое электролитические конденсаторы. В википедии все доходчиво описано.

Мне, Википедия в йух не тарахтела,мне достаточно советских книг!!!
Авангард,своими словами,отослать в Гугл поиск и я могу...

Если бы вы знали чем отличаются полярные от неполярных конденсаторов и знали бы их свойства то и разговору на эту тему небыло. Если правильно подключить электролит то он получит заряд и прервется цепь. Просто такие вещи знает каждый кто связан с электроникой. Через любой конденсатор не может постоянно протикать постоянный ток. Если только не превысить порог пробоя по напряжению, но это чаще всего приводит к кончине испытуемого. Или может но только ток утечки из за не совершенности этого прибора.

[авангард]

Можно так если тебе нужно получить неполярный конденсатор. Я тебе говорю что правильно это плюс к полюсу минус к минусу а нагрузку без разницы в какой разрыв ставить.

[with]

Продолжим нашу повесть по основам.
Про Конденсаторы

Конденсаторы бывают разные, и как минимум делятся на две категории:
а) полярные
б) неполярные
Полярные конденсаторы обладают большой удельной емкостью ( много джоулей помещается в фиксированный объем ),при этом они не способны проводить существенный переменный ток, обладают большим током утечки в прямом ( нормальном включении) и еще большим током утечки в обратном ( не нормальном включении).
Основные виды полярных конденсаторов:
Электролитические алюминиевые:

Спойлер

[attachment=7374]pics-1.jpg[/attachment]

[свернуть]

Обладают относительно небольшим внутренним сопротивлением - ESR.
Средняя удельная плотность энергии.
Потихоньку уходят в прошлое.

Алюминиевые твердотельные:

Спойлер

[attachment=7375]short-leg-conductive-polymer-aluminum-solid-capacitors.jpg[/attachment]

[свернуть]

Обладают низким внутренним последовательным сопротивлением - ESR ( equvalent series resistance )
Способны работать при температурах более 100гр.
Тянут большие импульсные токи без вреда для здоровья.


Танталовые:

Спойлер

[attachment=7376]1441276127_tantal_175.jpg[/attachment]

[свернуть]

Обладают большим внутренним сопротивлением, обусловленным потерями в диэлектрике, из за чего не тянут больших токов -  греются сильно.
На сегодня также уходят в прошлое.


Неполярные конденсаторы - это конденсаторы обладающие электрохимически нейтральным диэлектриком, что позволяет им работать на переменном токе. Ток утечки не зависит от полярности приложенного внешнего напряжения, как и потери.
На сегодня неполярные конденсаторы по плотности энергии догоняют полярные конденсаторы, и тенденция такова что придет время когда в полярных конденсаторах не будет более смысла.
Разновидностей неполярных конденсаторов много..., основные виды:

Пленочные:

Спойлер

[attachment=7377]c59ce327d03965e909c645a40676b774.jpg[/attachment]

[свернуть]

Бывают различных форм и размеров, с диэлектриком из разной "пленки"- где разность определяет потери в диэлектрике ( тангенс угла потерь), с различной внутренней конструкцией - определяющей как внутреннее сопротивление потерь ESR  так и собственную паразитную последовательную индуктивность - ESL.
Самые крутые отечественные пленочные конденсаторы К78-2

Спойлер

[attachment=7378]572e1cd72f.jpg[/attachment]

[свернуть]

Самые крутые пленочные конденсаторы ( не считая специализированных ) в принципе - это конденсаторы устроенные по технологии MKP, FKP Эти конденсаторы способны работать с большим постоянным импульсным током - более 1КА, так же способны пропускать через себя относительно большой переменный ток на частотах более 10КГц - речь идет о десятках ампер.
В серии MKP  - есть отдельная конструктивная ветвь конденсаторов - snubber capacitor, отличаются толстыми, широкими и короткими выводами, либо контактами под болтовое соединение. Это САААААМЫЕ крутые пленочные конденсаторы, не считая специализированных.

Спойлер

[attachment=7379]wima_snubber.jpg[/attachment]

[attachment=7380]Snubber-Film_Caps-P1040951.jpg[/attachment]

[свернуть]

Керамические

Керамические конденсаторы также бывают разных форм, размеров, с разной плотностью энергии,   разной добротностью.
Основной "квинтэссенцией" керамических конденсаторов является тип диэлектрика, на основе которого собран конденсатор.
На сегодня в конденсаторной промышленности используется много разной ( по составу )  керамики, отличающейся диэлектрической проницаемостью, электрической прочностью, тангенсом угла потерь ( удельным активным сопротивлением ), температурной зависимостью.  
Керамические конденсаторы по способу монтажа/ крепления бывают
а) чип-выводные ( для поверхностного монтажа )

Спойлер

[attachment=7381]TDK-MLCC-chips-960x640.jpg[/attachment]

[свернуть]

б) выводные

Спойлер

https://yandex.ru/images/search?pos=3&img_url=https%3A%2F%2Fimage.made-in-china.com%2F2f0j10qnfQzDsMagoG%2F-.jpg&text=керамические%20выводные%20конденсаторы&rpt=simage

[свернуть]

с) под болтовое крепление, специализированные

Спойлер

https://yandex.ru/images/search?pos=1&img_url=https%3A%2F%2Fcdn.elec.ru%2F_thumb%2F1200x900%2Fi%2Ffd%2Fdc%2Ffddc5d1750e11de350a3ee98d1e87c2829e67bef.jpg&text=кви-3&rpt=simage

[свернуть]

Самые распространенные керамические диэлектрики:
Y5 - конденсаторы с таким диэлектриком обладают большой емкостью, низкой температурной стабильностью (  емкость сильно уплывает с изменением температуры), большими потерями - не подходят для переменного тока. Одним словом - кака.
Старайтесь избегать примение этих кондеров. Одни из самых дешевых.
X5R - конденсаторы этой серии немногим лучше серии Y5, более стабильны по температуре, обладают также большой удельной емкостью, однако им присуще свойство варикапов - то есть они меняют свою емкость с напряжением, их емкость зависит от напряжения приложенного к ним. Желательно так же их избегать.
X7R - обладают самой большой удельной емкостью из известных керамических, низкой температурной стабильностью ( но лучше чем у Y5, X5 ), также меняют свою емкостью с напряжением. Тангенс угла потерь у этого диэлектрика на уровне хороших пленочных - 1 - 5*0,001. Хорошо подходят для замены полярных конденсаторов в цепях постоянного и постоянного пульсирующего токов. К сожалению из за потерь в диэлектрике, плохо подходят для работы в цепях переменного тока.
CG0, NP0 - обладают низкой удельной емкостью, однако их + в высокой температурной стабильности ( одни из самых температурно-стабильных конденсаторов ), так же их емкость не зависит от приложенного напряжения - не плывут с напряжением. Диэлектрик CG0 - это сааамый крутой диэлектрик в плане потерь ( кроме специализированных), тангенс угла потерь у этих конденсаторов лежит в пределах 1 - 4*0,0001. Идеально подходят для работы в цепях переменного и пульсирующего тока. Обычно эти конденсаторы применяют в резонансных контурах и фильтрах на частотах влоть до ГГц.

Слюдяные
Слюдяные конденсаторы в целом уходят в прошлое, потому как они проигрывают керамическим по удельной емкости, по сложности производства, по стоимости производства.
Тем не менее слюдяные конденсаторы до сих пор выпускаются. В целом они по потерям в диэлектрике и рабочим токам намного лучше пленочных конденсаторов, но немного хуже керамических с диэлектриком CG0.
Они бывают как выводные так и чип-формата, для поверхностного монтажа.
ЧИПовые слюдяные конденсаторы выглядят как по ссылке

Еще есть воздушные, и вакуумные конденсаторы. По определению вакуумные конденсаторы обладают нулевыми потерями в диэлектрике и потому способны пропускать через себя любой ток, который выдержат его обкладки. Но это экзотика.

Далее углубимся слегка в методологию использования конденсаторов, в частности неполярных.

[Виталий]

Виталий,почему наоборот???  

Не обижайся, но подозреваю, что это (попытки что либо объяснить тебе), совершенно бессмысленное занятие. Так как на любое из адекватных объяснений ты найдёшь как минимум два неадекватных вопроса. Процесс этот будет лавинообразным, так как имеет явную тенденцию как минимум к ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ ПРОГРЕССИИ.  А я, к сожалению, не УЧИТЕЛЬ. Сам являюсь УЧЕНИКОМ.