Điện điện tử - Điện tử / Linh kiện / RLC

Điện tử/Linh kiện/RLC Mục lục  1 Điện Trở o 1.1 Tính Chất Điện DC o 1.2 Tính Chất Điện AC  1.2.1 Điện Kháng  1.2.2 Góc Độ Giửa Điện Thế và Dòng Điện o 1.3 Mắc Nối  1.3.1 Nối Tiếp  1.3.2 Song Song o 1.4 Sự phụ thuộc nhiệt độ  2 Tụ Điện o 2.1 Tính Chất Vật Lý  2.1.1 Tích Điện  2.1.2 Lưu Điện  2.1.3 Nhả Điện  2.1.4 Điện Dung o 2.2 Tính Chất Điện DC o 2.3 Tính Chất Điện AC  2.3.1 Điện Thế  2.3.2 Dòng Điện  2.3.3 Điện Ứng  2.3.4 Điện Kháng  2.3.5 Phản Ứng Tần Số  2.3.6 Góc Độ Khác Biệt giửa Điện thế và Dòng điện  2.3.7 Chỉ Số Chất Lượng o 2.4 Năng Lượng Lưu Trử o 2.5 Mắc Nối  2.5.1 Mắc Nối Tiếp  2.5.2 Mắc Song Song  3 Cuộn Từ o 3.1 Tính Chất Vật Lý  3.1.1 Từ Trường  3.1.2 Điện Thế  3.1.3 Dòng Điện  3.1.4 Điện Ứng  3.1.5 Điện Kháng  3.1.6 Phản Ứng Tần Số  3.1.7 Góc Độ Giửa Điện thế và Dòng Điện  3.1.8 Điện từ Cảm  3.1.9 Chỉ Số Chất Lượng o 3.2 Năng Lượng Lưu Trử o 3.3 Tính Chất Điện DC o 3.4 Lối Mắc  3.4.1 Nối Tiếp  3.4.2 Song Song  4 Tổng Kết Điện Trở Tính Chất Điện DC Khi mắc Điện Trở với điện DC có Điện Thế, V, và Dòng Điện, I . Điện Trở Kháng, R sẻ bằng tỉ lệ Điện thế trên Dòng Điện Điện Thế của Điện Trở bằng tích của Dòng Điện với Điện Trở Kháng VR = I R Dòng Điện của Điện Trở bằng tỉ lệ của Điện Thế trên Điện Trở Kháng Công Xuất của Điện Trở bằng tích của Dòng Điện với Điện Thế của Điện Trở PR = VR IR = I2 R = Tính Chất Điện AC Điện Kháng Z = R /_ 0 Z = R Z = R Góc Độ Giửa Điện Thế và Dòng Điện Điện thế và dòng điện của điện trở không có khác biệt về Góc Độ . Điện trở là một công cụ không lệ thuộc vào tần số Mắc Nối Điện Trở Kháng của Điện trở có thể tăng hay giảm bằng cách mắc nốt nhiều Điện trở với nhau nối tiếp hay song song Nối Tiếp Khi mắc nối nhiều điện trở nối tiếp với nhau sẻ tăng điện trở kháng Song Song Khi mắc nối nhiều điện trở song song với nhau sẻ giảm điện trở kháng Sự phụ thuộc nhiệt độ Điện trở của một chất dẫn điện là kim loại tăng theo nhiệt độ tăng Điện trở của một chất bán dẫn giảm theo cơ số mũ với nhiệt độ tăng Tụ Điện Tụ điện là một linh kiện điện tử thụ động tạo từ hai bề mặt dẩn điện ngăn cách bởi một điện môi không dẩn điện . Tụ Điện là một công cụ điện tử dùng để Tích , Lưu và Nhả Điện dưới dạng năng lượng của một Điện Trường . Tính Chất Vật Lý Tích Điện Với Tụ Điện tạo từ hai bề mặt dẩn điện có kích thước Diện Tích Bề Mặt, A , Khoảng Cách, l , và Độ Dẩn Điện ε . Một bề mặt sẻ tích điện dương và một bề mặt sẻ tích điện âm cho đến khi trên mổi bề mặt có tổng số điện bằng V . Hai bề mặt trở thành Điện Tích trái dấu Q+ và Q- . Tại mổi bề mặt là một Điện Tích Q có một Điện Thế V . Đây là quá trình Tích Điện của tụ điện Lưu Điện Tại thời điểm này, không có khác biệt về điện thế giửa tụ điện và nguồn điện, cho nên không có dòng điện trong mạch điện . Giửa hai bề mặt của Tụ điện có một Điện Trường E có hướng Q+ → Q- . Trên mổi bề mặt có một Điện thế V . Đây là quá trình Lưu Điện của tụ điện dưới dạng điện trường E Nhả Điện Tại một thời điểm thời gian nếu mắc Tụ Điện với đất, Tụ điện sẻ truyền điện xuống đất cho đến khi điện thế trong Tụ điện bằng không . Đây là quá trình Nhả Điện của tụ điện Điện Dung Với Tụ Điện có kích thước Diện tích A và Ngăn Cách l và một Điện môi có Độ dẩn điện ε. Tỉ lệ của Điện tích trên Điện thế cho biết khả năng Tích điện của Tụ điện được gọi là Điện Dung đo bằng đơn vị F (Pha Rát) có ký hiệu C C = C = ε Nếu Điện Môi là Không Khí Độ dẩn điện của Điện môi ε = 1 . Nếu Điện Môi không là Không Khí, Độ dẩn điện của Điện môi ε = εr Từ công thức trên, Điện môi của dẩn điện được tính bằng công thức ε = Biểu Tượng , Ký Hiệu và Đơn Vị của Tụ Điện Linh Kiện Biểu Tượng Ký Hiệu Đơn Vị Điện Dung Tụ Điện |--- C F (Farat) = ε Tính Chất Điện DC Tụ Điện cản điện DC , Tụ Điện có Điện Kháng cao đối với điện DC Tụ Điện cho qua điện AC, Tụ Điện có Điện Kháng thấp đối với điện AC Tính Chất Điện AC Điện Thế Dòng Điện Điện Ứng Tỉ lệ điện thế trên dòng điện cho cho một giá trị Điện Ứng, XC /_-90 Điện Kháng Vì mọi vật dẩn điện đều có Điện trở kháng nên Điện Kháng (thực) của tụ điện /_Tan-1 Phản Ứng Tần Số Cuộn dây là một công cụ lệ thuộc tần số góc Với Tụ điện không có nội trở ω XL Mạch điện I 0 00 Tụ Điện Hở Mạch I = 0 1 I ≠ 0 00 0 Tụ Điện Đóng Mạch I ≠ 0 Với Tụ điện có nội trở ω XL Mạch điện I 0 00 Tụ Điện Hở Mạch I = 0 V--2 RC I ≠ 0 00 0 Tụ Điện Đóng Mạch I ≠ 0 Góc Độ Khác Biệt giửa Điện thế và Dòng điện Với Tụ điện không có thất thoát (không có nội trở). Điện thế và dòng điện khác biệt nhau một góc 90° . Điện thế đi trước Dòng điện một góc 90ο /_-90 Với Tụ điện có thất thoát (có nội trở). Điện thế và dòng điện khác biệt nhau một góc θ. Điện thế đi trước Dòng điện một góc θ /_-θ = /_Tan-1 Tan θ = = = t Góc độ giửa điện thế và dòng điện có tương quan với Tần số góc và giá trị của R và C . Khi thay đổi giá trị của C , RC Góc độ giửa Điện thế và Dòng điện sẻ thay đổi . Vì vậy, tần số góc, tần số thời gian, thời gian và củng thay đổi Chỉ Số Chất Lượng Năng Lượng Lưu Trử Mắc Nối Nhiều Tụ Điện có thể mắc nối tiếp với nhau để giảm Điện Dung hay song song với nhau để tăng ĐIện Dung Mắc Nối Tiếp Khi mắc nối tiếp nhiều Tụ Điện lại với nhau Điện Dung sẻ giảm. Khi mắc nối tiếp nhiều tụ điện lại với nhau , tổng điện dung sẻ bằng tích của điện dung trên tổng điện dung . = = Khi mắc nối tiếp 2 tụ điện cùng giá trị lại với nhau , tổng điện dung sẻ bằng một nửa của điện dung . Điện thế sẻ gấp đôi Mắc Song Song Khi mắc song song nhiều Tụ Điện lại với nhau Điện Dung sẻ tăng. Khi mắc nối tiếp nhiều tụ điện lại với nhau , tổng điện dung sẻ bằng tích của điện dung trên tổng điện dung . Khi mắc hai tụ điện có cùng giá trị song song với nhau, Tổng Điện Dung sẻ bằng gấp đôi điện dung . Điện thế sẻ giảm một nửa Cuộn Từ Cuộn Từ là một linh kiện diện tử tạo từ một cộng dây dẩn điện có kích thước chiều dài, l , diện tích, A , với vài vòng quấn, N . Một công cụ có khả năng tạo từ trường như từ trường của Nam Châm Tính Chất Vật Lý Khi mắc Cuộn từ tạo từ một cộng dây dẩn điện có kích thước chiều dài, l , diện tích, A , với vài vòng quấn, N với điện . Tính chất sinh từ của cuộn từ được dặc trưng bởi Từ Dung L = µ Từ Dung của vật liệu µ = Linh Kiện Biểu Tượng Ký Hiệu Đơn Vị Cuộn Từ L H (Henry) µ = Từ Trường Từ trường sản sinh tỉ lệ với Từ Dung và Dòng Điện B = L I Điện Thế Thay đổi Dòng Điện trong Cuộn Cảm tạo một Điện Thế VL có chiều Dòng Điện cùng chiều với chiều Dòng Điện tạo ra Từ Trường B Dòng Điện Điện Ứng Tỉ lệ của điện thế trên dòng điện cho một giá trị Điện Ứng XL /__90 Điện Kháng Vì mọi vật dẩn điện đều có Điện Trở Kháng , R nên Điện kháng (thực)của Cuộn Từ /_90ο /_Tan-1 Phản Ứng Tần Số Cuộn dây là một công cụ lệ thuộc tần số góc ω Với Cuộn từ không có nội trở ω XL Mạch điện I 0 0 Cuộn dây Đóng Mạch I ≠ 0 1 I ≠ 0 00 00 Cuộn dây Hở Mạch I = 0 Với Cuộn từ có nội trở ω XL Mạch điện I 0 0 Cuộn dây Đóng Mạch I ≠ 0 V--2 RL I ≠ 0 00 00 Cuộn dây Hở Mạch I = 0 Góc Độ Giửa Điện thế và Dòng Điện Với Cuộn Từ không có thất thoát (không có nội trở) . Điện thế và Dòng điện khác biệt nhau một góc 90° . Điện thế đi sau Dòng điện một góc 90° Với Cuộn cảm có thất thoát (có nội trở) . Điện thế và Dòng điện khác biệt nhau một góc θ . Điện thế đi sau Dòng điện một góc θ Tanθ = = 2π = 2π Khi Góc độ thay đổi, Tần số thời gian và Thời gian đình hoản của mạch điện củng thay đổi f = t = 2π Nói chung, Khi có thay đổi về giá trị của L , RL . Góc độ giửa Điện thế và Dòng điện thay đổi . Vì vậy, Tần số thời gian và Thời gian củng thay đổi Điện từ Cảm Từ Trường trên các vòng quấn N của cuộn dây có từ dung L Φ = N B Thay đổi Từ Trường trên các vòng quấn theo thời gian tạo một Điện Thế , thường được gọi là Điện Từ Cảm có ký hiệu ξ , trên các vòng quấn của Cuộn Cảm có chiều ngược chiều với Dòng Điện tạo ra Từ trường B -ξ = Chỉ Số Chất Lượng Hiệu suất làm việc của cuộn dây được biểu thị qua Chỉ Số Chất Lượng ,Q . Chỉ Số Chất Lượng được định nghỉa là tỉ lệ của Năng lượng Lưu trên Năng Lượng Thất Thoát hay tỉ lệ của Điện Ứng trên Điện Kháng Năng Lượng Lưu Trử Tính Chất Điện DC Cuộn Từ cho qua điện DC , cản điện AC Lối Mắc Nhiều Cuộn Dây có thể mắc nối tiếp với nhau để tăng Từ Dung hay song song với nhau dể giảm Từ Dung Nối Tiếp Khi mắc nối tiếp nhiều cuôn dây lại với nhau, tổng từ dung sẻ tăng và bằng tổng của các từ dung Lt = L1 + L2 + Ln Khi mắc nối tiếp 2 cuộn dây cùng giá trị từ dung, tổng từ dung sẻ tăng gấp đôi Lt = L + L = 2L Song Song Khi mắc song song nhiều từ dung lại với nhau, tổng từ dung sẻ giảm và bằng Tích của các từ dung trên tổng của các từ dung Khi mắc song song 2 cuộn dây cùng giá trị từ dung, tổng từ dung sẻ bằng một nửa từ dung của cuộn dây Lt = (L L) / (L + L) = ½ L Tổng Kết Tính chất của ba linh kiện điện tử R, L, C Linh Kiện Điện Tử Tính Chất Điện Tính Chất Vật Liệu R G = ρ L L = µ C C = ε Điện Thế của ba linh kiện điện tử R, L, C Linh Kiện Điện Thế, V(t) V(θ) V(jω) V(s) R L /_90ο C /_-90ο Dòng Điện của ba linh kiện điện tử R, L, C Linh Kiện Dòng Điện, I(t) I(jω) I(s) I(θ) R L /_-90ο C /_-90ο Công thức trên chỉ đúng với Tụ điện và Cuộn từ không có nội trở kháng (Không có thất thoát năng lượng) . Trên thực tế , Tụ Điện và Cuộn từ đều có thất thoát nên góc độ khác biệt giửa Điện Thế và Dòng Điện ở một góc θ Mạch Điện Góc Độ khác biệt Tần Số Thời Gian Thời Gian RL Tan θ = ω = 2π = 2π f = Tan θ t = 2π RC Tan θ = = f = t = 2π CR Tan θ Góc Độ khác biệt Giửa Điện Thế và Dòng Điện có tương quan với tần số góc, ω và giá trị của linh kiện điện tử . Khi thay đổi giá trị của linh kiện điện tử , Góc độ khác biệt thay đổi cho nên thời gian và tần số thời gian củng thay đổi