आरसी सर्किट की मेरी समझ टूटी हुई है

Question

मैंने अपेक्षाकृत सरल प्रश्न पूछा । दुर्भाग्य से, उत्तर कहीं अधिक प्रश्न भड़काते हैं! :-(

ऐसा लगता है कि मैं वास्तव में आरसी सर्किट को बिल्कुल नहीं समझता हूं। विशेष रूप से, वहाँ एक आर वहाँ क्यों है। यह पूरी तरह से अनावश्यक लगता है। निश्चित रूप से संधारित्र सभी काम कर रहा है? बिल्ली के लिए आपको किस अवरोध की आवश्यकता है?

स्पष्ट रूप से मेरा मानसिक मॉडल कि यह सामान किसी तरह कैसे गलत है। तो मुझे अपने मानसिक मॉडल को समझाने की कोशिश करें:

यदि आप संधारित्र के माध्यम से एक प्रत्यक्ष प्रवाह पारित करने की कोशिश करते हैं, तो आप सिर्फ दो प्लेटों को चार्ज कर रहे हैं। जब तक संधारित्र पूरी तरह से चार्ज नहीं हो जाता है, तब तक प्रवाह जारी रहेगा, जिस बिंदु पर कोई और धारा प्रवाहित नहीं हो सकती है। इस बिंदु पर, तार के दो छोर और साथ ही जुड़ा नहीं हो सकता है।

जब तक, आप वर्तमान की दिशा को उलट देते हैं। अब संधारित्र प्रवाह करते समय प्रवाह कर सकता है, और प्रवाह जारी रहता है जबकि संधारित्र विपरीत ध्रुवता में रिचार्ज करता है। लेकिन उसके बाद, एक बार फिर से संधारित्र पूरी तरह से चार्ज हो जाता है, और आगे कोई प्रवाह नहीं हो सकता है।

यह मुझे लगता है कि यदि आप एक संधारित्र के माध्यम से एक प्रत्यावर्ती धारा पास करते हैं, तो दो चीजों में से एक होगा। यदि लहर की अवधि संधारित्र को पूरी तरह से चार्ज करने के लिए समय से अधिक है, तो संधारित्र पूरी तरह से चार्ज किए गए अधिकांश समय खर्च करेगा, और इसलिए अधिकांश वर्तमान अवरुद्ध हो जाएगा। लेकिन अगर लहर की अवधि कम होती है, तो संधारित्र कभी भी पूरी तरह से आवेशित स्थिति में नहीं पहुंचेगा, और अधिकांश करंट प्रवाहित हो जाएगा।

इस तर्क से, अपने दम पर एक एकल संधारित्र एक पूरी तरह से अच्छा उच्च-पास फिल्टर है।

तो ... हर कोई यह क्यों जोर देता है कि आपके पास एक कार्यशील फिल्टर बनाने के लिए एक अवरोधक होना चाहिए? मैं क्या खो रहा हूँ?

उदाहरण के लिए, विकिपीडिया के इस सर्किट पर विचार करें:

क्या नरक कि बाधा वहाँ क्या कर रही है? निश्चित रूप से यह सब शार्ट-सर्किट की पूरी शक्ति है, जैसे कि कोई भी धारा दूसरी तरफ नहीं पहुंचती।

अगला इस पर विचार करें:

यह थोड़ा अजीब है। समानांतर में एक संधारित्र? ठीक है ... मुझे लगता है कि यदि आप मानते हैं कि एक संधारित्र डीसी को अवरुद्ध करता है और एसी पास करता है, तो इसका मतलब होगा कि उच्च आवृत्तियों पर, संधारित्र सर्किट को शॉर्ट-आउट करता है, जिससे किसी भी शक्ति को होने से रोका जा सकता है, जबकि कम आवृत्तियों पर संधारित्र ऐसा व्यवहार करता है जैसे कि वहाँ नहीं। तो यह एक कम-पास फिल्टर होगा। अभी भी के माध्यम से यादृच्छिक रोकनेवाला की व्याख्या नहीं करता है, बेकार उस रेल पर लगभग सभी शक्ति अवरुद्ध ...

जाहिर है जो लोग वास्तव में इस सामान को डिज़ाइन करते हैं वे कुछ ऐसा जानते हैं जो मैं नहीं करता! क्या कोई मुझे बता सकता है? मैंने आरसी सर्किट पर विकिपीडिया लेख की कोशिश की, लेकिन यह सिर्फ लाप्लास ट्रांसफ़ॉर्म सामान की एक गुच्छा के बारे में बात करता है। यह साफ है कि आप ऐसा कर सकते हैं, मैं अंतर्निहित भौतिकी को समझने की कोशिश कर रहा हूं। और फेल हो रहा है!

(ऊपर दिए गए तर्कों के अनुसार सुझाव है कि एक प्रारंभ करनेवाला खुद ही एक अच्छा लो-पास फिल्टर बनाना चाहता है - लेकिन फिर से, सभी साहित्य मुझसे असहमत हैं। मुझे नहीं पता कि यह एक अलग प्रश्न के योग्य है या नहीं।)

Comments

यदि आप अपने टूटे हुए अंतर्ज्ञान को फेंक देते हैं और सर्किट के पीछे गणित पर ध्यान केंद्रित करते हैं, तो सब कुछ बहुत स्पष्ट हो जाएगा, मेरा विश्वास करो।

— यूजीन श।

वर्तमान के संदर्भ में इसके बारे में सोचें यदि आप अवधारणा के साथ संघर्ष कर रहे हैं जैसा कि यह है। किसी भी प्रतिरोधक के बिना संधारित्र को चार्ज करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकने वाला वर्तमान INFINITE == शून्य समय है। वहाँ एक रोकनेवाला जोड़ें और अब कैप को चार्ज करने के लिए एक सीमित समय लगता है। "फ़िल्टरिंग" क्या है, यह सोचने के लिए बढ़ाएँ

— जॉनआरबी

अपने कम पास के फिल्टर उदाहरण को देखें- आप एक आदर्श वर्तमान स्रोत की तरह, फिल्टर के इनपुट को चालू करने के संदर्भ में सोच रहे हैं। यदि ऐसा होता, तो आपको अवरोधक की आवश्यकता नहीं होती। हालाँकि, आप एक इनपुट VOLTAGE दिखा रहे हैं। यदि आपके पास एक आदर्श वोल्टेज स्रोत था जो बिना किसी श्रृंखला अवरोधक के आपको टोपी चला रहा हो, तो आपको Vout = Vin कोई फर्क नहीं पड़ता। बेशक अगर यह एक आदर्श संधारित्र था जो आपके पास I = C * DV / dt है। अवरोधक इनपुट वोल्टेज से करंट को सीमित करता है और कैप के साथ समय स्थिर होता है और इसलिए फ़िल्टर की कोने आवृत्ति होती है।

— जॉन डी।

नीचे क्यों मतदान? यह एक बहुत अच्छा सवाल है। मुझे लगता है कि कई नए लोग इन अवधारणाओं के साथ संघर्ष करते हैं।

— शमूएल

मुझे यह देखकर बहुत निराशा होती है कि जो लोग समीकरणों के पीछे की अवधारणाओं को समझना चाहते हैं, उन्हें प्रोत्साहित करने और इसके बजाय अमूर्त गणित करने के लिए प्रोत्साहित किया जाता है। दोनों समान रूप से उपयोगी और दिलचस्प हैं।

— मिस्टर मिस्टेयर

Answer 1

आइए इस विट्गेन्स्टाइन की सीढ़ी शैली की कोशिश करें ।

पहले इस पर विचार करें:

^{इस सर्किट का अनुकरण करें - सर्किटलैब का उपयोग करके बनाई गई योजनाबद्ध}

हम ओम के नियम के साथ R1 के माध्यम से वर्तमान की गणना कर सकते हैं:

$${1\:\mathrm V \over 100\:\Omega} = 10\:\mathrm{mA}$$

हम यह भी जानते हैं कि आर 1 के पार वोल्टेज 1 वी है। यदि हम अपने संदर्भ के रूप में जमीन का उपयोग करते हैं, तो रोकनेवाला के शीर्ष पर 1V प्रतिरोधक के नीचे 0V कैसे बनता है? अगर हम R1 के बीच में कहीं जांच कर सकते हैं, तो हमें 1V और 0V के बीच कहीं एक वोल्टेज मापना चाहिए, है ना?

एक जांचकर्ता के साथ एक अवरोधक जो हम उस पर घूम सकते हैं ... एक पोटेंशियोमीटर की तरह लगता है, है ना?

^{इस सर्किट का अनुकरण करें}

पोटेंशियोमीटर पर घुंडी को समायोजित करके, हम 0V और 1V के बीच किसी भी वोल्टेज को माप सकते हैं।

अब क्या होगा अगर एक बर्तन के बजाय, हम दो असतत प्रतिरोधों का उपयोग करते हैं?

^{इस सर्किट का अनुकरण करें}

यह अनिवार्य रूप से एक ही बात है, सिवाय इसके कि हम वाइपर को पोटेंशियोमीटर पर नहीं ले जा सकते हैं: यह शीर्ष से 3 / 4th स्थान पर अटक गया है। अगर हमें सबसे ऊपर 1V और सबसे नीचे 0V मिलता है, तो 3/4 वें तरीके से हमें वोल्टेज के 3 / 4th या 0.75V देखने की उम्मीद करनी चाहिए।

हमने जो बनाया है वह एक प्रतिरोधक वोल्टेज विभक्त है । यह व्यवहार औपचारिक रूप से समीकरण द्वारा वर्णित है:

$$V_\text{out} = {R_2 \over R_1 + R_2} \cdot V_\text{in}$$

अब, क्या होगा अगर हमारे पास एक प्रतिरोध है जो आवृत्ति के साथ बदल गया है? हम कुछ साफ-सुथरा सामान कर सकते थे। कैपेसिटर क्या हैं।

कम आवृत्ति (सबसे कम आवृत्ति डीसी) पर, एक संधारित्र एक बड़े अवरोधक (डीसी में अनंत) जैसा दिखता है। उच्च आवृत्तियों पर, संधारित्र एक छोटे अवरोधक की तरह दिखता है। अनंत आवृत्ति पर, एक संधारित्र को सभी पर प्रतिरोध करना पड़ता है: यह एक तार की तरह दिखता है।

इसलिए:

^{इस सर्किट का अनुकरण करें}

उच्च आवृत्तियों (शीर्ष दाएं) के लिए, संधारित्र एक छोटे अवरोधक की तरह दिखता है। आर 3 आर 2 की तुलना में बहुत छोटा है, इसलिए हम यहां बहुत छोटे वोल्टेज को मापेंगे। हम कह सकते हैं कि इनपुट को बहुत बढ़ा दिया गया है।

कम आवृत्तियों (निचले दाएं) के लिए, संधारित्र एक बड़े अवरोधक की तरह दिखता है। आर 5 आर 4 की तुलना में बहुत अधिक है, इसलिए यहां हम एक बहुत बड़े वोल्टेज को मापेंगे, लगभग सभी इनपुट वोल्टेज, यानी इनपुट वोल्टेज को बहुत कम देखा गया है।

तो उच्च आवृत्तियों को देखा जाता है, और कम आवृत्तियों नहीं होती हैं। एक कम-पास फिल्टर की तरह लगता है।

और अगर हम संधारित्र और रोकनेवाला के स्थानों का आदान-प्रदान करते हैं, तो प्रभाव उलटा होता है, और हमारे पास एक उच्च-पास फिल्टर होता है।

हालाँकि, कैपेसिटर वास्तव में प्रतिरोधक नहीं हैं । हालांकि वे क्या हैं, प्रतिबाधा है । संधारित्र की बाधा है:

$$Z_\text{capacitor} = -j{1 \over 2 \pi f C}$$

कहाँ पे:

• $C$ धारियों में, धारिता है
• $f$ , हर्ट्ज में आवृत्ति है
• $j$ है काल्पनिक इकाई ,$\sqrt{-1}$

ध्यान दें कि, क्योंकि हर में है, प्रतिबाधा आवृत्ति बढ़ जाती है के रूप में कम हो जाती है।$f$

इम्पीडेंस जटिल संख्याएं हैं , क्योंकि उनमें होते हैं । यदि आप जानते हैं कि अंकगणितीय ऑपरेशन जटिल संख्याओं पर कैसे काम करते हैं, तो आप अभी भी वोल्टेज विभक्त समीकरण का उपयोग कर सकते हैं, सिवाय इसके कि हम बजाय का उपयोग करेंगे यह सुझाव देने के लिए कि हम साधारण प्रतिरोधों के बजाय प्रतिबाधा का उपयोग कर रहे हैं:जेड $j$$Z$$R$

$$V_\text{out} = V_{in}{Z_2 \over Z_1 + Z_2}$$

और इस से, आप किसी भी आरसी सर्किट के व्यवहार की गणना कर सकते हैं, और एक अच्छा सौदा अधिक।

Comments

आपके जीवंत वर्णन को पढ़ने के बाद, ऐसा लगता है कि मेरी समस्या "मैं वोल्टेज डिवाइडर को ठीक से समझ नहीं पा रहा हूँ" को कम कर देता है। मुझे लगता है कि यह सिर्फ एक रोकनेवाला के साथ वोल्टेज ड्रॉप करने के लिए संभव होना चाहिए । रखो मैं दूर जा सकता हूं और उस पर कुछ विचार कर सकता हूं। यदि हम यह स्वीकार करते हैं कि वोल्टेज डिवाइडर कैसे काम करता है, तो उच्च-पास फिल्टर सही अर्थ बनाता है।

— MathematicalOrchid

@ मटमैटिकलऑर्किड किर्चॉफ के वोल्टेज कानून पर एक नज़र डालने की कोशिश करते हैं - यह आपको यह समझने में मदद करनी चाहिए कि आप केवल एक प्रतिरोधक के साथ वोल्टेज क्यों नहीं बांट सकते हैं, और सामान्य तौर पर आरसी नेटवर्क (वैसे भी मेरे अनुभव में) के साथ संयोजन में सिखाया जाता है

— मैट टेलर

@ मैमेटेमिकलऑर्चिड आप "वोल्टेज", "करंट", "इलेक्ट्रिक चार्ज" और "इलेक्ट्रिकल पावर" की परिभाषाओं को पढ़ने की कोशिश कर सकते हैं। मुझे आपकी कठिनाई पर बहुत संदेह है कि आपके पास इन चीजों का सही मानसिक मॉडल नहीं है, और आप उन सभी को "जादू बिजली के रस" के रूप में स्वीकार कर रहे हैं ।

— फिल फ्रॉस्ट

@vaxview मुझे नहीं लगता कि आप कह सकते हैं कि EMF वोल्टेज बनाता है या वोल्टेज EMF बनाता है जितना आप कह सकते हैं कि एक रोकनेवाला के माध्यम से करंट प्रवाहित कर सकता है, या इसके पार एक वोल्टेज बनाता है। ये सभी एक रिश्ते का वर्णन करने वाले समीकरण हैं जिन्हें किसी भी तरह से फिर से व्यवस्थित किया जा सकता है, और जो एक "दूसरा" बनाता है वह अंतर्ज्ञान का विषय है, भौतिक विज्ञान का नहीं।

— फिल फ्रॉस्ट

@Circuitfantasist स्पष्ट रूप से आप नहीं जानते कि विट्गेन्स्टाइन की सीढ़ी क्या है। और यदि आप अंत तक उत्तर पढ़ते हैं (जो मुझे पूरा यकीन है कि आपने नहीं किया है), तो आप देखेंगे कि वास्तव में मैंने जो व्याख्या की थी उसका उपयोग नहीं किया है।

— फिल फ्रॉस्ट

Answer 2

मुझे लगता है कि कुछ उत्तर अति-जटिल चीजें हैं। केवल physicsआपको वास्तव में जानने की आवश्यकता है कि एक संधारित्र का "प्रतिरोध" आवृत्ति के साथ विपरीत होता है, और प्रसिद्ध 3-डीबी फार्मूला: तो, आपको अनुमान लगा रहा है उन लोगों के साथ परिचित हैं, चलो इसे इस तरह से देखें।

$$f_{-3dB} = \frac{1}{2\pi RC}$$

लो पास फिल्टर

तो तुम आर, एह पसंद नहीं है? खैर, हम कहते हैं कि रोकनेवाला वहाँ नहीं है--

उफ़, हम नहीं कर सकते! नहीं है हमेशा कुछ प्रतिरोध। आप कल्पना नहीं करते कि इसके बिना क्या होता है। तार में मिलिओहम्स या माइक्रो-ओम होंगे, लेकिन अभी भी कुछ प्रतिरोध है। यह जितना छोटा होता है, आपके 3-डीबी बिंदु से उतना ही दूर हो जाता है, हमारे आसान 3-डीबी फॉर्मूले के अनुसार - और कम "कम पास" बन जाता है। असतत रोकनेवाला जोड़ने से आप 3-डीबी बिंदु चुन सकते हैं, इसके बजाय यह आपके लिए छोटे तार- या ट्रेस प्रतिरोध द्वारा निर्धारित किया जाता है, जो कि ज्यादातर समय आप नहीं जानते (और माप भी नहीं सकते!)।

उच्च पास फिल्टर

यहां, हम आर। वन नाइट के बिना जीवन की कल्पना कर सकते हैं, आप इसके साथ एक तर्क में शामिल हो गए, और क्रोध के एक फिट में, आपने इसे बाहर निकाल लिया। तो अब कहते हैं कि यह अनुपस्थित है।

लेकिन अब देखो कि हमारे पास क्या है; संधारित्र सिर्फ एक बड़ा, गूंगा अवरोधक है जिसका प्रतिरोध, जैसा कि आप जानते हैं, आवृत्ति के साथ भिन्न होता है।

यह अभी भी इस अर्थ में एक फिल्टर है कि यह कुछ आवृत्तियों के वोल्टेज को आकर्षित करेगा। निश्चित रूप से यह डीसी को ब्लॉक करेगा; उस अर्थ में, यह "कम पास" है। लेकिन अब यह भयानक है! क्यों?

कम आवृत्तियों के लिए, जैसा कि मैंने कहा, यह अब सिर्फ एक "बड़ा" अवरोधक है; इस बात पर निर्भर करता है कि आप कितना करंट खींच रहे हैं, इसका मतलब है कि कम आवृत्तियों को कुछ हद तक देखा जाएगा: जैसा कि आप जानते हैं, जितना अधिक आप एक प्रतिबाधा पर खींचते हैं, उतना अधिक वोल्टेज उसके पार गिरता है।

लेकिन, जब आप R को हटाते हैं, तो लो-पास फ़िल्टर केस की तरह, आपका सर्किट अब उस चीज़ पर निर्भर करता है जिसे आप आमतौर पर नियंत्रित नहीं करते हैं: वर्तमान। यदि यह फ़िल्टर आ उच्च-प्रतिबाधा (यानी मेगाोहम) लोड से जुड़ रहा है, तो बहुत कम धारा खींची जाएगी; संधारित्र अधिकांश आवृत्तियों के लिए बहुत अधिक वोल्टेज नहीं गिराएगा, और इसलिए यह भी नहीं हो सकता है। आप इस फ़िल्टर को कहीं भी रख सकते हैं और यह कुछ पूर्व-निर्धारित तरीके से काम करना चाहता है।

आइए कुछ सिमुलेशन को देखें। कहें कि आपके पास 1uF कैप है, और आपका लोड 1k है:

(चरण प्लॉट पर ध्यान न दें, क्योंकि यह इस पद के लिए अप्रासंगिक है)। ठीक है, हमारे पास लगभग 200 हर्ट्ज से शुरू होने वाला एक रोलऑफ़ है। यह ठीक है, मुझे लगता है, यदि आप चाहते हैं कि। लेकिन क्या होता है जब रोकनेवाला बदल जाता है? यानी, तब क्या होता है जब आपका सर्किट अलग मात्रा में करंट चाहता है?

भगवान! हमारा 3DB बिंदु अब 1Hz के आसपास है। जब भी आपके सर्किट में कुछ बदलना चाहता है तो हमारा "फ़िल्टर" सभी जगह घूम रहा है! यह पूरी तरह से अप्रत्याशित है।

तो आप रोकनेवाला के साथ संशोधन करते हैं, और आप इसे वापस डालते हैं, और यह आपके लिए आपके फ़िल्टर को ठीक करता है।

प्रतीक्षा करें - R आपके हाई पास फिल्टर को कैसे ठीक करता है, आप पूछें? खैर, इसके और संधारित्र के साथ, यह वोल्टेज विभक्त के रूप में कार्य करता है! यदि यह पर्याप्त कठोर है - अर्थात, यदि इसका आउटपुट प्रतिबाधा आपके सर्किट के बाकी हिस्सों को चलाने वाले इनपुट प्रतिबाधा की तुलना में बहुत कम है - तो यह आपके ड्रॉ को वर्तमान ड्रॉ में परिवर्तनों से सुरक्षित करता है।

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उत्कृष्ट उत्तर, मुझे लगता है कि यदि op प्रतिबाधा और वोल्टेज डिवाइडर को समझता है तो यह अधिक सहज उत्तर में से एक है।

— सरक

आप जोड़ा रोकनेवाला के साथ रेखांकन जोड़ सकते हैं और यह सबसे अच्छा जवाब होगा।

— एकाल्टर

अगर मेरा जवाब होता, तो मैं परेशान नहीं होता - बहुत स्पष्ट, स्टेप बाय स्टेप तुलना और मनोरंजक भी। जवाब के प्रकार हम यहाँ और अधिक बार देखना चाहते हैं। अधिक पोस्ट करने के लिए प्रोत्साहन के रूप में, मेरा उत्थान करें।

— मिस्टर मिस्टीर

Answer 3

मुझे पता है कि आपको पहले ही कई जवाब मिल चुके हैं। मुझे अपने तरीके से कोशिश करने दो।

मुझे जो डिज़ाइन करना है वह फ़िल्टर है। दोनों कम-पास और उच्च-पास। मेरे पास जो है वह केवल एक संधारित्र है।

पहले कार्यान्वयन पर विचार करें, जहां सभी घटक आदर्श हैं।

जब वाउट को एक आदर्श आस्टसीलस्कप का उपयोग करके मापा जाता है, तो हमें क्या मिलेगा Vout = Vin।

तो यह सर्किट किसी भी फिल्टर के रूप में काम नहीं कर सकता है।

दूसरे कार्यान्वयन पर विचार,

यहाँ, C के माध्यम से कोई करंट नहीं है और इसलिए यहाँ Vout Vin भी है।

तो दूसरा सर्किट भी फिल्टर के रूप में काम नहीं कर सकता है।

तो कोई केवल संधारित्र (कम से कम आदर्श मामले में) के साथ एक फ़िल्टर लागू नहीं कर सकता है ।

अब आपके मानसिक मॉडल पर आ रहा है, जैसा कि आपने कहा था कि "जब तक संधारित्र पूरी तरह से चार्ज नहीं हो जाता है, तब तक प्रवाह जारी रहेगा .."

लेकिन क्या आपने कभी सोचा है कि एक कैपेसिटर को पूरी तरह से चार्ज होने में कितना समय लगेगा?

एक संधारित्र का चार्जिंग समय कैपेसिटेंस मान C और उसके माध्यम से गुजरने वाले वर्तमान (जो सी के साथ श्रृंखला में उचित मूल्य के एक रोकनेवाला को रखकर नियंत्रित किया जा सकता है) द्वारा तय किया जाता है।

$$V = \frac{Q}{C} = \frac{I\times t}{C}$$ $$\Rightarrow t = \frac{V\times C}{I} \propto RC$$

संक्षेप में, चार्जिंग का समय उत्पाद आरसी द्वारा तय किया जाता है।

अब सी के साथ श्रृंखला में एक सीमित प्रतिरोध रखकर हम संधारित्र द्वारा पूरी तरह से चार्ज होने में लगने वाले समय को नियंत्रित कर सकते हैं। तो एक श्रृंखला प्रतिरोध आर के साथ, पहला सर्किट कम पास फिल्टर के रूप में कार्य कर सकता है और दूसरा सर्किट आपके प्रश्न में दिखाए गए अनुसार उच्च पास फिल्टर कार्य कर सकता है।

यदि आर = 0 (शॉर्ट सर्किट), तो संधारित्र तुरंत चार्ज हो जाता है और यह प्रत्येक आवृत्ति के लिए ओपन सर्किट के रूप में कार्य करता है। जो कि पहले सर्किट में हुआ था।

यदि R = infinity (ओपन सर्किट), तो कैपेसिटर कभी चार्ज नहीं करना शुरू करता है या संधारित्र के माध्यम से कोई वर्तमान प्रवाह नहीं करता है। और वह दूसरे सर्किट में होता है।

Comments

+1, क्योंकि यह उत्तर वास्तव में ओपी की समझ में दोष की व्याख्या करता है, जो उसने पूछा है।

— गीयर

Btw, मूल टिप्पणी में, वह संधारित्र को चार्ज करने के लिए करंट का उपयोग कर रहा था, जो v = 1 / c इंटीग्रल (i) के बाद से होगा, इसका मतलब होगा कि एकीकरण समय की अवधि के लिए वोल्टेज बढ़ेगा!

— jrive

मुझे आश्चर्य है कि यह सबसे उत्कट उत्तर नहीं है। शीर्ष उत्तर होने का हकदार है!

— Akhmed

Answer 4

"के माध्यम से हो रही शक्ति " के विचार को भूल जाओ ; बिजली चालू और वोल्टेज का उत्पाद है, और इस तरह के अनुप्रयोगों में जहां आप देखेंगे कि घटकों के इस विन्यास का सत्ता के हस्तांतरण से कोई लेना-देना नहीं है।

एक साधारण एसी सर्किट में (चलो यहां कम से कम शुरू करें) एक संधारित्र में एक विशेषता है जिसे प्रतिक्रिया कहा जाता है । प्रतिक्रिया अनिवार्य रूप से समाई और सिग्नल की आवृत्ति के बीच का संबंध है। इसकी गणना 1 / 2CfC के कुख्यात फॉर्मूले का उपयोग करके की जाती है, जहाँ F हर्ट्ज़ में फ्रिक्वेंसी है और C फराड्स में कैपेसिटेंस है, और ओह्स में मापा जाता है। अनिवार्य रूप से, एक संधारित्र एक आवृत्ति पर निर्भर अवरोधक है।

प्रतिक्रियाशील घटकों यानी कैप और इंडिकेटर्स के लिए, आवृत्ति-आधारित प्रतिरोध को अक्सर प्रतिबाधा के रूप में संदर्भित किया जाता है । आपको अक्सर प्रतिरोध के बजाय "इनपुट प्रतिबाधा" के साथ सर्किट या डिवाइस मिलेंगे, जिसका अर्थ है कि यह इनपुट सिग्नल आवृत्ति के आधार पर भिन्न हो सकता है लेकिन आमतौर पर सर्किट / डिवाइस के लिए इच्छित फ़्रीक्वेंसी की सीमा से अधिक समतल (ईश) होना चाहिए।

रोकनेवाला के रहस्यमय समावेश में वापस; टोपी के बारे में मेरी पिछली टिप्पणी पर विचार करें जो एक आवृत्ति नियंत्रित अवरोधक है। इसका मतलब है, दी गई आवृत्ति के लिए, अब आपके पास दो प्रतिरोधक हैं जो एक संभावित विभक्त बनाते हैं। यदि आप R और C जानते हैं, तो आप Vout बनाम फ़्रीक्वेंसी के ग्राफ को प्लॉट कर सकते हैं।

इन फिल्टर को खोजने वाली सबसे आम जगह आप बुनियादी / निष्क्रिय सिग्नल प्रोसेसिंग सर्किट में है। एक इनपुट पर परिचालन-प्रवर्धक में उच्च-पास कॉन्फ़िगरेशन को देखने की उम्मीद होगी (अप्रिय कम आवृत्तियों को प्रवर्धित करने के लिए)। MASSIVE इनपुट प्रतिबाधा होने से आम तौर पर लाभ होता है - आम तौर पर टेराओहम्स - इसलिए आप यह नहीं कह सकते कि समानांतर रोकनेवाला वर्तमान से दूर है क्योंकि यह सटीक उद्देश्य है: लगभग कोई भी वर्तमान oppever में समाप्त नहीं होगा, इसलिए श्रृंखला में एक टोपी अपने आप बेकार हो जाएगा।

हां, जब आप वर्तमान एम्पलीफायरों में जाते हैं तो चीजें थोड़ी बदल जाती हैं, लेकिन यह वास्तव में काफी अलग विषय है। ट्रांजिस्टर एम्पलीफायरों अपने स्वयं के लीग में हैं, और इस सवाल से थोड़ा परे हैं।

हालांकि, कुछ अतिरिक्त जानकारी के लिए, ऐसी परिस्थितियां हैं जहां शक्ति हैएक श्रृंखला रोकनेवाला / समानांतर संधारित्र विन्यास में स्थानांतरित। उस श्रेणी का विजेता है, जैसा कि नाम से पता चलता है, बिजली की लाइनें (देश भर में बिजली ले जाना, आदि)। ट्रांसमिशन लाइन विश्लेषण एक श्रृंखला प्रतिरोध और एक समानांतर कैप और प्रारंभ करनेवाला के रूप में एक विद्युत लाइन मॉडलिंग द्वारा किया जाता है, तांबे के तार के प्रतिरोध का प्रतिनिधित्व करता है, तांबे कंडक्टर के बीच परजीवी समाई और यह बाहरी "जमीन" म्यान, और बाहरी से प्रेरित वोल्टेज है क्रमशः कारक। ऐसे मामले में, ये घटक वास्तविक दुनिया की खामियों का प्रतिनिधित्व करते हैं, इसलिए वास्तव में शक्ति खो जाती है। Lumped ट्रांसमिशन मॉडल (नाम भिन्न हो सकता है) इस LRC सर्किट का उपयोग 'प्रति यूनिट की दूरी' के आधार पर करेगा, जैसे कि इनमें से कई सर्किट एक साथ, एक के बाद एक विशेष लंबाई की विद्युत लाइन का प्रतिनिधित्व करने के लिए एक साथ lumped हैं।

Comments

एक और स्थिति जहां आरएलसी फिल्टर में पावर ट्रांसफर महत्वपूर्ण है, ऑडियो क्रॉसओवर सर्किट है।

— pjc50

इसके अलावा, कारण यह है कि रोकनेवाला और संधारित्र अदला-बदली आपको एक कम-पास फिल्टर (या इसके विपरीत) से एक उच्च-पास फिल्टर देता है, यह है कि आप वोल्टेज डिवाइडर के अन्य आउटपुट का उपयोग कर रहे हैं (इसलिए आपको मूल संकेत मिलता है, माइनस। आपके द्वारा पहले दिया गया संकेत)

— 15:15

Answer 5

वर्तमान को नियंत्रित करने के लिए अवरोधक बनाया जाता है। आपको लगता है कि एक संधारित्र में वोल्टेज तुरंत नहीं बदल सकता है, यह एक प्लेट पर जमा होने वाले नकारात्मक चार्ज और दूसरे को छोड़ने का परिणाम है, जिसके परिणामस्वरूप इसके वोल्टेज के बराबर विद्युत क्षेत्र का निर्माण होता है। यदि यह वोल्टेज तुरंत नहीं बदल सकता है और आप एक अलग वोल्टेज लागू करते हैं, तो तारों को वोल्टेज के उस अंतर को गिराने की आवश्यकता होती है और उनका प्रतिरोध छोटा होता है, जो एक बड़े प्रवाह (U = RI) को प्रवाहित करेगा। तारों को छोड़कर इलेक्ट्रॉनों को धीमा करने के लिए मूल रूप से कुछ भी नहीं है। बेकाबू बहुत उच्च धारा कुछ समय में संधारित्र को चार्ज करेगी यदि यह इसे नुकसान नहीं पहुंचाता है, जो फ़िल्टर को बेकार में प्रस्तुत करता है क्योंकि यह आवश्यक के रूप में वर्तमान को अवशोषित और वितरित करने के लिए माना जाता है।

कभी-कभी उच्च प्रतिक्रियाशीलता वांछित होती है , उदाहरण के लिए कैपेसिटर को डिकॉप करने के लिए, जिसमें प्रतिरोधों को सीमित नहीं किया जाता है, लेकिन फ़िल्टर में नहीं।

ध्यान दें कि यदि आप करंट की आपूर्ति कर रहे हैं , तो आपको करंट लिमिटिंग रेज़िस्टर की आवश्यकता नहीं है, हालाँकि आपको वोल्टेज लिमिटर की आवश्यकता है क्योंकि कैपेसिटर वोल्टेज रैखिक रूप से बढ़ेगा और अंततः ब्रेकडाउन वोल्टेज से गुजरेगा। लेकिन यह एक फिल्टर नहीं है; आप वर्तमान फ़िल्टर करने के लिए एक प्रारंभ करनेवाला का उपयोग करेंगे।

उच्च पास फिल्टर / एज डिटेक्टर (पहले सर्किट) में, संधारित्र के साथ एक वोल्टेज विभक्त बनाने के लिए है। कैपेसिटर ने कहा कि आवृत्ति-निर्भर प्रतिरोधों की तरह कार्य करते हैं (वे चरण भी संकेतों को स्थानांतरित करते हैं लेकिन चलो उस स्लाइड को छोड़ देते हैं)। रोकनेवाला वहाँ एक वोल्टेज बनाने के लिए है जो किसी भी वर्तमान को आरेखित किए बिना आवृत्ति पर निर्भर करता है: उच्च आवृत्तियों पर संधारित्र की बाधा कम हो जाएगी और आपको अधिक इनपुट आउट हो जाएगा (और इसके विपरीत)। तो उस अवरोधक के बिना, यदि कोई करंट नहीं खींचा जाता है तो इनपुट आउटपुट (कोई वोल्टेज ड्रॉप) में प्रतिबिंबित नहीं होगा।

कम पास फिल्टर में रोकनेवाला भी होता है, जो इस समय को छोड़कर एक वोल्टेज विभक्त बनाता है, ब्याज की वोल्टेज यह है कि संधारित्र के पार ("समय के साथ मजबूत हो जाता है" = कम पास) और वर्तमान की छवि नहीं (" समय के साथ कमजोर हो जाता है "=> उच्च पास)। यदि आप शॉर्ट सर्किट को रोकते हैं, तो संधारित्र बहुत तेज़ी से प्रतिक्रिया करेगा और एक फिल्टर के रूप में बेकार हो जाएगा, ठीक वैसे ही जैसा कि मैंने इस पोस्ट की शुरुआत में उल्लेख किया है।

Answer 6

बड़ा सवाल है।

यह मुझे लगता है कि यदि आप एक संधारित्र के माध्यम से एक प्रत्यावर्ती धारा पास करते हैं, तो दो चीजों में से एक होगा। यदि संधारित्र को पूरी तरह से चार्ज करने का समय तरंग अवधि की तुलना में लंबा है, तो संधारित्र पूरी तरह से चार्ज होने में ज्यादातर समय खर्च करेगा, और इसलिए अधिकांश वर्तमान अवरुद्ध हो जाएगा। लेकिन अगर लहर की अवधि कम होती है, तो संधारित्र कभी भी पूरी तरह से आवेशित स्थिति में नहीं पहुंचेगा, और अधिकांश करंट प्रवाहित हो जाएगा।

मैं इस विश्लेषण के भाग से सहमत हूं। यदि आप एक संधारित्र में एक वर्तमान डालते हैं, तो आप उपयोग करके आसानी से वोल्टेज का पता लगा सकते हैं

$V = \frac{1}{C}\int i(t)dt$

हालांकि, फिर आप एक कैपेसिटर के बारे में बात करना शुरू करते हैं जो "पूरी तरह से चार्ज" है। संधारित्र किस वोल्टेज पर पूरी तरह से चार्ज होता है? एक वोल्टेज है जहां संधारित्र अलग हो सकता है, लेकिन मुझे नहीं लगता कि आप क्या सोच रहे हैं।

यह वास्तव में वैसे भी समझ में नहीं आता है। यह करंट कहां से आ रहा है? आमतौर पर, वोल्टेज के साथ काम करना आसान होता है - मेरे पास साइनसॉइडल वर्तमान की तुलना में संधारित्र के लिए साइनसॉइडल वोल्टेज को लागू करने में बहुत आसान समय है।

तो, यहाँ मेरा अंतर्ज्ञान है:

• $I = \frac{V}{R}$
• $I = C\frac{dV}{dt}$
• $\frac{dV}{dt}$
• $\frac{dV}{dt}$
• मध्यम आवृत्तियों पर, कम आवृत्ति मामले से उच्च आवृत्ति मामले में संक्रमण होता है। यह आसपास होता है$f = \frac{1}{2\pi RC}$
• बिना किसी अवरोधक के, आप यह नहीं बता सकते कि कम आवृत्तियों और उच्च आवृत्तियों को कैसे पार किया जाए।

पुनश्च: आप "शक्ति को अवरुद्ध करना" के बारे में सही हैं - यदि आप इस फ़िल्टर के माध्यम से बहने वाली धारा को कुछ और नीचे लाइन में स्थानांतरित करना चाहते हैं, तो यह अलग तरह से व्यवहार करने वाला है।

Answer 7

कम-पास फ़िल्टर मामले के लिए: इनपुट वोल्टेज स्रोत से वर्तमान को सीमित करने के लिए रोकनेवाला होता है। सिद्धांत रूप में आदर्श घटकों का उपयोग किया जाता है, इसलिए यह वोल्टेज स्रोत अनंत वर्तमान प्रदान कर सकता है। यदि हम रोकनेवाला को बाहर निकालते हैं, तो कोई भी फ़िल्टरिंग नहीं होगी, संधारित्र को तुरंत इनपुट वोल्टेज के लिए चार्ज किया जाएगा (चूंकि परिवर्तन की वोल्टेज दर से मिलान करने के लिए आवश्यक किसी भी चालू आपूर्ति की जा सकती है), कोई फर्क नहीं पड़ता कि आवृत्ति संकेत क्या है। यहीं से प्रतिरोध का खेल शुरू होता है। किसी भी नॉन जीरो वैल्यू कैपेसिटर वोल्टेज के कारण इनपुट में पिछड़ापन शुरू हो जाता है, और इसलिए फ़िल्टरिंग प्रभाव पैदा होता है। और अगर आदर्श वर्तमान स्रोत आरसी फिल्टर से कम पास से जुड़ा है, तो आर वास्तव में बाहर निकाला जा सकता है, क्योंकि इसमें वर्तमान प्रवाह में कोई प्रभाव नहीं है।

Answer 8

यदि आप संधारित्र के माध्यम से एक प्रत्यक्ष प्रवाह पारित करने की कोशिश करते हैं, तो आप सिर्फ दो प्लेटों को चार्ज कर रहे हैं। जब तक संधारित्र पूरी तरह से चार्ज नहीं हो जाता है, तब तक प्रवाह जारी रहेगा, जिस बिंदु पर कोई और धारा प्रवाहित नहीं हो सकती है।

रोकनेवाला इस सवाल का जवाब देता है कि "कितना करंट?", और फलस्वरूप यह सवाल कि कब तक प्रवाह बना रहेगा।

किसी भी दर पर "संधारित्र पूरी तरह से चार्ज होने तक प्रवाह जारी रहेगा" भ्रामक है। यदि हम "प्रत्यक्ष वर्तमान" के बारे में बात कर रहे हैं, तो वर्तमान प्रवाह जारी रहेगा जब तक कि संधारित्र उसके इस्तीफे में हाथ नहीं देता। इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर के लिए, यह आश्चर्यजनक रूप से बदबूदार हो सकता है।

अब आम तौर पर हमारे पास एक आदर्श वर्तमान स्रोत नहीं है। वोल्टेज स्रोत और एक रोकनेवाला (संकेत संकेत) होना अधिक आम है, और प्रतिरोधक के माध्यम से धारा घट जाएगी जबकि संधारित्र के पार वोल्टेज प्रतिरोधक के दूसरी तरफ वोल्टेज से संपर्क करता है। इस वोल्टेज अंतर और चार्जिंग धारा के बीच का अनुपात प्रतिरोधक द्वारा निर्धारित किया जाता है।

Answer 9

यदि आप एक CURRENT लागू करते हैं तो रोकनेवाला कुछ भी नहीं कर रहा है और कैप पर वोल्टेज अनंत रूप से अनंत तक बढ़ जाएगा। हालाँकि, यदि आप एक VOLTAGE लागू करते हैं तो रोकनेवाला करंट के प्रवाह का 'प्रतिरोध' करेगा और एक विपरीत वोल्टेज ड्रॉप उत्पन्न करेगा। संधारित्र को केवल वोल्टेज का एक हिस्सा दिखाई देगा और जो भी अवरोधक के माध्यम से चालू होता है। जैसे ही कैप चार्ज होता है, कैप पर वोल्टेज बढ़ता है और रोकनेवाला कम और कम कर देता है। रोकनेवाला पर वोल्टेज asymptotically शून्य तक पहुंच जाएगा।

एक संधारित्र कोई भार नहीं होगा वास्तव में मनमाने ढंग से कम आवृत्तियों को पारित करेगा क्योंकि चार्ज करने या निर्वहन करने के लिए कोई वर्तमान रास्ता नहीं होगा।

Answer 10

यदि संधारित्र को पूरी तरह से चार्ज करने का समय तरंग अवधि से अधिक है,

$R \cdot C$

यदि आप रोकने वाले को पहले सर्किट से बाहर निकालते हैं, और Vout में कुछ भी नहीं है, तो आपके पास सर्किट नहीं है - कोई लूप राउंड नहीं है जो करंट प्रवाहित हो सकता है। वास्तव में, यदि आप एक मीटर या एक ऑडियो इनपुट कहते हैं, तो यह कुछ मेगाहोम के एक अवरोधक की तरह दिखेगा। वर्तमान संधारित्र के माध्यम से, मीटर के माध्यम से और नकारात्मक रेल में वापस बहती है। एक विशिष्ट प्रतिरोधक को वहां रखने से आपको गणना करने के लिए एक पूर्वानुमेय समझदार प्रतिरोध मिलता है। यह पावर को डायवर्ट नहीं करता है - वास्तव में ओम के नियम के अनुसार यह प्रत्यावर्ती धारा प्रवाह के अनुपात में एक वोल्टेज विकसित करता है।

दूसरे उदाहरण में, श्रृंखला अवरोधक है अन्यथा वाउट हमेशा विन के बराबर होगा; यह संधारित्र के चार्ज को एक विशिष्ट समय स्थिर करने में देरी करता है।

अपने आप में एक प्रारंभ करनेवाला को "चोक" कहा जाता है और वास्तव में एक प्रभावी लोपास फ़िल्टर है। यह पूरी तरह से अपने आप में कभी नहीं होता है, हमेशा चारों ओर तार समाई के कुछ पिकोफ़ारड होते हैं।

(आपका प्रश्न वोल्टेज, करंट और पावर को लापरवाही से भ्रमित करता है, जो आपको भ्रमित कर सकता है)

Answer 11

यदि आपके सर्किट में कोई वास्तविक या अंतर्निहित अवरोधक नहीं है, तो आप संधारित्र को एक आदर्श वोल्टेज स्रोत, या एक आदर्श वर्तमान स्रोत के साथ चला रहे हैं। एक आदर्श वर्तमान स्रोत के साथ श्रृंखला में एक अवरोधक डालना व्यर्थ है, इसलिए एकमात्र दिलचस्प मामला एक आदर्श वोल्टेज स्रोत के साथ है।

$d/dt U * C$

आरसी तत्व का सामान्य उद्देश्य, हालांकि एक विभेदक के रूप में नहीं है, बल्कि एक देरी तत्व के रूप में है। श्रृंखला में एक रोकनेवाला डालने से वर्तमान सीमित हो जाएगा और इस तरह संधारित्र को वोल्टेज को तुरंत ट्रैक करने से रोक देगा।

Answer 12

@MathematicalOrchid, अद्भुत सवाल और तर्क के सहज तरीके के लिए धन्यवाद। मैं आपकी प्रशंसा करता हूं क्योंकि मैंने स्वयं हमेशा इस तरह से इन सवालों के जवाब देने की कोशिश की है। मैं केवल कुछ विचार साझा करूंगा जो पहले से कही गई बातों में कुछ नया जोड़ देंगे।

दरअसल, नीचे अंतर सीआर सर्किट के मामले में, रोकनेवाला छोड़ा जा सकता है यदि आप इसे लोड के साथ ही बदल देते हैं ... लेकिन लोड कम प्रतिरोधक होना चाहिए। यह यहां संभव है क्योंकि भार संधारित्र से श्रृंखला में जुड़ा हुआ है।

नीचे के आरसी सर्किट को एकीकृत करने के मामले में, इसे छोड़ा नहीं जा सकता क्योंकि लोड संधारित्र के समानांतर में जुड़ा हुआ है। फिर इस व्यवस्था में अवरोधक की क्या भूमिका है?

संधारित्र एक "कंटेनर" का एक प्रकार है जिसे "द्रव" का "भरा" होना चाहिए; इसलिए इसकी इनपुट मात्रा प्रवाह-जैसा (वर्तमान) है ... और इसकी आउटपुट मात्रा दबाव-(वोल्टेज) है ... यह वर्तमान इनपुट और वोल्टेज आउटपुट वाला एक उपकरण है ... एक आदर्श (समय के माध्यम से रैखिक) इंटीग्रेटर। .. एक करंट-टू-वोल्टेज इंटीग्रेटर । आपको एक मौजूदा स्रोत द्वारा इसे ("भरना") चलाना होगा ... लेकिन आपके पास एक वोल्टेज स्रोत है। तो आपको वोल्टेज को करंट में बदलना होगा ... और यह रेसिस्टर की भूमिका है ... यह वोल्टेज-से-करंट के रूप में कार्य करता है ...

यदि आप इनपुट वोल्टेज स्रोत और रोकने वाले का मुकाबला करते हैं, तो आप इस संयोजन को एक साधारण (अपूर्ण) वर्तमान स्रोत के रूप में सोच सकते हैं जो एक वर्तमान इंटीग्रेटर चला रहा है।

मैंने इन सर्किटों (उनमें से कुछ - एनिमेटेड) के बारे में कई कहानियां बनाई हैं। यहां उनमें से कुछ हैं; शायद वे आपकी सहज समझ में मदद कर सकें:

एक पूर्ण RC इंटीग्रेटर कैसे बनाएं - विकिबूक

कक्षा अभ्यास - मेरे छात्र, 2004

Op-amp RC इंटीग्रेटर - circuit-fantasia.com (व्हाइटबोर्ड पर सर्किट कहानियां)

रैंप जनरेटर - व्हाइटबोर्ड पर सर्किट कहानियां

क्यों एक संधारित्र में वर्तमान और वोल्टेज के बीच चरण बदलाव होता है - विकिपीडिया टॉक पेज

एक op-amp inverting इंटीग्रेटर का निर्माण - फ्लैश एनिमेटेड कहानी

Comments

यह सुझाव देते हुए कि कैपेसिटर एक "कंटेनर" का एक प्रकार है जिसे "तरल पदार्थ" का "भरा" होना चाहिए, यह सुझाव देता है कि हम संधारित्र में विद्युत चार्ज डालते हैं, फिर हम इसे बाहर निकालते हैं। लेकिन यह सच नहीं है: यदि हम एक टर्मिनल में 1C चार्ज लगाते हैं, तो ठीक 1C उसी टर्मिनल में दूसरे टर्मिनल से बाहर आता है। इस तरह से एक संधारित्र को "भरना" असंभव है। मुझे यकीन नहीं है कि पानी की एक बाल्टी के साथ एक आदमी के लिए विद्युत सादृश्य क्या है, या तो। एक तार चार्ज की बाल्टी की तरह होता है, लेकिन मैं किसी भी तरह से यह नहीं सोच सकता कि चार्ज को रूपक में डाला जा सकता है।

— फिल फ्रॉस्ट

हां, वास्तव में हम संधारित्र को ऊर्जा से भरते हैं ... यह ऊर्जा का एक कंटेनर है ... और द्रव केवल ऊर्जा का वाहक है। लेकिन यहां केवल यह महत्वपूर्ण है कि हम इसे "कुछ" द्वारा भरें। बाल्टी वाला आदमी बाएं बर्तन के निरंतर जल स्तर (स्थिर वोल्टेज स्रोत का एक सादृश्य) को बनाए रखता है जबकि दाएं बर्तन में पानी लगातार अपने स्तर (एक संधारित्र का एक सादृश्य) को बढ़ाता है।

— सर्किट कल्पनावादी

अब मैं और भी उलझन में हूँ। आप कहते हैं कि हम संधारित्र को ऊर्जा के साथ भर रहे हैं, लेकिन आप यह भी कहते हैं कि "इसकी इनपुट मात्रा प्रवाह-जैसा है (वर्तमान)" और "आपको इसे चालू स्रोत द्वारा ड्राइव (" भरना ") करना है।" एक वर्तमान स्रोत विद्युत आवेश द्रव को पंप करता है, तो क्या हम संधारित्र को ऊर्जा, करंट या विद्युत आवेश से भर रहे हैं? यह इन जैसी असंगत और कमजोर उपमाओं के कारण है कि लोगों में संधारित्र गलत धारणाएं हैं ।

— फिल फ्रॉस्ट

@ फ़ील फ्रॉस्ट, मैंने इसे कहा है, "यह केवल महत्वपूर्ण है कि हम इसे किसी चीज़ से भर दें" :) अनुरूपता नहीं हो सकती (और यह होना आवश्यक नहीं है) इतना सटीक (शाब्दिक) ...

— सर्किट फंतासीवादी

Answer 13

चलो एक सरल, अधिक प्रभावी, दृष्टिकोण करते हैं ...

लेकिन पहले:

उस रोकनेवाला क्या कर रहा है? निश्चित रूप से यह सब शार्ट-सर्किट की पूरी शक्ति है, जैसे कि कोई भी धारा दूसरी तरफ नहीं पहुंचती।

यह दो मुख्य बिंदुओं में गलत है:

• शॉर्टिंग का मतलब दो बिंदुओं को एक ही वोल्टेज (जमीन के संदर्भ में) बनाना है, जो स्पष्ट रूप से यहां नहीं है: मान लें कि रोकनेवाला का मूल्य शून्य नहीं है, प्रतिरोध के पार वोल्टेज शून्य नहीं है .. जब तक कि रोकनेवाला के माध्यम से वर्तमान नहीं है। चूंकि रोकनेवाला के पार वोल्टेज V = R * i है। यदि दोनों में से एक शून्य है, तो वोल्टेज शून्य है।

• यहां तक ​​कि अगर यह एक शॉर्ट सर्किट था, तब भी एक चालू (लेकिन कोई वोल्टेज नहीं होगा, क्योंकि "शॉर्ट /" "भर में वोल्टेज शून्य है। इसलिए वी = आर * i। यह मानते हुए कि यह एक छोटा (आर = 0) है, वहां एक वर्तमान प्रवाह हो सकता है और वोल्टेज अभी भी शून्य होगा ...

अभी...

मुझे आपसे एक प्रश्न पूछना चाहिए .. पहले सर्किट में (मानकर R शून्य नहीं है), तो वोल्टेज शून्य क्या होगा? खैर, कोई करंट नहीं।

और यह मानते हुए कि आप अपने इनपुट में वोल्टेज (आपके बाईं ओर) लगा रहे हैं, तो करंट क्यों नहीं होगा?

क्योंकि संधारित्र वर्तमान प्रवाह को रोक रहा है।

और संधारित्र किस मामले में ऐसा करेगा? किस मामले में कोई भी घटक प्रवाह को रोकने से रोकता है?

उत्तर: जब एक घटक में अनंत का प्रतिबाधा होता है ।।

देखें: V = Z * I .. तो I = V / Z, है ना?

इसलिए यदि Z = Infinity, तो आपके पास एक अशक्त प्रवाह है ... दूसरे शब्दों में, आपका घटक एक खुले-स्विच के बराबर हो जाता है।

अब: एक संधारित्र कब इस तरह का व्यवहार करता है? दूसरे शब्दों में, एक कैपेसिटर अनंत का प्रतिबाधा कब है? खैर Zc = 1 / (jwC) ।।

सी मान लेना शून्य नहीं है .. जो ओमेगा = 0 को छोड़ देता है ... दूसरे शब्दों में, जिसे आप "डीसी" कहते हैं। आवृत्ति शून्य।

तो, चलो अपने आउटपुट और इनपुट पर वोल्टेज के बीच के अनुपात को "लाभ" कहते हैं।

जी = वौटपुट / विनपूत ।।

जब ओमेगा = 0, संधारित्र एक खुले सर्किट के रूप में व्यवहार करता है, जिसका अर्थ है कि आपका वर्तमान आपके अवरोधक को भी नहीं बनाता है, जिसका अर्थ है आर के पार वोल्टेज (जो कि वाउटपुट है) 0 है।

जिसका अर्थ है G = 0 / Vinput = 0।

ठीक है .. हमने ओमेगा = 0 के लिए मामला देखा।

ओमेगा = अनंत के बारे में क्या?

खैर, संधारित्र तब एक बंद स्विच के रूप में व्यवहार करता है .. जिसका अर्थ है: विनपुत = आर * I = वाउटपुट।

जिसका अर्थ है G = 1।

तो .. हमारे सर्किट का लाभ कम आवृत्तियों में 0 है, और उच्च आवृत्तियों में 1 ... दूसरे शब्दों में, यह उच्च आवृत्तियों को पारित करने देता है, और कम आवृत्तियों को अवरुद्ध करता है .. दूसरे शब्दों में: एक उच्च पास फ़िल्टर।

क्या हम अपना दूसरा सर्किट कर सकते हैं?

ओमेगा -> 0 ===> संधारित्र खुला सर्किट है (इसे अपने योजनाबद्ध से हटा दें)। आप सभी को छोड़ दिया गया है Vout = Vin .. तो G = 1 प्राप्त करें।

ओमेगा -> इन्फिनिटी ==> संधारित्र एक शॉर्ट सर्किट है, और Vout = 0, इसलिए G = 0।

दूसरे शब्दों में, वह सर्किट कम आवृत्तियों के संकेतों को पास करने देता है, और उच्च आवृत्ति संकेतों को अवरुद्ध करता है।

इट्स ए लो पास फिल्टर ।।

कुछ टिप्पणी:

मेरा सुझाव है कि आप पहले मूल बातों पर एक ठोस समझ प्राप्त करें। वास्तव में समझते हैं कि इनमें से प्रत्येक घटक व्यक्तिगत रूप से कैसे काम करता है।

इलेक्ट्रॉनिक्स की कला का अध्याय 1 (नींव) यह समझाएगा। टोनी कुफल्ड की किताबें भी हैं- "इलेक्ट्रिक सर्किट में पाठ"।

मैं बुनियादी बातों के महत्व पर पर्याप्त जोर नहीं दे सकता: यदि आप छोड़ते हैं, तो आपको एक ज्ञान प्राप्त होगा जो कि हंस पनीर की तरह है, जिसमें छेद छेद हैं और आप बाद में संघर्ष करेंगे। आप अस्थिर नींव पर निर्माण करेंगे और अनिवार्य रूप से अपेक्षाकृत अधिक जटिल चीजों के आसपास अपना सिर लपेटने में विफल रहेंगे।

Answer 14

$$f_{3dB} = \frac{1}{2\pi RC}$$

Comments

आपके उदाहरण में एक प्रतिरोध है - संधारित्र ही और तारों। वे वास्तव में वास्तविक डिजाइन में मायने रखते हैं और यही कारण है कि कुछ सर्किट विभिन्न आकारों के दो कैप का उपयोग करते हैं। मुझे लगता है कि "आवश्यक नहीं है" भ्रामक है।

— pjc50

रोकनेवाला के बिना एक कम-पास फिल्टर बिल्कुल भी कम-पास फिल्टर नहीं है। यह कहने के बराबर है कि इनपुट स्रोत प्रतिबाधा शून्य है, और उन परिस्थितियों में आउटपुट बिल्कुल इनपुट का पालन करेगा। इसी तरह, बिना लोड प्रतिरोधक के साथ एक उच्च-पास फिल्टर, फिर से, लोड का ठीक से पालन करेगा, क्योंकि संधारित्र के माध्यम से कोई प्रवाह नहीं होगा, इसलिए संधारित्र के पार वोल्टेज शून्य रहेगा।

— जून को व्हाट्सएप

"कैपेसिटर जोड़े जाते हैं [...] बिना किसी अवरोधक के"। नहीं, वे नहीं हैं, कैपेसिटर

— प्लाज़्मा एचएच

कभी-कभी, वे बिजली की आपूर्ति और सर्किट के बीच कम ओमिक प्रतिरोधों को जोड़ते हैं, जो कि डिकूपिंग कैपेसिटर द्वारा हिलाया जाता है।

— सर्किट कल्पनावादी