खोलने पर स्विच उछाल के पीछे भौतिकी?


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मुझे यह जानकर आश्चर्य हुआ कि एक यांत्रिक स्विच (SPST) खुलने पर उछलता है। अस्थायी रूप से संपर्क को छूने पर क्या होता है?

क्या यह घटना केवल कुछ प्रकार के स्विच के साथ होती है (जैसे, स्लाइडिंग स्विच के साथ लेकिन अधिकांश पुशबुटन के साथ नहीं)?


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यहां "द गनस्ले ग्रुप" द्वारा एक स्विच डेब्यू करने वाला लेख है जो रुचि का हो सकता है।
ज्येल्टन

जवाबों:


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मूल रूप से कोई भी पदार्थ पूरी तरह से चिकना, या अकुशल नहीं है। जब दो वस्तुएं किसी बल के साथ मिलती हैं, तो गतिज ऊर्जा होती है जिसे संपर्क में आने पर मरना पड़ता है। तो आपको कुछ "रिंगिंग" मिलता है, साथ ही सतह के संपर्क के सुचारू नहीं होने के कारण / थोड़ी देर में बेतरतीब ढंग से टूट जाता है (जैसे कि एक स्लाइडिंग स्विच के साथ भी संपर्क प्रतिरोध आंदोलन पर अलग होगा)

यह सभी स्विच के साथ होता है; स्लाइडिंग, पुशबटन, रिले, आदि, हालांकि स्लाइडिंग या गीले संपर्क (जैसे पारा) बेहतर हैं। यह स्विच खोलने पर भी होता है, न कि केवल क्लोजिंग पर। कुछ दूसरों की तुलना में बेहतर हैं - आप कुछ भयानक चीजें प्राप्त कर सकते हैं जो एमएस के दसियों के लिए उछाल देंगे, और कुछ अच्छे जो <5ms के भीतर बसते हैं।

स्विच के उद्घाटन पर अधिक जोड़ने के लिए, यह अनियमित सतहों के पूरी तरह से लंबवत तरीके से नहीं खुलने के कारण है। व्यापक रूप से भिन्न होने वाला यह प्रतिरोध समापन के दौरान उछाल के समान दिखाई देता है। जब दबाव जारी किया जाता है, तो संपर्क का एक हिस्सा अलग हो सकता है, लेकिन एक अन्य हिस्सा पहले की तुलना में कुछ हद तक कम प्रतिरोध प्राप्त कर सकता है, सतह के अनियमित और संपर्कों के बीच एक कोणीय बल जितना अधिक होगा, इस प्रभाव के अधिक स्पष्ट होने की संभावना है होने के लिए।

यद्यपि यह हमारी आंख को चिकना दिखता है, तांबे की सतह सूक्ष्मदर्शी के बजाय अलग दिखती है:

कॉपर की सतह


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मैं समझता हूं कि जब दो संपर्क एक साथ आते हैं तो उछलते क्यों हैं। मुझे इस बात में दिलचस्पी है कि जब दो संपर्क अलग-अलग खींचे जाते हैं तो उछलता क्यों है
रिचर्ड हैनसेन

यह उछाल के बजाय यहाँ संपर्क चिकनाई के साथ करने के लिए अधिक है, अलग-अलग संपर्कों के रूप में अलग प्रतिरोध बना रहा है। मूल रूप से सभी संपर्क एक ही समय में अलग नहीं होते हैं (यात्रा की दिशा अन्य संपर्क से पूरी तरह से लंबवत नहीं होगी, इसलिए आपको ओलिन और डेविड द्वारा उल्लिखित पोंछने की क्रिया मिलती है)
ओली ग्लेसर

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रिवर्स के बारे में सोचो। क्या होगा यदि आपको एक स्विच डिजाइन करने का काम सौंपा गया था, जो खुलने पर उछलता नहीं था। आप सूक्ष्म स्तर पर कैसे गारंटी देंगे कि दो कंडक्टर हमेशा बिना किसी पोंछने की क्रिया (फिसलने के कारण, जो कि क्षणिक उद्घाटन और समापन का कारण बन सकते हैं) को एकाकी रूप से दूर ले गए? आपको यह विचार करना होगा कि सब कुछ उस स्तर पर एक वसंत है, चाहे वह कितना भी कठोर हो, एक स्थूल स्तर पर प्रतीत हो सकता है। यहां तक ​​कि अगर यह किसी भी तरह से संभव नहीं था कि संपर्कों को अलग-अलग मिटा दिया जाए, तो आप कैसे गारंटी देते हैं कि संपर्कों का कोई दोलन नहीं होगा क्योंकि वे दूर जाते हैं? आपको विचार करना है कि वेग 0 से शुरू होता है, इसलिए स्थिर घर्षण के टूटने के कारण थोड़ा भी पीछे की ओर बजना महत्वपूर्ण हो सकता है।

इसके बारे में सोचें और हमें एक सूखे यांत्रिक स्विच का वर्णन करें जो उछाल नहीं देगा यदि आप वास्तव में सोचते हैं कि यह संभव है।


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ओलिन सही है, लेकिन मैं थोड़ा जोड़ना चाहूंगा। "एक्शन पोंछने" से, ओलिन का मतलब है कि दोनों संपर्क एक दूसरे के खिलाफ स्लाइड करते हैं। एक संपर्क केवल दूसरे को नहीं उठाता है, लेकिन यह भी स्लाइड करता है। आप अपने कोहनी को अपने कूल्हों के खिलाफ रखकर और हाथों को प्रार्थना मुद्रा में दबाकर इसे देख सकते हैं। अपने हाथों को संपर्कों के रूप में सोचें और आपके हाथ स्प्रिंग्स हैं। अब एक हाथ को दूसरे के खिलाफ जोर से दबाएं ताकि आपके हाथ आपके शरीर पर केंद्रित न हों। तुम हाथ लगाओगे। किसी भी उचित स्विच में हमेशा संपर्कों पर कुछ स्प्रिंग एक्शन होता है और इस तरह कुछ स्लाइडिंग और बाउंसिंग होता है।

रिले के बारे में क्या? क्या उनके संपर्क बिना कार्रवाई मिटा दिए गए हैं?
dext0rb

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@DavidKessner: तो अगर ओलिन सही है, तो +1 क्यों नहीं? :)

सभी यांत्रिक संपर्क ऐसा करेंगे; रिले सहित।
गॉबेरी

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मैंने पहले वाक्य को संपादित किया, इस तरह से लिखने की आवश्यकता नहीं है कि स्पष्ट रूप से आपको लगता है कि उपयोगकर्ता उत्तर को न समझने के लिए गलती पर है। यदि आपको लगता है कि कोई प्रश्न आपके उत्तर से नीचे है, तो उपयोगकर्ता का अपमान न करें या इस साइट पर जारी रखने के लिए आपका स्वागत नहीं किया जाएगा।
कोर्तुक

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1950 और 1960 के दशक के प्रारंभ में मैंने उच्च धारा (> 100 एम्प्स) को नियंत्रित करने वाली टीम में इलेक्ट्रिकल इंजीनियर के रूप में काम किया और डीसी बिजली की आपूर्ति को नियंत्रित किया। हम नियंत्रण के लिए चुंबकीय एम्पलीफायरों का उपयोग कर रहे थे, लेकिन फिर जिसे हमने एससीआर (सिलिकॉन नियंत्रित आयताकार, जिसे अब थायरिस्टर्स कहा जाता है) कहा जाने लगा। वे ओवरलोड के लिए अतिसंवेदनशील थे, और उपलब्ध फ़्यूज़ की तुलना में तेज़ी से उड़ाएंगे, इसलिए उनकी रक्षा करने का एक तरीका "क्राउबर" था, यह एक स्विच है जो ट्रांसफॉर्मर सेकेंडरी वाइंडिंग को परिचालित करता है, ताकि एससीआर से आपूर्ति में कटौती हो। , और आपूर्ति लाइन में फ़्यूज़ उड़ जाएगा - भारी ट्रांसफार्मर और इसकी केबलिंग सदमे को सुरक्षित रूप से ले जा सकती है। मुसीबत यह थी कि वहाँ एक भयानक बहुत खतरनाक था, और भयावह रूप से शोर, स्विच अनिवार्य रूप से उछल रहा था। रिसर्च लैब में चतुर इंजीनियरों ने डिजाइन किया "

जैसा कि मैं स्विच की एक उच्च गति फिल्म से याद करता हूं, एक ऊपरी संपर्क कम एक पर उतर गया, और संयोजन को उछाला गया ताकि वे एक साथ रहें और वे ऊपर और नीचे झूलते रहें। जब हमने एक का परीक्षण किया तो वास्तव में स्विच से कोई स्पार्क्स नहीं थे, लेकिन ट्रांसफार्मर के लिए एक ढीला कनेक्शन एक सर्वशक्तिमान धमाके के साथ बंद हो गया। (इससे पहले कि टी डॉटर्स और आई क्रॉसर्स शिकायत करते हैं, हां मुझे पता है कि यह "कोई चिंगारी नहीं थी" होना चाहिए, लेकिन मैंने जो लिखा है वह वास्तविकता की तरह लगता है)

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