Электронная схема калия


Строение атома калия (K), схема и примеры

Общие сведения о строении атома калия

Относится к элементам s — семейства. Металл. Элементы-металлы, входящие в эту группу, носят общее название щелочных. Обозначение – K. Порядковый номер – 19. Относительная атомная масса – 39,102  а.е.м.

Электронное строение атома калия

Атом калия состоит из положительно заряженного ядра (+19), внутри которого есть 19 протонов и 20 нейтронов, а вокруг, по 4-м орбитам движутся 19 электронов.

Рис.1. Схематическое строение атома калия.

Распределение электронов по орбиталям выглядит следующим образом:

1s22s22p63s23p64s1.

Внешний энергетический уровень атома калия содержит 1 электрон, который является валентным. Степень окисления калия равна +1. Энергетическая диаграмма основного состояния принимает следующий вид:

Возбужденного состояния, несмотря на наличие вакантных 3p— и 3d-орбиталей нет.

Примеры решения задач

Понравился сайт? Расскажи друзьям!

Электронная схема - электричество для детей

Что такое электронная схема?

Электронная схема - это путь, по которому может течь электрический ток. Базовая схема - это комбинация электрических компонентов, которые соединены вместе. Электронная схема предназначена для выполнения определенной работы без электричества.

Схема

Чертеж электрической цепи называется схемой. Он используется для упрощения электронной схемы, чтобы мы могли понять, как компоненты соединены вместе.Все электрические компоненты представлены своими символами, называемыми схематическими символами.

Некоторые условные обозначения, используемые в схемах.

. Схема последовательного соединения.

. . Схема последовательного резистора.

. Когда электронные компоненты соединены последовательно друг с другом и источником питания, они называются соединенными последовательно. При последовательном соединении компоненты соединяются по схеме «голова к хвосту». Рассмотрим следующий пример последовательной схемы, в которой резисторы включены последовательно.

В последовательной цепи ток во всех компонентах одинаков, но напряжение делится между ними.

Параллельная цепь

.

Подробности Обзоры Учебники »Примечания по электронике

Узнайте об электронных компонентах в наших онлайн-уроках: резисторы, конденсаторы, индукторы, транзисторы, интегральные схемы. , , и даже вакуумные трубки / термоэлектронные клапаны.

Есть много компонентов, которые можно использовать в электронных и радиосхемах. Для каждого типа существуют варианты, которые могут позволить использовать их по-разному.

Пассивные компоненты

Узнайте об электронике в Интернете с помощью наших руководств по пассивным компонентам: резисторам, конденсаторам, индукторам, кристаллам и многому другому.Электронные компоненты, такие как резисторы, конденсаторы и многие другие, могут показаться низкотехнологичными по стандартам других компонентов, но их технологии развивались с годами, чтобы обеспечить повышенную производительность и надежность.

Диоды

Одним из основных типов электронных компонентов является диод. Полупроводниковые диоды являются особенно важными электронными компонентами, потому что существует множество различных разновидностей, которые работают по-разному. Выбор правильного диода важен для обеспечения нормальной работы электронной схемы.

Активные устройства: транзистор, полевой транзистор, вакуумная лампа / клапан, тиристор. ,

Хотя пассивные электронные компоненты составляют огромный сектор промышленности электронных компонентов, активные устройства занимают более высокую позицию. Эти электронные компоненты позволяют достичь большей части функциональных возможностей схем.

Полупроводниковая память

Полупроводниковая память - важный класс электронных компонентов. Полупроводниковая память используется в огромных количествах для компьютерных и цифровых запоминающих устройств всех форм.Этот тип электронных компонентов является ключевым для компьютерной индустрии.



Разное

Существует много других типов электронных компонентов, которые используются, и эти компоненты позволяют реализовать множество электронных схем. Электронные компоненты, такие как соединители, семейства логических схем, ASIC, FPGA и многие другие различной сложности, являются ключевыми для электронной промышленности.

Аккумуляторная техника

Батареи всех типов используются во всех видах электрического и электронного оборудования.От детских игрушек до смартфонов, ноутбуков и гаджетов до электромобилей.

Электронные компоненты лежат в основе электронных технологий. Существует огромное количество различных компонентов с множеством различных функций. Все, от пассивных компонентов, таких как резисторы, конденсаторы и тому подобное, до устройств, таких как диоды, до других электронных компонентов, таких как транзисторы, полевые транзисторы и даже старые вакуумные технологии. Интегральные схемы сейчас стали обычным явлением и, хотя и являются более дорогостоящими, обеспечивают огромный уровень функциональности.

Одним из ключевых факторов, связанных с электронными компонентами, является выбор правильного поставщика. В то время как для любителей и небольших производств часто вполне приемлемо приобретение компонентов у многих поставщиков, для серийного производства обычно используются дистрибьюторы электронных компонентов.

,

Что такое чисто индуктивная цепь? - Фазорная диаграмма и форма сигнала

Цепь, которая содержит только индуктивность (L), а не какие-либо другие величины, такие как сопротивление и емкость, называется чисто индуктивной цепью . В схемах этого типа ток отстает от напряжения на угол 90 градусов.

В комплекте:

Катушка индуктивности - это катушка, которая сохраняет электрическую энергию в магнитном поле, когда через нее протекает ток.Индуктор состоит из проволоки, намотанной в виде катушки. Когда ток, протекающий через катушку индуктивности, изменяется, изменяющееся во времени магнитное поле вызывает ЭДС, которая препятствует прохождению тока. Индуктивность измеряется в Генри . Противодействие протеканию тока известно как индуктивное реактивное сопротивление .

Объяснение и вывод индуктивной цепи

Схема, содержащая чистую индуктивность, показана ниже:

Принципиальная схема чисто индуктивной цепи

Пусть переменное напряжение, приложенное к цепи, задается уравнением:

В результате через индуктивность протекает переменный ток i, который вызывает в ней ЭДС.Уравнение показано ниже:

ЭДС, наводимая в цепи, равна приложенному напряжению и противоположна ему. Следовательно, уравнение принимает вид

Подставив значение e в уравнение (2), мы получим уравнение как

Интегрируя обе части уравнения (3), мы получим
, где X L = ω L - сопротивление, предлагаемое потоку переменного тока чистой индуктивностью, и называется индуктивным реактивным сопротивлением.

Значение тока будет максимальным при sin (ωt - π / 2) = 1

Следовательно,

Подставляя это значение в I m из уравнения (5) и помещая его в уравнение (4), мы получим

Векторная диаграмма и кривая мощности индуктивного контура

Ток в чисто индуктивной цепи переменного тока отстает от напряжения на 90 градусов.Форма волны, кривая мощности и векторная диаграмма чисто индуктивной цепи показаны ниже

.

Фазорная диаграмма и форма волны чистой индуктивной цепи

Кривые напряжения, тока и мощности показаны синим, красным и розовым цветами соответственно. Когда значения напряжения и тока находятся на пике положительного значения, мощность также является положительной, и аналогично, когда напряжение и ток дают отрицательную форму волны, мощность также становится отрицательной. Это из-за разницы фаз между напряжением и током.

Когда напряжение падает, значение тока изменяется. Когда значение тока является максимальным или пиковым, значение напряжения в этот момент времени будет равно нулю, и, следовательно, напряжение и ток не совпадают по фазе друг с другом на угол 90 градусов.

Векторная диаграмма также показана в левой части осциллограммы, где ток (I m ) отстает от напряжения (V m ) на угол π / 2.

Мощность в чисто индуктивной цепи

Мгновенная мощность в индуктивной цепи определяется по

Следовательно, средняя мощность, потребляемая в чисто индуктивной цепи, равна нулю.

Средняя мощность за одно изменение, то есть за полупериод, равна нулю, так как отрицательный и положительный контур находятся под кривой мощности одинаковы.

В чисто индуктивной цепи в течение первой четверти цикла мощность, подаваемая источником, сохраняется в магнитном поле, созданном вокруг катушки. В следующей четверти цикла магнитное поле уменьшается, и энергия, которая была сохранена в первой четверти цикла, возвращается к источнику.

Этот процесс продолжается в каждом цикле, поэтому в цепи не потребляется мощность.

,

Какова роль конденсатора в цепях переменного и постоянного тока? Электрические технологии

Какова роль конденсатора в цепях переменного и постоянного тока?

Роль конденсатора в цепях переменного тока:

В цепи переменного тока конденсатор меняет свои заряды на противоположные по мере того, как ток изменяется и создает запаздывающее напряжение (другими словами, конденсатор обеспечивает опережающий ток в цепях и сетях переменного тока)

Роль конденсатора в цепях постоянного тока:

В цепи постоянного тока конденсатор, заряженный приложенным напряжением, действует как размыкающий переключатель.

Роль конденсатора в системах переменного и постоянного тока

Давайте объясним подробно, но сначала мы вернемся к основам конденсатора, чтобы обсудить этот вопрос.

Что такое конденсатор?

Конденсатор представляет собой электрическое устройство с двумя выводами, используемое для хранения электрической энергии в виде электрического поля между двумя пластинами. Он также известен как конденсатор, а единица измерения его емкости в системе СИ - Фарад «Ф», где Фарад - это большая единица емкости, поэтому в настоящее время используются микрофарады (мкФ) или нанофарады (нФ).

Конденсатор похож на батарею, поскольку оба хранят электрическую энергию. Конденсатор - гораздо более простое устройство, которое не может производить новые электроны, но накапливает их. Внутри конденсатора клеммы соединены с двумя металлическими пластинами, разделенными диэлектрическим материалом (например, вощеной бумагой, слюдой и керамикой), которые разделяют пластины и позволяют им удерживать противоположные электрические заряды, поддерживая электрическое поле.

Конденсаторы

могут пригодиться для накопления заряда и быстрой разрядки в нагрузку.Проще говоря, конденсатор также работает как небольшая перезаряжаемая батарея. Символ электрического эквивалента для различных типов конденсатора приведен ниже:

Теперь мы знаем концепцию зарядки конденсатора и его структуру, но знаете ли вы, что такое емкость? емкость - это способность конденсатора накапливать в нем заряд. Есть несколько факторов, которые влияют на емкость.

  • Площадь пластины
  • Зазор между пластинами
  • Проницаемость изоляционного материала

Соответствующий пост: Конденсатор и типы конденсаторов | Фиксированный, переменный, полярный и неполярный

Конденсатор имеет широкий спектр применений в электронике , таких как накопление энергии, регулирование мощности, коррекция коэффициента мощности, генераторы и фильтрация.

В этом руководстве мы объясним вам, как можно использовать конденсатор в электронной схеме. Существует три способа подключения конденсатора в электронной схеме:

  • Конденсатор в серии
  • Конденсатор параллельно
  • Конденсатор в цепях переменного тока
  • Конденсатор в цепях постоянного тока

Связанный пост: Конденсаторы MCQ с пояснительными ответами

Как работает конденсатор?
Работа и конструкция конденсатора

Всякий раз, когда на его клеммы подается напряжение (также известный как зарядка конденсатора), ток начинает течь и продолжает течь до тех пор, пока напряжение не появится как на отрицательном, так и на положительном (анодном и положительном) контактах. Катод) пластины становятся равными напряжению источника (Applied Voltage).Эти две пластины разделены диэлектрическим материалом (таким как слюда, бумага, стекло и т. Д., Которые являются изоляторами), который используется для увеличения емкости конденсатора.

Когда мы подключаем заряженный конденсатор к небольшой нагрузке, он начинает подавать напряжение (накопленную энергию) на эту нагрузку, пока конденсатор полностью не разрядится.

Конденсаторы бывают разных форм, и их значение измеряется в фарадах (Ф). Конденсаторы используются как в системах переменного, так и постоянного тока (мы обсудим это ниже).

Емкость (C):

Емкость - это количество электрического заряда, перемещаемого в конденсаторе (конденсаторе), когда к его клемме подключен источник питания на один вольт.

Математически,

Уравнение емкости:

C = Q / V

Где,

  • C = емкость в фарадах (F)
  • Q = электрический заряд 41 в кулонах В = Напряжение в вольтах

Мы не будем вдаваться в подробности, потому что наша основная цель этого обсуждения - объяснить роль и применение / использование конденсаторов в системах переменного и постоянного тока.Чтобы понять эту базовую концепцию, мы должны понимать основные типы конденсаторов, относящиеся к нашей теме (поскольку существует много типов конденсаторов, и мы обсудим типы конденсаторов позже в другом посте, потому что это не связано с вопросом).

Похожие сообщения:

Серийные конденсаторы

Как последовательно соединить конденсаторы?

Последовательно ни один конденсатор не подключен напрямую к источнику. Чтобы соединить их последовательно, вам необходимо соединить их встык, как показано на изображении ниже:

При последовательном соединении конденсаторов общая емкость уменьшается.Следовательно, соединение выполняется последовательно, поэтому ток через конденсаторы будет одинаковым. Кроме того, заряд, накопленный пластиной конденсатора, будет таким же, потому что он исходит от пластины соседнего конденсатора.

Следовательно,

I T = I 1 + I 2 + I 3 +… + I n

и

Q T + Q 2 + Q 3 +… + Q n

Теперь, чтобы найти значение емкости вышеуказанной схемы, мы применим Закон Кирхгофа о напряжении (KVL), тогда у нас будет

V T = V C1 + V C2 + V C3

Как мы знаем, Q = CV

И V = Q / C

Итак,

(Q / C T ) = (Q / C 1 ) + (Q / C 2 ) + (Q / C 3 )

Следовательно,

1 / C T = (1 / C 1 ) + (1 / C 2 ) + (1 / C 3 )

Для n th no.конденсатора, соединенного последовательно,

Для двух последовательно соединенных конденсаторов формула будет

C T = (C1 x C2) / (C1 + C2)

Теперь вы можете найти емкость приведенная выше схема, используя формулу,

Здесь C1 = 10 мкФ и C2 = 4,7 мкФ

Итак, C T = (10 x 4,7) / (10 + 4,7)

C T = 47 / 14,7

C T = 3,19 мкФ

Параллельно конденсаторов

Как подключить конденсаторы параллельно?

Параллельно каждый конденсатор напрямую подключен к источнику, как вы можете видеть на рисунке ниже,

При параллельном подключении конденсаторов общая емкость равна сумме всех емкостей конденсаторов.Поскольку верхняя и нижняя пластины всех конденсаторов соединены вместе, из-за этого площадь пластины также увеличивается.

Общий ток в параллельной цепи будет равен току на каждом конденсаторе.

Применяя закон Кирхгофа,

I T = I 1 + I 2 + I 3

Теперь ток через конденсатор выражается как,

I = C (dV / dt)

Итак,

Решив приведенное выше уравнение

C T = C 1 + C 2 + C 3

And, для n th no.конденсатора, соединенного последовательно,

C T = C 1 + C 2 + C 3 +… + C n

Теперь вы можете определить емкость цепи, используя приведенную выше формулу,

Здесь C 1 = 10 мкФ и C 2 = 1 мкФ

Итак, C T = 10 мкФ + 1 мкФ

C T = 11 мкФ

Связанные сообщения:

Полярный и неполярный конденсатор

Неполярный конденсатор: (Используется как в системах переменного, так и постоянного тока)

Неполярные конденсаторы могут использоваться как в системах переменного, так и постоянного тока.Их можно подключать к источнику питания в любом направлении, и их емкость не зависит от смены полярности.

Полярный конденсатор: (используется только в цепях и системах постоянного тока)

Конденсаторы этого типа чувствительны к их полярности и могут использоваться только в системах и сетях постоянного тока. Конденсаторы Polar не работают в системе переменного тока из-за смены полярности после каждого полупериода питания переменного тока.

Типы конденсаторов: полярные и неполярные конденсаторы с символами

Роль конденсаторов в цепях переменного тока

Конденсатор имеет множество применений в системах переменного тока, и ниже мы обсудим несколько вариантов использования конденсаторов в сетях переменного тока.

Бестрансформаторный источник питания:

Конденсаторы используются в бестрансформаторных источниках питания. В таких схемах конденсатор включен последовательно с нагрузкой, потому что мы знаем, что конденсатор и катушка индуктивности в чистом виде не потребляют мощность. Они просто берут мощность в одном цикле и возвращают ее в другом цикле на нагрузку. В этом случае он используется для снижения напряжения с меньшими потерями мощности.

Асинхронные двигатели с расщепленной фазой:

Конденсаторы также используются в асинхронных двигателях для разделения однофазного источника питания на двухфазный источник питания для создания вращающегося магнитного поля в роторе для захвата этого поля.Этот тип конденсатора в основном используется в бытовых водяных насосах, вентиляторах, кондиционерах и многих устройствах, которым для работы требуется как минимум две фазы.

Коррекция и улучшение коэффициента мощности:

Есть много преимуществ улучшения коэффициента мощности. В трехфазных энергосистемах конденсаторная батарея используется для подачи реактивной мощности на нагрузку и, следовательно, повышения коэффициента мощности системы. Конденсаторная батарея устанавливается после точного расчета. По сути, он вырабатывает реактивную мощность, которая ранее передавалась из энергосистемы, поэтому снижает потери и повышает эффективность системы.

Конденсаторы в цепи переменного тока

Как подключить конденсатор в цепи переменного тока?

В цепи постоянного тока конденсатор заряжается медленно, пока напряжение зарядки конденсатора не сравняется с напряжением питания. Кроме того, в этом состоянии конденсатор не позволяет току проходить через него после полной зарядки.

И, когда вы подключаете конденсатор к источнику переменного тока, он постоянно заряжается и разряжается из-за постоянного изменения уровней напряжения.Емкость в цепях переменного тока зависит от частоты подаваемого входного напряжения. Кроме того, если вы видите векторную диаграмму идеальной цепи конденсатора переменного тока, вы можете заметить, что ток опережает напряжение на 90 °.

В цепи конденсатора переменного тока ток прямо пропорционален скорости изменения подаваемого входного напряжения, которая может быть выражена как:

I = dQ / dt

I = C (dV / dt)

Теперь мы рассчитаем емкостное реактивное сопротивление в цепи переменного тока .

Как мы знаем, I = dQ / dt и Q = CV

И входное напряжение переменного тока в приведенной выше схеме будет выражено как,

V = V m Sin wt

Итак, I m = d (CV m Sin wt ) / dt

I m = C * V m Cos wt * w (после дифференцирования)

I m = wC V m Sin (wt + π / 2)

At, w = 0, Sin (wt + π / 2) = 1

Следовательно,

I m = wCV m

V m / I m = 1 / wC (где w = 2πf и V m / I m = X c )

Емкостное реактивное сопротивление (X c ) =

Теперь, чтобы вычислить емкостное реактивное сопротивление указанной выше цепи,

Xc = 1 / 2π (50) (10)

Xc = 3183.09 Ом

Связанный пост: В чем разница между батареей и конденсатором?

Роль конденсаторов в цепях постоянного тока

Регулировка мощности:

В системах постоянного тока конденсатор используется в качестве фильтра (в основном). Его наиболее распространенное использование - преобразование источника переменного тока в постоянный при выпрямлении (например, в мостовом выпрямителе). Когда мощность переменного тока преобразуется в колеблющуюся (с пульсациями, то есть не в устойчивом состоянии с помощью схем выпрямителя) мощность постоянного тока (пульсирующая мощность постоянного тока) для сглаживания и фильтрации этих пульсаций и флуктуаций используется полярный конденсатор постоянного тока.Его значение рассчитывается точно и зависит от напряжения в системе и потребляемого тока нагрузки.

Конденсатор развязки:

Конденсатор развязки используется, где мы должны развязать две электронные схемы. Другими словами, шум, создаваемый одной схемой, заземлен разделительным конденсатором и не влияет на работу другой схемы.

Конденсатор связи:

Как мы знаем, Конденсатор блокирует постоянный ток и позволяет переменному току проходить через него (мы обсудим это в следующем сеансе, как это происходит).Таким образом, он используется для разделения сигналов переменного и постоянного тока (также используется в схемах фильтров для той же цели). Его значение рассчитывается таким образом, что его реактивное сопротивление минимизируется на основе частоты, которую мы хотим передать через него. Конденсатор связи также используется в фильтрах (схемах устранения пульсаций, таких как RC-фильтры) для разделения сигналов переменного и постоянного тока и удаления пульсаций из пульсирующего напряжения питания постоянного тока для преобразования его в чистое переменное напряжение после выпрямления.

Вы также можете прочитать:

.

Смотрите также