Zawartość
- TL; DR (Too Long; Didnt Read)
- Obliczanie amplitudy na podstawie prawa Ohma
- Obliczanie zmieniających się prądów
- Obliczanie amplitudy z obwodu
- Zmierz napięcie za pomocą oscyloskopu
- Przekształć pomiar napięcia na prąd
Za każdym razem, gdy poruszają się elektrony, powstaje prąd. W rzeczywistości obecne środki mierzą ten ruch; w szczególności jest to ładunek, który porusza się podzielony przez czas potrzebny do poruszenia się (lub, jeśli wziąłeś rachunek różniczkowy, jest to pochodna ładunku w odniesieniu do czasu). Czasami prąd jest stały, jak w prostym obwodzie. Innym razem prąd zmienia się w miarę upływu czasu, jak w obwodzie RLC (obwód z rezystorem, cewką i kondensatorem). Niezależnie od obwodu możesz obliczyć amplitudę prądu na podstawie równania lub na podstawie bezpośrednich pomiarów właściwości obwodu.
TL; DR (Too Long; Didnt Read)
Równanie prądu w obwodzie z kondensatorem lub induktorem wynosi I = Asin (Bt + C) lub I = Acos (Bt + C), gdzie A, B i C są stałymi.
Obliczanie amplitudy na podstawie prawa Ohma
Równanie prądu prostego obwodu to prawo Ohma, I = V ÷ R, gdzie I to prąd, V to napięcie, a R to rezystancja. W tym przypadku amplituda prądu pozostaje taka sama i wynosi po prostu V ÷ R.
Obliczanie zmieniających się prądów
Równanie prądu w obwodzie z kondensatorem lub induktorem powinno mieć postać I = Asin (Bt + C) lub I = Acos (Bt + C), gdzie A, B i C są stałymi.
Możesz mieć inne równanie, które obejmuje wiele zmiennych. W takim przypadku rozwiąż dla prądu, który powinien dać równanie w jednej z powyższych postaci. Niezależnie od tego, czy równanie jest wyrażone w postaci sinusa, czy cosinusa, współczynnik A jest amplitudą prądu. (B to częstotliwość kątowa, a C to przesunięcie fazowe).
Obliczanie amplitudy z obwodu
Ustaw obwód zgodnie z potrzebami i podłącz go równolegle do oscyloskopu. Powinieneś zobaczyć krzywą sinusoidalną na oscyloskopie; sygnał reprezentuje napięcie w obwodzie.
Zmierz napięcie za pomocą oscyloskopu
Policz liczbę pionowych linii siatki, zwanych podziałami, na oscyloskopie od środka fali do jej szczytu. Teraz sprawdź ustawienie „woltów na podział” na oscyloskopie. Pomnóż to ustawienie przez liczbę działów, aby określić napięcie na szczycie. Na przykład, jeśli szczyt znajduje się 4 działki powyżej środka wykresu, a oscyloskop jest ustawiony na 5 V na podział, wówczas napięcie szczytowe wynosi 20 woltów. To napięcie szczytowe jest amplitudą napięcia.
Znajdź częstotliwość kątową fali. Najpierw policz liczbę poziomych linii / podziałów siatki potrzebnych do ukończenia jednego okresu. Sprawdź ustawienie „sekund na podziałkę” na oscyloskopie i pomnóż je przez liczbę podziałów, aby określić okres fali. Na przykład, jeśli okres wynosi 5 podziałów, a oscyloskop jest ustawiony na 1 ms na podział, wówczas okres wynosi 5 ms lub 0,005 s.
Weźmy odwrotność okresu i pomnóż tę odpowiedź przez 2π (π≈3,1416). To twoja częstotliwość kątowa.
Przekształć pomiar napięcia na prąd
Zamień amplitudę napięcia na amplitudę prądu. Równanie użyte do konwersji będzie zależeć od tego, jakie elementy masz w obwodzie. Jeśli masz tylko generator i kondensator, pomnóż napięcie przez częstotliwość kątową i przez pojemność. Jeśli masz tylko generator i induktor, podziel napięcie przez częstotliwość kątową i indukcyjność. Bardziej skomplikowane obwody wymagają bardziej skomplikowanych równań.