전자일기

수동 장치다른 전기 신호를 통해 전류를 제어할 수 없는 구성 요소를 수동 장치라고 합니다. 저항기 , 커패시터 , 인덕터 , 변압기 , 심지어 다이오드 도 모두 수동 장치로 간주됩니다.활성 장치능동 소자는 전기적 전하 흐름(전기 제어 전기)을 전기적으로 제어할 수 있는 모든 유형의 회로 구성 요소입니다. 회로가 적절하게 전자 라고 불리려면 최소한 하나의 능동 소자를 포함해야 합니다. 능동 소자에는 진공관 , 트랜지스터 , 실리콘 제어 정류기(SCR) 및 TRIAC이 포함되지만 이에 국한되지 않습니다 .포화형 리액터는 DC 전류 로 AC 전류를 제어할 수 있으므로 능동 장치로 정의할 수 있는 사례가 있을 수 있지만 , 저는 그렇게 언급되는 것을 들어본 적이 없습니다. 이러한 각 능동 장치의 작동은 이 권의..

소개Lessons In Electric Circuits 시리즈의 세 번째 권은 전기 회로와 전자 회로 간의 전환이 형식적으로 교차된다는 점에서 이전 두 권과 다릅니다 . 전기 회로는 전도성 전선 과 기타 장치를 연결하여 균일한 전하 흐름이 발생합니다. 전자 회로는 전압이나 전류와 같은 다른 전기 신호에 의해 전하 흐름에 대한 제어 수단이 행사된다는 점에서 전기 회로에 새로운 차원을 더합니다 .전자 회로그 자체로 전기 회로를 공부하는 학생에게는 전하 흐름의 제어가 새로운 것이 아닙니다. 스위치는 전하의 흐름을 제어하고, 가변 저항(레오스타트)으로 연결된 경우 전위차계도 마찬가지입니다. 이 시점에서는 스위치 나 전위차계가 새로운 경험이 아닐 것입니다. 따라서 전기에서 전자로의 전환을 나타내는 임계값은 회로에..

도파관 은 속이 빈 금속 튜브로 구성된 특수한 형태의 전송선입니다. 튜브 벽은 분산 인덕턴스를 제공하는 반면 튜브 벽 사이의 빈 공간은 분산 커패시턴스를 제공합니다. 파장 가이드는 동축 케이블보다 더 낮은 손실로 마이크로파 에너지를 전달합니다. 도파관은 파장이 도파관의 단면적 치수에 근접하는 매우 높은 주파수의 신호에만 실용적입니다. 이러한 주파수 아래에서는 도파관이 전기 전송선으로 쓸모가 없습니다.전송선으로서의 도파관의 사용그러나 전송선으로 기능할 때 도파관은 제조 및 유지관리 측면에서 2선 케이블(특히 동축 케이블)보다 상당히 간단합니다.단일 도체(도파관의 "쉘")만 있으므로 도체 간 적절한 간격이나 유전체 재료의 일관성에 대한 우려가 없습니다. 도파관의 유일한 유전체는 공기이기 때문입니다.도파관의 ..

개방 또는 단락 전송선의 공진 주파수 지점에서 정상파는 특이한 효과를 생성합니다. 신호 주파수가 정확히 1/2파 또는 그 배수가 선의 길이와 일치할 때 소스는 부하 임피던스를 그대로 "봅니다".다음 그림은 1/2 및 1 파장 주파수에서 작동하는 개방 회로선을 보여줍니다. 소스는 열린 것을 보고, 이는 반파장 선의 끝과 같습니다. 소스는 열린 부분을 보고, 이는 전체 파장의 끝과 동일합니다(2x 반파장선). 어느 경우든, 선은 양쪽 끝에 전압 안티노드가 있고, 양쪽 끝에 전류 노드가 있습니다. 즉, 선의 양쪽 끝에 최대 전압과 최소 전류가 있는데, 이는 개방 회로의 조건에 해당합니다.이러한 조건이 회선의 양쪽 끝에서 존재한다는 사실은 회선이 소스 끝에서 종단 임피던스를 충실하게 재생산한다는 것을 알려줍니다..

전송선과 부하 사이에 임피던스가 일치하지 않을 때마다 반사가 발생합니다. 입사 신호가 연속적인 AC 파형 인 경우 이러한 반사는 더 많은 입사 파형과 섞여 정상파라고 하는 정상 파형을 생성 합니다 .다음 그림은 삼각형 모양의 입사 파형이 선의 종결되지 않은 끝에 도달했을 때 거울상 반사로 바뀌는 방식을 보여줍니다. 이 설명 시퀀스의 전송선은 단순성을 위해 한 쌍의 전선이 아닌 단일의 두꺼운 선으로 표시됩니다.입사파는 왼쪽에서 오른쪽으로 이동하는 반면 반사파는 오른쪽에서 왼쪽으로 이동하는 것으로 표시됩니다. (아래 그림) 입사파는 종료되지 않은 송전선의 끝에서 반사됩니다. 두 파형을 합치면 선의 길이를 따라 세 번째의 고정 파형이 생성됩니다. (아래 그림) 입사파와 반사파의 합은 정상파입니다. 사실, 이 ..

DC 및 저주파 AC 회로에서 병렬선의 특성 임피던스 는 일반적으로 무시됩니다. 여기에는 계측 회로에서 동축 케이블을 사용하는 것이 포함되며, 이는 종종 흩어진 전기 및 자기장 으로 인해 유도된 "노이즈"로 인해 약한 전압 신호가 손상되는 것을 방지하기 위해 사용됩니다 .이는 회로의 중요 신호의 파형이나 펄스 주기와 비교했을 때 선에서 반사가 발생하는 시간 간격이 비교적 짧기 때문입니다.마지막 섹션에서 살펴본 것처럼 전송선이 DC 전압원에 연결되면 전송선은 입사 펄스가 회선 끝에 도달하고 반사 펄스로 다시 전원으로 돌아오는 동안만 회선의 특성 임피던스와 값이 같은 저항기처럼 작동합니다.그 시간(마지막 예의 1마일 길이의 동축 케이블의 경우 짧은 16.292µs) 이후 소스는 종단 임피던스만을 "봅니다"...

무한 길이의 전송선은 흥미로운 추상화이지만 물리적으로 불가능합니다. 모든 전송선은 어느 정도 유한한 길이를 가지고 있으며, 따라서 무한선과 정확히 동일하게 동작하지 않습니다.몇 년 전 오옴 계로 측정한 50Ω "RG-58/U" 케이블이 무한히 길었다면 실제로 내부 및 외부 도체 사이의 50Ω 저항을 측정할 수 있었을 것입니다. 하지만 길이가 무한하지 않았기 때문에 "개방"(무한 저항)으로 측정되었습니다.그럼에도 불구하고 전송선의 특성 임피던스 정격은 제한된 길이를 다룰 때에도 중요합니다. 특성 임피던스에 대한 오래된 용어는 서지 임피던스 로, 제가 설명적 가치 때문에 좋아하는 용어입니다 .과도 전압("서지")이 전송선 끝에 적용되면, 선은 서지 전압 크기를 선의 서지 임피던스로 나눈 값에 비례하는 전류를..

무한 길이의 평행선하지만 무한한 길이 의 평행선 세트가 있고 끝에 램프가 없다고 가정해 보자. 스위치를 닫으면 어떻게 될까? 전선 끝에 더 이상 부하가 없으므로 이 회로는 열려 있다. 전류가 전혀 없을까? (아래 그림)무한한 전송선을 구동합니다. 이 "사고 실험"에서 초전도체를 사용하여 와이어 저항을 피할 수 있음에도 불구하고 와이어 길이를 따라 커패시턴스를 제거할 수는 없습니다. 절연 매체로 분리된 모든 도체 쌍은 해당 도체 사이에 커패시턴스를 생성합니다. (아래 그림)도체 사이의 부유 전기 용량을 보여주는 등가 회로. 두 도체 사이에 인가된 전압은 그 도체 사이에 전기장을 생성합니다 . 에너지는 이 전기장에 저장되고, 이 에너지 저장은 전압 변화에 대한 반대를 초래합니다. 전압 변화에 대한 커패시턴스..

스위치로 제어되는 간단한 1개 배터리, 1개 램프 회로가 있다고 가정해 보겠습니다. 스위치를 닫으면 램프가 즉시 켜집니다. 스위치를 열면 램프가 즉시 어두워집니다. (아래 그림) 램프가 스위치에 즉시 반응하는 것 같습니다. 사실 백열전구는 충분한 전류를 공급 받아 필라멘트가 예열되고 빛을 내는 데 시간이 걸리므 로 효과는 즉각적이지 않습니다. 그러나 제가 집중하고 싶은 것은 램프 필라멘트의 응답 시간이 아니라 전류 자체의 즉각성입니다.모든 실제적인 목적을 위해 스위치 동작의 효과는 램프의 위치에서 즉각적입니다. 전하 캐리어가 전선을 통해 매우 느리게 이동하지만, 전하 캐리어가 서로를 밀어내는 전반적인 효과는 빛의 속도(초당 약 186,000마일 ! )로 발생합니다.하지만 램프에 전력을 공급하는 전선의 길..

전기에 대한 탐구 초기에 저는 외부 덮개를 따라 "50옴"이라는 라벨이 인쇄된 동축 케이블을 발견했습니다(아래 그림). 동축 케이블은 단일 도체로 이루어진 2도체 케이블 로 , 땋은 전선 재킷으로 둘러싸여 있으며, 두 도체를 분리하는 플라스틱 절연 재료가 있습니다.따라서 외부(브레이디드) 도체는 내부(단일 와이어) 도체를 완전히 둘러싸고 있으며, 두 도체는 케이블 전체 길이에 걸쳐 서로 절연되어 있습니다. 이러한 유형의 케이블은 외부 간섭으로부터 이러한 신호를 차폐하는 뛰어난 능력으로 인해 약한(저 진폭 ) 전압 신호를 전달하는 데 자주 사용됩니다. 동축 케이블 구조. 저는 이 동축 케이블에 붙은 "50옴" 라벨에 의아해했습니다. 비교적 두꺼운 플라스틱 층으로 서로 절연된 두 도체가 어떻게 50옴의 저항..