Основы электротехники

Резистор — элемент электрической цепи, играющий роль активного сопротивления электрическому току. В электронной аппаратуре используются для создания необходимого режима работы активных и нелинейных элементов схемы. Дискретные резисторы (оформленные в виде отдельных деталей) классифицируются по назначению, виду вольт - амперной характеристики, по способу монтажа, характеру изменения сопротивления в зависимости от окружающей температуры, конструкции, материала, технологии изготовления.

С практической точки зрения, наиболее важные параметры обычного резистора - это номинальная величина его сопротивления, и номинальная тепловая мощность, рассеиваемая длительное время, без значительных измененений характеристик и целостности конструкции.

В России приняты следующие принципы графические обозначения резисторов на схемах: 

Постоянный резистор без указания номинальной мощности рассеивания.
Постоянный резистор номинальной мощностью рассеивания 0,05 Вт.
Постоянный резистор номинальной мощностью рассеивания 0,125 Вт.
Постоянный резистор номинальной мощностью рассеивания 0,25 Вт.
Постоянный резистор номинальной мощностью рассеивания 0,5 Вт.
Постоянный резистор номинальной мощностью рассеивания 1 Вт.
Постоянный резистор номинальной мощностью рассеивания 2 Вт.
Постоянный резистор номинальной мощностью рассеивания 5 Вт.
Постоянный резистор номинальной мощностью рассеивания 10 Вт.

 

Классификация резисторов.

Резисторы, как и некоторые другие элементы электроники, можно разделить по назначению на две группы. 
1. Резисторы общего назначения. 
Основная масса выпускаемых в мире радиодеталей - это резисторы общего назначения. Электронные схемы подавляющего большинства бытовых устройств широкого употребления (компьютеров, телевизоров, муз.центров и. т. д.), собраны с использованием таких резисторов. Резисторы одного и того же номинала, имеют разброс сопротивлений. Значение возможного отклонения от номинала указывается в процентах и называется - точностью. Резисторы общего назначения изготавливаются с точностью ±20 %, ±10 %, ±5 %.

2. Резисторы специального назначения - применяются в электронных схемах малосерийного и уникального промышленного оборудования, оборудования для научных лабораторий, в космической и военной областях. Это высокоомные резисторы, с величиной сопротивления до десятков Гом, высоковольтные - расcчитанные для работы с напряжениями порядка десятков киловольт, прецизионные - с точностью номинала до сотых процента.
Высокочастотные резисторы имеют очень малые значения собственной индуктивности и емкости, применяются для оборудования, работающего на частотах свыше 1 Ггерц.

Постоянные резисторы.

Название - постоянные резисторы, говорит за себя - значение их номинального сопротивления не изменяется(не должно меняться) в течении их эксплуатации.
Конструкция и материалы.
1. Проволочные резисторы - состоят конструктивно из провода, изготовленного из металла или сплава высокого удельного сопротвления, намотанного на каркас, как правило - керамический. Недостаток таких резисторов - довольно большая собственная индуктивность, достоинство- высокая точность номинала. 

Плёночные металлические резисторы - изготавливаются напылением металла с высоким удельным сопротивлением на керамическое основание. 
Является наиболее распространённым типом резисторов.

Угольные резисторы. Бывают плёночными и объёмными. Используют высокое удельное сопротивление графита.

Интегральный резистор - полупроводниковый. В зависимости от степени легирования, полупроводники способны изменять величину удельного сопротивления в весьма широких пределах.
Основной недостаток таких резисторов - большая нелинейность вольт-амперной характеристики.
Используются в составе интегральных микросхем, где применить другие типы резисторов невозможно или не технологично.

Переменные резисторы.

Конструктивно, переменные резисторы состоят из токопроводящей поверхности с двумя омическими контактами, по сути - открытого плоскостного постоянного резистора, проволочного или угольного, и скользящего по ней контакта - токосъемника.

Величину электрического сопротивления переменного резистора можно плавно изменять, от нуля, до номинального значения. Это достигается за счет перемещения скользящего контакта по токопроводящей поверхности.

На рисунке ниже, изображен переменный резистор без задней крышки и его схемное обозначение.

Предназначение подстроечных резисторов - точная настройка режимов работы электронных устройств. Причем, положение настройки как правило, не изменяется в течении всего дальнейшего срока эксплуатации устройства. Поэтому, устройство привода перемещения скользящего контакта приспособлено для регулирования с помощью отвертки, а к прочности проводящего слоя не прилагается особых требований.

Регулировочные резисторы предназначенны для регулярного применения - например, для изменения уровня громкости звуковоспроводящих устройств.
Их механические свойства должны соответствовать особым требованиям - проводящий слой, по которому скользит токосьемник должен отличаться особой устойчивостью к механическому воздействию. Привод для перемещения скользящего контакта снабжается удлиненной ручкой, для большего удобства в эксплуатации.

Существуют определенные числовые ряды, согласно которым в массовом производстве устанавливаются значения сопротивления. Ряд Е6 1,0  1,5  2,2  3,3  4,7  6,8. 
Первые две цифры номинала резистора ряда Е6 выбираются из этих чисел. Резистор этого ряда может быть например, 2,2 кОма или 22 Ома, или 2,2 мОма. 
Используют также ряды Е12 и Е24. Ряд Е12 - 1,0  1,2  1,5  1,8  2,2  2,7  3,3  3,9  4,7  5,6  6,8  8,2 
Ряд Е24 - 1,0  1,1  1,2  1,3   1,5  1,6  1,8  2,0  2,2  2,4 2,7  3,0  3,3  3,6  3,9  4,3  4,7  5,1  5,6  6,2  6,8  7,5  8,2  9,1
Резисторы, выпускаемые промышленностью характеризуются также определённым значением максимальной рассеиваемой мощности (выпускаются резисторы мощностью 0,125Вт 0,25Вт 0,5Вт ,1Вт ,2Вт ,5Вт)

Число-буквенная маркировка резисторов

При указании значения сопротивления резистора вместо десятичной запятой пишут букву, соответствующую единицам измерения (К — для килоомов, М — для мегаомов, E или R для единиц Ом).При этом, любой номинал отображается максимум - тремя символами. Например 5K6 обозначает резистор, сопротивлением 5,6 кОм, 1R0 — 1 Ом, М210 - 210кОм (0,21МОм) и т. д.

Резисторы с цветовой маркировкой.

Считается,что применение цветовой маркировки имеет ряд преимуществ, по сравнению с цифро-буквенной. Легче наносить номиналы на резисторы особо миниатюрного размера, внедрить автоматизацию сборки и. т. д. По личному мнению автора, если нужно узнать только сопротивление такого резистора, можно просто померить его, с помощью мультиметра (рекомендую).
Но цветовая маркировка кроме номинального сопротивления резистора, содержит в себе и другую информацию.
Итак: В первую очередь, необходимо определить - с какого конца резистора вести отсчет полосок. В резисторах советского образца первая полоска смещена ближе к краю. В современных резисторах с четырехполосной маркировкой, серебряная или золотая полоска расположена в конце ряда, обозначая соответственно - точность,10% или 5%.

Для резисторов с точностью 20 % используют маркировку с тремя полосками, Для очень точных резисторов применяется маркировка с пятью или шестью полосками. Первые две полоски означают первые два знака номинала. Если полосок 3 или 4, третья полоска означает множитель, на который умножается число, состоящее из двух цифр, указанное первыми двумя полосками.

Если полосок 4, последняя указывает точность резистора. Если полосок 5, первые три полоски означают первые три знака номинала сопротивления, четвёртая — десятичный множитель, пятая — точность.

Если есть шестая полоска, то она может указывать либо температурный коэффициент либо - надежность резистора в процентах на тысячу часов работы. В последнем случае, она должна быть заметно шире остальных пяти полосок. Шестая полоска, если она есть, указывает температурный коэффициент сопротивления (ТКС). Если эта полоска в 1,5 раза шире остальных, то она указывает надёжность резистора (% отказов на 1000 часов работы)

 

Цветовая кодировка резисторов

 

Цвет	как число	как десятичный множитель	как точность в %	как ТКС в ppm/°C	как % отказов
серебристый	—	«0,01»	±10	—	—
золотой	—	«0,1»	±5	—	—
чёрный	0	1	—	—	—
коричневый	1	«10»	±1	100	1 %
красный	2	«100»	±2	50	0,1 %
оранжевый	3	«1000»	—	15	0,01 %
жёлтый	4	«10 000»	—	25	0,001 %
зелёный	5	«100 000»	±0,5	—	—
синий	6	«1 000 000»	±0,25	10	—
фиолетовый	7	«10 000 000»	±0,1	5	—
серый	8	«100 000 000»	—	—	—
белый	9	«1 000 000 000»	—	1	—
отсутствует	—	—	±20 %	—	—

Например,если резистор промаркирован четырью полосами:

красная, чёрная, красная и серебряная,

то первые две полоски означают 20,

третья 100,

четвёртая означает точность - 10 %.

Значит сопротивление резистора 20·100 Ом =2 кОм, точность ±10 %.

 

 

Электроника шаг за шагом - Электрический ток  

Электроника шаг за шагом - Сопротивление и резисторы

 

 

Резисторы 

Электроника шаг за шагом - Конденсаторы

Электрические конденсаторы служат для накопления электроэнергии. Простейший конденсатор состоит из двух металлических пластин - обкладок и диэлектрика находящегося между ними. Если к конденсатору подключить источник питания, то на обкладках возникнут разноименные заряды и появится электрическое поле притягивающее их на встречу, друг к другу. Эти заряды остаются после отключения источника питания, энергия сохраняется в электрическом поле между обкладками.

 

 

Емкость конденсатора зависит от площади обкладок, расстояния между ними, а также величины электрической проницаемости диэлектрика, расположенного между ними - свойства присущего любому диэлектрику. Проще всего рассчитывается емкость плоского конденсатора. Если линейные размеры пластин-обкладок значительно превышают расстояние между ними то справедлива формула:

C= e₀*S/d

e₀ - это величина электрической проницаемости диэлектрика, расположенного между обкладками.
S - площадь одной из обкладок(в метрах).
d - расстояние между обкладками(в метрах).
C - величина емкости в фарадах.

Что такое фарада? У конденсатора емкостью в одну фараду, напряжение между обкладками поднимается на один вольт, при получении электрической энергии количеством в один кулон. Такое количество энергии протекает через проводник в течении одной секунды, при токе в 1 ампер. Свое название фарада получила в честь знаменитого английского физика - М. Фарадея.
1 Фарада - это очень большая емкость. В обыденной практике используют конденсаторы гораздо меньшей емкости и для обозначения применяются производные от фарады: 
1 Микрофарада - одна миллионная часть фарады.10^-6 
1 нанофарада - одна миллиардная часть фарады. 10^-9 
1 пикофарада -10 ^-12 фарады.

На электрической схеме конденсаторы обозначаются в виде двух стилизованных обкладок.

Таким образом обозначаются подстроечные конденсаторы и конденсаторы переменной емкости.

Конструкция этих приборов позволяет им плавно изменять емкость, путем механического изменения расстояния между обкладками.
Отличие их между собой в том, что переменные конденсаторы предназначены для многократного изменения емкости в ходе работы устройств а подстроечные - для однократной настройки, в ходе первоначальной наладки.

Конденсаторы применяются для сглаживания пульсаций, как средство межкаскадной связи в усилителях переменных сигналов, фильтрации помех, настройки колебательных контуров, в качестве аварийных источников питания и. т. д. Электрические характеристики конденсаторов зависят от их конструкции и свойств применяемых материалов.

Выбирая конденсаторы для разработки конкретного устройства необходимо учитывать следующие параметры:
а) Требуемое значение емкости конденсатора (мкФ, нФ, пФ). 
б) Рабочее напряжение конденсатора (то максимальное значение напряжения, при котором конденсатор может работать длительно без изменения своих параметров). 
в) Требуемую точность (возможный разброс значений емкости конденсатора). 
г) температурный коэффициент емкости (зависимость емкости конденсатора от температуры окружающей среды), 
д) стабильность конденсатора, 
е) ток утечки диэлектрика конденсатора при номинальном напряжении и данной температуре. (Может быть указано сопротивление диэлектрика конденсатора.) 

В табл. 1 - 3 приведены основные характеристики конденсаторов различных типов.

Таблица 1.
Характеристики керамических, электролитических конденсаторов и конденсаторов на основе металлизированной пленки.

Параметр конденсатора	Тип конденсатора
	Керамический	Электролитический	На основе металлизированной пленки
Диапазон изменения емкости конденсаторов	От 2,2 пФ до 10 нФ	От 100 нФ до 68000 мкФ	1 мкФ до 16 мкФ
Точность (возможный разброс значений емкости конденсатора), %	± 10 и ±20	±10 и ±50	±20
Рабочее напряжение конденсаторов, В	50 - 250	6,3 - 400	250 - 600
Стабильность конденсатора	Достаточная	Плохая	Достаточная
Диапазон изменения температуры окружающей среды, оС	От -85 до +85	От -40 до +85	От -25 до +85

В керамических конденсаторах диэлектриком является высококачественная керамика: ультрафарфор,тиконд,ультрастеатит и др. Обкладкой служит слой серебра, нанесенный на поверхность. Керамические конденсаторы применяются в разделительных цепях усилителей высокой частоты.

 

 

В электролитических полярных конденсаторах диэлектриком служит слой оксида, нанесенный на металлическую фольгу. Другая обкладка образуется из пропитанной электролитом бумажной ленты.

 

 

Электролитические конденсаторы отличаются большой емкостью, при относительно малых размерах. Эта их особенность определяется тем, что толщина оксида - диэлектрика очень мала.

При включении электролитических конденсаторов в цепь, необходимо соблюдать полярность. В случае нарушения полярности, такие конденсаторы взрываются. Что бы полностью избежать возможности взрыва, некоторые модели снабжаются предохранительными клапанами. Область применения электролитических конденсаторов - разделительные цепи усилителей звуковой частоты, сглаживающие фильтры источников питания постоянного тока.

Конденсаторы на основе металлизированной пленки применяются в высоковольтных источниках электропитания.

 

Таблица 2. 
Характеристики слюдяных конденсаторов и конденсаторов на основе полиэстера и полипропилена.

Параметр конденсатора	Тип конденсатора
	Слюдяной	На основе полиэстера	На основе полипропилена
Диапазон изменения емкости конденсаторов	От 2,2 пФ до 10 нФ	От 10 нФ до 2,2 мкФ	От 1 нФ до 470 нФ
Точность (возможный разброс значений емкости конденсатора), %	± 1	± 20	± 20
Рабочее напряжение конденсаторов, В	350	250	1000
Стабильность конденсатора	Отличная	Хорошая	Хорошая
Диапазон изменения температуры окружающей среды, оС	От -40 до +85	От -40 до +100	От -55 до +100

Слюдяные конденсаторы изготавливаются путем прокладывания между обкладками из фольги слюдяных пластин, или наоборот - металлизацией слюдяных пластин. Слюдяные конденсаторы находят применение в звуковоспроизводящих устройствах, фильтрах высокочастотных помех и генераторах. Конденсаторы на основе полиэстера - это конденсаторы общего назначения, а конденсаторы на основе полипропилена применяются в высоковольтных цепях постоянного тока.

 

 

Таблица 3.
Характеристики слюдяных конденсаторов на основе поликарбоната, полистирена и тантала.

 

Параметр конденсатора	Тип конденсатора
	На основе поликарбоната	На основе полистирена	На основе тантала
Диапазон изменения емкости конденсаторов	От 10 нФ до 10 мкФ	От 10 пФ до 10 нФ	От 100 нФ до 100 мкФ
Точность (возможный разброс значений емкости конденсатора), %	± 20	± 2,5	± 20
Рабочее напряжение конденсаторов, В	63 - 630	160	6,3 - 35
Стабильность конденсатора	Отличная	Хорошая	Достаточная
Диапазон изменения температуры окружающей среды, оС	От -55 до +100	От -40 до +70	От -55 до +85

Конденсаторы на основе поликарбоната используются в фильтрах, генераторах и времязадающих цепях. Конденсаторы на основе полистирена и тантала используются тоже, во времязадающих и разделительных цепях. Они считаются конденсаторами общего назначения. 
В металлобумажных конденсаторах общего назначения, обкладки изготавливаются путем напыления металла на бумагу пропитанную специальным составом и покрытые тонким слоем лака.

 

Небольшие замечания и советы по работе с конденсаторами.

Необходимо помнить, что следует выбирать конденсаторы с повышенным номинальным напряжением при возрастании температуры окружающей среды,создавая больший запас по напряжению, для обеспечения высокой надежности.

Если задано максимальное постоянное рабочее напряжение конденсатора, то это относится к максимальной температуре (при отсутствии дополнительных оговорок). Поэтому, конденсаторы всегда работают с определенным запасом надежности. И все-же, желательно обеспечивать их реальное рабочее напряжение на уровне 0,5—0,6 номинального.

Если для конденсатора оговорено предельное значение переменного напряжения, то это относится к частоте (50-60) Гц. Для более высоких частот или в случае импульсных сигналов следует дополнительно снижать рабочие напряжения во избежание перегрева приборов из-за потерь в диэлектрике.

Конденсаторы большой емкости с малыми токами утечки способны долго сохранять накопленный заряд после выключения аппаратуры. Что бы обеспечить более быстрый их разряд, для большей безопасности, следует подключить параллельно конденсатору резистор сопротивлением 1 МОм (0,5 Вт).

В высоковольтных цепях нередко применяют последовательное включение конденсаторов. Для выравнивания напряжений на них, необходимо параллельно каждому конденсатору дополнительно подключить резистор сопротивлением от 220 к0м до 1 МОм.

Для защиты от помех, в цифровых устройствах применяется шунтирование по питанию с помощью пары - электролитический конденсатор большей емкости + слюдяной, либо керамический - меньшей. Электролитический конденсатор шунтирует низкочастотные помехи, а слюдяной( или керамический) - высокочастотные.

 

Численно - буквенные обозначения конденсаторов.

На корпусе большинства конденсаторов написаны их номинальные емкость и напряжение. Иногда, конденсаторы маркируются надписью в две строки. На первой обозначается емкость и точность, на второй - допустимое рабочее напряжение и код материала. На корпусах некоторых керамических конденсаторов можно увидеть код, состоящий из трех цифр. Причем, последняя цифра показывает, сколько нужно нулей добавить к первым двум, чтобы получить емкость в пикофарадах. Например, если мы видим такие цифры - 233. Это означает, что его емкость - 23000 пикофарад.

Обозначения конденсаторов

В последнее время, очень часто применяется цветовая кодировка номиналов.

Цветовая кодировка керамических конденсаторов.

На корпусе конденсатора, слева - направо, или сверху - низ наносятся цветные полоски. Как правило, номинал емкости оказывается закодирован первыми тремя полосками. 
Каждому цвету, в первых двух полосках,соответствует своя цифра:
черный - цифра 0; 
коричневый - 1; 
красный - 2; 
оранжевый - 3; 
желтый - 4; 
зеленый - 5; 
голубой - 6; 
фиолетовый - 7; 
серый - 8; 
белый - 9. 
Таким образом, если например, первая полоска коричневая а вторая желтая, то это соответствует числу -14. Но это число не будет величиной номинальной емкости конденсатора, его еще необходимо умножить на множитель, закодированный третьей полоской.

В третьей полоске цвета имеют следующие значение: 
оранжевый - 1000; 
желтый - 10000; 
зеленый - 100000. 
Допустим, что цвет третьей полоски нашего конденсатора - желтый. Умножаем 14 на 10000, получаем емкость в пикофарадах -140000, иначе, 140 нанофарад или 0,14 микрофарад. Четвертая полоска обозначает допустимые отклонения от номинала емкости(точность), в процентах: 
белый - ± 10 %; 
черный - ± 20%. 
Пятая полоска - номинальное рабочее напряжение. Красный цвет - 250 Вольт, желтый - 400.

Цветовая кодировка электролитических конденсаторов.

Что касается малогабаритных электролитических конденсаторов, то их номинальная емкость кодируется с помощью двух полосок и одного цветового пятна. Первая и вторая полоска определяет число, а пятно - множитель. Цветовая кодировка первых двух полосок у электролитических конденсаторов полностью соответствует маркировке конденсаторов керамических. Необходимо учитывать, лишь то, что величина емкости у "электролитов" получается в микрофарадах, а не пикофарадах как у керамических конденсаторов. Цвета пятна, означающего множитель: 
черный - 1; 
коричневый - 10; 
красный - 100; 
серый - 0,01; 
белый - 0,1; 
Например, цвет первой полоски голубой( цифра 6), второй - оранжевый( цифра 3), при коричневом цвете пятна( множитель - 10). Это означает 63*10= 630 микрофарада. Если у электролитического конденсатора присутствует третья полоска, то она определяет его номинальное напряжение: 
белый цвет - 3 вольта; 
желтый - 6,3 вольт; 
черный - 10 вольт; 
зеленый - 16 вольт; 
голубой - 20 вольт; 
серый - 25 вольт; 
розовый - 35 вольт. 

 

 

Основы электротехники. Конденсаторы 

Электроника шаг за шагом - Катушка индуктивности 

Как работает дроссель.

 

В цепях переменного тока, для ограничения тока нагрузки, очень часто применяют дроссели - индуктивные сопротивления. Перед обычными резисторами здесь у дросселей имеется серьезные преимущества - значительная экономия электроэнергии и отсутствие сильного нагрева.

Каково устройство дросселя, на чем основан принцип его работы? 
Устроен дроссель очень просто - это катушка из электрического провода, намотанная на сердечнике из ферромагнитного материала. Приставка ферро, говорит о присутствии железа в его составе (феррум - латинское название железа), в том или ином количестве.

Принцип работы дросселя основан на свойстве, присущем не только катушкам но и вообще, любым проводникам -индуктивности. Это явление легче всего понять, поставив несложный опыт.
Для этого требуется собрать простейшую электрическую цепь, состоящую из низковольтного источника постоянного тока (батарейки), маленькой лампочки накаливания, на соответствующее напряжение и достаточно мощного дросселя (можно взять дроссель от лампы ДРЛ-400 ватт).

Без дросселя, схема будет работать как обычно - цепь замыкается, лампа загорается. Но если добавить дроссель, подключив его последовательно нагрузке(лампочке), картина несколько изменится.
Присмотревшись, можно заметить, что во первых, лампа загорается не сразу, а с некоторой задержкой, во вторых - при размыкании цепи возникает хорошо заметная искра, прежде не наблюдавшаяся. Так происходит потому что, в момент включения ток в цепи возрастает не сразу - этому препятствует дроссель, некоторое время поглощая электроэнергию и запасая ее в виде электромагнитного поля. Эту способность и называют - индуктивностью.

Чем больше величина индуктивности, тем большее количество энергии может запасти дроссель. Еденица величины индуктивности - 1 Генри В момент разрыва цепи запасеная энергия освобождается, причем напряжение при этом может превысить Э.Д.С. используемого источника в десятки раз, а ток направлен в противоположную сторону. Отсюда заметное искрение в месте разрыва. Это явление называется - Э.Д.С. самоиндукции.

Если установить источник переменного тока вместо постоянного, использовав например, понижающий трансформатор, можно обнаружить что та же лампочка, подключенная через дроссель - не горит вовсе. Дроссель оказывает переменному току гораздо большое сопротивление, нежели постояному. Это происходит из за того, что ток в полупериоде, отстает от напряжения.

Графически это выглядит таким образом. 

Получается, что действующее напряжение на нагрузке падает во много раз(и ток соответственно), но энергия при этом не теряется - возвращается за счет самоиндукции обратно в цепь. Сопротивление оказываемое индуктивностью переменному току называется - реактивным. Его значение зависит от величины индуктивности и частоты переменного тока. Величина индуктивности в свою очередь, находится в зависимости от количества витков катушки и свойства материала сердечника, называемого - магнитной проницаемостью, а так же его формы.

Магнитная проницаемость - число, показывающее во сколько раз индуктивность катушки больше с сердечником из данного материала, нежели без него(в идеале - в вакууме.) 
Т. е - магнитная проницаемость вакуума принята за еденицу.

В радиочастотных катушках малой индуктивности, для точной подстройки применяются сердечники стержеобразной формы. Материалами для них могут являться ферриты с относительно небольшой магнитной проницаемостью, иногда немагнитные материалы с проницаемостью меньше 1. 
В электромагнитах реле - сердечники подковоообразной и цилиндрической формы из специальных сталей.

Для намотки дросселей и трансформаторов используют замкнутые сердечники - магнитопроводы Ш - образной и тороидальной формы. Материалом на частотах до 1000 гц служит специальная сталь, выше 1000 гц - различные ферросплавы. Магнитопроводы набираются из отдельных пластин, покрытых лаком.

У катушки, намотанной на сердечник, кроме реактивного(X_l) имеется и активное сопротивление(R). Таким образом, полное сопротивление катушки индуктивности равно сумме активной и реактивной составляющих.

Как работает трансформатор.

Рассмотрим работу дросселя собранного на замкнутом магнитопроводе и подключенного в виде нагрузки, к источнику переменного тока. Число витков и магнитная проницаемость сердечника подобраны таким образом, что его реактивное сопротивление велико, ток протекающий в цепи соответственно - нет.

Ток, переодически изменяя свое направление, будет возбуждать в обмотке катушки (назовем ее катушка номер 1) электромагнитное поле, направление которого будет также переодически меняться - перемагничивая сердечник. Если на этот же сердечник поместить дополнительную катушку(назовем ее - номер 2), то под действием переменного электромагнитного поля сердечника, в ней возникнет наведенная переменная Э.Д.С.

Если количество витков обеих катушек совпадает, то значение наведенной Э.Д.С. очень близко к значению напряжения источника питания, поданного на катушку номер 1. Если уменьшить количество витков катушки номер 2 вдвое, то значение наведенной Э.Д.С. уменьшится вдвое, если количество витков наоборот, увеличить - наведенная Э.Д.С. также, возрастет. Получается, что на каждый виток, приходится какая-то определенная часть напряжения.

Обмотку катушки на которую подается напряжение питания (номер 1) называют первичной, а обмотка, с которой трансформированое напряжение снимается - вторичной.

 

Отношение числа витков вторичной(N_p) и первичной (N_s) обмоток равно отношению соответствующих им напряжений - U_p(напряжение первичной обмотки) и U_s(напряжение вторичной обмотки).

 

 

Таким образом, устройство состоящее из замкнутого магнитопровода и двух обмоток в цепи переменного тока можно использовать для изменения питающего напряжения - трансформации. Соответственно, оно так и называется - трансформатор.

Если подключить к вторичной обмотке какую-либо нагрузку, в ней возникнет ток(I_s). Это вызовет пропорциональное увеличение тока(I_p) и в первичной обмотке. Будет верным соотношение:

 

 

Трансформаторы могут применяться как для преобразовния питающего напряжения, так и для развязки и согласования усилительных каскадов. При работе с трансформаторами необходимо обратить внимание на ряд важных параметров, таких как:
1. Допустимые токи и напряжения для первичной и вторичной обмоток.
2. Максимальную мощность трансформатора - мощность которая может длительное время передаваться через него, не вызывая перегрева обмоток. 
3. Диапазон рабочих частот трансформатора.

Параллельный колебательный контур.

Если соединить катушку индуктивности и конденсатор - получится очень интересный элемент радиотехники - колебательный контур. Если зарядить конденсатор или навести в катушке Э.Д.С., используя электромагнитное поле - в контуре начнут происходить следующие процессы: Конденсатор разряжаясь, возбуждает электромагнитное поле в катушке индуктивности. Когда заряд истощается, катушка индуктивности возвращает запасенную энергию обратно в конденсатор, но уже с противоположным знаком, за счет Э.Д.С. самоиндукции. Это будет повторяться снова и снова - в контуре возникнут электромагнитные колебания синусоидальной формы. Частота этих колебаний называется резонансной частотой контура, и зависит от величин емкости конденсатора(С), и индуктивности катушки (L).

Параллельный колебательный контур обладает очень большим сопротивлением на своей резонансной частоте. Это позволяет использовать его для частотной селекции(выделения) в входных цепях радиоаппаратуры и усилителях промежуточной частоты, а так же - в различных схемах задающих генераторов.