Закрыть

Чем ток отличается от напряжения: Чем отличается ток от напряжения

Содержание

Чем отличается ток от напряжения

Как только мы начинаем изучать по школьной программе физику, практически сразу же нам учителя начинают говорить о том, что между током и напряжением очень большая разница, и ее знание крайне нам понадобиться в дальнейшей жизни. И все же, сейчас об отличиях между двумя понятиями зачастую не может рассказать даже взрослый человек. А ведь знать эту разницу нужно каждому, потому как с током и напряжением мы имеем дело в повседневной жизни, например, включая телевизор или зарядное устройство телефона в розетку.

Определение

Током называется процесс, когда под воздействием электрического поля начинается упорядоченное движение заряженных частиц. Частицами могут выступать самые разные элементы, все зависит от конкретного случая. Если мы говорим о проводниках, то частицами в данной ситуации являются электроны. Изучая электричество, люди стали понимать, что возможности тока позволяют использовать его в самых разных областях, включая медицину. Ведь электрические заряды помогают реанимировать больных, восстанавливать работу сердца. Кроме того, ток применяют в лечении таких сложных заболеваний, как эпилепсия или болезнь Паркинсона. В быту же электрический ток просто незаменим, ведь с его помощью в наших квартирах и домах горит свет, работают электроприборы.

Напряжение – понятие куда более сложное, нежели ток. Единичные положительные заряды перемещаются из разных точек: из низкого потенциала в высокий. И напряжением называется энергия, затрачиваемая на это перемещение. Для простоты понимания часто приводят пример с течением воды между двумя банками: ток – это сам поток воды, а напряжение показывает разницу уровней в двух банках. Соответственно, течение будет до тех пор, пока уровни не сравнятся.

к содержанию ↑

Отличие

Наверное, основную разницу между током и напряжением можно было заметить уже из определения. Но для удобства мы приведем два основных различия между рассматриваемыми понятиями с более подробным описанием:

  1. Ток – это количество электричества, в то время как напряжением называют меру потенциальной энергии. Иными словами, оба этих понятия сильно зависят друг от друга, но при этом являются очень разными. I (сила тока) = U (напряжение) / R (сопротивление). Это главная формула, по которой можно вычислить зависимость силы тока от напряжения. На сопротивление влияет целый ряд факторов, включая материал, из которого сделан проводник, температура, внешние условия.
  2. Разница в получении. Воздействие на электрические заряды в разных приборах (например, батареях или генераторах) создает напряжение. А ток получается путем прикладывания напряжения между точками схемы.

к содержанию ↑

Выводы TheDifference.ru

  1. Разница между током и напряжением заключается в определении, но при этом оба понятия сильно зависят друг от друга.
  2. Они получаются в результате разных процессов.

Разница между Током и Напряжением

Главное различие между Током и Напряжением состоит в том, что Ток — это скорость потока зарядов (электронов) между двумя точками, вызванная напряжением, тогда как Напряжение — это разность потенциалов между двумя точками в электрическом поле, которая вызывает ток в цепи.

Ток и напряжение — это два разных электрических понятия, но они связаны друг с другом. Важно знать основы напряжения и тока для электротехники и электроники, а также все, что связано с электричеством.

Содержание
  1. Обзор и основные отличия
  2. Что такое Ток
  3. Что такое Напряжение
  4. Различные схемы подключения
  5. В чем разница между Током и Напряжением
  6. Заключение
Что такое Ток?

Ток — это скорость потока заряда (электронов), проходящего через точку в цепи, вызванную напряжением. Ток обозначается символом “I”.  Единицей измерения тока является ампер, который обозначается буквой «А». Величина тока в один ампер соответствует заряду в один кулон проходящему за одну секунду. Ток величиной в 1 Ампер (1А) является носителем заряда 6,24 × 10 18 электронов. Электрический ток течет в противоположном направлении движения электронов, т.е. от анода к катоду. Кроме того, при возникновении электрического тока всегда создаётся магнитное поле. Причём, чем больше ток, тем магнитное поле будет более интенсивным .

Направление движения тока в цепиНаправление движения тока в цепи

Основными видами тока являются переменный и постоянный. Переменный ток (AC) меняет свое направление и величину в течение времени. Постоянный ток (DC) имеет постоянную величину, которая не меняет свою полярность или направление в течение времени.

Основная электрическая формула для тока: I = Q/t , где  I — ток в амперах, Q — заряд в кулонах, t — время в секундах

Ток в цепях постоянного тока можно рассчитать по закону ома:  I = U/R, где  I — ток в амперах, U — напряжение в вольтах, R — сопротивление в омах

Что такое Напряжение?

Необходимое количество энергии для перемещения единицы заряда из одной точки в другую называется напряжением. Другими словами, напряжение — это разность потенциалов между двумя точками в электрическом поле, которая вызывает ток в цепи, т.е. напряжение является основной причиной, а ток — следствием из-за напряжения. Кроме того, при наличии напряжения создаётся электростатическое поле. Причём при увеличении напряжения между двумя точками, возникает более интенсивное электростатическое поле.  При увеличении расстояния между этими точками, соответственно интенсивность поля уменьшается.

Наглядное различие между напряжением и током
При объяснении различие между напряжением и током используется общая аналогия с водяным баком

Наглядно, напряжение можно представить в виде силы, проталкивающей электроны в проводнике, и при большем напряжении эта проталкивающая способность увеличивается. Так как энергия выполняет работу, то данная потенциальная энергия является работой в джоулях по перемещению электронов, чем и является электрический ток, по электрической цепи. При этом, разница напряжения в между узлами электрической цепи будет называться как разность потенциалов, как правило она называется падение напряжения.

Напряжение является эффектом электродвижущей силы (ЭДС). Единицей измерения напряжения является «вольт», который обозначается как «В». Один вольт — это разность потенциалов, при которой совершается работа в один джоуль по перемещению заряда в один кулон между двумя точками.

Существует два основных типа напряжения: переменное напряжение и постоянное напряжение. Переменное напряжение постоянно меняет направление и величину. Переменные напряжения могут генерироваться генераторами. Постоянное напряжение имеет постоянную величину, которая не меняет свою полярность в течение времени. Постоянное напряжение может генерироваться электрохимическими элементами, батареями и аккумуляторами.

Основная формула для напряжения U=A/Q , где U — напряжение в вольтах, A — работа по перемещению заряда в джоулях, Q — заряд в кулонах

Напряжение в цепях постоянного тока можно рассчитать по формулам U=I*R, где U — напряжение в вольтах, I — ток в амперах, R — сопротивление в омах

Различные схемы подключения

Последовательное подключение. При последовательной схеме подключения напряжения источников складываются. Ток на любом компоненте последовательной электрической цепи одинаковый.

Последовательное соединениеПоследовательное соединение

Пример. Батарея 2 В и батарея 6 В последовательно подключены к светодиоду и резистору, на всех компонентах будет ток одинаковый (15 мА), тогда как напряжения  на них будут отличаться (напряжение 5 В будет на резисторе и напряжение 3 В на будет на светодиоде). Суммарно напряжения на светодиоде и резисторе составят будут соответствовать напряжениям батареи 2 В и батареи 6 В: 2 В + 6 В = 5 В + 3 В.

Параллельное подключение. При параллельной схеме подключения компонентов их токи будут складываться. Причём напряжение на каждом компоненте схемы будет одинаковым.

Параллельное соединениеПараллельное соединение

Пример. Если те же самые, батареи параллельно подключить к светодиоду и резистору, то светодиоде и резисторе напряжение будет одинаковое (8 В). А проходящий ток 40 мА разобьётся на две ветви 15 и 25 мА в зависимости от сопротивления компонентов.

В чем разница между Током и Напряжением
Напряжение Ток
Это разница электрического потенциала между двумя точками или энергия на единицу заряда Это скорость потока электрических зарядов в цепи в определенной точке
Единица СИ
Вольт (В) Ампер (А)
Измерительный инструмент
Вольтметр Амперметр
Взаимосвязь
Причина электрического тока Ток в результате напряжения
Формула для расчета
Напряжение = выполненая работа/заряд Ток = заряд/время
Потери
Из-за полного сопротивления Из-за пассивных элементов
Тип создаваемого поля
Электростатическое поле Электромагнитное поле
Существование
Может существовать без тока Не может существовать без напряжения
Типы
Переменное напряжение и постоянное напряжение Переменный ток и постоянный ток
Заключение

Напряжение и ток являются двумя основными аспектами электричества. Основное различие между током и напряжением заключается в том, что ток — это скорость потока электрических зарядов, а напряжение — это разница электрического потенциала между двумя точками.

Разница между током и напряжением - Разница Между

Разница Между 2020

Ключевая разница: Ток - это поток электронов, которые проходят через два напряжения в разных точках. Напряжение - это электрический потенциал между двумя разными точками. Ток и напряжение являются важ

Содержание:

Ключевая разница: Ток - это поток электронов, которые проходят через два напряжения в разных точках. Напряжение - это электрический потенциал между двумя разными точками.

Ток и напряжение являются важными понятиями, когда дело доходит до электричества. Хотя эти два понятия связаны друг с другом и помогают понять, как работает электричество, это два разных понятия. Напряжение может существовать без тока; однако ток требует напряжения для существования. Вместе напряжение и ток являются частью закона Ома, который обеспечивает основную основу электричества.

Ток или электрический ток - это поток электронов, которые проходят через два напряжения в разных точках. Электроны должны пройти через электрический проводник, чтобы произвести заряд. В цепи заряд переносится электронами, которые проходят через провод или проводник. Он также может переноситься ионами в электролите или ионами и электронами. Электрические токи также могут вызывать такие эффекты, как нагревание и магнитные поля. Закон Ома гласит, что «ток, проходящий через проводник между двумя точками, прямо пропорционален разности потенциалов между двумя точками». Символом тока является «I», которое происходит от французской фразы «activité de courant», означающей «интенсивность тока». ». Текущие меры в амперах, названных в честь физика и математика Андре-Мари Ампера. Токи измеряются с помощью амперметра.

Существует два типа токов: постоянный ток (DC) и переменный ток (AC). Постоянный ток - это когда ток электронов течет в одном постоянном направлении, например ток, производимый батареями, солнечными элементами и т. Д. Переменный ток - это когда направление электронов постоянно меняется и периодически меняется на противоположное. Этот метод используется энергетическими компаниями при подаче электроэнергии домохозяйствам. Статическое электричество также является формой электричества, которое измеряется в вольтах.

Напряжение - это электрический потенциал между двумя разными точками. Его также можно использовать для обозначения разницы в электрической потенциальной энергии единичного испытательного заряда, переносимого между двумя точками. Напряжение может представлять источник энергии, или оно может представлять потерянную, использованную или накопленную энергию. Напряжение - это давление, проталкивающее электроны в цепи. Два пути требуют напряжения для того, чтобы ток проходил через них. Напряжение также является общей энергией, необходимой для перемещения небольшого электрического заряда между двумя точками. Напряжение определяется таким образом, что отрицательно заряженные объекты притягиваются к более высоким напряжениям, тогда как положительно заряженные напряжения притягиваются к более низким напряжениям. Вольт измеряется с помощью вольтметра.

Давайте упростим эти два понятия, используя воду как аналогию. Представьте, что у вас есть два резервуара с водой и труба, которая соединяет два резервуара с водой. Теперь резервуар с большим количеством воды будет автоматически поступать в резервуар с меньшим количеством воды. Скорость, с которой вода течет, подобна потоку электронов, вызывающих ток. Если бы труба, соединяющая два резервуара, была меньше, это привело бы к большему сопротивлению и уменьшению количества воды; однако, если бы труба была шире, сопротивление было бы меньше, и больше воды могло бы течь из одного резервуара в другой. Вот как на самом деле работает электричество. Резервуары и давление воздуха, толкающие воду из одного бака в другой, являются напряжением, в то время как вода, подобная электронам, создает ток. Наконец, труба напоминает проводник, по которому электроны перемещаются от одного напряжения к другому. Математическое уравнение, полученное для представления этой зависимости, равно I = V / R, где I - ток, V - разность потенциалов между двумя точками, а R - сопротивление, которое измеряется в омах. Согласно закону Ома, отношение R всегда постоянно, независимо от тока.

По мнению экспертов, при поражении электрическим током человек убивает не высокое напряжение, а количество тока, протекающего через сердце. Таким образом, если напряжение высокое, а ток низкий, есть больше шансов, что человек выживет, в то время как противоположность убьет человека быстрее. Это одна из причин, почему считается, что статическое электричество не убивает нас. Статическое электричество измеряется при высоких напряжениях, но оно не вызывает достаточно большой ток.

Детальное сравнение между током и напряжением, как на Diffen.com:

Текущий

вольтаж

Определение

Ток - это скорость, с которой электрический заряд протекает через точку в цепи. Другими словами, ток - это скорость потока электрического заряда.

Напряжение, также называемое электродвижущей силой, представляет собой разность потенциалов в заряде между двумя точками в электрическом поле. Другими словами, напряжение - это «энергия на единицу заряда».

Условное обозначение

я

В

Единица измерения

А или Ампер или Ампер

В или вольт или напряжение

Единица СИ

1 ампер = 1 кулон / секунда.

1 вольт = 1 джоул / кулон.

Измерительный инструмент

Амперметр

Вольтметр

отношения

Ток является следствием (причиной является напряжение). Ток не может течь без напряжения.

Напряжение является причиной, а ток - его следствием. Напряжение может существовать без тока.

Поле создано

Магнитное поле

Электростатическое поле

В посл

Чем отличается ток от напряжения?

Дурацкий вопрос, скажете вы? Отнюдь. Опыт показал, что не так уж и много людей могут на него ответить правильно. Известную путаницу вносит и язык: в выражении «имеется в продаже источник постоянного тока 12 В» смысл искажен. На самом деле в данном случае имеется в виду, конечно, ис­точник напряжения, а не тока, так как ток в вольтах не измеряется, но так говорить не принято. Самое правильное будет сказать — «источник питания постоянного напряжения 12 вольт», а написать можно и «источник питания =12В» где символ «=» обозначает, что это именно постоянное напряжение, а не переменное. Впрочем, и в этой книге мы тоже иногда будем «ошибать­ся» — язык есть язык.

Чтобы разобраться во всем этом, для начала напомним строгие определения из учебника (зазубривать их— очень полезное занятие!). Итак, ток, точнее, его величина, есть количество электрического заряда, протекающее через сечение проводника за единицу времени: / = Qlt. Единица тока называется «ампер», и ее размерность в системе СИ— кулоны в секунду, знание сего факта пригодится нам позднее.

Куда более запутанно выглядит определение напряжения— величина на­пряжения есть разность электрических потенциалов между двумя точками пространства. Измеряется она в вольтах, и размерность этой единицы изме­рения — джоуль на кулон, то есть U – EIQ. Почему это так, легко понять, вникнув в смысл строгого определения величины напряжения: 1 вольт есть такая разность потенциалов, при которой перемещение заряда в 1 кулон тре­бует затраты энергии, равной 1 джоулю.

Все это наглядно можно представить себе, сравнив проводник с трубой, по которой течет вода. При таком сравнении величину тока можно себе пред­ставить, как количество (расход) протекающей воды за секунду (это доволь­но точная аналогия), а напряжение — как разность давлений на входе и вы­ходе трубы. Чаще всего труба заканчивается открытым краном, так что давление на выходе равно атмосферному давлению, и его можно принять за нулевой уровень. Точно так же в электрических схемах существует общий провод (или «общая шина» — в просторечии для краткости ее часто называ­ют «землей», хотя это и не точно — мы еще вернемся к этому вопросу позд­нее), потенциал которого принимается за ноль и относительно которого от-считываются все напряжения в схеме. Обычно (но не всегда!) за общий провод принимают минусовой вывод основного источника питания схемы.

Итак, вернемся к вопросу, сформулированному в заголовке: так чем же отли­чается ток от напряжения? Правильный ответ будет звучать так: ток — это количество электричества, а напряжение — мера его потенциальной энергии. Неискушенный в физике собеседник, разумеется, начнет трясти головой, пы­таясь вникнуть, и тогда можно дать такое пояснение. Представьте себе па­дающий камень. Если он маленький (количество электричества мало), но па­дает с большой высоты (велико напряжение), то он может наделать столько же несчастий, сколько и большой камень (много электричества), но падаю­щий с малой высоты (напряжение невелико).

природа электрических явлений, основные отличия их друг от друга

В чем разница между напряжением  силой токаЭлектричество в жизни современного человека играет огромную роль. Однако далеко не все понимают принципы и ценность этого явления. Основные характеристики электричества — это две зависящие друг от друга величины: напряжение и сила тока. Для того чтобы знать, чем они отличаются друг от друга, нужно понять их природу. И то, и другое могут иметь как постоянный, так и переменный характер.

Физические проявления

Физически ощутить проявления электричества человеку можно только опосредованно. Если попробовать на язык батарейку — можно почувствовать пощипывание. Это следствие протекания малого тока через организм. Чувствительная слизистая языка уже ощущает это раздражение. Можно увидеть искры статического электричества между двумя заряженными объектами, например, синтетическими тканями, или в школьном опыте с динамо-машиной. Все это следствие накопления заряда или потенциального напряжения.

Чем отличается напряжение от силы тока

Чтобы узнать, что такое сила тока, нужно определиться с понятием заряда. Как известно, вся материя в мире состоит из атомов. Атомы, в свою очередь, состоят из протонов, нейтронов и электронов. Среди этих частиц нейтрально заряжены только нейтроны. Протоны и электроны обладают потенциальной энергией — электрическим зарядом, который, в частности, и держит атомы в цельном состоянии.

Протоны и нейтроны находятся в ядре атома. Электроны же, напротив, располагаются далеко от ядра и движутся вокруг него по орбитам, сходным с орбитами планет солнечной системы. Чем дальше находится электрон от ядра, тем меньше его связь с центром атома, и тем проще он может потеряться. В различных материалах электроны ведут себя по-разному.

В металлах они слабо связаны с ядром и свободно перемещаются внутри вещества. Однако их общее количество в предмете с нейтральным зарядом всегда должно соответствовать количеству протонов.

Если электроны вследствие каких-то действий покидают вещество, они уносят с собой заряд. Соответственно, заряд, оставшийся в протонах вещества, будет накоплен этим веществом. Электроны могут унести заряд в случаях:

  • Трения двух веществ друг о друга.
  • Воздействия ультрафиолета или радиации.
  • Быстрого перепада температур.

Таким образом, между предметами возникает разность потенциалов, или напряжение, способное вызвать искру. А искра — это уже проявление электрического тока. Заряды разного знака всегда притягиваются друг к другу. Если электроны перешли с одного материала на другой, то один материал накопил положительный заряд, а другой — отрицательный.

При их сближении электроны притянутся к положительно заряженному телу — и возникнет искра. То есть электроток — это движение заряженных ча

Аналогия с гидравликой

Величины  закона ОмаСлово ток имеет происхождение от слова течение. Соответственно, можно провести аналогию течения жидкости с электрическим током. Протекание жидкости возможно из одного места в другое, только если возникает сила, заставляющая ее сделать это. В самом простом случае — это разница уровней жидкости. То есть потенциальная энергия, заставляющая жидкое вещество течь от более высокого уровня к более низкому.

Аналогом разности уровней жидкости будет разность потенциалов или напряжение. Аналогом силы тока будет напор потока воды, создаваемый этой разностью уровней. Примеры потоков жидкости:

  • Водопад.
  • Поток, создаваемый водонапорной башней.
  • Реки, текущие туда, где есть наклон территории.

Везде вода течет туда, где уровень меньше, а электроток — от большего напряжения к меньшему.

Связь величин законом Ома

Электротехнические величины также зависят и от материала, в котором протекает . Эти параметры определяются электросопротивлением вещества. Сопротивление бывает как бесконечно большим у диэлектриков, так и падать практически до нуля в условиях сверхпроводимости. Оно зависит от формы проводника (его длины и сечения) и вещества, из которого он изготовлен.

Связь величин законом Ома

В обычных условиях сопротивление определяется по закону Ома как отношение напряжения к силе тока на участке цепи. То есть разность потенциалов можно найти как произведение силы тока на сопротивление. Знать, чем отличается сила тока от напряжения очень важно для электротехнических расчетов. На этом базируются все основы функционирования электрических цепей.

Постоянный и переменный

Сила тока и напряжение могут быть как постоянными, так и переменными. Постоянство величины говорит о ее неизменности во времени. Напротив, переменные величины периодически изменяют свое значение во времени. Если напряжение питания окажется переменным, то и сила тока, генерируемая им, будет переменной величиной. Это значит, что оба этих значения будут то увеличиваться, то уменьшаться. Форма сигнала может быть различной:

  • Синусоидальный сигнал (плавное возрастание — убывание).
  • Меандр (прямоугольный, треугольный сигнал), когда значение резко претерпевает изменение.
  • Пульсирующий сигнал, изменяющийся то плавно, то резко, согласно некоторому закону.

Вне зависимости от того, постоянным или переменным является ток, его главное отличие от напряжения — то, что ток — это движение носителей заряда, а напряжение — причина этого движения.

Сила тока и напряжение: что это и в чем разница

Многие из нас, еще со школьной скамьи не могут понять того, какие аспекты, отличают силу тока от напряжения. Конечно, учителя постоянно утверждали то, что разница между двумя этими понятиями, является просто огромной. Тем не менее, только некоторые взрослые имеют возможность похвастаться наличием соответствующих знаний и если вы к числу таковых не принадлежите, то вам самое время обратить внимание на наш, сегодняшний обзор.

Что такое сила тока и напряжение?

Для того, чтобы говорить о том, что собой представляет сила тока и какие нюансы с ней могут быть связаны, считаем необходимым обратить ваше внимание на то, чем она является сам по себе. Ток — это процесс, во время которого, под непосредственным воздействие электрического поля, начинает происходить движение неких, заряженных частиц. В качестве последних, может выступать целый перечень всевозможных элементов, в этом плане, все зависит от конкретной ситуации. Так, к примеру, если речь идет об проводниках, то в этом случае, в качестве вышеупомянутых частиц, будут выступать электроны.
Электрический ток
Возможно некоторые из вас этого и не знали, но ток активно используется в современной медицине и в частности для того, что избавить человека от целого перечня всевозможных болезней, та же эпилепсия, например. Незаменим ток также и в быту, ведь с его помощью, у вас дома горит свет и работают некоторые электроприборы. Сила тока, в свою очередь, подразумевает под собой некую физическую величину. Обозначается она символом I.
Напряжение
В случае с напряжением, все обстоит куда сложнее, даже если сравнивать его с таким понятием, как «сила тока». Там предусмотрены единичные положительные заряды, которые должны перемещаться из разных точек. Кроме этого, напряжением называют такую энергию, посредством которой и происходит вышеупомянутое перемещение. В школах, для понимания этого понятия, нередко приводят в пример течение воды, которое происходит между двумя банками. В данной ситуации, в качестве тока, будет выступать сам поток воды, в то время, как напряжение сможет показывать разницу уровней в двух этих банках. По этому, течение будет наблюдаться до тех пор, пока оба уровни в банках не сравняются.

Что отличает силу тока от напряжения?

Осмелимся предположить, что в качестве основной разницы между двумя этими понятиями является их непосредственное определением:

  1. Под словами «сила тока» и «ток», в частности, представляют некое количество электричества, в то время, как напряжением принято считать меру потенциальной энергии. Простыми словами, два эти понятия достаточно сильно зависят друг от друга, сохраняя некоторые отличительные особенности, при всем этом. На их сопротивление влияет огромное количество самых разнообразных факторов. Важнейшим из них, является материал, из которого выполнен тот или иной проводник, внешние условия, а также температура.
  2. Некая разница предусмотрена также и в их получение. Так, если воздействие на электрические заряды, создает напряжение, то ток получается уже путем прикладывания напряжения между точками схемы. Кстати говоря, в качестве таковых приборов, могут выступать обыкновенные батареи или более продвинутые и удобные генераторы. По этой причине мы и можем говорить о том, что основные отличия двух этих понятий, сводятся к их определению, а также тому, что получаются они в результате совершенно разных процессов.

Путать не следовало бы ток также и вместе с энергопотреблением. Понятия эти являются совершенно разными и главным их отличием должна восприниматься именно мощность. Так, в том случае, если напряжение предназначено для того. чтобы характеризовать потенциальную энергию, то в случае с током, энергия эта будет уже кинетической. В наших, современных реалиях, преимущественное большинство труб соответствует аналогиям из мира электричества. Речь идет об нагрузке, которая создается во время подключения лампочки или того же телевизора в сеть. Во время этого, создается расход электричества, который в конечном итоге, приводит к появлению тока.

Конечно, в том случае, если в розетку вы не будете подключать никаких электроприборов, напряжение будет оставаться неизменным, в то самое время, как ток будет равняться нулю. Ну а если не будет предусмотрено расхода, то какая вообще может идти речь о токе и какой-либо его силе? По этому, ток — это всего лишь некое количество электричества, в то время, как напряжением считается мера потенциальной энергии определенного источника электричества.

Интересное видео, где подробно объясняется разница между током и напряжением:

ссылок на напряжение [Analog Devices Wiki]

14.1 Введение

Опорные напряжения и линейные регуляторы напряжения имеют много общего. На самом деле, последний может быть функционально описывается как опорная схема, но с большим выходным уровнем тока (или мощности). Соответственно, многие характеристики двух типов цепей имеют большую общность (хотя выходное напряжение допуск ссылок обычно более жесткий в отношении температурного дрейфа, точности и т. д.).

Опорные напряжения имеют большое влияние на производительность и точность аналоговых систем. Допуск ± 5 мВ на 5 V эталон соответствует ± 0,1% абсолютной точности, которая составляет только 1 часть на тысячу или 10 бит точность. Для системы с 12-битной точностью выбор эталона с допуском ± 1 мВ может оказаться весьма сложным. проще, чем ручная калибровка эталона с более низкой точностью. Как высокая начальная точность, так и калибровка скорее всего, потребуется в системе, проводящей абсолютные 16-битные измерения.Обратите внимание, что многие системы делают относительные или ратиометрические измерения, а не абсолютные. В таких случаях абсолютная точность эталона не так важно, хотя шум и кратковременная стабильность могут быть.

Температурный дрейф или дрейф из-за старения могут быть даже большей проблемой, чем абсолютная точность. Начальный Ошибка всегда может быть отрегулирована или откалибрована, но компенсировать отклонение от температуры или времени сложно. Там, где это возможно, ссылки должны быть разработаны для характеристик дрейфа и старения при низких температурах, которые сохранить адекватную точность в диапазоне рабочих температур и ожидаемого срока службы системы.Шум в опорные напряжения часто игнорируются, но это может быть очень важно при проектировании системы. Шум это мгновенное изменение опорного напряжения. Обычно указывается в паспортах компонентов, но система дизайнеры часто игнорируют спецификацию и ошибочно полагают, что их эталонное напряжение не внести шум в их систему.

Есть две динамические проблемы, которые должны быть рассмотрены с опорным напряжением: их поведение при запуске и их поведение с переходными нагрузками.Что касается первого, всегда имейте в виду, что опорные напряжения делают не включается сразу (это относится к ссылкам внутри регуляторов электропитания, АЦП и ЦАП, а также дискретные конструкции). Таким образом, редко можно включить АЦП и эталон, будь то внутренний или внешний, сделать чтение и снова выключить в течение относительно нескольких микросекунд, однако такая операция привлекательна может быть с точки зрения энергосбережения.

Что касается второго пункта, данная эталонная ИС может или не может хорошо подходить для импульсного или быстрого переходного процесса условия загрузки, в зависимости от конкретной архитектуры.Многие ссылки используют малую мощность, и, следовательно, низкая пропускная способность, выходной буфер усилителей. Это приводит к плохому поведению при быстрых переходных нагрузках, которые могут ухудшить характеристики высокоскоростных АЦП (особенно последовательное приближение на основе конденсаторов и конвейерная связь) АЦП). Подходящая развязка может облегчить проблему (но некоторые ссылки колеблются с большими емкостными нагрузками), или дополнительный внешний широкополосный буферный усилитель может использоваться для управления частью схемы, где переходные процессы происходят.

14.2 Ссылки на простые диоды

С точки зрения функциональности их схемного соединения стандартные эталонные ИС часто доступны только в последовательный или трехполюсный ( В В , общий, В ВЫХОД ), а также только в положительной полярности. Типы серии имеют потенциальные преимущества более низкого и более стабильного тока покоя, стандартного предварительно подрезанные выходные напряжения и относительно высокий выходной ток без потери точности.Шунт или двухконтактный (, то есть диодоподобных) эталонов являются более гибкими в отношении рабочей полярности, но они также более ограничительный по загрузке. На самом деле они могут поглощать чрезмерную мощность с сильно изменяющимся напряжением, подаваемым резистором. входы. Кроме того, они иногда приходят в нестандартных напряжениях. Все эти различные факторы имеют тенденцию определять, когда один функциональный тип предпочтительнее другого. В отличие от этих самых простых ссылок (а также все другие шунтирующие регуляторы) имеют основное преимущество, состоящее в том, что полярность легко обратимый, переворачивая соединения и обращая ток привода.Тем не менее, основное ограничение всего шунта Регуляторы в том, что ток нагрузки всегда должен быть меньше (обычно значительно меньше) тока возбуждения.

Некоторые простые ссылки на диоды показаны на рисунке 14.1. В первом из них ток движется вперед Смещенный диод (или транзистор с диодным подключением) создает напряжение В f = В REF . В то время падение соединения в некоторой степени отделено от предложения сырья, в качестве справочного материала оно имеет многочисленные недостатки.среди они имеют сильный температурный коэффициент (TC) около -0,3% / ° C, некоторую чувствительность к нагрузке и довольно негибкое выходное напряжение, как правило, доступно только с шагом 0,65 В.

(а) смещенный вперед диод (б) стабилитрон (лавинный) диод

Рисунок 14.1: Простые двухконтактные диодные эталонные цепи

Значительный отрицательный температурный коэффициент прямого смещенного эмиттерного основания спая диода Подключенный транзистор зависит от В BE .Чтобы исследовать это, давайте сначала пересмотрим V BE уравнение.

На первый взгляд видно, что абсолютная температура, T, появляется в уравнении, а величина В Т , тепловое напряжение (кТ / кв), имеет положительный температурный коэффициент. Это сделало бы V BE имеют положительный температурный коэффициент, если I S, ток насыщения перехода, был постоянное превышение температуры. I S на самом деле имеет очень сильный температурный коэффициент, как видно на Следующее уравнение для I S .

Примечание: E г - энергетическая щель Кремния
M - температурная зависимость подвижности

Если мы используем это уравнение для I S и вставим его в уравнение V BE , а затем дифференцируем по отношению к температуре мы получаем следующее соотношение для константы I C .

Примечание:

и

Мы можем видеть это на графике моделирования температуры, показанном на рисунке 14.2 где ток через диод подключенный NPN-транзистор установлен на 1 мА, 2 мА, 5 мА и 10 мА.

Рисунок 14.2 В BE против температуры при 1 мА, 2 мА, 5 мА и 10 мА

Наклон линии 10 мА немного меньше отрицательного, чем линия 1 мА . На самом деле все V BE против температурные линии будут сходиться на абсолютном нуле при проецировании обратно в начало координат. Напряжение у них сходятся примерно к энергетической щели кремния или 1.2 вольт. Это свойство не очень помогает сам по себе, но в сочетании с другим свойством BJT может привести к низкому значению температурного коэффициента как мы обсудим в разделе 14.3 о ссылке на запрещенную зону.

Напряжение В BE простого транзистора с диодным подключением, показанного на рис. 14.1 (а), можно использовать для генерации регулируемый опорный ток, а также, как показано на рисунке 14.3. В этой схеме простое диодное соединение около Q 1 заменяется повторителем излучателя Q 2 . V BE Q 1 является впечатлен через R 2 и результирующий ток течет через Q 2 , чтобы стать I REF , пренебрегая базовыми токами Q 1 и Q 2 .

Рисунок 14.3 В BE сгенерированный опорный ток.

Результирующий опорный ток, I REF , будет равен В BE , деленному на R 2 и иметь сильный отрицательный температурный коэффициент, как мы видели на рисунке 14.2. Это отрицательная температура Коэффициент тока часто называют CTAT или дополнительным к абсолютной температуре. Мы можем компенсировать этот отрицательный температурный дрейф, суммируя этот ток с другим током с равным сильный положительный температурный коэффициент. Вспоминая о главе 11, разделе 10, где мы обсуждали Пиковый источник тока, у нас есть блок цепи, который имеет такой положительный температурный дрейф. Мы ссылались на это как PTAT или ток пропорционально абсолютной температуре.На рисунке 14.4 мы объединяем схему из рисунок 14.3 (Q 1 , Q 2 , R 1 и R 2 ) справа с пиком источник тока из рисунка 11.18 в главе 11 (Q 3 , Q 4 , R 3 и R 4 ).

Рисунок 14.4 Объединение токов CTAT и PTAT для получения постоянного I REF

Если мы установим токи PTAT и CTAT примерно равными (70 мкА) при некоторой номинальной температуре, то сумма два тока (140 мкА) будут примерно плоскими по сравнению стемпература, как мы видим на графике моделирования в рисунок 14.5.

Рисунок 14.5 Комбинированные источники тока CTAT и PTAT делают постоянным

Также важно отметить, что если бы ток, независимый от температуры, I REF был применяется к температурным коэффициентом сопротивления низкой более или менее зависит от температуры опорного напряжения будет результатом. Необходимость нулевого резистора TCR не является строго обязательной, если все резисторы, используемые в схемы имеют одинаковую температуру и имеют идентичный TCR.

14.2.1 Стабилитроны

Во второй схеме рисунка 14.1 (b) используется стабилитрон или лавинный диод, и выходной сигнал заметно выше результаты напряжения. В то время как истинный пробой стабилитрона происходит ниже 5 В , лавинный пробой происходит при более высоких напряжениях и имеет положительный температурный коэффициент. Обратите внимание, что обратный пробой диода упоминается почти сегодня повсеместно как стабилитрон, хотя обычно это лавинообразный срыв. С поломкой D 1 Напряжение в диапазоне от 5 до 8 В , чистый положительный TC примерно такой, что он равен отрицательному TC смещенный в прямом направлении диод D 2 , дающий небольшую чистую ТС 100 ppm / ° C или меньше при работе на правильном ток смещения.Комбинации таких тщательно подобранных диодов легли в основу ранней единой упаковки «Стабилитроны с температурной компенсацией», такие как серия 1N821-1N829.

Температурно-компенсированный эталонный стабилитрон ограничен с точки зрения начальной точности, так как лучший TC комбинации падают при нечетных напряжениях, таких как 1N829 6,2 В . И, схема также ограничена для загрузки, поскольку для лучшего TC ток диода должен тщательно контролироваться. В отличие от принципиально более низкого напряжения (<2 В ) эталон, эталоны на основе стабилитронов должны обязательно приводиться от источников напряжения значительно выше чем 6 В уровней, так что это исключает работу опорных стабилитронов от 5 В или ниже системных источников.

Ссылки, основанные на стабилитронах с низким TC, также имеют тенденцию быть шумными из-за основного шума механизм поломки. Это было значительно улучшено с монолитными типами стабилитрона, как описано далее в раздел 14.4.

14,3 Ссылка на запрещенную зону

Разработка опорных напряжений с низкими выходными напряжениями (<5 В ) на основе запрещенного напряжения кремния привело к внедрению различных интегральных схем с низкотемпературным дрейфом.Ссылка на запрещенную зону техника привлекательна в конструкциях ИС по нескольким причинам; среди них относительная простота, и избегание стабилитронов и их шума. Тем не менее, очень важно в эти дни постоянно ухудшающейся системы Источник питания является фундаментальным фактом, что устройства с запрещенной зоной работают при низком напряжении до 1,2 В или менее. Не только используются ли они для автономных эталонных интегральных схем, но они также используются в конструкциях многих других линейных Микросхемы, такие как АЦП и ЦАП.

Чтобы понять основную концепцию ссылки на запрещенные зоны, нам сначала нужно изучить важный отношения с участием биполярных транзисторов.Представьте, что у нас есть два идентичных транзистора, как показано на рисунке 14.6.

Рисунок 14.6 Мощные отношения в схемотехнике

Давайте предположим, что каждое из этих устройств снабжено напряжениями на базе и что напряжение на коллекторе ( В +) достаточно положительный, чтобы избежать насыщения, которое обычно больше, чем В BE . В этом Для эксперимента нам понадобится измерить два тока коллектора и разницу в базовом напряжении.С тех пор, как мы может контролировать токи коллектора, должно быть легко ограничить диапазон токов до значения, при котором ток коллектора и базовое напряжение связаны знакомыми теперь отношениями:

Где I C - ток коллектора, В BE - напряжение базы-эмиттера, I S - ток насыщения для транзистора с определенной геометрией и легированием, а q / kT является обратной величиной теплового напряжения.Довольно стандартный транзистор, работающий при напряжении около 100 мкА, может иметь В BE из около 650 мВ при комнатной температуре, где q / kT составляет около 0,039 / В . Экспоненциальный коэффициент в уравнении будет порядка 10 11 . В этом случае мы можем безопасно отбросить -1 член без серьезных ошибок. С помощью Это приближение теперь мы можем исследовать эффект работы согласованных транзисторов на разных Токи. Если мы установим два коллектора тока I С1 и I С2 путем регулировки V BE1 и V BE2 , тогда мы можем взять соотношение двух токов и помнить, что I S1 равен I S2 , как следует из перестановки уравнения:

Из этого уравнения получаем ожидаемый результат, что V BE1 - V BE2 = 0 при соотношении I C1 до I C2 равно 1.Мы можем получить уравнение для разности V BE (ΔV BE ), взяв натуральный логарифм:

Из этих уравнений видно, что члены I S исчезли, поэтому сильная отрицательная температура эффект теперь исчез. Таким образом, ΔV BE теперь имеет положительный температурный коэффициент и фактически пропорционально абсолютной температуре (PTAT).

Теперь мы можем перейти к следующему шагу в разработке опорного напряжения.Теперь мы расширим эту концепцию для транзисторы с одинаковыми базовыми напряжениями, но с разными зонами эмиттера, как показано на рисунке 14.7. V BE Q 1 равняется V BE Q 2 , что приводит к регулируемому коэффициенту тока между I С1 и I С2 1: 8 в зависимости от их относительной площади излучателя.

Рисунок 14.7. Различные области излучателя приводят к контролируемому соотношению тока

Теперь мы можем уменьшить ток в Q 2 обратно до тока Q 1 , вставив резистор между эмиттером Q и 2 и массой, как на рисунке 14.8. I C2 x R 1 уменьшает В BE из Q 2 , изменяя отношение I C1 / I C2 . Напряжение падение на резисторе, R 1 представляет ΔV BE при этом конкретном уровне тока. Для заданное значение для R 1 , будет одно и только одно значение V BE , где два токи коллектора равны (кроме I C1 = I C2 = 0). Это показано в симуляции Участок на рисунке 14.9, где для коэффициента площади эмиттера 8 и значения резистора 200 Ом.

Рисунок 14.8 Вставка эмиттерного резистора R 1

При малых токах, когда падение напряжения на R 1 относительно мало, I C2 увеличивается более или менее экспоненциально в 8 раз I C1 . Поскольку падение напряжения на R 1 увеличивается, ток I C2 становится все менее экспоненциальным и в конечном итоге все еще экспоненциальным I C1 Догоняет и проходит I C2 .

Рисунок 14.9 График зависимости тока коллектора от В BE

Если мы можем настроить схему, обычно через отрицательную обратную связь, которая настраивает В BE на рисунке 14.8 таким образом, что I C1 = I C2 мы можем получить контролируемое значение для? V BE .

Основной принцип ссылки на запрещенную зону рассматривается здесь с использованием схемы, первоначально предложенной Робертом. Видлар 1971 года и показан на рисунке 14.10. Основная идея, использованная Уидларом, состояла в том, чтобы компенсировать негативное ТС базового эмиттера напряжения В BE путем суммирования его со вторым напряжением В (R 2 ), которое имеет положительный тс.

Во всех эталонах Bandgap используются два основных элемента:
1. Два BJT, работающие при разных плотностях тока
2. Добавление В BE (-TC) и падение напряжения PTAT (+ TC)

Проблема в том, что для компенсации большого отрицательного ТС V BE достаточно большой Потребуется ΔV BE порядка 600 мВ.Это не может быть сделано с помощью простой схемы рисунок 14.8.

Первой из этих опорных цепей был LM109, а базовая ячейка запрещенной зоны показана на рисунке 14.10.

Рисунок 14.10: Базовая ссылка на запрещенную зону

Эта схема также называется ссылкой «V BE ». Различная плотность тока между согласованными транзисторы Q 1 -Q 2 производят ΔV BE по R 3 . Потому что резисторы R 1 и R 2 в соотношении 1:10, ток в Q 2 будет 1/10, что в Q 1 , что приводит к уменьшению V BE для Q 2 .Выход В Ref составляет производится суммированием V BE из Q 3 с усиленным ΔV BE из Q 1 -Q 2 , разработано по R 2 . ΔV BE и V BE компоненты имеют противоположную полярность TC; ΔV BE пропорционально абсолютной температуре (PTAT), а V BE дополняет абсолютную температуру (CTAT). При суммированном выходе В Ref, равно 1.205 В (кремниевая запрещенная зона), ТК является минимальным. Я В должен быть больше, чем сумма I C1 и I C2 , а избыточный ток будет течь в Q 3 как I C3 .

Однако базовые конструкции на рисунке 14.10 страдают от чувствительности нагрузки и тока привода, а также того факта, что выход требует точного масштабирования до более полезных уровней: , т. е. , 2,5 В , 5 В и т. д. адресован с использованием буферного усилителя, который также может обеспечить удобное масштабирование напряжения до стандарта уровни.

Улучшенный трехполюсный эталон запрещенной зоны (AD580, представленный в 1974 году) показан на рисунке 14.11. Эта схема, широко известная как «Brokaw Cell», обеспечивает буферизацию вывода на кристалле, что обеспечивает хороший привод. возможность и стандартное масштабирование выходного напряжения.

Рисунок 14.11: Ссылка на запрещенную зону Brokaw Cell Precision (AD580 1974)

AD580 на базе Cell Brokaw был первым прецизионным эталонным эталоном на основе запрещенной зоны и вариантами топологии. повлияли на последующие поколения отраслевых стандартов.

Популярный выбор конструкции - два транзистора с масштабированием эмиттера 8: 1 Q 1 -Q 2 , работающие при идентичные токи коллектора (и, следовательно, 1/8 плотности тока) благодаря согласованным нагрузочным резисторам R 3 , R 4 и обратная связь с обратной связью вокруг буферного операционного усилителя. Из-за результирующего меньше V BE из области 8x Q 1 , R 2 последовательно с Q 1 сбрасывает ΔV BE напряжение, в то время как R 1 (из-за текущих отношений) имеет умноженное напряжение PTAT V R1 :

Зонная опорное напряжение ячейки V БГ появляется в комбинированной основе Q 1 и Q 2 и представляет собой сумму V BE (Q 2 ) и V R1 или 1.205 V , запрещенная зона Напряжение:

Однако из-за наличия резисторного делителя R 5 / R 6 и операционного усилителя фактическое напряжение, появляющееся при В OUT , может быть увеличено, в данном случае 2,5 В . После этого общего В принципе, V OUT можно повысить практически до любого другого практического уровня, например, с помощью выбираемые отводы для точных выходных значений 2,5, 5, 7,5 и 10 В .Буферный усилитель часто может обеспечить до 10 мА Выходной ток при работе от источников питания от 4,5 до 30 В . Эти виды ссылок могут иметь допуски на выход - всего 0,4%, а TC - всего 10 ppm / ° C.

ADALM1000 Лабораторное задание 9, ссылка на запрещенную зону
ADALM1000 Лабораторное мероприятие 10, ссылка на запрещенную зону

ADALM2000 Lab Activity 9, ссылка на запрещенную зону
ADALM2000 Lab Activity 10, ссылка на запрещенную зону

14.4 похоронен (под поверхностью) стабилитроны ссылки

С точки зрения подходов к проектированию, используемых в базовом ядре, два наиболее популярных базовых типа ИС ссылки состоят из подходов запрещенной зоны и скрытого стабилитрона. Запрещенные зоны уже обсуждались, но на основе стабилитрона ссылки требуют дальнейшего обсуждения.

В микросхемах поверхностное разрушение диодных контактов подвержено кристаллическим дефектам и другим загрязнение, таким образом, стабилитроны, образующиеся на поверхности, являются более шумными и менее стабильными, чем похоронены (или подповерхностные) (см. рисунок 14.17). Основанные на стабилитронах ссылки Analog Devices используют гораздо предпочтительнее похоронен стабилитрон Это существенно улучшает шум и дрейф стабилитронов, работающих на поверхности (см. Ссылка 4).

Погруженные ссылки на стабилитроны предлагают очень низкий температурный дрейф, вплоть до 1-2 ppm / ° C (AD588 и AD586), и самый низкий уровень шума в процентах от полной шкалы, , т. е. , 100 нВ, / √Гц или менее. С другой стороны, операционная Ток ссылок типа стабилитрона обычно относительно высок, обычно порядка мА, .Стабилитрон напряжение также относительно высокое, обычно порядка 5 В. Это ограничение его применения при низком напряжении схем. Блок-схема AD586 показана на рисунке 15.8.

Рисунок 14.17: Простой поверхностный стабилитрон против скрытого стабилитрона

Рисунок 14.18: Типичная ссылка на скрытый стабилитрон (AD586)

Важный общий момент возникает при сравнении шумовых характеристик разных эталонов. Лучший способ, чтобы сделать это, чтобы сравнить отношение шума (в пределах данной полосы пропускания) к выходному напряжению постоянного тока.Для Например, эталон 10 В с плотностью шума 100 нВ / кв. Гц на 6 дБ на тише в относительном выражении, чем 5 V эталонный с тем же уровнем шума.

Вернуться к предыдущей главе

Перейти к следующей главе

Вернуться к содержанию

университет / курсы / электроника / текст / chapter-14.txt · Последнее изменение: 06 июня 2017 г. 17:55 по dmercer

.

Клуб электроники - напряжение и ток

Клуб электроники - напряжение и ток Electronics Club

Следующая страница: Метры

См. Также: Мультиметры | Закон Ома

Напряжение и ток жизненно важны для понимания электроники, но их довольно трудно понять, потому что мы не можем видеть их напрямую.


напряжение является причиной, ток является следствием

Напряжение пытается создать ток, и ток будет течь, если цепь завершена.Напряжение иногда описывается как «толчок» или «сила» электричества, на самом деле это не сила, но это может помочь вам представить, что происходит. Можно иметь напряжение без тока, но ток не может течь без напряжения.

Switch closed

Напряжение и ток
Переключатель замкнут, что делает
замкнутой цепью, поэтому ток может течь

Switch open

Напряжение, но без тока
Переключатель разомкнут, поэтому в
цепь разорвана, и ток
не может течь.

No cell

без напряжения и без тока
Без ячейки нет
источника напряжения, поэтому ток
не может течь.


Напряжение

, В

  • Напряжение является мерой энергии , переносимой зарядом .
    Строго говоря: напряжение - это «энергия на единицу заряда».
  • Правильное название для напряжения - , разность потенциалов - или п.д. коротко, но этот термин редко используется в электронике.
  • Напряжение подается от батареи (или источника питания).
  • Напряжение используется в компонентах , но не в проводах.
  • Мы говорим, напряжение на компонент.
  • Напряжение измеряется в Вольт , В .
  • Напряжение измеряется с помощью вольтметра , соединенного в параллельно .
  • Символ В используется для напряжения в уравнениях.

Connecting a voltmeter in parallel
Подключение вольтметра параллельно


Напряжение в точке и 0 В (ноль вольт)

Напряжение составляет различий между двумя точками , но в электронике мы часто обращаемся к напряжения в точке означает разность напряжений между этой точкой и точкой отсчета 0В (ноль вольт).

Ноль вольт может быть любой точкой в ​​цепи, но для согласованности это обычно отрицательный вывод батареи или блока питания . Вы часто будете видеть принципиальные схемы помечены 0V в качестве напоминания.

В географии полезно думать о напряжении как о высоте. Контрольная точка нулевой высоты - средний (средний) уровень моря, и все высоты измеряются от этой точки. Ноль вольт в электронной цепи подобен среднему уровню моря в географии.

Voltages at points
Ноль вольт для цепей с двойным питанием

Для некоторых цепей требуется два источника питания с и тремя соединениями , как показано на рисунке. диаграмма. Для этих схем нулевого вольт опорная точка является средним между терминалом две части поставки.

На сложных схемах с использованием двойного источника питания символ земли часто используется для обозначения подключение к 0 В, это помогает уменьшить количество проводов, нарисованных на диаграмме.

На схеме показано двойное питание ± 9 В, средний вывод - 0 В.

Dual Supply

Ток

, я

  • Ток - это скорость потока заряда .
  • Ток не используется , то, что течет в компонент, должно вытечь.
  • Мы говорим, ток через компонент.
  • Ток измеряется в ампер (ампер) , А, .
  • Ток измеряется с помощью амперметра , подключенного к серии .
    Для последовательного подключения необходимо разомкнуть цепь и поставить амперметр оцените разрыв, как показано на диаграмме.
  • Символ I используется для тока в уравнениях.
    Почему буква, которую я использовал для тока? ... пожалуйста, смотрите FAQ.

1A (1 ампер) - достаточно большой ток для электроники, поэтому часто используется мА (миллиампер). м (милли) означает «тысячная»:

1мА = 0,001А или 1000мА = 1А

Необходимость размыкания цепи для последовательного подключения означает, что амперметры сложны использовать на паяных цепях.Большая часть испытаний в электронике проводится с помощью вольтметров, которые могут быть легко подключенным, не нарушая цепи.

Connecting an ammeter in series
Подключение амперметра в серии


Напряжение и ток для компонентов серии

  • Напряжения составляют для последовательно соединенных компонентов.
  • Токи одинаковы для всех последовательно соединенных компонентов.

В этой цепи 4 В на резисторе и 2 В на светодиоде складываются Напряжение аккумулятора: 2 В + 4 В = 6 В.

Ток через все детали (аккумулятор, резистор и светодиод) составляет 20 мА.

Voltage and Current in Series

Напряжение и ток для параллельных компонентов

  • Напряжения одинаковы для всех компонентов, соединенных параллельно.
  • Токи составляют для компонентов, соединенных параллельно.

В этой цепи аккумулятор, резистор и лампа имеют напряжение 6 В.

Ток 30 мА через резистор и ток 60 мА через лампу складываются до 90 мА через батарею.

Voltage and Current in Parallel

Следующая страница: метров | Исследование


Политика конфиденциальности и файлы cookie

Этот сайт не собирает личную информацию. Если вы отправите электронное письмо, ваш адрес электронной почты и любая личная информация будет используется только для ответа на ваше сообщение, оно не будет передано никому другому. Этот сайт отображает рекламу, если вы нажмете на рекламодатель может знать, что вы пришли с этого сайта, и я могу быть вознагражден. Никакая личная информация не передается рекламодателям.Этот веб-сайт использует некоторые файлы cookie, классифицируемые как «строго необходимые», они необходимы для работы веб-сайта и не могут быть отклонены, но не содержат никакой личной информации. Этот веб-сайт использует службу Google AdSense, которая использует файлы cookie для показа рекламных объявлений, основанных на использовании вами веб-сайтов. (включая этот), как объяснено Google. Чтобы узнать, как удалять и контролировать куки из вашего браузера, пожалуйста, посетите AboutCookies.org.

electronicsclub.info © Джон Хьюз 2020

Сайт размещен на Tsohost

,

Вопросы с множественным выбором и ответы на FET

Вопросы и ответы с несколькими вариантами ответов на полевых транзисторах (полевые транзисторы)

В дополнение к чтению вопросов и ответов на моем сайте, я бы посоветовал вам также проверить следующее, на Амазонке:

Q1. JFET имеет три терминала, а именно …………

  1. катод, анод, сетка
  2. излучатель, база, коллектор
  3. исток, ворота, сток
  4. ничего из вышеперечисленного

Ответ: 3

Q2.JFET по своему действию похож на …………. клапан

  1. диод
  2. Pentode
  3. триод
  4. тетрод

Ответ: 2

Q3. JFET также называется …………… транзистор

  1. униполярный
  2. биполярный
  3. однопереходный
  4. ничего из вышеперечисленного

Ответ: 1

Q4. JFET - это ………… управляемое устройство

  1. текущий
  2. Напряжение
  3. ток и напряжение
  4. ничего из вышеперечисленного

Ответ: 2

Q5.Ворота JFET предвзяты ...

  1. обратный
  2. вперед
  3. задний ход, как вперёд
  4. ничего из вышеперечисленного

Ответ: 1

Q6. Входной импеданс JFET составляет …………. это обычный транзистор

  1. равно
  2. менее
  3. более
  4. ничего из вышеперечисленного

Ответ: 3

Q7. В p-канальном JFET носителями заряда являются ………….,

  1. электронов
  2. отверстий
  3. электронов и дырок
  4. ничего из вышеперечисленного

Ответ: 2

Q8. Когда напряжение стока равно напряжению отсечки, ток стока …………. с увеличением напряжения на стоке

  1. уменьшается
  2. увеличивается
  3. остается постоянным
  4. ничего из вышеперечисленного

Ответ: 3

Q9.Если обратное смещение на затворе JFET увеличивается, то ширина проводящего канала ………… ..

  1. уменьшается
  2. увеличивается
  3. остается прежним
  4. ничего из вышеперечисленного

Ответ: 1

Q10. МОП-транзистор имеет …………… клеммы

  1. два
  2. пять
  3. четыре
  4. три

Ответ: 4

Q11. МОП-транзистором можно управлять с …………….,

  1. только отрицательное напряжение затвора
  2. только положительное напряжение на затворе
  3. положительное и отрицательное напряжение на затворе
  4. ничего из вышеперечисленного

Ответ: 3

Q12. JFET имеет ……… .. усиление

  1. малый
  2. очень высокий
  3. очень маленький
  4. ничего из вышеперечисленного

Ответ: 2

Q13. Входной параметр управления JFET: ……………

  1. напряжение на затворе
  2. напряжение источника
  3. Напряжение питания
  4. ток затвора

Ответ: 1

Q14.Общая базовая конфигурация pnp-транзистора аналогична ………… JFET

  1. общая конфигурация источника
  2. Общая конфигурация стока
  3. Конфигурация общих ворот
  4. ничего из вышеперечисленного

Ответ: 3

Q15. JFET имеет высокое входное сопротивление, потому что …………

  1. изготовлен из полупроводникового материала
  2. вход с обратным смещением
  3. примесных атомов
  4. ничего из вышеперечисленного

Ответ: 2

Q16.В JFET, когда напряжение стока равно напряжению отсечки, истощающие слои ………

  1. почти касаются друг друга
  2. имеют большой разрыв
  3. имеют умеренный разрыв
  4. ничего из вышеперечисленного

Ответ: 1

Q17. В JFET I DSS известен как ………… ..

  1. сток к источнику тока
  2. сток к источнику тока с короткозамкнутым затвором
  3. сток к источнику тока с открытым затвором
  4. ничего из вышеперечисленного

Ответ: 2

Q18.Два важных преимущества JFET: ………… ..

  1. с высоким входным сопротивлением и квадратичным свойством
  2. недорогой и с высоким выходным сопротивлением
  3. низкий входной импеданс и высокий выходной импеданс
  4. ничего из вышеперечисленного

Ответ: 1

Q19. ............. имеет самый низкий уровень шума

  1. триод
  2. обычный трнсистор
  3. тетрод
  4. JFET

Ответ: 4

Q20.МОП-транзистор иногда называют ………. JFET

  1. много ворот
  2. открытые ворота
  3. изолированные ворота
  4. коротких ворот

Ответ: 3

Q21. Какое из следующих устройств имеет самый высокий входной импеданс?

  1. JFET
  2. МОП-транзистор
  3. Кристаллический диод
  4. обычный транзистор

Ответ: 2

Q22. МОП-транзистор использует электрическое поле ……….контролировать текущий канал

  1. конденсатор
  2. аккумулятор
  3. генератор
  4. ничего из вышеперечисленного

Ответ: 1

Q23. Напряжение отрыва в JFET аналогично ………. напряжение в вакуумной трубке

  1. анод
  2. катод
  3. сетка отрезанная
  4. ничего из вышеперечисленного

Ответ: 3

Q24. Этот вопрос скоро будет доступен

Q25.В операции класса A входная цепь JFET имеет ………. предвзятый

  1. вперед
  2. обратный
  3. не
  4. ничего из вышеперечисленного

Ответ: 2

Q26. Если затвор JFET сделан менее отрицательным, ширина проводящего канала ……….

  1. остается прежним
  2. уменьшается
  3. увеличивается
  4. ничего из вышеперечисленного

Ответ: 3

Q27.Напряжение отрыва JFET составляет около ……….

  1. 5 В
  2. 0,6 В
  3. 15 В
  4. 25 В

Ответ: 1

Q28. Входной импеданс полевого МОП-транзистора имеет порядок ……… ..

  1. Ом
  2. несколько сот Ω
  3. кОм
  4. несколько МОм

Ответ: 4

Q29. Напряжение затвора в JFET, при котором ток стока становится равным нулю, называется ………., напряжение

  1. насыщенность
  2. отщипом
  3. активный
  4. отсечки

Ответ: 2

Q30. Этот вопрос скоро будет доступен

Q31. В FET есть ……… .. pn переходы по сторонам

  1. три
  2. четыре
  3. пять
  4. два

Ответ: 4

Q32. Транскондуктивность JFET варьируется от …………….,

  1. от 100 до 500 мА / В
  2. От
  3. до 1000 мА / В
  4. 0,5 - 30 мА / В
  5. выше 1000 мА / В

Ответ: 3

Q33. Терминал источника JEFT соответствует ………… .. вакуумной трубки

  1. плита
  2. катод
  3. сетка
  4. ничего из вышеперечисленного

Ответ: 2

Q34. Выходные характеристики JFET очень похожи на выходные характеристики ……….клапан

  1. Pentode
  2. тетрод
  3. триод
  4. диод

Ответ: 1

Q35. Если площадь поперечного сечения канала в n-канальном JEFT увеличивается, то ток стока ……….

  1. увеличивается
  2. уменьшается
  3. остается прежним
  4. ничего из вышеперечисленного

Ответ: 1

Q36. Канал JFET находится между …………….

  1. ворота и сток
  2. сток и исток
  3. ворота и источник
  4. вход и выход

Ответ: 2

Q37. Для V GS = 0 В ток стока становится постоянным, когда V DS превышает ………

  1. отрезают
  2. V DD
  3. V P
  4. В

Ответ: 3

Q38. Определенный паспорт JFET дает V GS (выкл.) = -4 В.Напряжение срабатывания V p составляет …… ..

  1. + 4 В
  2. -4 В
  3. зависит от V GS
  4. данных недостаточно

Ответ: 1

Q39. Область постоянного тока JFET лежит между

  1. отсечки и насыщения
  2. отрезают и отрезают
  3. o и я DSS
  4. отрыв и поломка

Ответ: 4

Q40.При отключении канал JFET является ……….

  1. в самом широком месте
  2. полностью закрыт областью истощения
  3. чрезвычайно узкий
  4. обратная приманка

Ответ: 2

Q41. МОП-транзистор отличается от JFET главным образом тем, что ………………

  1. номинальной мощности
  2. полевой МОП-транзистор имеет
  3. JFET имеет PN-переход
  4. ничего из вышеперечисленного

Ответ: 3

Q42.Определенный D-MOSFET смещен на V GS = 0 В. В его технических характеристиках указаны I DSS = 20 мА и V GS (выкл.) = -5 В. Значение тока стока составляет …………

  1. 20 мА
  2. 0 мА
  3. 40 мА
  4. 10 мА

Ответ: 1

Q43. N-канальный D-MOSFET с положительным V GS работает в …………

  1. режим обеднения
  2. режим улучшения
  3. отрезают
  4. насыщенность

Ответ: 2

Q44.Определенный р-канал E-MOSFET имеет V GS (th) = -2V. Если V GS = 0 В, ток стока составляет ……….

  1. 0 мА
  2. I D (on)
  3. максимум
  4. I DSS

Ответ: 1

Q45. В усилителе JFET с общим источником выходное напряжение …………………

  1. 180 o в противофазе со входом
  2. в фазе с входом
  3. 90 o в противофазе со входом
  4. взято у источника

Ответ: 1

Q46.В определенном усилителе D-MOSFET с общим источником, V ds = 3,2 В r.m. и V gs = 280 мВ Коэффициент усиления по напряжению …………

  1. 1
  2. 11,4
  3. 8,75
  4. 3,2

Ответ: 2

Q47. В определенном усилителе CS JFET R D = 1 кОм, R S = 560 Ом, V DD = 10 В и g м = 4500 мкс. Если сопротивление источника полностью обойдено, коэффициент усиления по напряжению будет …………

  1. 450
  2. 45
  3. 2.52
  4. 4,5

Ответ: 4

Q48. Определенный JFET с общим источником имеет коэффициент усиления по напряжению 10. Если обводной конденсатор источника удален, ……………….

  1. прирост напряжения увеличится
  2. увеличится трансдуктивность
  3. прирост напряжения уменьшится
  4. сдвинется Q-точка

Ответ: 3

Q49. Усилитель CS JFET имеет сопротивление нагрузки 10 кОм, R D = 820 Ом.Если g м = 5 мс, а V в = 500 мВ, напряжение выходного сигнала будет ……… ..

  1. 2,05 В
  2. 25 В
  3. 0,5 В
  4. 1,89 В

Ответ: 4

Q50. Если сопротивление нагрузки в приведенном выше вопросе (Q.49) будет снято, выходное напряжение будет …………

  1. увеличение
  2. уменьшение
  3. остаются прежними
  4. ноль

Ответ: 1

Q.51. Когда штифты MOSFET не используются, они имеют одинаковый потенциал благодаря использованию …………

  1. упаковочная пленка
  2. непроводящая пена
  3. проводящая пена
  4. ремешок на запястье

Ответ: 3

Q.52. D-МОП-транзисторы иногда используются последовательно для создания высокочастотного усилителя каскада для преодоления потерь ………… ..

  1. Низкое выходное сопротивление
  2. Емкостное сопротивление
  3. с высоким входным сопротивлением
  4. Индуктивное сопротивление

Ответ: 3

Q.53. Материал противоположной полярности в форме буквы U, построенный вблизи центра канала JFET, называется ……….

  1. ворота
  2. блок
  3. сток
  4. радиатор

Ответ: 1

Q.54. При испытании n-канального D-MOSFET, сопротивление G до D = , сопротивление G до S = , сопротивление D до SS = и 500 , в зависимости от полярности омметра, и сопротивление D до S = 500 , Что случилось?

  1. от D до S
  2. открыт G до D
  3. открытое D к SS
  4. ничего

Ответ: 4

Q.55. Как изменится I DS в области постоянного тока в N-канальном JFET?

  1. При уменьшении V GS I D уменьшается.
  2. При увеличении V GS I D увеличивается
  3. При уменьшении V GS I D остается постоянным.
  4. При увеличении V GS I D остается постоянным.

Ответ: 1

Q.56. I DSS можно определить как ………

  1. минимально возможный ток утечки
  2. максимально возможный ток при V GS при -4 В
  3. максимально возможный ток с V GS при 0 В
  4. максимальный ток утечки с закороченным источником

Ответ: 3

Q.57. Входное сопротивление JFET, настроенного для общего затвора, составляет …………

  1. очень низкий
  2. низкий
  3. высокий
  4. очень высокий

Ответ: 1

Q.58. Очень простое смещение для D-MOSFET называется …… ..

  1. с автоматическим смещением
  2. смещение ворот
  3. смещение нуля
  4. смещение делителя напряжения

Ответ: 3

Q.59. С E-MOSFET, когда входное напряжение затвора равно нулю, ток стока равен….,

  1. при насыщении
  2. ноль
  3. I DSS
  4. расширение канала

Ответ: 2

Q.60. Какое напряжение в точке Q E-MOSFET для I- D = 3 мА составляет 30 В,

    DD и 8-омный резистор стока?

    1. 6 В
    2. 10 В
    3. 24 В
    4. 30 В

    Ответ: 1

    Q.61.Когда входной сигнал уменьшает размер канала, процесс называется …….

    1. улучшение
    2. подложка соединительная
    3. плата за ворота
    4. истощение

    Ответ: 4

    Q.62. Какая конфигурация JFET будет подключать источник сигнала с высоким сопротивлением к нагрузке с низким сопротивлением?

    1. источник-последователь
    2. с общим источником
    3. общий сток
    4. общие ворота

    Ответ: 1

    Q.63. Когда V GS = 0 В, JFET составляет ……….

    1. насыщенных
    2. аналоговое устройство
    3. открытый выключатель
    4. открытый выключатель

    Ответ: 1

    Q.64. Электроны протекают через р-канал JFET от ……… .. до ………… ..

    1. от истока до стока
    2. от истока до ворот
    3. от стока до ворот
    4. от стока до источника

    Ответ: 4

    Q.65. Когда приложенное входное напряжение изменяет сопротивление канала, результат называется ………… ..

    1. насыщение
    2. поляризация
    3. отсечки
    4. эффект поля

    Ответ: 4

    Q.66. Когда используется вертикальный канал E-MOSFET?

    1. для высоких частот
    2. для высоких напряжений
    3. для больших токов
    4. для высоких сопротивлений

    Ответ: 3

    Q.67. Когда JFET больше не может контролировать ток, эта точка называется …………

    1. регион пробоя
    2. регион истощения
    3. точка насыщения
    4. край отреза

    Ответ: 1

    Q.68. С JFET отношение изменения выходного тока к изменению входного напряжения называется ……… ..

    1. Транскондуктивность
    2. сименс
    3. Удельное сопротивление
    4. усиление

    Ответ: 1

    Q.69. Какой тип смещения JFET требует отрицательного напряжения питания?

    1. обратная связь
    2. источник
    3. ворота
    4. делитель напряжения

    Ответ: 3

    Q.70. Как изменяется входное сопротивление D-MOSFET в зависимости от частоты сигнала?

    1. По мере увеличения частоты входной импеданс увеличивается.
    2. По мере увеличения частоты входной импеданс постоянен. ’
    3. По мере уменьшения частоты входной импеданс увеличивается.
    4. По мере уменьшения частоты входной импеданс постоянен.

    Ответ: 3

    Q.71. Тип смещения, наиболее часто используемого с цепями E-MOSFET, это ………….

    1. постоянный ток
    2. сток-обратная связь
    3. делитель напряжения
    4. смещение нуля

    Ответ: 2

    Q.72. Кривая трансдуктивности JFET представляет собой график …………… против ……….

    1. I S против V DS
    2. I C против V CE
    3. I D против V GS
    4. I D × R DS

    Ответ: 3

    Q.73. Усилитель JFET с общим источником имеет ……… ..

    1. очень высокий входной импеданс и относительно низкий коэффициент усиления по напряжению
    2. высокий входной импеданс и очень высокое усиление напряжения
    3. высокий входной импеданс и усиление напряжения менее 1
    4. без усиления по напряжению

    Ответ: 1

    Q.74. Общая входная емкость D-MOSFET с двумя затворами ниже, поскольку устройства обычно подключаются ……… ..

    1. параллельно
    2. с отдельной изоляцией
    3. с отдельными входами
    4. в серии

    Ответ: 4

    Q.75. Какой компонент считается «выключенным» девиком.

    1. транзистор
    2. JFET
    3. D-MOSFET
    4. E-MOSFET

    Ответ: 4

    Q.76. Что произойдет в n-канальном JFET при напряжении обрыва?

    1. значение V DS , при котором дальнейшее увеличение V DS не приведет к дальнейшему увеличению I D
    2. значение V GS , при котором дальнейшее уменьшение V GS не приведет к дальнейшему увеличению I D
    3. значение V DG , при котором дальнейшее уменьшение V DG не приведет к дальнейшему увеличению I D
    4. значение V DS , при котором дальнейшее увеличение V GS не приведет к дальнейшему увеличению I D

    Ответ: 1

    Ознакомьтесь с основным ресурсом Basic Electronics Вопросы и ответы. С сотнями разделенных на главы вопросов и ответов по Basic Electronics, это самый полный банк вопросов во всем Интернете.

    В дополнение к чтению вопросов и ответов на моем сайте, я бы посоветовал вам также проверить следующее, на Амазонке:

    ,

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *