¿Alguien tiene una analogía no libro de texto para explicar los elementos de un circuito?

Question

Me preguntaba si alguien podría explicar con analogías de lo inductores, condensadores, transistores, diodos y amplificadores hacer?

Entiendo que la idea básica, actualmente soy un estudiante de Ingeniería Eléctrica. Ya sé que el libro de texto de las definiciones, pero me preguntaba si alguien tenía algún tipo de analogía para resumir todo lo que no es algo de un libro de texto. :) Me gustaría mejorar aún más la comprensión, pero para ser honesto, sólo el aprendizaje de la materia de las clases y los libros es duro y doloroso y aburrido, porque como estudiante es todavía un reto para ver la imagen en GRANDE.

Answer 1

Un flujo de agua analogía es un clásico y muy buena un largo camino en el circuito eléctrico de la comprensión. Pensar en el agua que fluye en un sistema de tuberías. Esto es algo difícil de ajustar en la AC-zona, difícil, pero vale la pena mencionar para DC y un buen punto de partida.

Analogías para algunas definiciones:

• Cargo \$[\mathrm{C}]\$ \$\longrightarrow\$ Cantidad de agua \$[\mathrm{kg}]\$
• Actual \$[\mathrm{C/s}]\$ \$\longrightarrow\$ tasa de flujo de Agua \$[\mathrm{kg/s}]\$
• Potencial \$[\mathrm{J/C}]\$ \$\longrightarrow\$ La Presión De \$[\mathrm{Pa}]\$
  • El voltaje o diferencia de Potencial \$[\mathrm{J/C}]\$ \$\longrightarrow\$ Diferencia en la presión \$[\mathrm{Pa}]\$
• Resistencia \$[\mathrm{\Omega}]\$ \$\longrightarrow\$ Una parte estrecha de un tubo o una rueda de molino.

(En este contexto, vea esta otra respuesta: http://physics.stackexchange.com/questions/161650/could-someone-intuitively-explain-to-me-ohms-law/161701#161701)

Analogías para el circuito partes:

• Condensador \$\longrightarrow\$ Un bloqueo total de la tubería con una membrana elástica (Sin agua nunca pasa de la membrana, pero que se acumule presión en un lado hace que se expanda y "empujar" el lado opuesto con la misma presión, pero la fuerza dirigida de la manera opuesta)

• Diodo \$\longrightarrow\$ Una ida de bola de la válvula (Un diodo evita la carga en una sola dirección, pero permite sin resistencia en la otra dirección)

• Batería \$\longrightarrow\$ Una bomba de regresar el agua de vuelta al punto de partida.

• Amplificador operacional (Op amp) \$\longrightarrow\$ Una bomba de aumento de la presión (que se encuentra en un punto en el circuito de tuberías).

• Transistor \$\longrightarrow\$ ajustable de la válvula (transistores son "ajustadores", donde una pequeña señal pueden realizar grandes cambios en la corriente/voltaje)

• Inductor \$\longrightarrow\$ Una pesada rueda de molino (al principio no se mueve, pero después de algún tiempo se hace y no dar resistencia al flujo más.)

Answer 2

Voy a ir... todo Esto es por la parte superior de mi cabeza y debe comprobarse mediante la lectura de un libro de texto después.

La primera cosa a tener en cuenta es que la mayoría de estos componentes sólo tienen sentido con una oscilación de la señal eléctrica, es decir, de CA. Ellos no son de mucho uso en un circuito de corriente continua [aunque apuesto a que alguien puede pensar en uno... ver los comentarios]

• Inductor: Básicamente una bobina de alambre. Cuando una corriente comienza a fluir de un campo magnético comienza a subir. Esto toma trabajo como "encargado" del campo magnético por lo que resiste el cambio de la corriente. Esto hace que un aumento brusco de la señal, se convierten en una contundente joroba. Por lo que suaviza la señal (útil en un circuito rectificador).

• Condensador: es Un cargo que el dispositivo de almacenamiento: en un principio, se permite que la corriente fluya rápidamente, pero mientras carga, se resiste el flujo y presenta un aumento de la resistencia al flujo hasta que su potencial es el mismo que el de conducción de los potenciales. El aumento de carga en el lado induce un cargo similar en el otro lado y por lo que transmite una corriente cambiante (aunque es de circuito abierto para DC). En la serie, puede ser utilizado como un filtro que tendrá una muy baja impedancia para las señales en su frecuencia de resonancia. En paralelo, se suaviza los diferenciales entre los dos rieles (rectificadores de nuevo)

• Diodo: la puerta: la circulación de la Corriente en un solo sentido.

• Transistor: El nombre significa la Transferencia de Resistencia - que no le dice nada! Básicamente, se conecta el Colector del riel superior (por ejemplo, +5V), el Emisor a tierra a través de un resistor y la Base es la señal de entrada. Con nada conectado a la base, el Emisor va a flotar a un cierto voltaje dado por la simple división de tensión Óhmica (es decir, +2V). Cuando se inyecta una corriente en la Base, esto reducirá la resistencia efectiva del Colector-Emisor de unión y el Emisor tendrá lugar en el voltaje. Reducir la corriente de base y el Emisor va a caer de nuevo. Por lo tanto la salida (Emisor) simplemente seguir lo que la entrada (Base) está haciendo. La parte más inteligente es la corriente en la salida proveniente del Colector de lo que puede ser un fuerte como quieras - se han amplificado la Base de la señal! (kerannng!)

• OP-amp: Un amplificador de voltaje: Este es un "complejo" circuito integrado, compuesto de muchos de los anteriores. Básicamente, la pequeña diferencia de voltaje en los terminales de entrada = grandes $V_{diff}$ a través de las salidas. Entender todo lo anterior bien antes de preocuparse por cómo?

Buena suerte con tus estudios!

Answer 3

el aprendizaje de la materia de las clases y los libros es duro y doloroso y aburrido

Bienvenido a la ingeniería. :-)

Las analogías pueden ser útiles al principio, pero en última instancia no hay sustituto para entender directamente el tema, especialmente cuando se puede llegar a temas más complejos, como los amplificadores. La comprensión de que el panorama es algo que toma tiempo y una amplia base de conocimiento. Estar seguro de que su duro y doloroso trabajo va a pagar. Preste especial atención a los conceptos básicos-análisis de circuitos, electrónica, E&M campos, el análisis de la señal. Como estudio, y (más importante) hacer la tarea, usted ganará la intuición sobre el comportamiento de los circuitos electrónicos, y también el más profundo de los modelos matemáticos detrás de ellos.

Dicho esto, el flujo de agua analogía no es terrible. Si usted tiene una sólida formación matemática, la mecánica de la analogía (corriente/voltaje/resistencia = fuerza/velocidad/fricción) podría ayudar. Por supuesto, estas son sólo tan bueno como su comprensión de la hidráulica y la mecánica.

Lo que podría ayudar a que más está leyendo muchas explicaciones sobre el mismo tema. A veces las escuelas de selección terrible libros de texto, de modo que busque a los demás en su biblioteca. También hay muchos starter explicaciones de estos conceptos en línea. (William Beaty tiene algunas cosas buenas.)