Диэлектрики

Диэлектрик (изолятор) - материал, не способный проводить электрический ток.
Свойства диэлектрика можно изучить на примере плоского конденсатора, например в публикации по ссылке ниже.
http://tel-spb.ru/statika/dielectric.php 

При внесении в электрическое поле диэлектриков, электрическое поле будет изменяется.
Постараемся выяснить, что происходит. Зарядим электрометр и запомним его показание. Приблизим к верхней площадке электрометра незаряженное диэлектрическое тело, например, стеклянную пластину (рис. 45).  Мы увидим, что при приближении пластины показания электрометра несколько уменьшаются, и снова восстанавливаются при удалении пластины.

Следовательно, на ближайшей к телу части диэлектрика появляются заряды, разноименные с зарядом площадки электрометра.

Отсюда вывод: ближние слои диэлектрика взаимодействуют с внешними зарядами, образуя на своей поверхности заряды, противоположные по знаку ближайшим внешним зарядам.

Если поместить диэлектрик между обкладками заряженного конденсатора, тогда на поверхности диэлектрика, граничащего с положительной обкладкой будут концентрироваться отрицательные заряды, а на противоположной стороне диэлектрика - положительные, которые будут притягиваться отрицательными зарядами обкладки.
Процесс называется поляризацией диэлектрика.
На молекулярном уровне это можно объяснить следующим образом. Молекула поляризуется в электрическом поле, образуя диполь.  Атомы, имеющие отрицательный заряд (отрицательные ионы),  разворачивают молекулу в сторону положительной обкладки, а положительные ионы - в сторону отрицательной. Смещение зарядов сопровождается переносом электрической энергии - электрическим током.
Следовательно, слои диэлектрика, близкие к обкладкам проводят электрический ток.
В результате уменьшается толщина реального слоя диэлектрика, которая обратно пропорциональна ёмкости конденсатора. Ёмкость конденсатора пропорционально увеличивается. Коэффициент пропорциональности называется коэффициентом диэлектрической проницаемости К.
Если с вакуумным диэлектриком ёмкость С конденсатора с толщиной диэлектрика d и площадью обкладок S следует из соотношения:

С = ε₀S/d

то с учётом К, ёмкость С = Кε₀S/d.

ε₀ - электрическая постоянная. 

При смене полярности заряда конденсатора диполь развернётся в обратную сторону на 180 градусов.
При частой смене полярности (в высокочастотных цепях) диполь, обладая инертностью, будет создавать определённое активное сопротивление  электрическому ток в нём.
Следовательно, поляризация в диэлектрике носит и негативный характер. Диэлектрические потери характеризует параметр -  эквивалентное  последовательное сопротивление ЭПС (ESR).
В советской литературе более распространён другой параметр для измерения  - тангенс угла диэлектрических потерь, численно равный отношения активного сопротивления к реактивному на измеряемой частоте.

Конденсаторы. Теория.

Конденсатор можно представить себе как два проводника или две пластины, расположенные  на некотором расстоянии друг от друга.

Ёмкость С такого конденсатора будет определяться площадями А поверхностей пластин (проводников) и расстоянием между ними d.

 С = ε₀ A/d

Здесь ε₀  - электрическая постоянная, равная 8.85×10^-12 
Подробнее об этом можно прочитать в публикации по материалам Джанколи:

http://tel-spb.ru/statika/capacitor.php
Обычно между пластинами используется слой диэлектрика. Тогда ёмкость определяется ещё и свойствами этого диэлектрика, которые называют диэлектрической проницаемостью.
Дело в том, что при заряде конденсатора на поверхности диэлектрика будут появляться электрические заряды, противоположные по знаку зарядам соприкасающихся пластин (поляризация диэлектрика). Таким образом слои диэлектрика, близкие к пластинам, выполняют роль проводника, уменьшая реальную толщину слоя диэлектрика, следовательно, и реальное расстояние между пластинами. Ёмкость конденсатора при этом случае возрастает.
Тогда ёмкость с учётом коэффициента диэлектрической проницаемости определится следующим образом:

С = kε₀ A/d , либо  С = ε A/d 

Коэффициент k для разных диэлектриков обычно приводится в таблицах, например,

При температуре 20 градусов С:

Следует отметить, что эти токопроводящие слои диэлектрика, образующиеся в результате поляризации,  вследствие малой подвижности,  обладают некоторым активным сопротивлением, что ухудшает качество конденсаторов. Параметры, характеризующие потери в диэлектрике, определяются тангенсом угла диэлектрических потерь.  В последние годы более популярным становится ещё один похожий параметр, характеризующий активные потери, - ESR - Эквивалентное Последовательное Сопротивление.

Электроника и электронная мультиварка

Процессор управления мультиварки - сложное программируемое устройство, способное с помощью определённых  алгоритмов выполнять последовательно операции управления температурным режимом работы устройства от стартового состояния до полного отключения.
Контроль состояния и температуру можно контролировать на устройстве отображения информации - светодиодном или жидкокристаллическом дисплее.
Программы, с помощью которых готовятся те или иные блюда обычно написаны в специальных пользовательских инструкциях, где красочно и в доступной для домохозяек форме описаны различные способы приготовления пищи согласно существующим в памяти устройства алгоритмам.

Некоторые варианты можно посмотреть на сайте http://kirill-spb.ru/.

Ремонт и обслуживания мультиварок необходимо производить только в условиях авторизованных сервисных центров специалистами, имеющими соответствующую  квалификацию для  работы с программируемыми электронными устройствами.

Производители и бренды телевизоров

На сегодняшний день прилавки российских магазинов пестрят товарами с громкими торговыми марками европейских и японских производителей, но с пометкой, что сделаны в Китае или в России.  Можно ли доверять разрекламированному качеству или соблюдать осторожность в выборе того или иного бренда?
Касаемо производства телевизоров есть вот такой краткий обзор по производителям..
http://televizor-spb.ru/brands/
Может для кого-то что-то прояснит.. при выборе.

История создания некоторых производственных и дилерских компаний и брендов не всегда прозрачна. В сети Интернет иногда невозможно найти объективную информацию по определённым торговым маркам, кроме рекламы достоинств и качества, которое часто вызывает сомнение.
Откуда всплыл вдруг забытый корейский GoldStar в самой низкой ценовой категории? Японские Supra? Понятно, привезены из сборочных цехов калининградской области.
Но где их былое качество?

Параметры электрических цепей и элементов цепи

Сопротивление R характеризует способность цепи преобразовывать электрическую энергию в тепловую.

                                                             R = U / I

Индуктивность L характеризует способность накапливать энергию магнитного поля. 

Такой способностью обладает любой проводник с током

Величина индуктивности определяется как отношение потокосцепления цепи ψ к току i  и измеряется в генри (Гн)

Емкость С характеризует способность накапливать энергию электрического поля. 

Такой способностью обладают любые два провода, разделенные диэлектриком.

 Величина емкости С  определяется как отношение электрического заряда q одного из проводов к напряжению u  между ними и измеряется в фарадах (Ф):

http://monitor.uxp.ru/fizika/toe/5-param

Перечисленные выше элементы являются линейными.
.

Законы электрических цепей

Законы Кирхгофа.

Первый закон Кирхгофа:

В любой момент времени алгебраическая сумма токов в узле равна нулю.

Токи, подходящие к узлу, и токи, отходящие от узла, имеют противоположные знаки. Будем считать подходящие к узлу токи положительными и брать их в уравнениях первого закона Кирхгофа со знаком (+), а отходящие от узла, – отрицательными и брать их со знаком (−) . Первый закон Кирхгофа фактически является следствием известного из курса физики принципа непрерывности электрического тока, согласно которому линии тока всегда замкнуты и не имеют ни начала, ни конца.
Второй закон Кирхгофа:

В любой момент времени алгебраическая сумма ЭДС всех источников энергии контура равна алгебраической сумме напряжений на всех приемниках этого контура.

Для составления уравнения по второму закону Кирхгофа необходимо предварительно (произвольно) выбрать направление обхода этого контура. Те ЭДС и напряжения, направления которых совпадают с выбранным направлением обхода, считаются положительными и берутся в уравнении со знаком (+), а остальные − со знаком (−).
Подробнее...

Законы Кирхгофа широко применяются в расчётах электронных цепей и устанавливают соотношения между токами и напряжениями в разветвленных цепях.

 Законы Кирхгофа имеют особое значение в электронике и пригодны для решения любых электротехнических и конструкторских задач.

Электрическая цепь. Элементы и параметры элементов

Электрической цепью называется совокупность электротехнических устройств, создающих замкнутый путь электрическому току. Она состоит из источников (генераторов) энергии, приемников энергии (нагрузки) и соединительных проводов. В цепи могут быть также различные преобразователи (играют роль как роль источников, так и приемников), защитная и коммутационная аппаратура.
В источниках неэлектрические виды энергии преобразуются (в соответствии с законом сохранения энергии) в энергию электромагнитного поля. Так, например, на гидроэлектростанциях энергия падающей воды (энергия гравитационного поля) преобразуется в энергию электромагнитного поля. В приемниках энергия электромагнитного поля преобразуется в тепловую и другие виды энергии. Кроме того, некоторая часть энергии запасается в электрических и магнитных полях цепи.
http://monitor.uxp.ru/fizika/toe/3-cepi

Электромагнитные процессы в электрической цепи описываются с помощью понятий о токе, напряжении, электродвижущей силе (ЭДС), сопротивлении, индуктивности и емкости. Буквенные обозначения этих, а также других величин, используемых в этом учебном пособии представлены в табл.1.1. Там же дана их русская транскрипция и единицы измерений. Заметим здесь, что ЭДС, токи и напряжения, изменяющиеся во времени, обозначаются строчными латинскими буквами е, i, u, а ЭДС, токи и напряжения, неизменные во времени, обозначаются заглавными латинскими буквами E, I, U.

Малогабаритное зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов

В последние годы при изготовлении источников питания, радиолюбители предпочтение отдают импульсным устройствам.

Зарядное устройство, которое будет описано в этой статье, разработано для зарядки аккумуляторов с выходным током до 7А.


Можно так же заряжать аккумуляторы от шуруповёрта или бесперебойного ИП, скорректировав зарядный ток. Контроль тока ведётся встроенным амерметром. Включается устройство с помощью пусковой кнопки. При коротком замыкании устройство отключается. Повторное включение производится при помощи той же кнопки. Устройство потребляет от сети ток не более 2А и работоспособно при напряжении от 170в.

Анонс

Схема устройства состоит из двух узлов:
высоковольтная цепь с выпрямителем, блокинг-генератором и низковольтная - со вторичным выпрямителем и ШИМ-регулятором. Сетевое напряжение через предохранитель F1 поступает на диодный мост D1, где выпрямляется и сглаживается конденсаторами С1, С2. Постоянное напряжение в пределах 290 вольт подаётся на блокинг-генератор. Основными элементами этого генератора являются транзисторные ключи Т1 и Т2, которые открываются поочерёдно, благодаря синфазному включению обмоток II и IV обратной связи высокочастотного трансформатора. Нагружен генератор на обмотку III трансформатора. Частота генерации лежит в пределах 20-30 кГц. Резисторы R2, R3 в цепи эмиттеров этих транзисторов ограничивают ток, обеспечивая тем самым мягкий режим работы. Резисторы R4, R5 ограничивают ток базы. Диоды D2, D3 предотвращают пробой транзисторов обратным напряжением из за индуктивных выбросов в импульсном трансформаторе. Запускается генератор с помощью короткого импульса, который подаётся на обмотку I через конденсатор С3 и пусковую кнопку S1.

Вторая часть схемы, низковольтная. Переменное напряжение снимается с обмоток V и VI высокочастотного трансформатора, выпрямляется диодной сборкой D4, сглаживается конденсатором С4 и далее поступает на ШИМ регулятор. Выполнен этот регулятор на двух транзисторах Т3 и Т4. Это своеобразный мультивибратор с изменяемой симметрией. От положения движка переменного резистора R10 зависит скважность импульсов, подаваемых на затвор полевого транзистора Т5. Частота генерации ШИМа лежит в пределах 5-7 кГц и определяется ёмкостью конденсаторов С6 и С7. При работе данного зарядного устройства, при нагрузке наблюдался нагрев компонентов схемы, импульсного трансформатора, поэтому я снабдил его вентилятором. Так же имеется контрольная лампочка Н1, индицирующая работу устройства. С помощью амперметра осуществляется контроль зарядного тока.

http://cxem.net/pitanie/5-291.php

Характеристики асинхронных генераторов с конденсаторным возбуждением

Асинхронные генераторы можно классифицировать по способу возбуждения, характеру  и выходной частоты - изменяющаяся или постоянная.

Генерирование электрических колебаний с изменяющейся частотой является характерной отличительной особенностью автономного асинхронного генератора.

 Возможно и получение постоянной частоты. Для этого достаточно осуществлять такое регулирование частоты вращения ротора, при котором частота вращения магнитного поля будет оставаться постоянной. В связи с этим, применительно к автономному асинхронному генератору, различают характеристики при постоянной (номинальной) частоте вращения и характеристики при постоянной (номинальной) частоте.

К основным характеристикам автономного асинхронного генератора с конденсаторным возбуждением относятся:
характеристика холостого хода, внешняя, нагрузочная, регулировочная, частотная.
Более подробно здесь: http://tel-spb.ru/dizel_generator/asinc_teh.php

В статье представлены графики и соотношения между такими величинами, как частота,  напряжение и ток в обмотках генератора в зависимости от нагрузки.

Асинхронные генераторы с конденсаторным возбуждением не требуют в конструкции сложных узлов постоянным током или применения дорогостоящих материалов с большим запасом магнитной энергии, поэтому находят широкое применение у пользователей передвижных электроустановок, благодаря своей простоте и неприхотливости в техническом обслуживании. 

Асинхронные генераторы используются обычно для питания устройств, не требующих жёсткой привязки к частоте тока.

Частота асинхронного генератора

Асинхронные генераторы принципиально отличаются от синхронных отсутствием жесткой зависимости между частотой вращения ротора и частотой вращения магнитного поля. Разницу между этими частотами характеризует коэффициент s - скольжение.

s = (n - n _r )/n

здесь:
n - частота вращения магнитного поля .
n _r - частота вращения ротора.

Частота генерируемых колебаний при холостом ходе автономного асинхронного генератора определяется из условия резонанса емкости конденсатора и собственной индуктивности обмотки статора.

Более подробно с расчётом скольжения и частоты можно ознакомиться в статье: асинхронные генераторы. Частота.

Асинхронные генераторы не требуют применения в своей конструкции сложных узлов для  возбуждения постоянным током или применения дорогостоящих магнитных материалов с большим запасом магнитной энергии, поэтому находят широкое применение среди пользователей передвижных электроустановок по причине  простоты и неприхотливости в обслуживании и умеренной цены. 

Используются для постоянного и резервного питания устройств, не требующих жёсткой привязки к частоте тока.
Главным техническим достоинством асинхронных генераторов можно считать их устойчивость к перегрузкам и коротким замыканиям, что является одним из важных критериев для сварочных трансформаторов или инверторов.

Электрический потенциал

Электрическое поле всегда сообщает движение заряду, если силы поля, действующие на этот заряд, не уравновешиваются какими-либо посторонними силами.

Это говорит о том, что электрическое поле обладает потенциальной энергией - способностью совершать работу.

Сила, с которой один точечный заряд действует на другой, определяется законом Кулона:

F = kQ1Q2 /r ^2 ;

 здесь та же обратно-пропорциональная зависимость от квадрата расстояния, что и в законе всемирного тяготения: F = Gm1m2 /r ^2.  Сила, действующая на выбранный заряд со стороны любого распределения зарядов, может быть записана в виде суммы кулоновских сил. А это позволяет рассмотреть потенциальную энергию электростатического поля.

http://tel-spb.ru/statika/potential.php

Используемые на практике в быту и на производствах любые источники электроэнергии - батареи, электрогенераторы, и. т. д. - создают в потребителях определенную разность потенциалов. Количество энергии, отбираемой от источника питания, зависит от величины переносимого заряда.

Теорема Гаусса

Теорема Гаусса

Теорема Гаусса - один из основных законов электродинамики.

Теорема Гаусса  входит в систему уравнений Максвелла, выражает связь между потоком напряжённости электрического поля сквозь замкнутую поверхность и зарядом в объёме, ограниченном этой поверхностью. 

Теорема Гаусса применяется  для вычисления электростатических полей.

http://tel-spb.ru/statika/gauss.php
Также теорема Гаусса верна для любых полей, для которых верен закон Кулона.

Выражение:

   

 является  общей формулировкой теоремы Гаусса: 

поток вектора электрической индукции через замкнутую поверхность произвольной формы равен суммарному заряду в объеме, охваченном этой поверхностью, и не зависит от зарядов, расположенных вне рассматриваемой поверхности. Теорему Гаусса можно записать и для потока вектора напряженности электрического поля:

 _.

Из теоремы Гаусса следует важное свойство электрического поля: силовые линии начинаются или заканчиваются только на электрических зарядах или уходят в бесконечность. 

Несмотря на то, что напряжённость электрического поля E и электрическая индукция D зависят от расположения в пространстве всех зарядов, потоки этих векторов через произвольную замкнутую поверхность S определяются только теми зарядами, которые расположены внутри поверхности S.

Диполь в электрическом поле

Электрический диполь

Рассмотрим два точечных заряда +q и -q, жестко связанных между собой и смещенных на расстояние l друг от друга. Смещение обоих зарядов будем характеризовать вектором l, направленным от отрицательного заряда к положительному. Та- кую пару зарядов называют электрическим диполем.
 Величина Ql называется дипольным моментом и обозначается символом р.
Подробнее про диполи можно прочитать на странице ниже:
http://tel-spb.ru/statika/dipol.php

Многие молекулы построены из положительных и отрицательных ионов, центры которых смещены друг относительно друга. Такие молекулы можно считать во многих случаях электрическими диполями.

Если электрическое поле неоднородно, то силы, действующие на положительный и отрицательный заряды диполя, могут оказаться неодинаковыми по величине, и тогда на
диполь, кроме вращающего момента, будет действовать еще и результирующая сила.

Электрическое поле

Электрический заряд. Электрическое поле.

Продолжаем изучать электричество по книге Д. Джанколи. Физика в двух томах 1984 г.

http://tel-spb.ru/statika/electric_field.php

Электрическое поле, создаваемое одним или несколькими зарядами можно в достаточной степени объективно исследовать с помощью небольшого положительного пробного заряда, измеряя действующую на него силу.
Под пробным зарядом следует понимать относительно малый заряд, собственное поле которого не меняет  распределения остальных зарядов, создающих исследуемое поле.
Силы, действующие на этот малый пробный заряд q в окрестности уединенного положительного заряда Q, показаны на рис. 22.13.
Согласно Закону Кулона, заряд в точке b меньше, чем в a, из-за большего расстояния между зарядами, а в точке с сила еще меньше.
Во всех перечисленных случаях сила направлена радиально от заряда Q.
Напряженность электрического поля, (или просто электрическое поле)  E  в любой точке пространства равна отношению силы F, действующей на малый положительный пробный заряд q, к величине этого заряда:

E = F/q

Распределение электрического поля. в пространстве в достаточной степени наглядно изображается с помощью силовых линий напряжённости электрического поля. 

Силовые линии, которые порождаются электрическими зарядами в электрическом поле, начинаются на положительных зарядах и оканчиваются на отрицательных.

Силовые линии вихревого электрического поля., порождаемого переменным магнитным полем, замкнуты.

Электрический заряд. Закон Кулона

Если потереть пластмассовую линейку и  поднесите ее к мелко нарезанным кусочкам бумаги, они будут притягиваться к линейке.
Это - Электрический заряд
По вышеуказанной ссылке можно почитать или освежить в памяти - что такое статическое электричество, Закон Кулона и другие явления из области электричества, которые мы наблюдаем каждый день, но редко задумываемся о теории процессов.
Величина электрического заряда - это численная характеристика носителей заряда и заряженных тел, которая может принимать положительные и отрицательные значения.

Одноимённые, например, положительные заряды - отталкиваются друг от друга. Разноимённые (положительный и отрицательный) притягиваются друг к другу.

Закон Кулона:

Между электрическими зарядами действует сила. 

Как она зависит от величины зарядов и других факторов? 

Этот вопрос исследовал в 1780-е годы французский физик Шарль Кулон (1736-1806). 

Он воспользовался  крутильными весами, очень похожими на те, которые применял Кавендиш для определения гравитационной постоянной. 

Тогда ещё не было возможности количественно измерить заряд, но Кулону всё же удалось доказать миру, что сила F, с которой одно заряженное (1) тело действует на другое заряженное тело (2), пропорциональна произведению их зарядов Q1 и Q2 и обратно пропорциональна квадрату расстояния r между ними.

Электрический ток. Теория процесса

Электрический ток

В металлических проводниках носителями зарядов являются свободные отрицательно заряженные электроны.

Электрический ток. Теория.

С повышением температуры тепловое движение атомов препятствует направленному движению электронов и сопротивление проводника увеличивается.
Если охлаждать металл до температуры абсолютного нуля, когда прекращается тепловое движение, его сопротивление стремится к нулю.

Электрический ток в электролитах существует как направленное движение заряженных атомов (ионов), образующихся в процессе электролитической диссоциации.
Анионы - положительные ионы, которые перемещаются к отрицательному электроду - катоду.
Катионы - отрицательные ионы, которые перемещаются к положительному электроду - аноду.
Законы электролиза Фарадея определяют массу вещества, выделившегося на электродах в процессе перемещения атомов.
Плазма - электрический ток в газах. Электрический заряд переносится положительными или отрицательными ионами и свободными электронами, которые образуются под действием излучения.
Существует электрический ток в вакууме, как поток электронов от катода к аноду. Используется в электронно-лучевых приборах - лампах.

Дизель-генераторы. Принцип работы.

Устройство и принцип работы дизельных генераторов и электростанций описано в статье по ссылке:
Дизельные генераторы. Устройство.
Генераторы переменного тока (альтернаторы), применяемые в дизель-генераторах,  служат для преобразования механической энергии вращения коленчатого вала дизельного двигателя  в электрическую энергию.

Выбор мощности дизель-генератора зависит от предполагаемых условий использования и мощности нагрузок (потребителей) электроэнергии.

Маломощные ДГ, с ручным запуском с помощью шнура, используется для  мобильных установок в качестве автономного питания оборудования при выполнении выездных ремонтных и монтажных работ. 

Ремонт телевизора LE-32R82B

Описание и ремонт модуля питания BN44-00192A

В LCD телевизоре LE-32R82B установлен модуль BN44-00192A.

Описание работы модуля можно посмотреть по ссылке ниже:

Ремонт LE-32R81B

Рассматриваемый модуль функционально можно разделить на следующие узлы:
– корректор коэффициента мощности (ККМ или PFC — Power Factor Correction);
– источник питания дежурного режима.
– источник питания рабочего режима.

В статье дана ссылка на принципиальную схему устройства.

Коротко рассмотрена работа узлов и описаны типовые дефекты вышеописанного модуля.

Цифровое телевидение DVB

Цифровое телевидение  - использование цифровой передачи данных в телевизионных устройствах и системах.
Рекомендуется к прочтению статья:
Что такое цифровое телевидение?
Перечислены и описаны современные стандарты цифрового телевидения эфирного и кабельного вещания, а так же варианты интерактивного телевидения в, в том числе в сочетании DVB/IPTV.
Статья ознакомительная и не содержит теоретических расчётов. Может быть полезна для широкого круга читателей.
DVB-T - (T - Terrestrial) наземное эфирное вещание в диапазоне ДМВ.
 DVB-T2 - наземное эфирное вещание второго поколения.

 DVB-S - (S - Satellite) спутниковое вещание в диапазоне сантиметровых волн.
 DVB-S2 - спутниковое вещание второго поколения.
 DVB-SH - (SH - Satellite Handheld) спутниковое вещание с возможностью мобильного приёма.

 DVB-C - (C - Cable) кабельное вещание.
 DVB-C2 - кабельное вещание второго поколения.

 DVB-H - (H - Handheld) мобильное вещание.
 DVB-IPDC - (IPDC - IP Datacast) передача данных через межсетевой протокол.
 DVB 3D-TV - Трёхмерное вещание.