Otázky z úplných základů, aneb...

[Bernard]

To je snad nějaká posednutost těmi náboji, jejich potenciálem a prací. julo245, všechny ty kecy okolo náboje, práce a potenciálu se týkají pohybu náboje v nevodivém prostředí, ve vákuu, vzduchu nebo jiném dielektriku. To ti nepomůže k porozumění funkce elektrických obvodů, tam se jedná hlavně o proud nábojů ve vodivém prostředí.

Slovo potenciál se používá ve dvou významech, jednak jako práce náboje 1 coulomb při jeho cestě z místa (a) do místa (b), jednak jako napětí nějakého místa elektrického obvodu vzhledem na jiné místo, které se bere jako referenční, přičemž velikost potenciálu toho referenčního bodu vzhledem k jinému bodu, který už není součástí toho obvodu, ta nikoho nezajímá a nikdo o tom potenciálu ani nemluví, jenom ty. Přestaň plést tyto dva významy dohromady, věnuj se jen tomu druhému a bude ti líp.

Ten simulátor, který jsem použil, je LTspiceIV, doporučuji ti ho používat. Pro začátečníky existuje úvodní tutoriál.

[Bernard]

To je snad nějaká posednutost těmi náboji, jejich potenciálem a prací. julo245, všechny ty kecy okolo náboje, práce a potenciálu se týkají pohybu náboje v nevodivém prostředí, ve vákuu, vzduchu nebo jiném dielektriku. To ti nepomůže k porozumění funkce elektrických obvodů, tam se jedná hlavně o proud nábojů ve vodivém prostředí.

Slovo potenciál se používá ve dvou významech, jednak jako práce náboje 1 coulomb při jeho cestě z místa (a) do místa (b), jednak jako napětí nějakého místa elektrického obvodu vzhledem na jiné místo, které se bere jako referenční, přičemž velikost potenciálu toho referenčního bodu vzhledem k jinému bodu, který už není součástí toho obvodu, ta nikoho nezajímá a nikdo o tom potenciálu ani nemluví, jenom ty. Přestaň plést tyto dva významy dohromady, věnuj se jen tomu druhému a bude ti líp.

Ten simulátor, který jsem použil, je LTspiceIV, doporučuji ti ho používat. Pro začátečníky existuje úvodní tutoriál.

[julo245]

Preco sa v scheme hovory o teplom bode/konci/ a studenom konci?
Ked je navyvodoch cievky kladne a zaporne napatie ,presne v strede cievky je nula/nulove/?

[Hill]

Tak: lepší definici tvého problému, Julo, už nevymyslím. Bernard to vysvětlil nejstručněji a naprosto jasně.
Ty ke všemu ještě lítáš od jednoho k druhému, aniž bys ještě věděl něco střídavé efektivní hodnotě napětí a proudu, střední hodnotě napětí a proudu, a hlavně, když je řeč o dynamických jevech v obvodech třeba s cívkou a kondenzátorem, o okamžité hodnotě napětí a proudu.
To je zrovna případ té cívky.
Jestli bude mít od odbočky ve středu na obě strany stejný počet závitů, stejným průřezem a délkou drátu vinutých, pak stejnosměrný proud po ustálení magnetického pole se ustálí na maximu daném ohmickým odporem drátu od konce ke konci cívky a vyvolá na obou polovinách cívky stejný úbytek napětí, čili na odbočce cívky bude právě polovina napětí připojeného na konce cívky, a, když polovina, tak ji můžeš naměřit od středu k jednomu i k druhému konci.
Z cívky s odbočkou, protékané stejnosměrným proudem, se totiž stane po chvíli odporový dělič napětí.
Pokud na cívku přivedeš střídavé napětí, už se uplatní i vlastní indukčnost vinutí, ale na to je ještě příliš brzy, to tu rozebírat.

[Hill]

Tak: lepší definici tvého problému, Julo, už nevymyslím. Bernard to vysvětlil nejstručněji a naprosto jasně.
Ty ke všemu ještě lítáš od jednoho k druhému, aniž bys ještě věděl něco střídavé efektivní hodnotě napětí a proudu, střední hodnotě napětí a proudu, a hlavně, když je řeč o dynamických jevech v obvodech třeba s cívkou a kondenzátorem, o okamžité hodnotě napětí a proudu.
To je zrovna případ té cívky.
Jestli bude mít od odbočky ve středu na obě strany stejný počet závitů, stejným průřezem a délkou drátu vinutých, pak stejnosměrný proud po ustálení magnetického pole se ustálí na maximu daném ohmickým odporem drátu od konce ke konci cívky a vyvolá na obou polovinách cívky stejný úbytek napětí, čili na odbočce cívky bude právě polovina napětí připojeného na konce cívky, a, když polovina, tak ji můžeš naměřit od středu k jednomu i k druhému konci.
Z cívky s odbočkou, protékané stejnosměrným proudem, se totiž stane po chvíli odporový dělič napětí.
Pokud na cívku přivedeš střídavé napětí, už se uplatní i vlastní indukčnost vinutí, ale na to je ještě příliš brzy, to tu rozebírat.

[ZVUK2000]

Stou cívkou máte podle mne pravdu oba dva. Pokaždé záleží jen co považujete za GND. Symetrické trafo má přece střed cívek 0. Pokud je GND na za čátku cívky pak je ve středu 1/2 U.

[Hill]

To není věc toho, kdo máme pravdu, tu mají přece vždycky fyzikální zákony.
My si jen určujeme ten vztažný bod, který je součástí obvodu, a koukáme ho volit tak, aby se při hledání řešení bylo oč opřít.
Jestli tedy potřebuji mít střed cívky "na zemi", spojím ho se zemí. Není problém.
Nebo se zemí spojím jeden krajní vývod cívky, je-li to účelné.
V signálových obvodech to často účelné je.
Uzemněný konec cívky se označuje jako "studený", protože na něm proti zemi není signál a cokoliv na tento vývod připojím, neovlivní vlastnosti obvodu tak, že by to stálo za pozornost, v řadě aplikací neovlivní vůbec nic.
"Živý", "horký", "hot" konec (cívky, odporu, signálové cesty atd) je naopak ten, na kterém bývá největší napětí a při připojování součástek do tohoto bodu je třeba počítat i s jejich vlivem na obvod.
Horký a studený konec (cívky v tomto případě) je daný tím, jak je potřeba ji podle daného schématu zapojit, nemá to nic společného se začátkem a koncem levotočivého nebo pravotočivého vinutí.
Ale, jak říkám, to jsme několik lekcí přeskočili.

[Hill]

To není věc toho, kdo máme pravdu, tu mají přece vždycky fyzikální zákony.
My si jen určujeme ten vztažný bod, který je součástí obvodu, a koukáme ho volit tak, aby se při hledání řešení bylo oč opřít.
Jestli tedy potřebuji mít střed cívky "na zemi", spojím ho se zemí. Není problém.
Nebo se zemí spojím jeden krajní vývod cívky, je-li to účelné.
V signálových obvodech to často účelné je.
Uzemněný konec cívky se označuje jako "studený", protože na něm proti zemi není signál a cokoliv na tento vývod připojím, neovlivní vlastnosti obvodu tak, že by to stálo za pozornost, v řadě aplikací neovlivní vůbec nic.
"Živý", "horký", "hot" konec (cívky, odporu, signálové cesty atd) je naopak ten, na kterém bývá největší napětí a při připojování součástek do tohoto bodu je třeba počítat i s jejich vlivem na obvod.
Horký a studený konec (cívky v tomto případě) je daný tím, jak je potřeba ji podle daného schématu zapojit, nemá to nic společného se začátkem a koncem levotočivého nebo pravotočivého vinutí.
Ale, jak říkám, to jsme několik lekcí přeskočili.

[julo245]

Otazka.

[julo245]

Vie mi niekdo vysvetlit funkciu v scheme jednoduchy prijimac AM?
Kondenzator C1 je pripojeni na bazu ,v mieste pripojenia na bazu ma podla vsetkeho na polepe zaporne napatie ale potom ako moze spinat
bazu tranzistora ked je NPN?

[Hill]

Jak je tam tranzistor, musíš posuzovat dva okruhy - vstupní a výstupní.
Vstupní okruh je tvořený laděným obvodem, přesněji částí cívky od studeného konce po odbočku, přechodem báze-emitor tranzistoru a kondenzátorem C1.
Vysokofrekvenční napětí nabíjí C1 na záporné napětí, až by došlo k úplnému zahrazení přechodu b-e tranzistoru. Jenže k němu nedojde.
C1 totiž svým nábojem napájí výstupní okruh: plus jde přes zátěž tvořenou výstupním autotrafem a reproduktorem na kolektor tranzistoru a proudem báze zase C1 vybíjí.
Při silném signálu se C1 nabíjí na větší napětí, což nevadí, protože amplituda přijímaného signálu ho pořád převyšuje. Pro napájení výstupního okruhu je tedy k dispozici větší stejnosměrné napětí, i vybíjecí proud je proto větší.
Když zanikne signál na vstupu, přestane tranzistor otevírat a kondenzátor C1 se jen zvolna vybíjí zbytkovým proudem tranzistoru, protože přechodem báze-emitor tranzistoru neprotéká žádný proud - nemůže, je na něm napětí opačné polarity, než jaká je třeba k jeho otevření.
Jde tedy vlastně o samostabilizující zapojení: při silném signálu se C1 nabíjí na větší napětí, ale také se zase rychleji vybíjí, protože s nabíjecím impulsem současně dojde i k vybíjení. Tento proces samozřejmě kolísá v rytmu modulačního signálu: nosná nabíjí kondenzátor jednou víc a jednou méně, podle toho, jaká je její okamžitá amplituda. A ta závisí na průběhu modulace.
V každém případě autor toho zapojení má velké plus, ono to opravdu hraje. A dobře.

[Hill]

Jak je tam tranzistor, musíš posuzovat dva okruhy - vstupní a výstupní.
Vstupní okruh je tvořený laděným obvodem, přesněji částí cívky od studeného konce po odbočku, přechodem báze-emitor tranzistoru a kondenzátorem C1.
Vysokofrekvenční napětí nabíjí C1 na záporné napětí, až by došlo k úplnému zahrazení přechodu b-e tranzistoru. Jenže k němu nedojde.
C1 totiž svým nábojem napájí výstupní okruh: plus jde přes zátěž tvořenou výstupním autotrafem a reproduktorem na kolektor tranzistoru a proudem báze zase C1 vybíjí.
Při silném signálu se C1 nabíjí na větší napětí, což nevadí, protože amplituda přijímaného signálu ho pořád převyšuje. Pro napájení výstupního okruhu je tedy k dispozici větší stejnosměrné napětí, i vybíjecí proud je proto větší.
Když zanikne signál na vstupu, přestane tranzistor otevírat a kondenzátor C1 se jen zvolna vybíjí zbytkovým proudem tranzistoru, protože přechodem báze-emitor tranzistoru neprotéká žádný proud - nemůže, je na něm napětí opačné polarity, než jaká je třeba k jeho otevření.
Jde tedy vlastně o samostabilizující zapojení: při silném signálu se C1 nabíjí na větší napětí, ale také se zase rychleji vybíjí, protože s nabíjecím impulsem současně dojde i k vybíjení. Tento proces samozřejmě kolísá v rytmu modulačního signálu: nosná nabíjí kondenzátor jednou víc a jednou méně, podle toho, jaká je její okamžitá amplituda. A ta závisí na průběhu modulace.
V každém případě autor toho zapojení má velké plus, ono to opravdu hraje. A dobře.

[pajosek2]

Mně se zdá hodně velký kond,který je paralerně k výstupnímu autotrafu.M47 je dost a na první pohled bych řekl,že to ořeže výšky i středy. No,ale pokud je to vyzkoušené,tak to asi hraje.

[Hill]

Jestli má trafo na primáru skutečně impedanci do 50Ω, pak kondík 470n způsobí pokles charakteristiky nad asi 6,5kHz, to je pro AM rozhlas rozumný rozsah.

[Hill]

Jestli má trafo na primáru skutečně impedanci do 50Ω, pak kondík 470n způsobí pokles charakteristiky nad asi 6,5kHz, to je pro AM rozhlas rozumný rozsah.

[TubeGuru]

Zdar všem, julo245 tranzistor může pracovat nejen jako spínač, ale i jako zesilovač. V tomto jednoduchém přijímači pracuje jako zesilovač v zapojení se společnou bází (SB). Zapojení se společnou bází je nejvíce rozšířené právě ve vf technice. Každé zapojení (SE, SB, SK) má své specifické vlastnosti pro které se upřednostňuje v konkrétní aplikaci před ostatními dvěmi. Více si o různém použití tranzistorů můžeš najít v případě zájmu na webu. Například:
http://www.mikroelektro.utb.cz/e107_files/downloads/pr6.pdf
http://p.kobrle.sweb.cz/elektronika2/EST21.pdf

[julo245]

Kde si som cital , ze kondenzator zvysuje napatie v zdroji nez ake je na
trafe ? Je to pravda a preco?

[Bernard]

Není to pravda, i na tom transformátoru je vyšší napětí, než se píše. Dejme tomu, že sekundární napětí je 100 V, to je tak zvaná efektivní hodnota harmonického (sínusového) průběhu, který dosahuje ve vrcholech až 141 V. Kondenzátor se může nabíjet až na ty špičky, když se nebude současně vybíjet.

Takže, kondenzátor se může nabít nanejvýš na špičkovou hodnotu napětí sekundáru. To napětí sekundáru se ale vyjadřuje ne špičkovou, ale efektivní hodnotou, což je menší číslo. To je ten zázrak ve "zvyšování" napětí.

[Bernard]

Není to pravda, i na tom transformátoru je vyšší napětí, než se píše. Dejme tomu, že sekundární napětí je 100 V, to je tak zvaná efektivní hodnota harmonického (sínusového) průběhu, který dosahuje ve vrcholech až 141 V. Kondenzátor se může nabíjet až na ty špičky, když se nebude současně vybíjet.

Takže, kondenzátor se může nabít nanejvýš na špičkovou hodnotu napětí sekundáru. To napětí sekundáru se ale vyjadřuje ne špičkovou, ale efektivní hodnotou, což je menší číslo. To je ten zázrak ve "zvyšování" napětí.

[julo245]

Ked mam rezonancny obvod napriklad krystalky , na hornu stranu obvodu
je pripojena antena a dolny koniec uzemnenie. Dolny koniec bude mat
stale nulove napatie ,pretoze je pripojeny na zem a zem ma nulu potencial?Zo zemi sa nabije kondenzator dolny polep a horny polep s anteny?

[Hill]

Zapomeň na nabíjení polepů, to ti jen zamlží to podstatné, co se v obvodu děje.

LC obvod funguje tak, že se v něm energie přelévá z kondenzátoru do cívky a zpět, a to rychlostí danou odmocninou ze součinu L*C. K určení rezonanční frekvence slouží Thompsonův vztah, samozřejmě z něl lze odvodit vzorec pro výpočet kapacity potřebné k naladění určitého kmitočtu při známé indukčnosti nabo naopak, když máš pevnou kapacitu, pak potřebnou indukčnost. Pro běžné použití stačí skutečně počítat jen s indukčností a kapacitou, i když cívka má vždy nějaký ohmický odpor. Ten je totiž obvykle tak malý, že ho lze pro účely výpočtu zanedbat.
Ono totiž vyrobit opakovaně stejnou součástku s přesně stenými parametry (v tomto případě jak kondenzátor, tak cívku) by bylo příliš drahé, proto existují jednotné řady hodnot a také se proto součástky před označením hodnoty třídí, přitom se rozlišuje, jestli se vejde do tolerance ±20%, nebo ±10% od uvedené (jmenovité) hodnoty. Také se samozřejmě dělají součástky v toleranci ±5% i přesnější, ale těch bývá v celé výrobní sérii už poměrně málo, a v toleranci 1% už velmi málo.
Proto, aby bylo možné naladit co nejpřesněji nějakou frekvenci, je třeba mít buď kapacitu (nebo její část) proměnnou, případně možnost měnit indukčnost (zasouváním a vysouváním jádra, změnou vzájemné polohy dvou částí cívky a podobně).
Zpět k laděnému obvodu:
je to jako se zvonem - když ho jednou zvedneš a pustíš, nebude se houpat trvale, ale vlivem ztrát (tření) se zastaví v klidové poloze.
Podobně, když připojíš nabitý kondenzátor k cívce, proběhnou v obvodu tlumené kmity, až zcela zaniknou.
Něco jiného ale je, když kyvadlu či zvonu po každém kyvu udělíš trochu energie zvenčí: když budeš ten impuls dodávat synchronně, zůstane v kmitavém pohybu tak dlouho, dokud budeš ztrátu energie doplňovat. Jestli to ale synchronní nebude, kývání ustane.
LC obvodem ve stavu rezonance teče největší střídavý proud, což znamená, že jsou-li L a C v sérii, má obvod velmi malý odpor (účinky cívky a kondenzátoru na střídavý proud se pro ten jeden kmitočet navzájem vyruší a zbude jen odpor).
Ty ale máš zřejmě na mysli paralelní spojení cívky a kondenzátoru, to je častější zapojení rezonančního obvodu. V něm také se na rezonančním kmitočtu (f=fr) vzájemně napájí střídavě cívka z kondenzátoru a pak kondenzátor z cívky. Obvodem přitom teče maximální proud, ale navenek se tváří jako velmi vysoký odpor, zatímco pro ostatní kmitočty má impedanci buď kapacitní (je-li f>fr) nebo induktivní (při f<fr).
Anténa, obvykle připojená přes malou kapacitu, aby její odpor netlumil kvalitu laděného obvodu, vlastě "tahá za ten zvon" a udržuje ho "rozhoupaný".
Elektrické pole "nachytané" anénou v ní vyvolají směs střídavých napětí různých kmitočtů - proti čemu jinému, než proti zemi?
A LC obvod se stará o to, aby kmitočty nad a pod žádaným kmitočtem svedl do země, zatímco na žádaném kmitočtu kmital jak vzteklý.

[Hill]

Zapomeň na nabíjení polepů, to ti jen zamlží to podstatné, co se v obvodu děje.

LC obvod funguje tak, že se v něm energie přelévá z kondenzátoru do cívky a zpět, a to rychlostí danou odmocninou ze součinu L*C. K určení rezonanční frekvence slouží Thompsonův vztah, samozřejmě z něl lze odvodit vzorec pro výpočet kapacity potřebné k naladění určitého kmitočtu při známé indukčnosti nabo naopak, když máš pevnou kapacitu, pak potřebnou indukčnost. Pro běžné použití stačí skutečně počítat jen s indukčností a kapacitou, i když cívka má vždy nějaký ohmický odpor. Ten je totiž obvykle tak malý, že ho lze pro účely výpočtu zanedbat.
Ono totiž vyrobit opakovaně stejnou součástku s přesně stenými parametry (v tomto případě jak kondenzátor, tak cívku) by bylo příliš drahé, proto existují jednotné řady hodnot a také se proto součástky před označením hodnoty třídí, přitom se rozlišuje, jestli se vejde do tolerance ±20%, nebo ±10% od uvedené (jmenovité) hodnoty. Také se samozřejmě dělají součástky v toleranci ±5% i přesnější, ale těch bývá v celé výrobní sérii už poměrně málo, a v toleranci 1% už velmi málo.
Proto, aby bylo možné naladit co nejpřesněji nějakou frekvenci, je třeba mít buď kapacitu (nebo její část) proměnnou, případně možnost měnit indukčnost (zasouváním a vysouváním jádra, změnou vzájemné polohy dvou částí cívky a podobně).
Zpět k laděnému obvodu:
je to jako se zvonem - když ho jednou zvedneš a pustíš, nebude se houpat trvale, ale vlivem ztrát (tření) se zastaví v klidové poloze.
Podobně, když připojíš nabitý kondenzátor k cívce, proběhnou v obvodu tlumené kmity, až zcela zaniknou.
Něco jiného ale je, když kyvadlu či zvonu po každém kyvu udělíš trochu energie zvenčí: když budeš ten impuls dodávat synchronně, zůstane v kmitavém pohybu tak dlouho, dokud budeš ztrátu energie doplňovat. Jestli to ale synchronní nebude, kývání ustane.
LC obvodem ve stavu rezonance teče největší střídavý proud, což znamená, že jsou-li L a C v sérii, má obvod velmi malý odpor (účinky cívky a kondenzátoru na střídavý proud se pro ten jeden kmitočet navzájem vyruší a zbude jen odpor).
Ty ale máš zřejmě na mysli paralelní spojení cívky a kondenzátoru, to je častější zapojení rezonančního obvodu. V něm také se na rezonančním kmitočtu (f=fr) vzájemně napájí střídavě cívka z kondenzátoru a pak kondenzátor z cívky. Obvodem přitom teče maximální proud, ale navenek se tváří jako velmi vysoký odpor, zatímco pro ostatní kmitočty má impedanci buď kapacitní (je-li f>fr) nebo induktivní (při f<fr).
Anténa, obvykle připojená přes malou kapacitu, aby její odpor netlumil kvalitu laděného obvodu, vlastě "tahá za ten zvon" a udržuje ho "rozhoupaný".
Elektrické pole "nachytané" anénou v ní vyvolají směs střídavých napětí různých kmitočtů - proti čemu jinému, než proti zemi?
A LC obvod se stará o to, aby kmitočty nad a pod žádaným kmitočtem svedl do země, zatímco na žádaném kmitočtu kmital jak vzteklý.