A 'tuigsinn mar a tha comhairliche ag obair: dàibheadh ​​domhainn gu comas-eòlas, tagraidhean, agus buaidh

Tha luchd-rannsachaidh UBiquity ann an saoghal electronics, bunaiteach gu gnìomhachd innealan agus siostaman gun cunntadh. Tha iad sìmplidh anns an dealbhadh aca ach gu math ioma-tharraing anns na tagraidhean aca. Gus faighinn gu mòr a 'cur luach air dreuchd luchd-teagaisg ann an teicneòlas an latha an-diugh, tha e riatanach a bhith a' sgrùdadh an structair aca, giùlan ann an cuairtean, agus farsaingeachd nan tagraidhean aca. Bheir an sgrùdadh coileanta seo tuigse mhionaideach air mar a bhios luchd-obrach ag obair, a 'cur a-steach gu bhith a' toirt buaidh air teicneòlas agus an comas san àm ri teachd.

Structar bunaiteach comhairliche

Aig cridhe a 'chridhe, tha ceannard air a dhèanamh suas de dhà phlàta còmhraidh le stuth sgiobalta ris an canar dielectric. Faodar an structar bunaiteach seo a thoirt gu buil ann an grunn chruthan, bhon neach-taic daortal-parallel-plàta do dhealbhaidhean nas toinnte mar luchd-teagaisg siolandair no spherical. Mar as trice thèid na pleitean còmhraidh a dhèanamh le pleitean, leithid alùmanum no Tantamum, agus faodaidh an stuth labhairteil a bhith a 'cèisneachadh filmichean polymer, a rèir an tagradh sònraichte.

Tha na truinnsearan ceangailte ri cuairt-chuairt taobh a-muigh, mar as trice tro chrìochan a leigeas le bholtadh a-steach. Nuair a thèid bholtachd a dhèanamh air feadh nan truinnsearan, thèid an raon dealain a chruthachadh taobh a-staigh an diathrachais, a 'leantainn gu cruinneachadh chosgaisean air na clàran-truinnsear agus àicheil air an taobh eile. Is e an sgaradh cosgais seo an dòigh bunaiteach a thaluchd-pàirtBùth lùth dealain.

Am fiosaig air cùl stòradh cosgais

Tha am pròiseas airson lùth a stòradh ann an neach-comhairleachaidh air a riaghladh le prionnsapalan electrostatics. Nuair a bhios bholtachd

Tha V air a chuir an sàs thairis air truinnsearan an Tagraiche, raon dealain

Bidh e a 'leasachadh anns an stuth labhairteach. Bidh an raon seo a 'faighinn feachd air na dealanan an-asgaidh anns na truinnsearan còmhraidh, ag adhbhrachadh gluasad. Bidh dealanan a 'cruinneachadh air aon phlàta, a' cruthachadh cosgais àicheil, agus bidh an clàr eile a 'call dealan, a' dol gu deimhinneach.

Tha pàirt deatamach aig an stuth labhairteach ann a bhith ag adhartachadh comas an neach an Tagraiche cosgais a stòradh. Bidh e a 'dèanamh sin le bhith a' lughdachadh an raon dealain eadar na truinnsearan airson mòran de chosgais a tha air a stòradh a 'meudachadh comas an inneal. A 'faighinn

Tha c air a mhìneachadh mar cho-mheas na cùise

Q Air a stòradh air na truinnsearan ris a 'bholtachd

V gnìomher:

Tha an co-aontar seo a 'nochdadh gu bheil an comas gu dìreach co-rèir cho farsaing ris a' chosgais a tha air an stòradh airson bholtachd a chaidh a thoirt seachad. Is e an aonad a th 'ann an teirm (F), air ainmeachadh an dèidh Mìcheal Fabarach, tùsaire ann an sgrùdadh electromagnetism.

Tha grunn nithean a 'toirt buaidh air comas capairiche:

1. Farsaingeachd uachdar nan truinnsearan: Faodaidh puinnsean nas motha barrachd cosgais a stòradh, a 'leantainn gu comas nas àirde.
2. Astar eadar na truinnsearan: Tha astar nas lugha a 'meudachadh neart achaidh dealain agus, mar sin, an sàsachadh.
3. Stuth daylectric: Tha an seòrsa dielectric a 'toirt buaidh air comas an neach an Tagraiche cosgais a stòradh. Stuthan le seasmhachd daylectric nas àirde (connspaideach) àrdachadh.

Ann an cumhachan practaigeach, mar as trice tha comasan ann bho picofagass (PF) gu Bards (F), a rèir am meud, dealbhadh, agus cleachdadh a tha san amharc agus an dùil.

Stòradh Cumhachd agus leig às

Is e an lùth a tha air a stòradh ann an comancaiche gnìomh den leasachadh agus ceàrnag a 'bholtachd thar a thrioblaidean. An lùth

Faodar a stòradh a chuir an cèill mar:

Tha an co-aontar seo a 'nochdadh gu bheil an lùth a tha air a stòradh ann an comaisaiche a' meudachadh leis an obair agus an bhàrdachd. Gu cudromach, tha an dòigh stòradh lùth ann an comasan eadar-dhealaichte bho sin bataraidhean. Fhad 's a tha iad a' toirt bataraidh air lùth gu ìre mhòr agus leig às e gu slaodach, bidh luchd-labhairt a 'stòradh lùth a chruthaicheas agus faodaidh e a leigeil ma sgaoil cha mhòr sa bhad. Tha an eadar-dhealachadh seo a 'dèanamh comasan air leth freagarrach airson tagraidhean a dh' fheumas spreadhaidhean lùtha de lùth.

Nuair a cheadaicheas an cuairteachadh a-muigh tha ceadachd, faodaidh an neach an dreuchd a bhith a 'sgaoileadh a lùth a tha air a stòradh, a' leigeil a-mach a 'chosgais cronail. Faodaidh am pròiseas sgaoilidh seo a bhith a 'toirt cumhachd do dhiofar phàirtean ann an cuairt, a rèir riatanas an neach an Tagraiche agus riatanas a' Chiorcail.

Luchd-teagaisg ann an cuairtean AC agus dc

Tha giùlan luchd-ionnsachaidh ag atharrachadh gu mòr eadar gnàthach gnàthach (DC) agus tha e ag atharrachadh ann an cuairtean gnàthach (ac), a 'dèanamh orra pàirtean le inneal ann an dealbhadh dealanach.

1. Luchd-pàirt ann an cuairtean DC: Ann an cuairt DC, nuair a tha iar-cheangal ceangailte ri stòr bholtachd, a 'leigeil leis an-dràsta sruthadh mar a bhios e a' cur bacadh air. Mar a bhios an neach-tagraiche a 'cosgachadh, bidh an bholtachd thar a thrioblaidean a' meudachadh, a 'dol an aghaidh an bholtachd gnìomhaichte. Mu dheireadh, tha an bholtachd air feadh an tagraiche co-ionann ris an bholtachd gnìomhaichte, agus stad an sruth a th 'ann an-dràsta, aig a bheil an neach-gleidhidh làn chasaid. Aig an ìre seo, tha an Tagraiche ag obair mar chuairt fhosgailte, gu h-èifeachdach a 'bacadh gu h-èifeachdach sruthadh gnàthach.Tha an togalach seo air a brath ann an tagraidhean mar a bhiodh tagraidhean a 'socrachadh atharrachaidhean ann an stòran cumhachd, far am faod luchd-pàirteach crith a shìoladh ann am bholtachd DC, a' toirt seachad toradh cunbhalach.
2. Luchd-teagaisg ann an cuairtean AC: Ann an cuairteachadh ACUIT, bidh an bholtachd air a chuir air dòigh gu com-pàirt gu leantainneach ag atharrachadh stiùireadh gu leantainneach. Tha an bholta-bholta caochlaideach seo ag adhbhrachadh gum bi an neach-taic gu math agus a 'sgaoileadh le gach cearcall den AC. Air sgàth a 'ghiùlan seo, bidh luchd-labhairt ann an cuairtean AC ann an cuairtean AC a' leigeil leis an t-sruth a dhol troimhe fhad 's a tha iad a' cur bacadh sam bithDC co-phàirtean DC.An drupedance
   $ZZ$

    

   Tha Z de neach-comhairleachaidh ann an cuairt-chuairt a thoirt seachad le:

    

   $Z\; =\; 12\pi fcz\; =\; \backslash \; fcrac\; \{1\}\; \{2\; \backslash \; pc\; fc\}$

    
   

Càitetha F tricead de chomharra an AC. Tha an co-aontar seo a 'sealltainn gu bheil àrdachadh neach-tagraidh a' lùghdachadh le bhith a 'sìor fhàs feumail ann an tagraidhean sìoltachaid far am faod iad bacadh a chuir air comharran tricead ìosal (leithid AC) airson a dhol a-steach.

Tagraidhean practaigeach de ghnìomhaichean

Tha luchd-teagaisg aig grunn thagraidhean thar diofar raointean teicneòlais. An comas air lùth, comharran sìoltachain a stòradh agus leigeil ma sgaoil, agus buaidh a thoirt air àm nan cuairtean gan dèanamh riatanach ann an iomadh inneal dealanach.

1. Siostaman solar cumhachd: Ann an cuairtean solarachaidh solair cumhachd, bidh luchd-labhairt a 'cleachdadh gus atharrachaidhean a dhèanamh rèidh ann am bholtadh, a' toirt seachad toradh seasmhach. Tha seo gu sònraichte cudromach ann an innealan a dh 'fheumas solar cumhachd cunbhalach, leithid choimpiutairean agus fònaichean sgairteil. Bidh luchd-teagaisg anns na siostaman sin a 'toirt a-steach spìcean agus a' gabhail a-steach spìcean agus a 'dips ann am bholtachd agus a' dèanamh cinnteach à sruthadh seasmhach de dhealan.A bharrachd air an sin, thathas a 'cleachdadh luchd-ionnsachaidh ann an stuthan cumhachd neo-bhriseadh (UPS) gus cumhachd a thoirt do chuir bacadh air rèidhean. Tha luchd-labhairt mòra, ris an canar supercapacasaceors, gu sònraichte èifeachdach anns na tagraidhean sin mar thoradh air an ìre àrd agus an comas a bhith a 'sgaoileadh gu luath.
2. Giullachd chomharran: Ann an cuairtean analog, tha pàirt deatamach aig Cuairtean Agalog ann an giullachd chomharran. Bidh iad air an cleachdadh ann an sìoltachain gus a dhol seachad no a 'casg a chuir air raointean tricead sònraichte, a' cumadh na comharra airson tuilleadh giullachd. Mar eisimpleir, ann an uidheamachd claisneachd, bidh luchd-rannsachaidh a 'cuideachadh le bhith a' sìoladh fuaim nach eilear ag iarraidh, a 'dèanamh cinnteach nach tèid ach na tricead claisneachd a tha thu a dhìth a bhrosnachadh agus a chraoladh.Thèid luchd-teagaisg a chleachdadh cuideachd ann an coupdadh agus a 'diùltadh thagraidhean. Ann an coupadh, tha an neach-comhairleachaidh a 'leigeil le comharran AC a dhol seachad bho aon ìre de chuairt eile gus fhad' s a bha e a 'bacadh pàirtean DC. Ann a bhith a 'togail, tha luchd-lagha air an cur thar loidhnichean solair cumhachd gus a bhith a' sìoladh fuaim agus cuir casg air bho bhith a 'toirt buaidh air pàirtean cugallach.
3. Cuairtean tulach: Anns na siostaman rèidio is conaltraidh, thathas a 'cleachdadh siostaman rèidio agus conaltraidh ann an co-bhonn ri luchd-inntrigidh gus cuairtean ath-chòmhnaidh a chruthachadh a ghabhas gluasad gu tricead sònraichte. Tha an comas gleusadh seo riatanach airson comharran a tha thu a tha thu ag iarraidh a thaghadh bho spotrum farsaing, leithid ann an rèidio a 'faighinn a-steach rèidio a' cuideachadh le bhith a 'cuideachadh agus a' cur anamplify an comharra inntinneach.
4. Timcheall agus cuairtean Osillator: Capacitors, in combination with resistors, are used to create timing circuits, such as those found in clocks, timers, and pulse generators. Bidh cosgais agus sgaoileadh neach-comachaidh a 'cruthachadh dàil ùine a' cruthachadh dàil, a dh'fhaodar a chleachdadh gus comharran bho àm gu àm a ghineadh no ri tachartasan brosnachaidh a ghineadh aig amannan sònraichte.Bidh cuairtean-sloc osilillator, a bhios a 'dèanamh tonnan-tomhais leantainneach, cuideachd a' dol an urra. Anns na cuairtean seo, cosgais a 'phrìsiche agus bidh Cycles a' cruthachadh na ceathragan a dh 'fheumar gus comharran a ghineadh a chruthachadh anns a h-uile càil bho synthesizers dealanach gu synthesizers dealanach.
5. Stòradh Cumhachd: Supercapacrcitors, ris an canar cuideachd Ultracapacidors, adhartas mòr ann an teicneòlas stòraidh lùtha. Faodaidh na h-innealan sin tòrr lùth a stòradh agus leigeil ma sgaoil gu sgiobalta, gan toirt freagarrach airson tagraidhean a dh 'fheumas lìbhrigeadh lùth luath, leithid ann an siostaman breiceadh ath-nuadhachadh ann an carbadan dealain. Eu-coltach ri bataraidhean traidiseanta, tha dòighean-beatha nas fhaide tha biathsan nas fhaide, faodaidh iad seasamh ris a 'chosgais sgaoilidh-casaid, agus a' togail mòran nas luaithe.Thathas cuideachd a 'sgrùdadh cuideachd airson a chleachdadh ann an siostaman lùth ath-nuadhachail, far am faod iad lùth a stòradh a chruthaich panalan grèine no roth-uidheaman gaoithe agus a' leigeil le bhith a 'dèanamh a' ghriod cumhachd.
6. Luchd-labhairt electrolytic: Tha luchd-teagaisg electrolytic mar sheòrsa de chomhairliche a bhios a 'cleachdadh electralachd gus an ìre àrd-ìre a choileanadh na seòrsaichean eile. Tha iad air an cleachdadh gu cumanta ann an tagraidhean far a bheil feum air cuirm mhòr ann an tomhas-lìonaidh beag agus mmplifiers a 'suirghe agus maladh claisneachd. Ach, tha fad-beatha aca an coimeas ri com-pàirtichean eile, leis faodaidh an dealan-dè tioram a thiomnadh thar ùine, a 'leantainn gu call a' chomataidh agus fàilligeadh mu dheireadh.

Gluasadan agus innleachdan san àm ri teachd ann an teicneòlas comaisaiche

Mar a bhios teicneòlas fhathast a 'fàs, mar sin cuideachd a bhios a' leasachadh teicneòlas magadh. Tha luchd-rannsachaidh a 'sgrùdadh stuthan ùra agus a' dealbhadh coileanadh ùr, gan dèanamh nas èifeachdaiche, agus seasmhach, agus comasach air eadhon barrachd lùth a stòradh.

1. Nanotechnogy: Tha adhartasan ann an Nightechnoology a 'leantainn gu leasachadh luchd-teagaisg le togalaichean nas fheàrr. Le bhith a 'cleachdadh Nanomaortials, leithid Graphenene agus Gudobes, faodaidh luchd-rannsachaidh comasan a chruthachadh le dùmhlachd lùth-àrachais agus cearcallaichean sgaoilidh nas luaithe. Dh 'fhaodadh na h-innleachdan sin leantainn gu luchd-teagaisg nas lugha, nas cumhachdaiche a tha air leth freagarrach airson an cleachdadh ann an dealanach a ghabhas dealbhadh agus carbadan dealain.
2. Luchd-brathaidh cruaidh-stàite: Luchd-rannsachaidh cruaidh-stàite, a bhios a 'cleachdadh dealan-inntinn làidir an àite leaghan aon, a' fàs nas cumanta ann an tagraidhean àrd-ùrlar. Bidh na comasan sin a 'tabhann earbsachd nas fheàrr, dòighean-beatha nas fheàrr, agus coileanadh nas fheàrr aig teòthachd àrd an coimeas ri luchd-teagaisg electrolytic of electrolytic.
3. Electronics sùbailte agus feumail: Mar a bhios teicneòlas poblachdach agus dealan-obrach sùbailte a 'fàs nas mòr-chòrdte, tha iarrtas a' sìor fhàs airson comanachaidh a dh 'fhaodadh a bhith lùbte agus a' sìneadh gun a bhith a 'call comas. Tha luchd-rannsachaidh a 'leasachadh luchd-rannsachaidh sùbailte a' cleachdadh stuthan mar polymers agus filmichean a tha sìnte ann an cùram-slàinte, fallaineachd, agus dealanach luchd-cleachdaidh.
4. Buain lùtha: Tha luchd-lagha cuideachd a 'dèanamh pàirt ann an teicneòlasan buain lùth, far am bi iad air an cleachdadh gus lùth a thathar a' glacadh bho stòran àrainneachd, pannalan grèine, crith. Faodaidh na siostaman sin cumhachd a thoirt do innealan beaga no mothachadh ann an àiteachan iomallach, a 'lughdachadh an fheum air bataraidhean traidiseanta.
5. Luchd-obrach àrd-teòthachd: Tha rannsachadh leantainneach air comasan a dh 'fhaodadh a bhith ag obair aig teòthachd Àrd-ìre, a tha deatamach airson tagraidhean ann an ARospace, Autoroive agus Roghainnean gnìomhachais. Bidh na com-pàirtichean sin a 'cleachdadh stuthan fìorillectric adhartach as urrainn seasamh suas nan suidheachaidhean mòra, a' dèanamh cinnteach à coileanadh earbsach ann an àrainneachdan cruaidh.

Co-dhùnadh

Tha luchd-teagaisg riatanach ann an electronics an latha an-diugh, a 'cluich dhleastanasan èiginneach ann an stòradh lùtha, giollachd loidhne, riaghladh cumhachd, riaghladh cumhachd, agus cuairtean aimsir. Bidh an comas aca a bhith a 'stòradh lùth a stòradh agus a leigeil ma sgaoil gu sònraichte a' freagarrach airson raon farsaing de thagraidhean, bho sholarachadh cumhachd rèidh gus leigeil le gnìomhachd siostaman conaltraidh iom-fhillte a stiùireadh. Mar a tha teicneòlas fhathast a 'leantainn adhartachadh, leasachadh dealbhadh carran tagraiche agus stuthan gus an comasan ùr-ghnàthachaidh, dealanach sùbailte, agus coimpiutaireachd àrd-ùrlar a choimpiutaireachd. A 'tuigsinn mar a bhios luchd-obrach a' obair, agus a 'cur luach air an sùbailteachd agus a' bhuaidh aca, a 'toirt seachad bunait a bhith a' sgrùdadh raon electricices.