Калькулятор імпульсу (кількості руху) та імпульсу сили

Для розрахунку введіть декілька величин. Калькулятор розрахує величини, які може розрахувати для введених даних. Наприклад, якщо ввести дві швидкості, він розрахує лише зміну швидкості. Якщо додати масу тіла чи системи тіл, він розрахує імпульс сили, і навіть початковий і кінцевий імпульси. І нарешті, якщо ввести ще й силу, він розрахує час, протягом якого діє ця сила.

Калькулятор ємності послідовного з'єднання конденсаторів

Калькулятор паралельних індуктивностей

Калькулятор паралельних опорів

1 мОм = 0,001 Ом. 1 кОм = 1 000 = 10³ Ом. 1 МОм = 1 000 000 = 10⁶ Ом.

Еквівалентний опір R_eq групи паралельно з'єднаних резисторів є величиною, рівній сумі величин, обернено пропорційних опорам цих резисторів. \[ \frac 1R_{eq} =\frac 1R_1 +\frac 1R_2 + ... + \frac 1R_n \] або \[ R_{eq} =\frac 1{\frac 1R_1 +\frac 1R_2 + ... + \frac 1R_n} \]

Іншими словами, провідність G паралельно з'єднаних резисторів дорівнює сумі провідностей цих резисторів: \[ G_{eq} =G_1 +G_2 + ... + G_n \] Ця формула для R_eq та використовується в даному калькуляторі для розрахунків. Наприклад, загальний опір трьох резисторів 10, 15 і 20 ом, з'єднаних паралельно, дорівнює 4.62 Ом.

Зазначимо, що загальний опір групи з будь-якої кількості з'єднаних паралельно резисторів завжди буде меншим, ніж найменший опір резистора в групі і додавання нового резистора завжди призведе до зменшення еквівалентного опору. Відзначимо також, що всі резистори, з'єднані паралельно, спад напруги на них одинаковий. Однак струми, що протікають через окремі резистори, відрізняються і залежать від опору. Загальний струм через групу резисторів дорівнює сумі струмів в окремих резисторах.

При з'єднанні кількох резисторів паралельно завжди потрібно враховувати їх допуски та потужність.

Приклади застосування паралельного з'єднання резисторів

Одним із прикладів паралельного з'єднання резисторів є шунт у приладі для вимірювання струмів, які надто великі для того, щоб бути безпосередньо виміряними приладом, призначеним для вимірювання невеликих струмів або напруг. Для вимірювання струму паралельно гальванометру або електронному приладу, що вимірює напругу, підключається резистор з дуже маленьким точно відомим опором, виготовлений з матеріалу зі стабільними характеристиками. Цей резистор називається шунтом. Вимірюваний струм протікає через шунт. В результаті на ньому падає невелика напруга, яка вимірюється вольтметром. Оскільки падіння напруги пропорційно струму, що протікає через шунт із відомим і точним опором, вольтметр, підключений паралельно шунту, можна проградуювати безпосередньо в одиницях струму (амперах).

Калькулятор резистивно-ємнісного кола

Стала часу визначається за формулою \[ τ=RC \] де τ — стала часу в секундах, R - опір в омах і C - ємність у фарадах. Стала часу RC-кола визначається як час, який потрібно, щоб конденсатор зарядився до 63,2% його максимально можливого заряду за умови, що початковий заряд нульовий. Зазначимо, що конденсатор зарядиться до 63,2% за час τ і майже повністю (до 99,3%) зарядиться за час 5τ.

Енергія E, яку зберігає повністю заряджений до напруги V конденсатор, за умови, що час заряду T ≫ τ визначається за формулою \[ E=\frac{CU^2}{2} \] де C — ємність в фарадах и V — напруга в вольтах.

Максимальний струм I визначається за законом Ома: \[ I=\frac UR \] Максимальний заряд Q визначається за формулою \[ Q=UC \] де C — ємність в фарадах и V — напруга в вольтах.

Примітка

Конденсатори часто використовуються в різних електричних та електронних пристроях та системах. Ймовірно, ви не знайдете жодного електронного пристрою, в якому не міститься хоча б один конденсатор. Конденсатори використовуються для зберігання енергії, забезпечення імпульсів енергії, для фільтрації напруги живлення, для корекції коефіцієнта потужності, для розв'язки по постійному струму, в електронних частотних фільтрах, для фільтрації шумів, для запуску електродвигунів, для зберігання інформації, для налаштування коливальних контурів, в різних датчиків, в ємнісних екранах мобільних телефонів... Цей список можна продовжувати до нескінченності. Резистивно-ємнісні (RC) ланцюги зазвичай використовуються як прості фільтри нижніх і верхніх частот, а також найпростіших інтегруючих і диференційних кіл.

Резистивно-ємнісні фільтри нижніх частот

Фільтри нижніх частот пропускають лише низькочастотні сигнали і пригнічують високочастотні сигнали. Частота зрізу визначається компонентами фільтра.

Такі фільтри широко використовуються в електроніці. Наприклад, їх використовують у сабвуферах для того, щоб не подавати на них звуки високих частот, які вони не можуть відтворювати. Фільтри нижніх частот використовуються також у радіопередавачах для блокування небажаних високочастотних складових у сигналі, що передається. У тих, хто користується ADSL підключенням до Інтернету, завжди встановлені частотні роздільники з такими фільтрами нижніх частот, які запобігають виникненню перешкод у аналогових пристроях (телефонах) від сигналів DSL та впливу перешкод від аналогових пристроїв на обладнання DSL, підключене до звичайної телефонної лінії.

Фільтри нижніх частот використовуються для обробки сигналів перед їх аналого-цифровим перетворенням. Такі фільтри покращують якість аналогових сигналів при їх дискретизації і необхідні для придушення високочастотних компонентів сигналу вище частоти Найквіста таким чином, щоб він задовольняв вимоги теореми Котельникова для даної частоти дискретизації, тобто максимальна частота не повинна бути вищою за половину частоти вибірки.

На верхньому малюнку показаний простий фільтр нижніх частот. У ньому використовуються лише пасивні компоненти, тому він називається пасивним фільтром нижніх частот (ФНЧ). У більш складних пасивних ФНЧ використовуються також котушки індуктивності.

На відміну від пасивних фільтрів нижніх частот, активні фільтри використовують підсилювальні пристрої, наприклад, транзистори або операційні підсилювачі. У пасивних фільтрах також часто є операційні підсилювачі, що застосовуються для розв'язування. Залежно від кількості конденсаторів і котушок індуктивності, що впливають на крутість частотної характеристики фільтра, вони зазвичай називаються фільтрами першого порядку, другого порядку і так далі. Фільтр, що складається лише з одного резистора та одного конденсатора, називається фільтром першого порядку.

RC-фільтри верхніх частот

Фільтри верхніх частот пропускають лише високочастотні складові сигналів та послаблюють низькочастотні складові. Фільтри верхніх частот використовуються, наприклад, в розділових фільтрах звукових частот (кроссоверах) для придушення низькочастотних складових у сигналах, що подаються на високочастотні динаміки («пищалки»), які не можуть відтворювати такі сигнали і до того ж володіють малою потужністю в порівнянні з потужністю низькочастотних сигналів.

Фільтри верхніх частот часто використовуються для блокування постійної складової сигналів у випадках, коли вона небажана. Наприклад, у професійних мікрофонах дуже часто використовується «фантомне» живлення постійною напругою, яке подається мікрофонним кабелем. У той же час, мікрофон записує змінні сигнали, такі як людський голос або музика. Постійна напруга не повинна з'являтися на виході мікрофона і не повинна надходити на вхід мікрофонного підсилювача, тому для блокування використовується фільтр верхніх частот.

Якщо фільтр нижніх частот і фільтр верхніх частот стоять один за одним, вони утворюють смуговий фільтр, який пропускає частоти тільки в певній смузі частот і не пропускає частоти за межами цієї смуги. Такі фільтри широко використовуються в радіоприймачах та радіопередавачах. У приймачах смугові фільтри використовуються тільки для селективного пропускання та посилення сигналів радіостанції у вузькій смузі частот. При цьому сигнали інших радіостанцій поза цієї смуги придушуються. Передавачі можуть передавати радіосигнали лише у певному дозволеному для них діапазоні частот. Тому в них використовуються смугові фільтри для обмеження смуги сигналу, що передається таким чином, щоб він вписувався в допустимі межі.

Калькулятор магнітної індукції соленоїда

Визначення та формули

Соленоїд являє собою намотану виток до витка котушку, довжина якої значно більша за її діаметр. Якщо через котушку соленоїда протікає електричний струм, у ній утворюється магнітне однорідне поле. Соленоїди з феромагнітними сердечниками часто використовуються як виконавчі механізми для перетворення електричної енергії в лінійне переміщення сердечника. Найзвичнішим прикладом такого соленоїда є реле стартера, яке виконує дві функції: подає напругу на двигун стартера і вводить шестерню двигуна стартера в зачеплення з маховиком колінвала двигуна на час запуску.

Модуль магнітної індукції B довгого соленоїда в повітрі без сердечника розраховується за формулою \[ B = \mu_0 \frac{NI}{L} \] де μ₀=4π × 10⁻⁷ Гн/м — магнітна стала, N число витків катушки соленоїда, I протікає через котушку струм і L — довжина соленоїда.

Соленоїди та феромагнітні рідини

Соленоїдні виконавчі механізми — досить галасливі пристрої, тому іноді в зазор між сердечником і каркасом котушки вводять феромагнітну рідину. Вона зменшує або навіть повністю усуває шум при спрацьовуванні соленоїда, а також збільшує силу тяжіння, що дозволяє зменшити розміри виконавчих соленоїдних пристроїв при збереженні їх характеристик. Ферромагнітні рідини також дозволяють зменшити витік магнітного поля в магнітопроводі, а також покращують охолодження соленоїда. Ще одне застосування феромагнітних рідин у соленоїдах — як еластичний сердечник. Це дозволяє виготовити еластичні соленоїди, які можна використовувати в сучасних гнучких електронних пристроях, наприклад, в комп'ютерах і пристроях біомедичного контролю, що носяться..

Розрахунок котушок індуктивності онлайн калькулятор

Цей калькулятор онлайн допоможе у розрахунку котушок індуктивності. Розрахунок багатошарової котушки, калькулятор обчислює за алгоритмом із застосуванням еліптичних інтегралів Максвелла. Котушка індуктивності - гвинтова, спіральна або гвинтоспіральна котушка із згорнутого ізольованого провідника, яка має значну індуктивність при відносно малій ємності та малому активному опорі. Індуктивність котушки також залежить від її геометричних розмірів, числа витків, способу намотування котушки. Чим більший діаметр, довжина намотування та кількість витків котушки, тим більша її індуктивність.
Умовні позначення: *Необхідна для намотування довжина дроту без урахування кінців. **Під опором котушки мається на увазі опір котушки постійному струму. Будь-який провідник зі струмом створює навколо себе магнітне поле. Відношення магнітного потоку цього поля до струму, що його породжує, називається індуктивністю. Індуктивність прямого відрізка провідника невелика і становить лише 1-2 мкГн за кожен метр довжини залежно від діаметра дроту (тонкі провідники мають велику індуктивність).