Sách điện/Công cụ điện

Công cụ điện - các dụng cụ điẹn dược tạo ra từ các vật dẩn điện bao gồm các công cụ tạo ra từ dẩn điện như Điện trở , Tụ điện , Cuộn từ và các công cụ tạo ra từ bán dẩn điện như Điot, Trăng si tơ , FET...

Các công cụ tạo ra từ dẩn điện

Điện trở

DC

Điện thế

$V=IR$

Dòng điện

$I={\frac {V}{R}}$

Điện trở kháng

$R={\frac {V}{I}}=\rho {\frac {l}{A}}={\frac {1}{G}}$

Điện dẩn

$G={\frac {I}{V}}=\sigma {\frac {A}{l}}={\frac {1}{R}}$

AC

Điện thế

$v(t)=i(t)X$

Dòng điện

$i(t)={\frac {v(t)}{X}}$

Điện ứng

$X={\frac {v(t)}{i(t)}}=0$

Điện kháng

$Z=R+X=R\angle 0=R=R$

Điện từ cảm

$B=Li={\frac {\mu }{2\pi r}}i$

Điện từ dung

$L={\frac {B}{i}}={\frac {\mu }{2\pi r}}$

Nhiệt năng bên trong Điện trở

$W_{i}=i^{2}R(T)$ . Với $R(T)=R_{o}+nT$ , $R(T)=R_{o}e^{nT}$

Nhiệt năng tỏa vào môi trường xung quanh

$W_{e}=pv=mC\Delta T$

Tụ điện

DC

Điện tích

$Q=CV$

Điện thế

$V={\frac {Q}{C}}$

Điện dung

$C={\frac {Q}{V}}=\epsilon {\frac {A}{l}}$

AC

Điện thế

$v(t)={\frac {1}{C}}\int i(t)dt$

Dòng điện

$i(t)=C{\frac {d}{dt}}v(t)$

Điện ứng

$X={\frac {v(t)}{i(t)}}$

Điện kháng

$Z=R+X=R\angle 0+{\frac {1}{\omega C}}\angle -90=R+{\frac {1}{j\omega C}}=R+{\frac {1}{sC}}$

Điện trường

$E={\frac {V}{l}}={\frac {Q}{Cl}}$

Nhiệt năng bên trong Tụ điện

$W_{i}=\int Qdv=\int CVdV={\frac {1}{2}}CV^{2}$

Cuộn từ

DC

Điện thế

$B=LI$

Dòng điện

$I={\frac {B}{L}}$

Từ dung

$L={\frac {B}{I}}={\frac {N\mu }{l}}$

AC

Điện thế

$v(t)=L{\frac {d}{dt}}i(t)$

Dòng điện

$i(t)={\frac {1}{L}}\int v(t)dt$

Điện ứng

$X={\frac {v(t)}{i(t)}}$

Điện kháng

$Z=R+X=R\angle 0+\omega L\angle 90=R+j\omega L=R+sL$

Điện từ cảm

$B=Li={\frac {\mu }{2\pi r}}i$

Điện từ dung

$L={\frac {B}{i}}={\frac {N\mu }{l}}$

Nhiệt năng bên trong Điện trở

$W_{i}=\int Bdi=\int Lidi={\frac {1}{2}}Li^{2}$

Nhiệt năng tỏa vào môi trường xung quanh

$W_{e}=pv=p\omega =p\lambda f=hf$

$W_{e}=pv=p\omega =p{\sqrt {\frac {1}{\mu \epsilon }}}=pC$

Các công cụ tạo ra từ bán dẩn điện

Điot

+ --

Biểu Đồ I - V

Tính chất điện của Điot được thể hiện qua biểu Đồ I - V

Từ hình I-V, ta thấy

Ở điện thế V < V_d . $I=0$

Ở điện thế V = V_d . $I=1mA$

Ở Điện thế V > V_d . $I=I_{s}e^{V_{d}/V}$

DC

+ -- . $V_{i}=V$ . $V_{o}=V-V_{d}$

+ -- . $V_{i}=V$ . $V_{o}=0$

+ -- . $V_{i}=V$ . $V_{o}=V_{d}$

+ -- . $V_{i}=V$ . $V_{o}=0$

AC

+ -- . Cho qua nửa sóng dương

+ -- . Cho qua nửa sóng âm

+ -- . Cho qua nửa sóng dương

+ -- . Cho qua nửa sóng âm

Trăng si tơ

Biểu đồ I-V

Tính chất điện của transistor thể hiện qua hình I-V

V < Vbe . $I=0$

V = Vbe . $I=1mA$

V > Vbe . $I=e^{V/V_{d}}$

V = Vs . $I=I_{s}$