Convențiile generatorului și receptorului în electronică; Tutoriale; Pofta de cunoaștere
sau cum să nu vă mai confundați cu semnele
- electronic
Dacă ați auzit de convențiile generatorului și receptorului fără a înțelege pe deplin ce sunt, acest tutorial este pentru dvs. Dacă nu ați auzit niciodată de aceste concepte, acest tutorial este și pentru dvs.
Convențiile generatorului și receptorului sunt o noțiune importantă în electronică, deși avem tendința să o uităm odată ce obiceiurile se impun. După cum vom vedea în acest tutorial, aceasta este o convenție de semn, care vorbește despre orientarea curentului și a tensiunii.
Fără aceste convenții, este imposibil, de exemplu, să traducem riguros concepte precum „consumul sau producerea de energie” sau scrierea corectă a legilor care guvernează componentele fără a face apel la teorii fizice mai fundamentale.
Noțiuni de bază în electronică sunt necesare pentru a înțelege acest tutorial.
Memento-uri de tensiune și curent într-un dipol
Un dipol este o componentă electronică cu doi poli, așa cum sugerează și numele. Cu alte cuvinte, are două terminale cu ajutorul cărora va fi conectat la restul circuitului. În ceea ce privește cantitățile electrice, două lucruri sunt suficiente pentru ao descrie: curentul care curge prin el și tensiunea la bornele sale.
Actual
Curentul corespunde unui flux de sarcini electrice. Ca orice flux, acesta curge într-o anumită direcție, adică este orientat. Într-un dipol, desemnăm direcția unui curent printr-o mică săgeată inscripționată pe ramură.
Săgeată care arată curentul care curge de la A la B în orice dipol.
Deoarece are o orientare, curentul are și un semn: poate fi pozitiv sau negativ. Un curent pozitiv înseamnă că sarcinile pozitive se deplasează în direcția săgeții care definește direcția curentului. Un curent negativ înseamnă că sarcinile pozitive se mișcă în direcția opusă săgeții.
Pentru un flux dat de sarcini electrice, schimbarea direcției săgeții va schimba doar semnul acesteia, nu fenomenul fizic. Direcția săgeții nu este altceva decât o convenție a semnelor, nu o diagramă a realității fizice.
Relația dintre un curent și opusul acestuia.
Voltaj
Între două puncte ale unui circuit electric, putem defini o tensiune. Tensiunea dintre două puncte ale unui circuit electric este desemnată de o săgeată.
Săgeata care arată tensiunea u A B u_ u A B, diferența de potențial între B și A, pentru orice dipol.
O tensiune corespunde unei diferențe de potențial, un potențial electric fiind o cantitate care poate fi asociată cu toate nodurile. Tensiunea are, de asemenea, o orientare: este potențialul nodului arătat de săgeată (B) minus cel de la piciorul săgeții (A).
Deoarece este orientată, tensiunea are un semn: poate fi pozitivă sau negativă. Tensiunea este pozitivă atunci când potențialul punctului B este mai mare decât cel al punctului A și este negativ în caz contrar.
Ca și în cazul curentului, este o convenție de semn: schimbarea direcției tensiunii nu schimbă diferența de potențial care este prezentă fizic. Tensiunea „returnată” va fi opusă tensiunii normale.
Relația dintre o tensiune și tensiunea opusă.
Convențiile generatorului și receptorului
Orientarea relativă a tensiunii și curentului
Am văzut că curentul și tensiunea erau ambele orientate. Când le definim pentru un dipol, trebuie să orientăm și unul în raport cu celălalt. Cu alte cuvinte, trebuie să alegem o convenție pentru direcția relativă a săgeților.
Există doar două posibilități:
- săgețile sunt în aceeași direcție și se spune că este convenția generatorului;
- săgețile sunt în direcții opuse și se spune că este convenția receptorului.
Convențiile și legile componente
Probabil că sunteți deja familiarizați cu legile componentelor comune:
Aceste ecuații sunt adevărate numai în convenția receptorului ! Scrierea exactă a legilor depinde de convenția aleasă pentru a defini curentul și tensiunea.
În orice curs corect de electronică, introducerea acestor legi este însoțită de o diagramă care indică direcția relativă a curentului și a tensiunii. De obicei, aceste diagrame trag curentul și tensiunea în direcții opuse. Chiar dacă nu este spus explicit, este de fapt o utilizare a convenției receptorului.
Modificarea convenției din aceste legi schimbă semnul. De exemplu, cu o tensiune și un curent definite în convenția generatorului, legea lui Ohm devine u = - R i u = - Ri u = - R i. Avem o schimbare similară pentru capacitate și inductanță.
Lipsa legăturii cu legea mesh și legea nodului
Să spunem clar: nu există nicio legătură între convențiile generatorului și receptorului și legile de plasă și nod. Aceste două legi nu depind absolut de convențiile adoptate pentru a descrie diferiții dipoli ai circuitului.