Поляризация диэлектриков: физические основы, виды и теория

Поляризация диэлектриков — это фундаментальный физический процесс ограниченного смещения связанных зарядов (электронов, ионов) или ориентации электрических диполей внутри материала под воздействием внешнего электрического поля. Результатом этого процесса является возникновение макроскопического собственного электрического поля диэлектрика, направленного против внешнего поля. Историческая справка: Первые представления о поляризации были введены Майклом Фарадеем в 1837 году. Именно он предложил термин … Читать далее

Зонная теория электропроводности твердых материалов

Что заставляет медь проводить ток, стекло — изолировать его, а кремний — переключаться между этими состояниями? Ответ лежит глубоко в структуре материи, на уровне, где классическая ньютоновская физика перестает работать, уступая место законам квантовой механики. Данный материал представляет собой всеобъемлющее руководство по зонной теории твердого тела — фундаментальной концепции, лежащей в основе всей современной электроники, … Читать далее

Емкость как элемент электрической цепи: Теория и Расчет, Математические и Физические модели

Электрическая емкость — это физическая величина, характеризующая способность проводника или системы проводников накапливать электрический заряд. В контексте теории электрических цепей, под емкостью понимают пассивный элемент схемы (конденсатор), который способен запасать энергию в своем электрическом поле и, в идеальном случае, не рассеивать ее в виде тепла. Историческая справка: История конденсатора начинается с середины XVIII века. В … Читать далее

Индуктивность в электрической цепи: устройство, теория, расчет и физика процессов

Индуктивность — это фундаментальное свойство электрической цепи, характеризующее её способность накапливать энергию в магнитном поле при протекании электрического тока, а также сопротивляться изменению силы этого тока. В качестве физического компонента индуктивность (или катушка индуктивности, соленоид, дроссель) представляет собой пассивный двухполюсник. С исторической точки зрения, явление электромагнитной индукции было независимо открыто Майклом Фарадеем в Англии (1831 … Читать далее

Резистор в электротехнике: Теория, схема, устройство, расчет и физика процессов

Резистор — это пассивный элемент электрической цепи, обладающий определенным или переменным значением электрического сопротивления, предназначенный для линейного преобразования силы тока в напряжение и напряжения в силу тока, а также для ограничения тока и поглощения электрической энергии. Это фундаментальный «кирпич» любой электронной схемы, от простейшего фонарика до суперкомпьютера. В отличие от реактивных компонентов (конденсаторов и катушек … Читать далее

Однофазные инверторы напряжения (АИН): теория, характеристики, схемы и расчет

Автономный инвертор напряжения (АИН) — это фундаментальный узел современной силовой электроники, устройство, выполняющее обратное преобразование энергии: из постоянного тока (DC) в переменный (AC). В отличие от инверторов тока, АИН питается от источника с жесткой внешней характеристикой — источника напряжения (например, аккумуляторной батареи или выпрямителя с мощным емкостным фильтром). Аналогия: Представьте, что источник постоянного напряжения — … Читать далее

Как работают стабилизаторы непрерывного действия: теория, характеристики, схемы и расчет

Преобразование параметров электрической энергии — это основа современной электроники. Любое электронное устройство, от карманного калькулятора до бортового компьютера истребителя, требует питания определенного качества. В данной статье мы детально разберем класс устройств, называемых стабилизаторами непрерывного действия (или линейными стабилизаторами), которые исторически стали первыми и до сих пор остаются эталоном качества выходного напряжения, несмотря на развитие импульсной … Читать далее

Зависимый инвертор тока: схемы, формулы, характеристики и принцип работы

Инвертор, ведомый сетью (или зависимый инвертор) — это устройство силовой электроники, которое перекачивает энергию от источника постоянного тока (например, аккумулятора или двигателя постоянного тока в режиме торможения) обратно в промышленную электрическую сеть переменного тока. Ключевая особенность: он не может работать автономно, без наличия напряжения в сети, так как именно сеть «командует» переключением (коммутацией) его силовых … Читать далее

Как работают мощные выпрямители: Влияние на сеть — пульсации, коммутация и характеристики

Выпрямительные устройства — это основа современной силовой электроники. Их задача кажется тривиальной: преобразовать переменный ток (AC), который генерируется электростанциями, в постоянный ток (DC), необходимый для питания большинства электронных схем, электродвигателей постоянного тока и электрохимических установок. Однако за этой простотой скрывается сложный комплекс электромагнитных процессов. История развития выпрямителей насчитывает более века: от громоздких вращающихся преобразователей и … Читать далее

Принцип выпрямления тока: теория, схемы и расчет однофазных преобразователей

Что такое выпрямление электрического тока? В фундаментальном смысле, это процесс преобразования энергии электромагнитного поля, изменяющегося по гармоническому закону (переменный ток, AC), в энергию тока, протекающего в одном направлении (постоянный или пульсирующий ток, DC). Этот процесс лежит в основе всей современной силовой электроники, от зарядного устройства вашего смартфона до тяговых подстанций метрополитена и магистральных электровозов. Принцип … Читать далее