Когда Закон Ома не работает

Закон Ома не работает в ряде ситуаций, когда условия, при которых он был установлен, не соблюдаются.

Вот некоторые из этих ситуаций:

 - При высоких частотах. Изменение электрического поля происходит настолько быстро, что носители заряда не успевают перемещаться по проводнику, что приводит к возникновению индуктивности и емкости проводника.

- При низких температурах. Для веществ, обладающих сверхпроводимостью, где сопротивление падает до нуля.

- При заметном нагреве проводника. Проходящий ток может вызвать нагрев проводника, изменяя его вольт-амперную характеристику.

- При приложении к проводнику или диэлектрику высокого напряжения. Может возникнуть пробой, что приведет к образованию дуги и повреждению системы.

- В вакуумных и газонаполненных электронных лампах. Включая люминесцентные лампы.

- В гетерогенных полупроводниках и полупроводниковых приборах. Имеющих p-n-переходы, например, в диодах и транзисторах.

- В контактах металл-диэлектрик. Вследствие образования пространственного заряда в диэлектрике.

Эти условия приводят к тому, что простое линейное соотношение между напряжением и током, описываемое классическим законом Ома, нарушается, и для описания поведения системы требуются более сложные модели.

Закон Ома для участка цепи

Закон Ома для полной цепи

Промышленная автоматизация: карьера в области АСУ ТП

Промышленная автоматизация — это одно из самых динамично развивающихся направлений современнойтехники и индустрии. Она перестала быть просто вспомогательной функцией и стала неотъемлемой частью бизнеса. 

Промышленные предприятия стремятся улучшить свою эффективность, повысить качество продукции, снизить затраты и обеспечить безопасность процессов. Именно поэтому промышленная автоматизация стала одним из самых динамично развивающихся направлений современной технологии.

Промышленные системы автоматизации, такие как АСУ ТП, SCADA и ПЛК, играют решающую роль в повышении эффективности производственных процессов. Они позволяют автоматизировать контроль и управление различными аспектами производства, такими как мониторинг, регулирование, сбор и анализ данных. Благодаря автоматизации процессов, компании могут значительно сократить человеческий фактор, минимизировать ошибки и улучшить общую производительность.

Современные системы промышленной автоматизации оснащены передовыми технологиями, такими как искусственный интеллект, машинное обучение, интернет вещей и облачные вычисления. Они позволяют собирать и анализировать огромные объемы данных, прогнозировать и оптимизировать производственные процессы, а также предоставлять решения на основе реального времени. Такой подход не только повышает эффективность, но и способствует принятию более обоснованных и осознанных решений в управлении производством.

Сегодня промышленная автоматизация охватывает широкий спектр отраслей, включая производство, энергетику, нефтегазовую промышленность, химическую промышленность, пищевую промышленность и многое другое. Все эти отрасли стремятся совершенствоваться и адаптироваться к быстро меняющемуся миру, и промышленная автоматизация предлагает решения, которые помогают им в этом.

Будущее промышленной автоматизации обещает еще большие возможности и перспективы. С постоянным развитием технологий, таких как Интернет вещей, Big Data, искусственный интеллект и робототехника, ожидается еще большее увеличение автоматизации и интеграции производственных процессов. Компании будут стремиться к созданию гибких, адаптивных и интеллектуальных систем, которые позволят им оставаться конкурентоспособными в современном бизнесе.

Таким образом, промышленная автоматизация продолжает быть одной из самых динамично развивающихся областей современной технологии. Она является движущей силой многих отраслей, обеспечивая повышение эффективности, качества и безопасности производства. В то же время, она предлагает множество возможностей и вызовов для специалистов в области автоматизации, которые стремятся участвовать в развитии и применении передовых технологий в промышленности.

Инженеры АСУ ТП могут работать в различных сферах и организациях, включая:

• Компании-разработчики АСУ ТП (ПО и железо): Многие компании специализируются на разработке программного и аппаратного обеспечения для систем АСУ ТП. В таких компаниях инженеры по автоматизации могут заниматься разработкой и тестированием новых продуктов, обеспечивая их соответствие требованиям и стандартам.
• Проектные организации: Инженеры по автоматизации могут работать в проектных организациях, которые занимаются проектированием и внедрением систем АСУ ТП для различных предприятий. Они участвуют в разработке технических спецификаций, проектировании системы, настройке и внедрении системы АСУ ТП на объектах.
• Наладочные и монтажные организации: Инженеры по автоматизации также могут работать в наладочных и монтажных организациях, где их задачей является установка, настройка и тестирование систем АСУ ТП на объектах заказчика.
• Эксплуатация на объекте: Инженеры по автоматизации могут быть непосредственно заняты эксплуатацией системы АСУ ТП на объекте. Они отвечают за поддержку работы системы, устранение неполадок, настройку и оптимизацию системы.

Профессия инженера АСУ ТП может подходить тем, кто интересуется электроникой, программированием устройств, не избегает контакта с людьми и обладает стрессоустойчивостью. Начинающему инженеру АСУ ТП необходимо иметь знания и умения в областях, таких как электроника, программирование контроллеров, устранение неполадок аппаратного и программного обеспечения, а также веб-сервисы.

Карьера в области АСУ ТП предлагает множество возможностей для развития и профессионального роста. Успешный инженер АСУ ТП может расширить свои знания и навыки, специализироваться в конкретных областях и принимать участие в различных проектах, что открывает двери для карьерного успеха и возможности работать в разных сферах и организациях.

Подробно о возможностях, перспективах и карьере специалиста по автоматизации смотрите здесь:

Карьера в автоматизации: перспективы и возможности для успешной профессиональной деятельности

Элегантная эволюция: от лампы с угольной нитью к металлическим проводникам

 

Когда-то давно лампа с угольной нитью накаливания стала первым практическим примером лампы данного типа. 

Благодаря угольной нити, через которую проходил электрический ток, удалось создать температуры, превосходящие возможности любого другого электрического проводника того времени.

Повышение температуры стало постоянной задачей для инженеров-конструкторов, работающих над лампами накаливания, поскольку именно в таких условиях повышается эффективность преобразования электрической энергии в видимый свет.

На протяжении более двух десятилетий угольная нить считалась предпочтительным материалом для создания нити лампы. Однако в начале XX века развитие металлургии позволило производить металлические проволоки, которые могли выдерживать более высокие температуры. Это стало причиной почти полного исчезновения угольных ламп к 1910 году.

Лампа с угольной нитью накаливания. Лампа электрическая с резьбовым соединением и прозрачной колбой из стекла без клейма, тип Е27. Технические характеристики: 220В - 32Вт.

Металлические нити накаливания обладали более высокой устойчивостью к механическим воздействиям по сравнению с хрупкими угольными нитями. Однако, в некоторых промышленных и вибрационных приложениях потребовалось некоторое время, чтобы полностью вытеснить угольные лампы в пользу металлических проводников.

Эволюция от ламп с углеродной нитью к металлическим проводникам стала элегантным процессом, в результате которого мы получили более эффективные и надежные источники света. 

Эта история служит примером постоянного стремления инженеров к улучшению технологий и созданию более совершенных решений в области электротехники.

Почему в настоящее время лампы накаливания вытесняются светодиодными лампами?

Ответ здесь:

Недостатки ламп накаливания, как источника света

Андрей Повный

Как работают инфракрасные и радиочастотные пульты дистанционного управления: основные принципы и различия

 В наше время пульты дистанционного управления широко используются в различных устройствах, начиная от телевизоров и заканчивая кондиционерами и автомобильными системами. Эти устройства позволяют управлять функциями устройств без необходимости находиться рядом с ними и держать руки на кнопках.

История пультов дистанционного управления начинается в 1898 году, когда нью-йоркский изобретатель Николас Тесла создал прототип радиоуправляемого корабля. Однако первый пульт дистанционного управления, который использовался для управления телевизором, был создан только в 1950 году.

Существует два основных типа пультов дистанционного управления - инфракрасные и радиочастотные.

Основы работы инфракрасных пультов дистанционного управления

Принцип работы инфракрасных пультов дистанционного управления основан на использовании инфракрасного излучения. Инфракрасные пульты работают по принципу светового луча, который передается от пульта к приемнику, встроенному в устройство, которое нужно управлять.

Инфракрасные пульты оснащены инфракрасным светодиодом (ИК-диодом), который генерирует и посылает инфракрасный сигнал, содержащий команды для управления устройством. Команды могут включать в себя сигналы для включения или выключения устройства, изменения громкости или переключения каналов.

Как только кнопка на инфракрасном пульте нажимается, ИК-диод генерирует световой луч инфракрасного излучения, который переносит информацию с пульта на приемник в устройстве. Приемник распознает сигнал инфракрасного излучения, декодирует его и выполняет соответствующие команды.

Примером применения инфракрасных пультов являются телевизоры, DVD-плееры, аудиосистемы, кондиционеры и другие бытовые устройства. Они удобны и просты в использовании, но имеют свои ограничения. Например, они работают только в прямой видимости между пультом и приемником, и могут быть затруднены препятствиями, такими как стены или мебель.

Инфракрасные пульты также могут иметь ограниченный диапазон действия и могут быть чувствительны к внешним источникам света, таким как солнечный свет или освещение комнаты. Однако, несмотря на эти ограничения, инфракрасные пульты являются надежными и дешевыми средствами управления бытовыми устройствами.

Основы работы радиочастотных пультов дистанционного управления

Радиочастотные пульты дистанционного управления, в отличие от инфракрасных, используют радиоволны для передачи сигнала управления устройством. Они работают на более высоких частотах, обычно от 300 МГц до 400 МГц или даже более.

Принцип работы радиочастотных пультов очень похож на работу радиоустройств, и включает в себя передачу и прием радиосигналов. Пульт передает радиосигнал на устройство, который может быть декодирован и распознан системой управления, а затем преобразован в конкретное действие.

Радиочастотные пульты имеют более широкий диапазон действия, чем инфракрасные пульты, и могут работать через стены и другие препятствия. Они также позволяют управлять несколькими устройствами с одного пульта, что делает их более удобными для использования в больших домах или офисах.

Кроме того, радиочастотные пульты могут быть управляемыми по радиоизлучению или защищены паролем, что повышает безопасность. Однако, они могут использовать больше энергии, чем инфракрасные пульты, и могут быть более дорогими в производстве.

Различия между инфракрасными и радиочастотными пультами дистанционного управления

Хотя и инфракрасные, и радиочастотные пульты дистанционного управления выполняют одну и ту же задачу, у них есть несколько существенных различий. Рассмотрим основные из них.

Линия видимости

Инфракрасные пульты используют линию видимости между пультом и приемником, что означает, что они работают только тогда, когда пульт направлен прямо на приемник. Радиочастотные пульты, напротив, работают на большом расстоянии и не требуют линии видимости.

Интерференция

Инфракрасные пульты могут быть подвержены интерференции, вызванной другими источниками инфракрасного излучения, такими как солнце или освещение. Радиочастотные пульты не имеют этой проблемы.

Частота

Инфракрасные пульты работают на частоте в диапазоне от 30 кГц до 60 кГц, тогда как радиочастотные пульты работают на частоте в диапазоне от 300 МГц до 434 МГц.

Управление множеством устройств

Инфракрасные пульты обычно предназначены только для управления одним устройством, в то время как радиочастотные пульты могут управлять несколькими устройствами, используя разные частоты.

Сложность

Радиочастотные пульты обычно более сложны и дороже, чем инфракрасные пульты. Они также требуют настройки, в то время как инфракрасные пульты могут быть использованы сразу после распаковки.

Выбор между инфракрасным и радиочастотным пультом зависит от конкретных требований пользователя. Если у вас есть несколько устройств, которые нужно управлять с помощью одного пульта, то, вероятно, вам нужен радиочастотный пульт. Если же вам нужен простой и надежный пульт для управления одним устройством, то инфракрасный пульт может быть лучшим выбором.

Смотрите также: 

Пульты дистанционного управления - основные типы и их особенности

Радиоуправление кран-балкой и мостовым краном - примущества, работа, нюансы дистанционного управления

Датчики тока на основе эффекта Холла

Датчики тока на основе эффекта Холла используются для измерения и контроля величины электрического тока в различных приложениях. 

Эти датчики состоят из трех компонентов: магнита, пластины Холла и усилителя.

Магнит используется для создания магнитного поля, которое взаимодействует с током в цепи. Пластина Холла используется для обнаружения напряжения Холла, создаваемого этим взаимодействием. Наконец, усилитель используется для усиления напряжения Холла, чтобы оно могло быть считано устройством.

Эти компоненты расположены по-разному в зависимости от приложения. Например, в бесконтактном датчике тока пластина Холла расположена в непосредственной близости от проводника, по которому течет ток. Такое расположение помогает свести к минимуму влияние внешних магнитных полей на измерения.

В стационарном датчике тока пластина Холла размещается вокруг проводника, а магнит размещается на противоположной стороне проводника. Такое расположение помогает уменьшить влияние внешних электрических полей на измерения.

То, как компоненты расположены и как они взаимодействуют с током в цепи, определяет работу датчика. Когда ток проходит через цепь, он создает магнитное поле, которое взаимодействует с магнитом. Это взаимодействие создает напряжение Холла, которое регистрируется пластиной Холла и дополнительно усиливается усилителем. Затем усиленное напряжение Холла отправляется на устройство, которое может использовать его для измерения и контроля тока в цепи.

Датчики тока на основе эффекта Холла используются в различных приложениях, таких как управление двигателем, измерение энергии и в силовой электронике. 

Понимая, как эти датчики устроены и как они работают, инженеры могут убедиться, что они используют датчик, наиболее подходящий для их применения.

Эффект Холла широко используется в течение многих лет и является надежным и экономичным способом измерения и контроля тока. 

Важно отметить, что на точность датчиков тока, основанных на эффекте Холла, влияет температура, поэтому важно убедиться, что датчик правильно откалиброван и обслуживается, чтобы обеспечить точные показания. 

Кроме того, важно убедиться, что датчик не подвергается высоким уровням электромагнитных помех, так как это может привести к неточным показаниям.

Если вы ищете обзор современных датчиков на основе эффекта Холла, то посмотрите эту статью: Как устроены и работают датчики тока на эффекте Холла. 

В ней содержится информация о компонентах и ​​устройстве этих датчиков, а также о том, как они работают. Также обсуждаются преимущества использования эффекта Холла для измерения и контроля электрического тока в различных приложениях. Эта статья является отличным источником информации для тех, кто хочет узнать больше о датчиках тока на основе эффекта Холла.