Apakah seseorang memiliki analogi non-buku teks untuk menjelaskan unsur-unsur rangkaian?

Saya bertanya-tanya apakah seseorang dapat menjelaskan dengan analogi apa induktor, kapasitor, transistor, dioda, dan op amp lakukan?

Saya mengerti ide dasar; Saat ini saya seorang mahasiswa Teknik Elektro. Saya sudah tahu definisi buku teks, tetapi saya hanya ingin tahu apakah seseorang memiliki semacam analogi untuk meringkas segala sesuatu yang bukan sesuatu dari buku teks. :) Saya ingin lebih meningkatkan pemahaman saya, tetapi jujur ​​saja, hanya belajar hal-hal dari kelas dan buku itu sulit dan menyakitkan dan membosankan, karena sebagai seorang siswa masih merupakan tantangan untuk melihat gambaran BESAR.

Sebuah analogi aliran air adalah klasik dan cukup baik jauh ke sirkuit pemahaman listrik. Pikirkan air yang mengalir dalam sistem pipa. Ini agak sulit untuk menyesuaikan ke area AC, sulit, tetapi layak disebutkan untuk DC dan titik awal yang baik.

Analogi untuk beberapa definisi:

• Biaya $[\mathrm{C}]$ $\longrightarrow$ Jumlah air $[\mathrm{kg}]$
• Arus $[\mathrm{C/s}]$ $\longrightarrow$ Laju aliran air $[\mathrm{kg/s}]$
• Potensi $[\mathrm{J/C}]$ $\longrightarrow$ Tekanan $[\mathrm{Pa}]$
  • Perbedaan tegangan atau potensi $[\mathrm{J/C}]$ $\longrightarrow$ Perbedaan tekanan $[\mathrm{Pa}]$
• Perlawanan $[\mathrm{\Omega}]$ $\longrightarrow$ Bagian sempit dari pipa atau roda gilingan.

(Dalam konteks ini, lihat jawaban lain ini: /physics/161650/could-someone-intuitively-explain-to-me-ohms-law/161701#161701 )

Analogi untuk bagian sirkuit:

• Kapasitor $\longrightarrow$Pemblokiran total pipa dengan membran elastis (Tidak ada air yang pernah melewati membran, tetapi tekanan di satu sisi membuatnya mengembang dan "mendorong" sisi yang berlawanan dengan tekanan yang sama tetapi gaya diarahkan ke arah yang berlawanan)

• Diode $\longrightarrow$Sebuah satu arah bola-katup (A mencegah diode biaya dalam satu arah tapi izin tanpa perlawanan ke arah lain)

• Baterai $\longrightarrow$ Sebuah pompa mengembalikan air kembali ke titik awal.

• Penguat operasional (Op amp) $\longrightarrow$ Sebuah pompa menaikkan tekanan (ditempatkan pada suatu titik di sirkuit pipa).

• Transistor $\longrightarrow$ Katup yang dapat disesuaikan (transistor adalah "penyetel" di mana sinyal kecil dapat membuat perubahan besar pada arus / tegangan)

• Induktor $\longrightarrow$Sebuah roda pabrik berat (pada awalnya tidak bergerak, tapi setelah beberapa waktu yang dilakukan dan tidak memberikan perlawanan terhadap aliran lagi.)

Saya akan mencoba ... Ini semua keluar dari kepala saya dan harus diperiksa dengan membaca buku teks setelah.

Hal pertama yang perlu diperhatikan adalah bahwa sebagian besar komponen ini hanya masuk akal dengan sinyal listrik berosilasi, yaitu AC. Mereka tidak banyak digunakan dalam rangkaian DC [ meskipun saya yakin seseorang dapat memikirkan satu ... lihat komentar ]

• Induktor : Pada dasarnya gulungan kawat. Ketika arus mulai mengalir, medan magnet mulai naik. Ini akan bekerja saat Anda "mengisi" medan magnet sehingga tahan terhadap perubahan arus . Ini membuat lonjakan tajam pada sinyal, berubah menjadi punuk yang tumpul. Jadi itu menghaluskan sinyal (berguna dalam rangkaian penyearah).

• Kapasitor : Perangkat penyimpanan muatan: Pada awalnya, ini memungkinkan arus mengalir dengan cepat tetapi saat diisi, ia menahan aliran dan menghadirkan resistensi yang terus meningkat terhadap aliran sampai potensinya sama dengan potensi penggerak. Meningkatnya muatan pada sisi penggerak menginduksi muatan serupa di sisi lain dan sehingga mentransmisikan arus yang berubah (meskipun merupakan rangkaian terbuka untuk DC). Secara seri, dapat digunakan sebagai filter - ia akan memiliki impedansi yang sangat rendah untuk sinyal pada frekuensi resonannya. Secara paralel, itu menghaluskan perbedaan antara dua rel (penyearah lagi)

• Diode : Gerbang satu arah: Saat ini hanya dapat mengalir satu arah.

• Transistor : Namanya berarti Transfer Resistor - yang tidak memberitahu Anda apa-apa! Pada dasarnya, Anda menghubungkan Kolektor ke rel atas (mis. + 5V), Emitor ke ground melalui resistor dan Basis adalah input sinyal Anda. Dengan tidak ada yang terhubung ke basis, Emitor akan mengapung ke tegangan tertentu yang diberikan oleh pembagian tegangan Ohmic sederhana (katakanlah, + 2V). Ketika Anda menyuntikkan arus ke Pangkalan, ini akan mengurangi resistensi efektif dari persimpangan Kolektor-Emitor dan Emitor akan naik tegangan. Kurangi arus basis dan Emitor akan jatuh lagi. Jadi output (Emitter) hanya akan mengikuti apa yang dilakukan oleh input (Base). Bagian yang pintar adalah bahwa arus dalam output berasal dari Kolektor sehingga bisa sekuat yang Anda suka - Anda telah memperkuat sinyal Base! (kerannng!)

• OP-amp : Penguat tegangan: Ini adalah sirkuit terintegrasi "kompleks", terdiri dari banyak hal di atas. Pada dasarnya; perbedaan tegangan kecil di terminal input = $ V_ {diff} $ besar di output. Memahami semua hal di atas dengan baik sebelum khawatir tentang bagaimana ?

Semoga berhasil dengan studi Anda!

belajar hal-hal dari kelas dan buku itu sulit, menyakitkan, dan membosankan

Selamat datang di teknik. :-)

Analogi bisa sangat membantu di awal, tetapi pada akhirnya tidak ada pengganti untuk langsung memahami subjek, terutama ketika Anda mendapatkan topik yang lebih kompleks seperti op amp. Memahami gambaran besar adalah sesuatu yang membutuhkan waktu dan basis pengetahuan yang luas. Yakinlah bahwa kerja keras dan menyakitkan Anda akan membuahkan hasil. Berikan perhatian khusus pada dasar-dasar - analisis sirkuit, elektronik, bidang E&M, analisis sinyal. Saat Anda belajar dan (lebih penting) mengerjakan pekerjaan rumah, Anda akan mendapatkan intuisi tentang perilaku sirkuit elektronik, dan juga model matematika yang lebih dalam di belakangnya.

Yang sedang berkata, analogi aliran air tidak mengerikan. Jika Anda memiliki latar belakang matematika yang kuat, analogi mekanik (voltase / arus / resistansi = gaya / kecepatan / gesekan) mungkin membantu. Tentu saja, itu hanya sebagus pemahaman Anda tentang hidrolika dan mekanika.

Yang mungkin bisa membantu lebih adalah membaca banyak penjelasan tentang subjek yang sama. Terkadang sekolah memilih buku pelajaran yang mengerikan, jadi carilah yang lain di perpustakaan Anda. Ada juga banyak penjelasan awal tentang konsep-konsep ini secara online. ( William Beaty memiliki beberapa barang bagus.)