W tym poście omówiono podstawowe pojęcia dotyczące przepływu prądu w tranzystorze MOSFET, kondensatorach, obwodach i generatorach. Omówimy te mechanizmy, aby zapewnić głębsze zrozumienie działania tych komponentów w układach elektrycznych.
Jak płynie prąd w MOSFET-ie?
W tranzystorze polowym z tlenkiem metalu i półprzewodnikiem (MOSFET) prąd przepływa przez kanał utworzony pomiędzy drenem a zaciskami źródła. Przepływ prądu jest kontrolowany przez napięcie przyłożone do zacisku bramki.
Kiedy napięcie bramka-źródło przekracza wartość progową, powstaje pole elektryczne, które tworzy kanał przewodzący pomiędzy źródłem a drenem. Rodzaj tranzystora MOSFET (kanał N lub kanał P) określa, czy elektrony, czy dziury będą przemieszczać się przez kanał. W przypadku tranzystorów MOSFET z kanałem N elektrony przepływają od źródła do drenu, podczas gdy w tranzystorach MOSFET z kanałem P dziury poruszają się w przeciwnym kierunku.
Jak działają tranzystory MOSFET?
Tranzystory MOSFET działają poprzez modulację przewodności elektrycznej kanału pomiędzy zaciskami źródła i drenu poprzez napięcie bramki. Zasadniczo MOSFET działa jako przełącznik lub wzmacniacz w obwodach.
Kiedy do bramki przykładane jest napięcie dodatnie (w przypadku tranzystorów MOSFET z kanałem N), tworzy się pole elektryczne, które przyciąga elektrony, tworząc kanał przewodzący. Umożliwia to przepływ prądu od drenu do źródła. Zmniejszenie lub usunięcie napięcia bramki zmniejsza przewodność kanału, zatrzymując w ten sposób przepływ prądu. Tranzystory MOSFET z kanałem P działają podobnie, ale polaryzacja napięć i przepływ prądu są odwrócone.
Jak płynie prąd w kondensatorze?
Przepływ prądu w kondensatorze ma miejsce podczas ładowania lub rozładowywania. Mówiąc najprościej, kondensator magazynuje energię w postaci pola elektrycznego pomiędzy swoimi płytkami. Po przyłożeniu napięcia elektrony gromadzą się na jednej płycie, tworząc różnicę potencjałów, podczas gdy druga płyta traci elektrony.
Podczas procesu ładowania prąd przepływa przez obwód, gdy elektrony poruszają się, aby zrównoważyć napięcie na kondensatorze. Gdy kondensator zostanie w pełni naładowany, przepływ prądu ustanie. Podczas rozładowywania zmagazynowana energia zostaje uwolniona, umożliwiając przepływ prądu w przeciwnym kierunku, aż do całkowitego rozładowania kondensatora.
Jak płynie prąd w obwodzie?
W obwodzie elektrycznym prąd płynie z obszaru o wyższym potencjale elektrycznym do niższego potencjału elektrycznego, zazwyczaj od dodatniego zacisku do ujemnego zacisku źródła zasilania. Przepływ jest napędzany siłą elektromotoryczną (EMF), taką jak akumulator lub generator. W większości przypadków prąd podąża ścieżką najmniejszego oporu i wpływają na niego elementy obwodu, takie jak rezystory, kondensatory i tranzystory.
W obwodach prądu przemiennego (AC) kierunek przepływu prądu zmienia się okresowo, natomiast w obwodach prądu stałego (DC) przepływ jest jednokierunkowy.
Jak płynie prąd w generatorze?
W generatorze prąd wytwarzany jest poprzez obrót cewki drutu w polu magnetycznym, indukując siłę elektromotoryczną (EMF) zgodnie z prawem indukcji Faradaya. Gdy cewka się obraca, pole magnetyczne indukuje napięcie na końcach cewki, powodując przepływ prądu przez podłączony obwód.
Kierunek prądu zależy od orientacji cewki w polu magnetycznym, w wyniku czego powstaje prąd przemienny (AC). W generatorach prądu stałego (DC) komutator służy do zapewnienia przepływu prądu w jednym kierunku.
Mamy nadzieję, że to wyjaśnienie zapewni Ci solidne zrozumienie przepływu prądu w tranzystorach MOSFET, kondensatorach, obwodach i generatorach. Zrozumienie tych pojęć ma kluczowe znaczenie dla efektywnej pracy z komponentami elektrycznymi.
