|
|
|
|
|
Skrivet av Kenneth Johansson.
http://welcome.to/kenneth.johansson
Senast uppdaterad 991113
U=Spänning i volt [V]
I=Ström i ampere [A]
R=Resistans i ohm [Ohm]
Z=Impedans i ohm [Ohm]
P=Effekt i watt [W]
W=Energi i joule=wattsekund [J] [Ws]
L=Induktans i henry [H]
C=Kapacitans i farad [F]
f=Frekvens i hertz [Hz]
G=Konduktans i siemens [S]
F=Magnetiskt flöde i weber [Wb]
B=Magnetisk flödestäthet i tesla [T]
w=Vinkelfrekvens=2*Pi*f [rad/s]
T=Absolut temperatur i Kelvin [K]
Absoluta nollpunkten (0 Kelvin)=-273.15°C. ( +20°C=293.15°K )
Q=Laddning i coulomb [C] eller amperesekunder [As]
e=Kapacitivitet i farad/meter [F/m] e0=8.854*10-12
m=Permeabilitet i henry/meter [H/m] m0=4*Pi *10-7
t =Tidskonstant i sekunder [s]
Tiden tills en spänning (eller ström) nått 63% av sitt slutvärde
t=Tid i sekunder [s]
N=Antal varv på en lindning [varv]
Seriekopplade element
 |
 |
 |
Parallellkopplade element
 |
 |
 |
Kapacitansen hos en plattkondensator
 |
A=Plattans area i m2
d=Avståndet mellan plattorna i m
e0=8.854*10-12 |
 |
| Material | er |
| Bakelit | 6-8 |
| Glas | 7 |
| Glimmer | 7 |
| Papper | 5 |
| Parafin | 2-2.4 |
| Plexiglas | 3-3.6 |
| Porslin | 6 |
| Transformatorolja | 2.2-2.5 |
| Alla gaser | 1 |
Kapacitivitetstalet för några isolermaterial. Fler materialdata längre fram.
Formel för induktans som fungerar bra både för korta och långa spolar.
 |
A=Spolens area i
m2=Pi*r2
N=Antal lindningsvarv r=Spolens radie i meter l=Spolens längd i meter |
 |
För gaser är mr=1 men för järn och ferritkärnor varierar det både med materialet och kärnans utformning (mr ca 10-10000).
Tumregel: En fritt hängande kabel har en induktans på ca 1mH per meter.
Transformatorformlerna
|
 |
Transmissionsledningsformler
| Tvärsnitt av transmissions ledningen |
Induktans per meter [H/m] |
Kapacitans per meter [F/m] |
Ledningens Impedans
|
|
 |
 |
 |
 |
|
 |
 |
 |
 |
|
 |
 |
 |
 |
Hastigheten med vilken en elektromagnetisk våg (alltså även ljus) färdas med genom ett material eller en transmissionsledning vars isolermaterial har ett visst e och µ. Sätter du in eo och µo, d.v.s för luft eller vacuum, så får du mycket riktigt ljusets hastighet = 2.9979*108 m/s.
Observera att ett materials e varierar med frekvensen. Som ex. kan man ta att ljus av olika färg (frekvens) går olika fort genom glas vilket gör att de bryts olika mycket i ett prisma.
De vanligaste plasterna i koaxialkablar har ett er på ca 2.2 och mr=1 vilket ger en signalhastighet på ca 66% av ljusets hastighet. Detta brukar stå i databladen.
 |
 |
Kvartsvågstransformator. Fungerar bara för den beräknade frekvensen (våglängden=3*108/frekvensen). Dessutom måste man ta hänsyn till ledningens signalhastighet. Den fungerar också på udda multiplar av den beräknade frekvensen. D.v.s. 3x 5x 7x o.s.v.
Den kan användas som piratdekoder på vissa kabelTV-nät eftersom den kan kortsluta en viss störsignal på nätet men låter TV-signalen, som ligger lite vid sidan av, passera. (Z2=öppen ger Z1=0 Ohm vid rätt frekvens).
Diodformeln.
|
If=Diodens framström
I0=Läckström i backriktningen e=elektronens laddning=1.6*10-19 Uf=Diodens framspänning k=Boltzmans konstant=1.38*10-23 T=Temperaturen i Kelvin ( °C + 273.15 ) |
Det kan vara svårt att få uppgifter om I0. Det är inte samma läckström som anges vid max backspänning i vissa datablad. Enklast är att mäta upp en framspänning vid en viss framström och sedan räkna ut I0. En 1N4148 har t.ex. ett I0 på ca 10-19 A vid rumstemperatur. Observera dock att I0 är mycket temperaturberoende. Trotts att detta är den vanliga diodformeln så tar den inte hänsyn till detta. Jag har inte sett någon komplett formel som tar hänsyn till detta temperaturberoende men det kanske beror på att den är olika för olika dioder. Jag tog fram en formel som fungerade bra på en typ av diod men den insatta konstanten kan behöva ändras för andra typer. Jag visar denna formel bara som ett exempel. Det finns säkert bättre och mer noggranna formler som jag ej har kunnat hitta.
 |
Här sätts I0 värdet vid 25°C in. (ca 298°K) |
 |
Diodformel som tar hänsyn till I0 temperaturberoende. Se texten ovan. Med denna formel så sjunker framspänningen med ökande temperatur (som den skall göra) i motsats till den traditionella formeln som bara tar hänsyn till en av diodens temperaturberoenden.
Termiskt brus.
 |
Ubr=Termisk brusspänning i volt
RMS
k=Boltzmans konstant=1.38*10-23 T=Källans temperatur i Kelvin ( °C + 273.15 ) B=Bandbredden över vilket bruset mäts i Hz R=Källans resistans i ohm |
Om du vill lära dig mer om vad brussiffrorna i databladen betyder och hur mätningarna går till så föreslår jag att du läser en artikel i Elektronikvärlden nr. 8 1990.
Skinneffekten.
 |
d=Inträngningsdjupet i meter
r=Materialets resistivitet i ohm m m0=4*Pi*10-7 µr=Materialets permeabilitet f=Frekvensen i Hz |
Högfrekventa strömmar går bara i ledarens yta. Därför använder man litztråd i st.f. entrådig ledare vid höga frekvenser. Denna består av många tunna ledare som är isolerade från varandra med ett tunt lackskikt. Den högfrekventa strömmen kommer då att utnyttja hela arean på alla ledarna och detta minskar de resistiva förlusterna.
Inträngningsdjupet definieras som det djup vid vilket strömtätheten sjunkit till 1/e (ca 0.37) av strömtätheten vid ytan.
Parabolreflektorns formel.
|
|
 |
Kan användas om man vill göra en reflektor till en mikrofon, lampa eller en satellitmottagare.
Om ni gör en reflektor till en mikrofon måste ni tänka på vilken upptagningsvinkel den har. Det är ju ingen mening med att göra en parabol som reflekterar in ljudet till sidan eller bakifrån mikrofonen. Se ritningen ovan.
Basreflexrörets längd i en högtalarlåda.
 |
l=Basreflexrörets längd i cm
d=Basreflexrörets diameter i cm f=resonansfrekvensen i Hz v=Högtalarlådans nettovolym i liter. D.v.s. volymen för högtalare, basrör mm har räknats bort. |
Det uträknade värdet skall bara ses som en vägledning. Vill man få riktigt bra resultat måste man trimma rörets längd.
Som jämförelse tar jag här upp en formel som jag hittat i en mycket känd Amerikansk högtalar design handbok. Den ger i stort sett samma svar men det kan vara intressant att jämföra de två formlerna. Ni får dock omvandla allt till tum först.
 |
l=Rörets längd i tum (1 tum = 2.54
cm)
R=Rörets radie i tum f=Resonansfrekvensen i Hz V=Lådans volym i kubik tum |
Men för riktigt bra högtalarberäkningar skall ni använda mitt högtalarberäkningsprogram. Se min högtalarsida!
dB
 |
 |
| Spänningsförstärkning i dB | Effektförstärkning i dB |
Sedan gammalt har man angett det värde där effekten sjunkit till hälften som -3 dB. Den verkliga siffran är egentligen -3,0103 dB. Nu när det finns tillräckligt noggranna instrument har man valt att ange brytfrekvenser vid -3 dB exakt och inte vid den verkliga halveringspunkten.
Tidkonstantformler för RC-Kretsar.
|
 |
Material data
| Material | Resistivitet
r [Ohmm] |
Kapacitivitet
er |
Permeabilitet
mr |
|
| Luft | 1.0006 ca 1 | 1.000000365 ca1 | ||
| Bakelit | 6-8 | Alla material | ||
| Glas | 1012 | 7 | har ca 1 om inget | |
| Glimmer | 4-8 | annat anges | ||
| Delrin | 3.7 | |||
| Epoxy | 3.5-4.7 | |||
| Kvarts | 4.2 | |||
| Marmor | 8.5 | |||
| Mylar | 5 | |||
| Nylon | 3 | |||
| Papper (impregn.) | 3-6 | |||
| Parafin | 2-2.6 | |||
| Plexiglas | 3-3.6 | |||
| Polyethylen | 2.3 | |||
| Polyethylenskum | 1,6 | |||
| Polystyren | 2.5 | |||
| Polyuretan | 7 | |||
| Porslin | 6 | |||
| PVC | 3.5 | |||
| Silikongummi | 3-3.3 | |||
| Teflon | 2.1 | |||
| Transformator olja | 1012-13 | 2.2-2.6 | ||
| Aluminium | 2.72*10-8 | 1.0000214 | ||
| Bly | 2.2*10-7 | |||
| Duraluminium | 4.0*10-7 | |||
| Fosforbrons | 9.6*10-8 | |||
| Guld | 2,4*10-8 | 0.99996 | ||
| Järn | 1.05*10-7 | ca 1000* | * Tekn.rent 6500 Högsta renhet 280000 | |
| Kanthal A1 | 1.45*10-6 | |||
| Kobolt | 6.8*10-8 | 600 | Magnetiskt | |
| Konstantan | 5*10-7 | |||
| Koppar | 1.724*10-8 | 0.9999906 | ||
| Kvicksilver | 9.5*10-7 | |||
| Magnesium | 4.6*10-8 | 1.000012 | ||
| Molybden | 5.7*10-8 | |||
| m-metall | 6*10-7 | 80000 * | * Användbar upp till 10 kHz | |
| Mässing | 6.6*10-8 | |||
| Natrium | 4.6*10-8 | |||
| Nickel | 7.8*10-8 | 250 | Magnetiskt | |
| Nysilver | 3.3*10-7 | |||
| Rostfritt stål | 8.6*10-7 | 1-1000 | ||
| Permalloy | 6*10-7 | 80000 * | * Max 100000 | |
| Platina | 1.08*10-7 | |||
| Silver | 1.6*10-8 | 0.99998 | ||
| Stål (1045) | 1.6*10-7 | 1000 | ||
| Tenn | 1.15*10-7 | |||
| Vismut | 0.99983 | |||
| Volfram(Tungsten) | 5.6*10-8 | |||
| Zink | 5.8*10-8 |
