電信號流向哪個方向?
我們知道電子從負(fù)端移動到正端,空沿著傳統(tǒng)的電流方向流動——從正極到負(fù)極。I一直認(rèn)為這意味著電信號沿著傳統(tǒng)的電流方向傳播,而正是空的傳播接近光速。經(jīng)過進(jìn)
解答動態(tài)
如果電信號是電磁波在接近c的位置傳播,這些電磁波會朝哪個方向傳播?按常規(guī)方向?在電子流的方向?在兩個方向?
“雙向”,以及全向組件。
最好的例子可能是以太網(wǎng)電纜。位表示為脈沖。為了傳輸這個脈沖,驅(qū)動芯片將一個輸出設(shè)為低電平,另一個輸出設(shè)為高電平。如果讓它們這樣,那么傳統(tǒng)的電路就會形成,電流在它們之間的回路中流過另一端的終端電阻。然而,它不會,它會很快(比如說一納秒)將驅(qū)動器移回相等的電壓。
這會在正極傳輸線上產(chǎn)生上升沿,在負(fù)極傳輸線上產(chǎn)生下降沿。如果你有一個足夠快的示波器夾在電線上,這些會以電壓的形式出現(xiàn),但實際上它們是沿著電線向下傳播的一個小電磁脈沖。
每個脈沖也會在導(dǎo)體外面輻射一個電磁波。因為電線以恒定的距離纏繞在一起,所以發(fā)出的“正”波幾乎完全抵消了發(fā)出的“負(fù)”波。如果不這樣做,你就不能在同一個房間里使用你的收音機(jī),因為電磁干擾。
電纜可以被模擬成一個沿著電線的微型電感器鏈,在兩個導(dǎo)體之間有一個由微型電容器組成的階梯。每個電感器將輸入電流變化的能量存儲在磁場中,然后再沿導(dǎo)線向前發(fā)射。
一般主題稱為“傳輸線”;。有效速度低于光速,但不太大(見“速度系數(shù)”)。
接近光速的孔的移動
比這要復(fù)雜一些。(我自己也沒費心去完全理解!)然而,我相信這就是為什么NPN晶體管(P區(qū)空遷移率)比PNP晶體管(N區(qū)電子遷移率)更受歡迎的原因。電學(xué)相當(dāng)簡單,遵循一些數(shù)學(xué)定律,可以用基本微積分來分析。電子不是管中的小乒乓球,它們是奇怪的量子物體,能夠出現(xiàn)、消失、穿透固體物體,而且很難正確建模。
信號像池塘中的波一樣向各個方向傳播,它們是電流中的擾動,不一定是電流本身。
信號在電纜中,無線電波在電線周圍的空間傳播。平行線或雙絞線具有這種能力。同軸電纜也有,但波僅限于中間導(dǎo)線和層之間的絕緣層。
波作為電場和磁場發(fā)生,它不在金屬內(nèi)部。金屬中的電子只能使波沿著電纜傳播。波的電場在金屬表面產(chǎn)生電流,我們也可以把電場的強(qiáng)度壓縮成一個數(shù)字,當(dāng)然,如果有波的話,電壓取決于地點和時間。在低頻時,我們幾乎可以忘記波,用電壓和電流進(jìn)行所有計算。一條60赫茲的電力線必須超過100英里長,如果跳過波的存在就會引起很大的誤差。
一種常見的做法是,超過波長10%的電線必須被視為傳輸波的傳輸線。如果它們沒有被設(shè)計成合適的傳輸線,結(jié)果將是不可預(yù)測的。我在實驗中發(fā)現(xiàn),最短波長的1%或更少是形式布線的安全極限。
波從電場或磁場的任何變化開始。例如,可以將電纜末端切換到電壓源(線路發(fā)送器IC執(zhí)行此操作)或轉(zhuǎn)動極性。波沿著電纜傳播,距離改變開始的點更遠(yuǎn)。電子在磁場的作用下局部移動。同時,電流可以在電線的不同位置流向不同的方向。這種情況不會發(fā)生在直流電壓連續(xù)不變的情況下。
由于插入的蓄電池+開關(guān)+1公里導(dǎo)線+Led+電阻器+2公里導(dǎo)線,因此添加示例。
導(dǎo)線的幾何結(jié)構(gòu)以及它們在地面上的放置方式從根本上影響信號到達(dá)Led的方式。如果你把電池和發(fā)光二極管顛倒過來,然后再試一次,就不會有任何差別,極性不會影響波形。如果電線不平行,這不是傳輸線。如果不知道確切的幾何結(jié)構(gòu),就不可能計算或模擬這種情況。如果電線纏繞在線圈上,它們就是電感器,在電路中肯定會起到一定的作用。在另一個幸運的幾何學(xué)案例中,你可以向太空發(fā)射一個可測量的無線電波,因為你可以有一個工作的天線。
這個關(guān)于直流電路中電場是如何建立的答案可能會幫助你想象在你想象的宇宙中的初始時刻發(fā)生了什么什么時候你關(guān)上開關(guān),表面電荷在開關(guān)的底部積聚終端將開始重新組合和分配,以建立沿導(dǎo)體定向的均勻電場\$E=j/\sigma\$路徑。所以呢電路的形狀、開關(guān)的位置和負(fù)載改變了這種重新分配的方式,不管一旦達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),結(jié)果是一樣的,一個寬的圓形電路和兩條電線相互靠近的電路的行為是不同的,不同于兩條線纏繞甚至放在另一條線上的電路(同軸電纜)。如果你想知道發(fā)生了什么,你必須用正確的邊界條件來解麥克斯韋方程,這些邊界條件取決于電路的幾何結(jié)構(gòu)和元件的位置。你也可以試著把電路建模為將其近似為分布元件鏈的傳輸線,其容量和電感取決于連接的幾何形狀和它們之間空間的磁導(dǎo)率。每單位長度的容量表示電線一側(cè)的電荷影響另一側(cè)電荷的方式,而每單位長度的電感表示與正向和反向電流相關(guān)的磁通量之間的相互作用(非常粗略地說,你可以將此轉(zhuǎn)化為電線抵抗電壓變化的能力)請注意,這種建模要求將電路分成多個部分,其中端點之間的連接是均勻的(帶狀線的均勻間距、電纜的均勻扭曲、同軸線的均勻半徑比)。
問:
在哪電信號流向?
我將用另一個問題來回答:什么是電信號;?它是單個電子嗎?電子的凈運動?也許不是電子而是其他帶電粒子?還是電磁場中的波?
或有時“信號”是指這兩點之間的電位差(電壓);。如果你想知道LED有多亮,你可能是指這個意義上的信號。但這種信號不能“流動”,因為它的定義是- End
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