电信号流向哪个方向?
我们知道电子从负端移动到正端,空沿着传统的电流方向流动——从正极到负极。I一直认为这意味着电信号沿着传统的电流方向传播,而正是空的传播接近光速。经过进
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如果电信号是电磁波在接近c的位置传播,这些电磁波会朝哪个方向传播?按常规方向?在电子流的方向?在两个方向?
“双向”,以及全向组件。
最好的例子可能是以太网电缆。位表示为脉冲。为了传输这个脉冲,驱动芯片将一个输出设为低电平,另一个输出设为高电平。如果让它们这样,那么传统的电路就会形成,电流在它们之间的回路中流过另一端的终端电阻。然而,它不会,它会很快(比如说一纳秒)将驱动器移回相等的电压。
这会在正极传输线上产生上升沿,在负极传输线上产生下降沿。如果你有一个足够快的示波器夹在电线上,这些会以电压的形式出现,但实际上它们是沿着电线向下传播的一个小电磁脉冲。
每个脉冲也会在导体外面辐射一个电磁波。因为电线以恒定的距离缠绕在一起,所以发出的“正”波几乎完全抵消了发出的“负”波。如果不这样做,你就不能在同一个房间里使用你的收音机,因为电磁干扰。
电缆可以被模拟成一个沿着电线的微型电感器链,在两个导体之间有一个由微型电容器组成的阶梯。每个电感器将输入电流变化的能量存储在磁场中,然后再沿导线向前发射。
一般主题称为“传输线”;。有效速度低于光速,但不太大(见“速度系数”)。
接近光速的孔的移动
比这要复杂一些。(我自己也没费心去完全理解!)然而,我相信这就是为什么NPN晶体管(P区空迁移率)比PNP晶体管(N区电子迁移率)更受欢迎的原因。电学相当简单,遵循一些数学定律,可以用基本微积分来分析。电子不是管中的小乒乓球,它们是奇怪的量子物体,能够出现、消失、穿透固体物体,而且很难正确建模。
信号像池塘中的波一样向各个方向传播,它们是电流中的扰动,不一定是电流本身。
信号在电缆中,无线电波在电线周围的空间传播。平行线或双绞线具有这种能力。同轴电缆也有,但波仅限于中间导线和层之间的绝缘层。
波作为电场和磁场发生,它不在金属内部。金属中的电子只能使波沿着电缆传播。波的电场在金属表面产生电流,我们也可以把电场的强度压缩成一个数字,当然,如果有波的话,电压取决于地点和时间。在低频时,我们几乎可以忘记波,用电压和电流进行所有计算。一条60赫兹的电力线必须超过100英里长,如果跳过波的存在就会引起很大的误差。
一种常见的做法是,超过波长10%的电线必须被视为传输波的传输线。如果它们没有被设计成合适的传输线,结果将是不可预测的。我在实验中发现,最短波长的1%或更少是形式布线的安全极限。
波从电场或磁场的任何变化开始。例如,可以将电缆末端切换到电压源(线路发送器IC执行此操作)或转动极性。波沿着电缆传播,距离改变开始的点更远。电子在磁场的作用下局部移动。同时,电流可以在电线的不同位置流向不同的方向。这种情况不会发生在直流电压连续不变的情况下。
由于插入的蓄电池+开关+1公里导线+Led+电阻器+2公里导线,因此添加示例。
导线的几何结构以及它们在地面上的放置方式从根本上影响信号到达Led的方式。如果你把电池和发光二极管颠倒过来,然后再试一次,就不会有任何差别,极性不会影响波形。如果电线不平行,这不是传输线。如果不知道确切的几何结构,就不可能计算或模拟这种情况。如果电线缠绕在线圈上,它们就是电感器,在电路中肯定会起到一定的作用。在另一个幸运的几何学案例中,你可以向太空发射一个可测量的无线电波,因为你可以有一个工作的天线。
这个关于直流电路中电场是如何建立的答案可能会帮助你想象在你想象的宇宙中的初始时刻发生了什么什么时候你关上开关,表面电荷在开关的底部积聚终端将开始重新组合和分配,以建立沿导体定向的均匀电场\$E=j/\sigma\$路径。所以呢电路的形状、开关的位置和负载改变了这种重新分配的方式,不管一旦达到稳定状态,结果是一样的,一个宽的圆形电路和两条电线相互靠近的电路的行为是不同的,不同于两条线缠绕甚至放在另一条线上的电路(同轴电缆)。如果你想知道发生了什么,你必须用正确的边界条件来解麦克斯韦方程,这些边界条件取决于电路的几何结构和元件的位置。你也可以试着把电路建模为将其近似为分布元件链的传输线,其容量和电感取决于连接的几何形状和它们之间空间的磁导率。每单位长度的容量表示电线一侧的电荷影响另一侧电荷的方式,而每单位长度的电感表示与正向和反向电流相关的磁通量之间的相互作用(非常粗略地说,你可以将此转化为电线抵抗电压变化的能力)请注意,这种建模要求将电路分成多个部分,其中端点之间的连接是均匀的(带状线的均匀间距、电缆的均匀扭曲、同轴线的均匀半径比)。
问:
在哪电信号流向?
我将用另一个问题来回答:什么是电信号;?它是单个电子吗?电子的净运动?也许不是电子而是其他带电粒子?还是电磁场中的波?
或有时“信号”是指这两点之间的电位差(电压);。如果你想知道LED有多亮,你可能是指这个意义上的信号。但这种信号不能“流动”,因为它的定义是- End
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