Lợi ích thiết thực của các thiết bị đang hoạt động

Lợi ích thiết thực của các thiết bị đang hoạt động là khả năng khuếch đại của chúng . Cho dù thiết bị được đề cập là điều khiển điện áp hay điều khiển dòng điện, lượng công suất yêu cầu của tín hiệu điều khiển thường ít hơn nhiều so với lượng công suất có sẵn trong dòng điện được điều khiển. Nói cách khác, một thiết bị hoạt động không chỉ cho phép điện điều khiển điện; nó cho phép một lượng  Mạch lọc nhiễu  bộ khuếch đạiợng nhỏ điện năng điều khiển một lượng lớn điện năng.

Do sự khác biệt này giữa công suất điều khiển và điều khiển , các thiết bị hoạt động có thể được sử dụng để điều khiển một lượng lớn công suất (điều khiển) bằng cách áp dụng một lượng nhỏ công suất (điều khiển). Hành vi này được gọi là khuếch đại .

Luật Bảo toàn Năng lượng trong Máy móc

Đó là một quy tắc cơ bản của vật lý rằng năng lượng không thể được tạo ra cũng như không bị phá hủy. Được phát biểu một cách chính thức, quy tắc này được gọi là Quy luật Bảo toàn Năng lượng, và cho đến nay vẫn chưa có ngoại lệ nào được phát hiện. Nếu Định luật này là đúng – và một lượng lớn dữ liệu thực nghiệm cho thấy điều đó là đúng – thì không thể chế tạo một thiết bị có khả năng lấy một lượng nhỏ năng lượng và biến đổi nó thành một lượng lớn năng lượng một cách kỳ diệu. Tất cả các máy móc, mạch điện và điện tử bao gồm, đều có giới hạn hiệu suất trên là 100 phần trăm. Tốt nhất, mất điện tương đương với nguồn điện vào như trong hình bên dưới.

Công suất đầu ra của máy có thể tiếp cận, nhưng không bao giờ vượt quá, công suất đầu vào cho hiệu suất 100% là giới hạn trên.

Thông thường, máy móc thậm chí không đáp ứng được giới hạn này, mất đi một phần năng lượng đầu vào dưới dạng nhiệt được bức xạ vào không gian xung quanh và do đó không phải là một phần của dòng năng lượng đầu ra. (Hình bên dưới)

Một cỗ máy thực tế thường mất đi một phần năng lượng đầu vào dưới dạng nhiệt trong quá trình biến đổi nó thành dòng năng lượng đầu ra.

Máy chuyển động vĩnh viễn

Nhiều người đã cố gắng, nhưng không thành công, thiết kế và chế tạo những cỗ máy tạo ra nhiều năng lượng hơn những gì họ tiêu thụ. Một cỗ máy chuyển động vĩnh viễn như vậy không chỉ chứng minh rằng Luật Bảo toàn Năng lượng không phải là Luật, mà còn mở ra một cuộc cách mạng công nghệ như thế giới chưa từng thấy, vì nó có thể tự cung cấp năng lượng theo vòng tròn và tạo ra năng lượng dư thừa một cách “miễn phí”. (Hình bên dưới)

Giả thuyết “cỗ máy chuyển động vĩnh viễn” tự cung cấp năng lượng? mạch kiểm tra diode zener

Mặc dù có nhiều nỗ lực và nhiều tuyên bố vô đạo đức về “năng lượng tự do” hoặc máy móc quá thống nhất , chưa một ai vượt qua được bài kiểm tra đơn giản về việc tự cung cấp năng lượng cho chính nó và tạo ra năng lượng để dự phòng.

Bộ khuếch đại

Tuy nhiên, có tồn tại một loại máy móc được gọi là bộ khuếch đại , có thể nhận tín hiệu công suất nhỏ và tín hiệu đầu ra có công suất lớn hơn nhiều. Chìa khóa để hiểu cách các bộ khuếch đại có thể tồn tại mà không vi phạm Luật Bảo toàn Năng lượng nằm ở hành vi của các thiết bị đang hoạt động.

Vì các thiết bị đang hoạt động có khả năng điều khiển một lượng lớn công suất điện với một lượng điện nhỏ, chúng có thể được bố trí trong mạch sao cho dạng công suất tín hiệu đầu vào từ một lượng công suất lớn hơn do nguồn điện bên ngoài cung cấp. nguồn . Kết quả là một thiết bị xuất hiện để phóng đại một cách kỳ diệu sức mạnh của tín hiệu điện nhỏ (thường là dạng sóng điện áp xoay chiều) thành dạng sóng có hình dạng giống hệt nhau với cường độ lớn hơn.

Luật Bảo toàn Năng lượng không bị vi phạm vì nguồn điện bổ sung được cung cấp bởi nguồn bên ngoài, thường là pin DC hoặc loại tương đương. Bộ khuếch đại không tạo ra cũng không phá hủy năng lượng, mà chỉ định hình lại nó thành dạng sóng mong muốn như thể hiện trong hình bên dưới.

Trong khi bộ khuếch đại có thể điều chỉnh tín hiệu đầu vào nhỏ thành đầu ra lớn, thì nguồn năng lượng của nó là nguồn điện bên ngoài.

Nói cách khác, hành vi điều khiển dòng điện của các thiết bị đang hoạt động được sử dụng để định hình nguồn DC từ nguồn điện bên ngoài thành dạng sóng giống như tín hiệu đầu vào, tạo ra tín hiệu đầu ra có hình dạng tương tự nhưng cường độ công suất khác (lớn hơn). Các transistor hoặc một thiết bị hoạt động trong một bộ khuếch đại chỉ tạo thành một lớn bản sao của dạng sóng tín hiệu đầu vào ra của “thô” nguồn DC cung cấp bởi một pin hoặc nguồn điện khác.

Hạn chế của Bộ khuếch đại

Bộ khuếch đại, giống như tất cả các máy, bị giới hạn hiệu suất ở mức tối đa 100 phần trăm. Thông thường, các bộ khuếch đại điện tử kém hiệu quả hơn nhiều, tiêu tán một lượng năng lượng đáng kể dưới dạng nhiệt thải. Vì hiệu suất của bộ khuếch đại luôn đạt 100% hoặc thấp hơn, nên không bao giờ có thể chế tạo bộ khuếch đại để hoạt động như một thiết bị “chuyển động vĩnh viễn”.

Yêu cầu của một nguồn điện bên ngoài là chung cho tất cả các loại bộ khuếch đại, điện và không điện. Một ví dụ phổ biến về hệ thống khuếch đại không dùng điện sẽ là trợ lực lái trong ô tô, khuếch đại sức mạnh của cánh tay người lái khi quay vô lăng để di chuyển bánh trước của ô tô. Nguồn công suất cần thiết cho quá trình khuếch đại đến từ động cơ. Thiết bị hoạt động điều khiển “tín hiệu đầu vào” của người lái là van thủy lực đóng nguồn chất lỏng từ một máy bơm gắn với động cơ đến một piston thủy lực hỗ trợ chuyển động của bánh xe. Nếu động cơ ngừng chạy, hệ thống khuếch đại không thể khuếch đại sức mạnh cánh tay của người lái và xe trở nên rất khó quay đầu.

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here