RJ45网口变压器工作原理及设计指南说课讲解
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RJ45制作与原理教程一、首先,让我们来具体认识一下什么是双绞线I1、双绞线:作为一种传输介质它是由二根包着绝缘材料的细铜线按一定的比率相互缠绕而成。
图为超五类双绞线,由四对相互缠绕的线对构成,共八根线。
2、为什么要把二根线双绞?因为这种相互缠绕改变了电缆原有的电子特性。
这样不但可以减少自身的串扰,也可以最大程度上防止其它电缆上的信号对这对线缆上的干扰。
3、双绞线分类:1)双绞线按其绞线对数可分为:2对,4对,25对。
(如2对的用于电话,4对的用于网络传输,25对的用于电信通讯大对数线缆)2)按是否有屏蔽层可分为:屏蔽双绞线(STP)与非屏蔽双绞线(UTP)两大类。
3)按频率和信噪比可分为:3类,4类,5类和超5类。
现在很多地方已经用上了六类线甚至七类线。
用在计算机网络通信方面至少是3类以上。
以下列出各类线说明:一类:主要用于传输语音(一类标准主要用于八十年代初之前的电话线缆),不用于数据传输。
二类:传输频率为1MHz,用于语音传输和最高传输速率4Mbps的数据传输,常见于使用4Mbps规范令牌传递协议的旧的令牌网。
.I"三类:指目前在ANSI和EIA/TIA568标准中指定的电缆。
该电缆的传输频率为16MHz,用于语音传输及最高传输速率为10Mbps的数据传输,主要用于10base-T四类:该类电缆的传输频率为20MHz,用于语音传输和最高传输速率16Mbps的数据传输,主要用于基于令牌的局域网和10base-T/100base-T。
五类:该类电缆增加了绕线密度,外套一种高质量的绝缘材料,传输频率为100MHz,用于语音传输和最高传输速率为100Mbps的数据传输,主要用于100base-T和10base-T网络,这是最常用的以太网电缆。
4、双绞线的性能指标对于双绞线,用户最关心的是表征其性能的几个指标。
这些指标包括衰减、近端串扰、阻抗特性、分布电容、直流电阻等。
(1)衰减.60衰减(Attenuation)是沿链路的信号损失度量。
教学过程教学内容和教师活动学生活动活动目标魔术演示用手机充电器点亮小灯泡,问1:小灯泡为什么会发光问2:生活中还有哪些涉及到变压器多媒体展示:各种变压器学生观察,思考原因举例实验演示,激发学习兴趣,对变压器作用有初步认识体验总结可拆变压器学生对面前的变压器进行拆装提高学生参与意识和分析总结能力教学目标一、知识目标1.了解变压器的构造及其工作原理;2.掌握理想变压器的原、副线圈中电压、电流与匝数的关系,并能应用它分析解决基本问题。
二、能力目标1.通过探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系实验,培养学生物理观察能力和正确读数的习惯,并学会处理数据并提高概括能力。
2.从理想变压器概念引入使学生了解物理模型建立的基础和建立的意义。
三、情感目标1.通过原副线圈的匝数与线圈电压关系中体会物理学中的和谐、统一美。
2.让学生充分体会能量守恒定律的普遍性及辩证统一思想。
教学重点变压器的工作原理和规律。
教学难点理解副线圈两端电压是与原线圈频率相同的交变电流,推导变压器原、副线圈电流与匝数的关系教学媒体可拆变压器、变压器12组,4个学生电源、数字多用电表2个,导线若干,自制教具2套总结分析实验数据时,得到变压比公式:)1(2121nnUU=理论分析:由(1)知:升压变压器n2>n1;降压变压器n2<n1;各组分析数据,并得出结论)1(2121nnUU=培养学生处理实验数据、分析问题的能力。
设疑如何从理论上推出电流与匝数关系?结论:变压器工作时,原、副线圈中的电流强度与匝数成反比。
思考、分析几个学生上黑板推导。
2211UIUI=,121221:::nnUUII==创设问题,激发学生求知欲望,培养思维、推理能力思考与讨论如图,理想变压器原线圈电压U1保持不变,副线圈上接有灯泡L1和滑动变阻器R,原线圈接有一理想电流表.当滑动变阻器滑片向右滑动时,试讨论以下问题:(1)副线圈两端MN的输出电压怎么变?向左滑动呢?(2)通过灯泡L1的电流怎么变?原线圈中的电流怎么变?(3)副线圈的输出功率怎么变学生分组讨论,分析电压、电流、功率的制约关系分析讨论,思维升华,培养学生合作探究的能力例题例题1.一台理想变压器的原、副线圈匝数比为4∶1,若原线圈加上u=1414sin100πt (V)的交流电,则用交流电压表测得副线圈两端的电压是( )A、250 VB、353.5 VC、499.8 VD、200 V学生先分组讨论再请同学上黑板展示。
变压器的基本工作原理解析变压器是一种常见的电力设备,用于改变交流电的电压和电流。
它是由两个或更多的线圈(称为初级线圈和次级线圈)绕在一个共同的铁芯上构成的。
变压器的基本工作原理是通过电磁感应来实现电压和电流的变换。
1. 基本结构和原理变压器由铁芯和线圈组成。
铁芯通常由硅钢片叠压而成,以减少磁通的损耗。
线圈则由绝缘导线绕制而成,分为初级线圈和次级线圈。
当交流电通过初级线圈时,它会产生一个交变磁场。
这个交变磁场通过铁芯传导到次级线圈中,引起次级线圈中的电流变化。
根据电磁感应定律,当磁通量发生变化时,将在次级线圈中产生感应电动势。
根据电压和电流的比例关系,变压器可以实现电压和电流的变换。
2. 变压器的变压比变压器的变压比是指初级线圈和次级线圈的匝数比。
变压比可以通过以下公式计算:变压比 = 初级匝数 / 次级匝数例如,如果变压器的初级线圈有100匝,次级线圈有200匝,那么变压比为1:2,即次级电压是初级电压的两倍。
3. 变压器的工作模式变压器可以工作在两种模式下:步进模式和连续模式。
在步进模式下,变压器的工作周期可以分为两个阶段:充电和放电。
在充电阶段,初级线圈中的电流增加,磁能存储在铁芯中。
在放电阶段,初级线圈中的电流减小,储存在铁芯中的磁能被释放到次级线圈中。
在连续模式下,变压器的工作周期是连续的,没有明显的充电和放电阶段。
变压器在工作周期内持续地将能量从初级线圈传递到次级线圈。
4. 变压器的效率和损耗变压器的效率是指输出功率与输入功率之间的比值。
变压器的效率通常在90%以上,这意味着大部分的电能可以被有效地传递到次级线圈。
变压器的损耗主要包括铁芯损耗和线圈损耗。
铁芯损耗是由于铁芯中的涡流和磁滞损耗引起的。
线圈损耗是由于线圈的电阻引起的。
为了减少损耗,变压器通常采用高导磁性的材料制作铁芯,并使用大直径的导线减小线圈的电阻。
5. 变压器的应用变压器在电力系统中有广泛的应用。
它们用于将发电厂产生的高电压输送到远距离的用户,同时也用于将高电压变换为低电压供给家庭和工业用途。
变压器【知识与技能】1.知道变压器的构造,了解变压器的工作原理。
2.理解理想变压器原、副线圈中电压与匝数的关系,能应用它分析解决有关问题。
【过程与方法】在探究变压比和匝数比的关系中培养学生运用物理理想化模型分析问题、解决问题的能力。
【情感态度与价值观】1.使学生体会到能量守恒定律是普遍适用的。
2.培养学生实事求是的科学态度。
【教学重难点】1.探究变压比和匝数比的关系。
2.变压器工作原理和工作规律。
【教学过程】★重难点一、理想变压器及其工作原理★把两个没有导线相连的线圈套在同一个闭合铁芯上,一个线圈连接到交流电源的两端,另一个线圈连接到小灯泡上(如图所示),连接电路,接通电源,小灯泡能发光.请根据以上现象回答下列问题:(1)两个线圈并没有连接,小灯泡为什么会发光?(2)小灯泡两端的电压与学生电源的输出电压相等吗?提示:(1)当左边线圈加上交流电压时,左边线圈中就有交变电流,它在铁芯中产生周期性变化的磁通量,根据法拉第电磁感应定律知,在左、右线圈中都要产生感应电动势,右线圈作为电源给小灯泡供电,小灯泡就会发光.(2)左右线圈中每一圈上磁通量的变化率ΔΦΔt 都相同,若左边匝数为n 1,则E 1=n 1ΔΦΔt;若右边匝数为n 2,则E 2=n 2ΔΦΔt ,故有E 1E 2=n 1n 2;若忽略左边线圈的电阻,则有E 1=E 电源,这样看来只要n 1≠n 2,小灯泡两端的电压与学生电源的输出电压就不相等.【总结提升】1.电压关系.原线圈中U 1=E 1=n 1ΔΦΔt ,副线圈中U 2=E 2=n 2ΔΦΔt ,因而电压关系满足:U 1U 2=n 1n 2. (1)若n 1<n 2,则U 1<U 2,就是升压变压器;(2)当n 1>n 2,则U 1>U 2,就是降压变压器.当有几组副线圈时,则有:U 1n 1=U 2n 2=U 3n 3…. 2.功率关系.由于理想变压器没有各种能量损失,所以变压器输出功率等于输入功率,即:P 2=P 1.3.电流关系.根据P =UI ,由功率关系得: U 2I 2=U 1I 1,所以I 1I 2=U 2U 1,再由U 1U 2=n 1n 2得,电流关系为: 【特别提醒】(1)U 1U 2=n 1n 2,无论副线圈一端是空载或有负载,都是适用的. (2)输出电压U 2由输入电压U 1和原、副线圈的匝数比共同决定.由U 1U 2=n 1n 2得U 1n 1=U 2n 2=ΔΦΔt . (3)若变压器有两个副线圈,则有U 1n 1=U 2n 2=U 3n 3=ΔΦΔt .所以有U 1U 2=n 1n 2,U 1U 3=n 1n 3或U 2U 3=n 2n 3. (4)据U 1U 2=n 1n 2知,当n 2>n 1时,U 2>U 1这种变压器称为升压变压器;当n 2<n 1时,U 2<U 1,这种变压器称为降压变压器.【典型例题】如图所示,理想变压器原线圈与一10 V 的交流电源相连,副线圈并联两个小灯泡a 和b 。
网络变压器的工作原理介绍和EMC设计1、网络变压器的介绍网络变压器也被称作“数据汞”,也可称为网络隔离变压器。
它在一块网络接口上所起的作用主要有两个,一是传输数据,它把PHY送出来的差分信号用差模耦合的线圈耦合滤波以增强信号,并且通过电磁场的转换耦合到不同电平的连接网线的另外一端;二是隔离网线连接的不同网络设备间的不同电平,以防止不同电压通过网线传输损坏设备。
除此而外,数据汞还能对设备起到一定的防雷保护作用。
它主要用在网络交换机、路由器、网卡、集线器里面,起到信号耦合、高压隔离、阻抗匹配、电磁干扰抑制等作用。
网络变压器用于交换机和网卡的设计拓扑图:以太网设备在收发器和网线间使用变压器,其包含中心抽头变压器,自耦变压器,共模电感。
最新的以太网设备通过变压器提供48V电源,采用集成连接器,应用越来越广泛。
这些器件的特性对于EMI的抑制很关键。
2、网络变压器分类产品依据结构类型,可以分为两类:a.离散性网络变压器(DiscreteLAN Magnetics Module);b.内部集成磁性变压器模块的RJ45连接器 (RJ45 Connector with Integrated Magnetics,ICMs)。
产品依据客户焊接类型,可以分为两类:a.表面贴装元件 (SMT,Surface Mount Type);b.插件元件(TH,Through-Hole Type)。
产品依据传输速率,可以分类四类:a. 10Base-T;b. 10/100Base-T;c. 1000 Base-T;d. 10G Base-T。
(Base-T: Baseband,双绞线对。
简而言之,Base-T是一种以bps速率工作的局域网(LAN)标准,它通常被称为快速以太网,并使用UTP(非屏蔽双绞线)铜质电缆。
快速以太网有三种基本的实现方式:Base-FX、 Base-T、和1Base-T4。
每一种规范除了接口电路外都是相同的,接口电路决定了它们使用哪种类型的电缆。
RJ45制作与原理教程一、首先,让我们来具体认识一下什么是双绞线I1、双绞线:作为一种传输介质它是由二根包着绝缘材料的细铜线按一定的比率相互缠绕而成。
图为超五类双绞线,由四对相互缠绕的线对构成,共八根线。
2、为什么要把二根线双绞?因为这种相互缠绕改变了电缆原有的电子特性。
这样不但可以减少自身的串扰,也可以最大程度上防止其它电缆上的信号对这对线缆上的干扰。
3、双绞线分类:1)双绞线按其绞线对数可分为:2对,4对,25对。
(如2对的用于电话,4对的用于网络传输,25对的用于电信通讯大对数线缆)2)按是否有屏蔽层可分为:屏蔽双绞线(STP)与非屏蔽双绞线(UTP)两大类。
3)按频率和信噪比可分为:3类,4类,5类和超5类。
现在很多地方已经用上了六类线甚至七类线。
用在计算机网络通信方面至少是3类以上。
以下列出各类线说明:一类:主要用于传输语音(一类标准主要用于八十年代初之前的电话线缆),不用于数据传输。
二类:传输频率为1MHz,用于语音传输和最高传输速率4Mbps的数据传输,常见于使用4Mbps规范令牌传递协议的旧的令牌网。
.I"三类:指目前在ANSI和EIA/TIA568标准中指定的电缆。
该电缆的传输频率为16MHz,用于语音传输及最高传输速率为10Mbps的数据传输,主要用于10base-T四类:该类电缆的传输频率为20MHz,用于语音传输和最高传输速率16Mbps的数据传输,主要用于基于令牌的局域网和10base-T/100base-T。
五类:该类电缆增加了绕线密度,外套一种高质量的绝缘材料,传输频率为100MHz,用于语音传输和最高传输速率为100Mbps的数据传输,主要用于100base-T和10base-T网络,这是最常用的以太网电缆。
4、双绞线的性能指标对于双绞线,用户最关心的是表征其性能的几个指标。
这些指标包括衰减、近端串扰、阻抗特性、分布电容、直流电阻等。
(1)衰减.60衰减(Attenuation)是沿链路的信号损失度量。
RJ45制作与原理教程关于超五类双绞线介绍一、首先,让我们来具体认识一下什么是双绞线1、双绞线:作为一种传输介质它是由二根包着绝缘材料的细铜线按一定的比率相互缠绕而成。
图为超五类双绞线,由四对相互缠绕的线对构成,共八根线。
2、为什么要把二根线双绞?因为这种相互缠绕改变了电缆原有的电子特性。
这样不但可以减少自身的串扰,也可以最大程度上防止其它电缆上的信号对这对线缆上的干扰。
3、双绞线分类:1)双绞线按其绞线对数可分为:2对,4对,25对。
(如2对的用于电话,4对的用于网络传输,25对的用于电信通讯大对数线缆)2)按是否有屏蔽层可分为:屏蔽双绞线(STP)与非屏蔽双绞线(UTP)两大类。
3)按频率和信噪比可分为:3类,4类,5类和超5类。
现在很多地方已经用上了六类线甚至七类线。
用在计算机网络通信方面至少是3类以上。
以下列出各类线说明:一类:主要用于传输语音(一类标准主要用于八十年代初之前的电话线缆),不用于数据传输。
二类:传输频率为1MHz,用于语音传输和最高传输速率4Mbps的数据传输,常见于使用4Mbps规范令牌传递协议的旧的令牌网。
三类:指目前在ANSI和EIA/TIA568标准中指定的电缆。
该电缆的传输频率为16MHz,用于语音传输及最高传输速率为10Mbps的数据传输,主要用于10base-T 四类:该类电缆的传输频率为20MHz,用于语音传输和最高传输速率16Mbps的数据传输,主要用于基于令牌的局域网和10base-T/100base-T。
五类:该类电缆增加了绕线密度,外套一种高质量的绝缘材料,传输频率为100MHz,用于语音传输和最高传输速率为100Mbps的数据传输,主要用于100base-T和10base-T网络,这是最常用的以太网电缆。
4、双绞线的性能指标对于双绞线,用户最关心的是表征其性能的几个指标。
这些指标包括衰减、近端串扰、阻抗特性、分布电容、直流电阻等。
(1)衰减.60衰减(Attenuation)是沿链路的信号损失度量。