Меню
Главная
Случайная статья
Настройки
|
Резистор Мёбиуса является электрическим компонентом, состоящим из двух проводящих поверхностей, отделенных друг от друга диэлектрическим материалом, скрученных на 180 ° и образующих Лист Мёбиуса. Он представляет собой резистор, который не имеет собственной индуктивности, это значит, что он может противостоять потоку электроэнергии, в то же время не вызывая магнитных помех[1]. Недостаток — большая паразитная ёмкость.
Содержание
Описание
Резистор Мёбиуса, как объект изобретения, запатентован в США 16 августа 1966 года Девисом Ричадом (Davis Richard L.)[2].
Два ленточных проводника одинаковой длины прикреплены на противоположных сторонах полосы диэлектрика. Затем сборке придается один поворот, и концы соединяются, образуя поверхность Мебиуса. Концы проводников спаяны вместе, а выводы резисторов присоединены к прямо противоположным паяным соединениям. Ток, подаваемый на клеммы, будет распространяться в противоположных направлениях, так что электромагнитные поля нейтрализуют друг друга, в результате чего получается по существу неиндуктивный, не реактивный резистор с низкой постоянной времени [3].
Индуктивность резистора Мёбиуса можно вывести из закона Ампера:
Преимущества и недостатки
Преимущества
- Низкая индуктивность: Отлично работает в радиочастотных цепях
- Сниженные ЭМП: Противоположные токи устраняют электромагнитные излучения
- Точность: Высокая стабильность сопротивления в условиях ВЧ-сигналов
Ограничения
- Паразитная ёмкость между проводниками
- Механическая хрупкость по сравнению с обычными резисторами
Примеры использования- Точные измерительные приборы
Используются в лабораторных вольтметрах, эталонных резисторах и чувствительных датчиках, где критично исключение паразитной индуктивности[4]
Применяются в ВЧ-фильтрах, аттенюаторах и усилителях, где требуется линейная частотная характеристика без реактивной составляющей.[5]
Используются в приборах ЭКГ и ЭЭГ, где необходимо минимизировать влияние электромагнитных помех на точность сигнала. [6]
- Квантовые и топологические исследования
Экспериментальные платформы с геометрией ленты Мёбиуса используются в исследованиях топологических изоляторов и квантовых состояний вещества.[7]
- Учебные и демонстрационные модели
Резисторы Мёбиуса часто включаются в курсы по топологии, схемотехнике и физике, демонстрируя связь между геометрией и функциональностью.[8]
- Аэрокосмическая и военная электроника
Используются в системах, где критично снизить уровень электромагнитных помех, обеспечить надёжность и быстродействие. [9]
Связь с лентой Мёбиуса
Лента Мёбиуса — это математически уникальная фигура с одной стороной и одной границей. Именно благодаря её свойствам резистор получает антисинфазное протекание токов, исключающее индуктивность. Использование этой топологии иллюстрирует, как абстрактная математика может вдохновить инженерные решения в реальной электронике.
Патенты
Примечания
- R.L. Davis, Noninductive Resistor, collection of articles at rexresearch.com . Дата обращения: 15 мая 2009. Архивировано 22 мая 2011 года.
- Патент Дэвиса Ричарда - 3267406 . Дата обращения: 6 марта 2023. Архивировано 6 марта 2023 года.
- Davis, R. L. Moebius Resistor Is Noninductive and. Nonreactive (англ.) // AEC-NASA TECH BRIEF. — 1968. — 1 July. Архивировано 6 марта 2023 года.
- Non-inductive electrical resistor . Дата обращения: 12 апреля 2025.
- Resistors | Ohm's Law | Electronics Textbook (англ.). www.allaboutcircuits.com. Дата обращения: 12 апреля 2025.
- researchgate .
- Yao Chen, Jiankun Hou, Guolin Zhao, Xianfeng Chen, Wenjie Wan. Topological resonances in a Mbius ring resonator (англ.) // Communications Physics. — 2023-04-25. — Vol. 6, iss. 1. — P. 1–7. — ISSN 2399-3650. — doi:10.1038/s42005-023-01205-0.
- Mbius Strips and Metamaterial Symmetry: Theory and Applications | 2014-11-15 | Microwave Journal (англ.). www.microwavejournal.com. Дата обращения: 12 апреля 2025.
- Defense Technical Information Center (англ.). apps.dtic.mil. Дата обращения: 12 апреля 2025. Архивировано 2 февраля 2025 года.
https://image-ppubs.uspto.gov/dirsearch-public/print/downloadPdf/3267406
Ссылки
|
|