Základy elektroniky pre figuríny: Termíny a zariadenia používané v elektrotechnike

Ľudia sa začínajú zaujímať o elektroniku v každom veku a z rôznych dôvodov. Niekto potrebuje vedu na prácu alebo štúdium, u iného to len vzbudzuje záujem. Aby ste úplne pochopili túto tému a pochopili jej základné pojmy, budete si musieť naštudovať základy elektroniky a elektrotechniky.

Základné pojmy

Počas školských rokov sa každý musel na hodinách fyziky naučiť základy elektroniky. Ale kvôli zložitým pojmom, množstvu vzorcov a rôznym merným jednotkám nie každý bol schopný asimilovať informácie. V živote sú rôzne situácie, keď človek potrebuje tieto vedomosti. Dnes existuje veľa návodov, publikácií a časopisov, ktoré popisujú základy elektroniky. Pre začiatočníkov sú tieto návody dobrými pomocníkmi., keďže všetky základné pojmy a procesy v nich sú prezentované v prístupnom jazyku.

Najčastejšie pojmy z oblasti elektroniky, ktoré ľudia počujú v bežnom živote, sú slová prúd, napätie a odpor. Aby ste pochopili ich podstatu, musíte si uvedomiť, že každá látka je súborom kladne a záporne nabitých častíc (protónov a elektrónov).

Smerovo sa pohybujúci prúd elektrónov vytvára prúd. Sila, ktorá ich pohybuje jedným smerom, sa nazýva stres. Pohyb negatívnych častíc neprebieha bez prekážok, bráni mu trenie, ktoré sa vo fyzike nazýva odpor. Tieto veličiny sú navzájom prepojené, takže ak poznáte dve z nich, môžete ľahko vypočítať tretiu pomocou príslušného vzorca.

Každá hodnota v elektronike má svoje označenie a meria sa v špecifických jednotkách. Prúd A - v ampéroch, odpor R - v ohmoch, napätie U - vo voltoch.

Využitie elektriny

Takzvaná elektronika pre „figuríny“ nielen vysvetľuje začiatočníkom povahu výskytu elektrického prúdu, ale uvádza aj príklady jeho aplikácie. Rozsah zdrojov napätia je veľmi široký. Všetky majú rôzne veľkosti a špecifikácie:

1. Lítiová batéria. Navrhnuté pre menovité zaťaženie 3V. Vďaka svojim malým rozmerom sa dobre hodí na použitie vo vreckových zariadeniach (hodinky, baterky). Môže mať kapacitu 30-500 mAh.
2. Nikel-metal hydridový prvok. Vyznačuje sa vysokou hustotou energie a kapacitou rýchleho nabitia. Často sa používa na napájanie rôznych robotov.

Olovená batéria je tiež akýmsi zdrojom energie a medzi známymi zdrojmi energie zaujíma osobitné miesto. Jeho dizajn pozostáva z nasledujúcich prvkov:

• pozitívny a negatívny kontakt;
• sada elektród s rôznym nábojom;
• poistný a oddeľovací ventil.

Všetky časti sú uzavreté v robustnom puzdre. Takáto batéria je hlavným zdrojom napätia pre väčšinu elektronických zariadení. Ľahko a rýchlo sa nabíja, dobre sa hodí pre systémy, v ktorých hlavnú úlohu nehrá hmotnosť zariadenia, ale jeho akumulácia energie.

technické údaje

Výkon batérie je ovplyvnený spôsobom pripojenia. Sériové pripojenie vedie k zvýšeniu napätia, paralelne - k zvýšeniu prúdu.

Hlavnou charakteristikou zdroja energie v elektronike je kapacita. Táto hodnota slúži ako miera náboja v nej uloženého a priamo závisí od hmotnosti účinnej látky. Pod uvedením nominálnej kapacity výrobcovia myslia maximálne množstvo elektriny, ktoré je možné vyťažiť za konkrétnych podmienok. Ale keďže podmienky na používanie batérií nie sú ani zďaleka ideálne, v praxi je úroveň kapacity nižšia, ako sa uvádza. Hlavnými faktormi ovplyvňujúcimi jeho pokles sú trvanie prevádzky, teplotný režim, počet nabití a vybití.

Ako mernú jednotku pre tento parameter sa zvyčajne používajú watthodiny (W * h), kilowatthodiny (kW * h), ampérhodiny (A * h) alebo miliampérhodiny (mA * h). Watthodina je definovaná ako súčin prúdu a napätia vyprodukovaného zariadením za jednu hodinu. Úroveň napätia je konštantná a závisí od typu zdroja energie (lítium, alkalické, olovené).

V prípade úplného vybitia väčšina zdrojov napätia zlyhá. Aby sa predišlo poškodeniu, výrobcovia určujú pomer prúdu, ktorý je možné z neho odobrať. Toto sa nazýva hĺbka vybitia a meria sa ako percento maximálnej kapacity.

Obmedzovače elektrického prúdu

Niektoré elektronické zariadenia vyžadujú obmedzenie elektrického prúdu. Aby sa to dosiahlo, je do obvodu zabudované špeciálne obmedzovacie zariadenie - odpor. Ako spotrebiteľ, nie súčasný výrobca, efektívne zvláda funkciu oddelenia napäťových a vstupných (výstupných) vedení. Používa sa ako doplnok k aktívnym prvkom integrovaných obvodov.

Existuje veľa typov rezistorov. V závislosti od konštrukcie, technických parametrov a zloženia sú to:

1. Lineárne. Odpor zostáva konštantný bez ohľadu na potenciálny rozdiel aplikovaný na takéto odpory. Vyznačujú sa priamym voltampérovým vedením.
2. Nelineárne. Odpor závisí od rozdielu medzi aplikovaným napätím alebo prechádzajúcim prúdom. Rezistory tohto typu pracujú voľne v súlade s Ohmovým zákonom a majú nelineárnu charakteristiku. Používa sa v robotických projektoch ako senzory.
3. Premenné. Vybavený špeciálnym hriadeľom, ktorý umožňuje meniť parametre odporu počas prevádzky.
4. Trvalé. Indikátory v nich nastavené sa nedajú zmeniť.
5. Uhlík. Jadrá vo vnútri takýchto odporov sú vyrobené z uhlíka a majú miskovité kontakty. Vďaka pórovitému telu sú citlivé na okolitú vlhkosť.
6. Fólia. Vyrábajú sa nanášaním striekaného kovu na keramický podklad. Vyznačujú sa vysokou spoľahlivosťou, preto sa úspešne používajú v základných elektronických systémoch.
7. Drôtené. Ich konštrukcia pozostáva z keramického jadra a drôteného vinutia vyrobeného z rôznych kovových zliatin. Zloženie zliatin závisí od požadovanej odolnosti. Vykazuje stabilný výkon pri vysokom výkone.
8. Spekaný kov. Na ich výrobu sa používa zmes keramiky a vypálených kovov. Percento určitých komponentov určuje úroveň odolnosti.
9. Taviteľné. V bežnej prevádzke fungujú ako obmedzovače. Keď sa menovitý výkon zvýši, fungujú ako poistky, ktoré chránia elektrický obvod pred skratmi.
10. Citlivé na teplo. Môžu poskytnúť kladný aj záporný koeficient v závislosti od kolísania teploty.
11. Fotosenzitívne. Hlavným faktorom ovplyvňujúcim ich činnosť je intenzita dopadajúceho svetelného toku. Čím jasnejšie svetlo, tým nižší je odpor odporu.

Pokiaľ ide o odpory, ktoré počas prevádzky menia odpor, používa sa termín ako tolerancia, merané v percentách. Ukazuje, ako sa meniace ukazovatele približujú k nominálnym hodnotám. Napríklad zariadenie s menovitým elektrickým odporom 500Ω a toleranciou 10% môže v praxi udávať hodnoty v rozsahu od 550 do 450Ω.