
Списък на електронните компоненти
Кредит на изображението: TimeStopper/Moment/GettyImages
Ако мислите да правите проект за електроника, трябва да разберете основните електронни компоненти и техните функции. Някои от компонентите, които вероятно ще срещнете, са резистори, кондензатори, индуктори, транзистори, двигатели и диоди. Вероятно ще работите и с основни строителни блокове като проводници, макетни платки, върху които можете да изграждате своите проекти, и батерии за осигуряване на енергия. Ако тепърва започвате с електрониката, потърсете уроци онлайн; те обикновено започват със списък с електронни компоненти, точно както рецептите започват със списък на съставките.
Електронни компоненти и тяхното използване
Когато отворите съвременни електронни устройства, често виждате чипове на интегрална схема, които изглеждат като черни кутии, монтирани върху платки. Не е възможно да се каже какви електронни части има вътре в тези чипове с просто око, но те съдържат миниатюрни версии на много от същите компоненти, които можете да използвате, за да изградите и прототипирате свои собствени проекти.
Видео на деня
По същество електрониката се върти около потока от микроскопични частици, наречени електрони, през създадени от човека вериги, където енергията им се използва за извършване на полезни неща като генериране на топлина, излъчване на светлина, преместване на предмети или изпълнение изчисления. Съществуват различни компоненти, които контролират кога и къде текат електроните или да впрегнат енергията си за различни задачи.
Някои от компонентите, които ще срещнете в електрониката, включват резистори, които задържат потока на електричество; индуктори и кондензатори, които съхраняват енергия; релета и транзистори, които са видове електронни ключове; и диоди, които позволяват на електричеството да тече само в една посока. Също така ще срещнете различни устройства, които позволяват на електрическа верига да взаимодейства със света около нея. Те включват сензори, които позволяват на вериги да реагират на условията в околния свят; двигатели, които превръщат електрическата енергия в механична енергия; и светодиоди и крушки, които използват електричество, за да излъчват светлина.
Електрическите вериги често се рисуват с диаграми, известни като схеми, които използват стандартни символи и нотация, за да посочат видовете компоненти, които трябва да бъдат включени. Да се научите да четете схеми е полезно, ако искате да създавате електронни устройства или да разберете как работят.
Какво правят резисторите
Както подсказва името, резистори противостоят на потока електричество. Те могат да се използват за ограничаване на количеството мощност, което влиза в други компоненти до ниво, което е безопасно и не уврежда другото оборудване във веригата. Те обикновено превръщат електрическата енергия в топлинна енергия, така че може да забележите, че резисторът се нагрява, докато го използвате.
Количеството съпротивление, което предоставя резистор, се измерва в ома. Когато купувате резистори, вие посочвате съпротивлението, което искате, и ако трябва да знаете съпротивлението на резистор във вашата колекция, обикновено можете да го намерите, като разгледате цветните ленти, отпечатани върху него повърхност. Запомнете какво показват различните цветове или погледнете онлайн диаграма.
Повечето резистори също определят номинална мощност ватове, което показва колко електрическа енергия може безопасно да преминава през тях. Не превишавайте това число или може да повредите резистора или дори да предизвикате пожар.
Някои резистори са променливи резистори, които могат да се регулират, за да осигурят повече или по-малко съпротивление. Циферблатите на традиционните радиостанции обикновено управляват променливи резистори.
Как работят кондензаторите и индукторите
Кондензаторите и индукторите се използват за съхранение на енергия в електрическа верига. А кондензатор обикновено се състои от две метални пластини, разположени изключително близо една до друга, но не докосващи. Когато електрически ток преминава през кондензатора, електроните се натрупват върху едната от двете плочи, докато другата плоча е изчерпана от електрони. Когато са в състояние, електроните се втурват да се балансират между двете плочи и натрупаната им енергия се впряга някъде във веригата.
Кондензаторите могат да се използват за съхраняване на енергия, когато е необходим бърз изблик на мощност, като например за създаване на ярка светкавица във фотоапарат. Те могат да се използват и за балансиране на колебанията в енергията от други източници, като батерии или контакти. Бъдете внимателни, когато работите с мощни кондензатори; ако докоснете заредена, можете да се шокирате, ако натрупаната енергия премине през тялото ви.
Индуктори съхранява енергия с помощта на магнитно поле. Те обикновено са съставени от малки проводници, усукани в намотка, форма, която е изгодна за генериране на такова поле. Те естествено устояват на промените в количеството електрически ток, протичащ през тях, който може да се използва за филтриране на шум в електрическите вериги, като флуктуиращи напрежения от захранване или шум в радио сигнал.
Способността на кондензатора да съхранява енергия, или капацитет, се измерва в единици, наречени фаради, докато способността на индуктора да прави това е известна като индуктивност и мерни единици, наречени Хенрис.
Релета, транзистори и вакуумни лампи
Често искате да използвате една част от веригата, за да контролирате дали електричеството може да протича през друга част от веригата. Например, може да искате да използвате сензор за топлина или светлина, за да включите или изключите предупредителна светлина определени ситуации или може да искате да покажете изхода на екран в зависимост от резултатите от a изчисление.
Точно както можете да включите или изключите светлината с помощта на механичен превключвател, можете да го направите и с електрически ключ. Един от най-простите видове електрически ключове се нарича електромеханичен реле. Той използва електромагнит, който генерира магнитно поле, когато ток преминава през него, за да отвори или затвори превключвател. Прилагането на електричество към магнита отваря или затваря път за електричество другаде във веригата.
Транзистори служат на подобна цел, освен че работят по-скоро на базата на електромагнити, те работят въз основа на химичните и физичните свойства на микроскопично ниво на материалите, използвани за направата им. Транзисторите могат да се използват като превключватели за отваряне или затваряне на верига въз основа на напрежение, приложено към определено място или използвани като усилватели, като по същество заместват малко приложение на електрически ток с по-голямо, пропорционално.
Транзисторите са повсеместни в днешната електроника и са един от основните градивни елементи на съвременните изчислителни устройства. Преди да бъдат изобретени и усъвършенствани, вместо тях се използват устройства, наречени вакуумни тръби. Вакуумни тръби са много по-големи, по-скъпи и по-малко надеждни от транзисторите.
Едно от най-известните наблюдения за еволюцията на съвременната технология се нарича Закон на Мур, кръстен на съоснователя на Intel Гордън Мур, който наблюдава, че на всеки 18 месеца броят на транзисторите, които инженерите могат да монтират в компютърен чип с определен размер, се удвояват, докато разходите са наполовина.
Входни и изходни устройства
Електрическите вериги в крайна сметка са полезни само за тяхното взаимодействие с външния свят. Електронните устройства ни помагат да общуваме, генерират светлина в тъмното, произвеждат топлина, когато е студено, и преместват нещата от място на място. Ние също така често искаме те да реагират на промените в средата си, без човек да има нужда да завърта циферблата или да върти превключвател.
Крушки и диоди, или светодиоди, са два общи компонента за превръщане на електрическата енергия в светлина. Светлинните диоди често са по-ефективни от електрическите крушки, защото отделят по-малко отпадна топлина и издържат по-дълго. Можете да пазарувате за крушки и светодиоди, които излъчват необходимото количество светлина в цвят, който харесвате.
Електрически двигатели се използват за превръщане на електрическата енергия в механична. Те са често срещани във всичко - от детски играчки до електрически коли. Повечето работят, като използват електромагнити за завъртане на въртящ се обект.
Голямо разнообразие от електронни сензори е също така на разположение за промяна на потока на електричество във верига въз основа на различни обстоятелства. Микрофоните преобразуват механичната енергия в звука в електрическа енергия, светлинните сензори генерират електрическа енергия или позволяват ток да тече, когато има светлина, и други видове сензори влияят на вериги въз основа на влага, топлина или друга среда фактори.