Liste over elektroniske komponenter
Billedkredit: TimeStopper/Moment/GettyImages
Hvis du tænker på at lave et elektronikprojekt, skal du forstå grundlæggende elektroniske komponenter og deres funktioner. Nogle af de komponenter, du sandsynligvis vil støde på, er modstande, kondensatorer, induktorer, transistorer, motorer og dioder. Du vil sandsynligvis også arbejde med grundlæggende byggeklodser såsom ledninger, brødbrætter, som du kan bygge dine projekter på, og batterier til at levere strøm. Hvis du lige er begyndt med elektronik, så kig efter tutorials online; de starter normalt med en elektronisk komponentliste, ligesom opskrifter starter med en ingrediensliste.
Elektroniske komponenter og deres anvendelser
Når du åbner moderne elektroniske enheder, ser du ofte integrerede kredsløbschips, der ligner sorte bokse monteret på printplader. Det er ikke muligt at sige, hvilke elektroniske dele der er inde i disse chips med det blotte øje, men de indeholder miniatureversioner af mange af de samme komponenter, som du kan bruge til at bygge og prototype dine egne projekter.
Dagens video
Grundlæggende drejer elektronik sig om strømmen af mikroskopiske partikler kaldet elektroner gennem menneskeskabte kredsløb, hvor deres energi udnyttes til at gøre nyttige ting såsom at generere varme, udsende lys, flytte genstande eller optræde beregninger. Forskellige komponenter findes til at kontrollere, hvornår og hvor elektroner strømmer eller til at udnytte deres energi til forskellige opgaver.
Nogle af de komponenter, du vil støde på i elektronik, inkluderer modstande, som holder strømmen af elektricitet tilbage; induktorer og kondensatorer, som lagrer energi; relæer og transistorer, som er typer af elektroniske kontakter; og dioder, som kun lader elektricitet flyde i én retning. Du vil også støde på forskellige enheder til at lade et elektrisk kredsløb interagere med verden omkring det. Disse omfatter sensorer, som lader kredsløb reagere på forhold i den omgivende verden; motorer, som omdanner elektrisk energi til mekanisk energi; og lysdioder og lyspærer, som bruger elektricitet til at udsende lys.
Elektriske kredsløb er ofte tegnet med diagrammer kendt som skemaer, som bruger standardsymboler og notation til at angive de typer komponenter, der skal inkluderes. At lære at læse skemaer er nyttigt, hvis du vil bygge elektroniske enheder eller forstå, hvordan de fungerer.
Hvad modstande gør
Som navnet antyder, modstande modstå strømmen af elektricitet. De kan bruges til at begrænse mængden af strøm, der går ind i andre komponenter til et niveau, der er sikkert og ikke beskadiger det andet udstyr i et kredsløb. De omdanner typisk elektrisk energi til varmeenergi, så du kan bemærke, at en modstand opvarmes, mens du bruger den.
Mængden af modstand en modstand giver måles i ohm. Når du køber modstande angiver du den modstand du ønsker, og hvis du skal kende modstanden på en modstand i din samling, kan du normalt finde den ved at se på farvede bånd trykt på den overflade. Husk, hvad de forskellige farver indikerer, eller se på et online-kort.
De fleste modstande angiver også en nominel effekt i watt, som angiver, hvor meget elektrisk strøm der sikkert kan køres gennem dem. Overskrid ikke dette tal, ellers kan du beskadige modstanden eller endda forårsage brand.
Nogle modstande er variable modstande, der kan justeres for at give mere eller mindre modstand. Skiverne på traditionelle radioer styrer normalt variable modstande.
Hvordan kondensatorer og induktorer fungerer
Kondensatorer og induktorer bruges begge til at lagre energi i et elektrisk kredsløb. EN kondensator består normalt af to metalplader placeret ekstremt tæt på hinanden, men ikke rørende. Når en elektrisk strøm løber gennem kondensatoren, opbygges elektroner på den ene af de to plader, mens den anden plade er udtømt for elektroner. Når de er i stand, skynder elektronerne sig for at balancere sig mellem de to plader, og deres lagrede energi udnyttes et sted i kredsløbet.
Kondensatorer kan bruges til at lagre energi, når der er brug for et hurtigt udbrud af strøm, som for eksempel til at skabe en lys flash i et kamera. De kan også bruges til at udligne udsving i energi fra andre kilder, såsom batterier eller vægstik. Vær forsigtig, når du arbejder med kraftige kondensatorer; hvis du rører ved en ladet, kan du blive chokeret, hvis den lagrede energi passerer gennem din krop.
Induktorer lagre energi ved hjælp af et magnetfelt. De er normalt sammensat af små ledninger snoet til en spole, en form, der er fordelagtig til at generere et sådant felt. De modstår naturligvis ændringer i mængden af elektrisk strøm, der strømmer gennem dem, som kan bruges at bortfiltrere støj i elektriske kredsløb, såsom fluktuerende spændinger fra strøm eller støj i en radio signal.
En kondensators evne til at lagre energi, el kapacitans, måles i enheder kaldet farads, mens en induktors evne til at gøre det er kendt som induktans og målte enheder kaldet henrys.
Relæer, transistorer og vakuumrør
Ofte vil man bruge en del af et kredsløb til at kontrollere, om elektricitet kan strømme gennem en anden del af kredsløbet. For eksempel vil du måske bruge en varme- eller lyssensor til at tænde eller slukke for en advarselslampe i visse situationer, eller du ønsker måske at vise output på en skærm afhængigt af resultaterne af en beregning.
Ligesom du kan tænde eller slukke et lys ved hjælp af en mekanisk kontakt, kan du også gøre det ved hjælp af en elektrisk kontakt. En af de enkleste typer elektriske kontakter kaldes en elektromekanisk relæ. Den bruger en elektromagnet, der genererer et magnetfelt, når der løber strøm gennem den, til at åbne eller lukke en kontakt. Påføring af elektricitet til magneten åbner eller lukker en vej for elektricitet andre steder i kredsløbet.
Transistorer tjener et lignende formål bortset fra at arbejde baseret på elektromagneter, de arbejder baseret på de kemiske og fysiske egenskaber på et mikroskopisk niveau af de materialer, der bruges til at fremstille dem. Transistorer kan enten bruges som omskiftere til at åbne eller lukke et kredsløb baseret på en spænding påført et bestemt sted eller bruges som forstærkere, der i det væsentlige erstatter en lille påføring af elektrisk strøm med en større, proportional.
Transistorer er allestedsnærværende i nutidens elektronik, og de er en af de grundlæggende byggesten i moderne computerenheder. Før de blev opfundet og perfektioneret, blev der i stedet brugt enheder kaldet vakuumrør. Vakuumrør er meget større, dyrere og mindre pålidelige end transistorer.
En af de mest berømte observationer om udviklingen af moderne teknologi kaldes Moores lov, opkaldt efter Intel medstifter Gordon Moore, som observerede, at omkring hver 18. måned, antallet af transistorer, som ingeniører kan montere på en computerchip af en vis størrelse, fordobles, mens omkostningerne er det halveret.
Input- og outputenheder
Elektriske kredsløb er i sidste ende kun nyttige til deres interaktioner med omverdenen. Elektroniske enheder hjælper os med at kommunikere, generere lys i mørket, lave varme, når det er koldt, og flytte ting fra sted til sted. Vi ønsker også ofte, at de skal reagere på ændringer i deres omgivelser, uden at et menneske behøver at dreje på en knap eller dreje en kontakt.
Lyspærer og lysdioder, el LED'er, er to almindelige komponenter til at omdanne elektrisk energi til lys. Lysdioder er ofte mere effektive end pærer, fordi de afgiver mindre spildvarme og holder længere. Du kan shoppe rundt efter pærer og LED'er, der afgiver den mængde lys, du har brug for, i en farve, du kan lide.
Elektrisk motorer bruges til at omdanne elektrisk energi til mekanisk energi. De er almindelige i alt fra børnelegetøj til elbiler. De fleste fungerer ved at bruge elektromagneter til at dreje et roterende objekt.
En bred vifte af elektroniske sensorer er også tilgængelig til at ændre strømmen af elektricitet i et kredsløb baseret på forskellige omstændigheder. Mikrofoner omdanner den mekaniske energi i lyd til elektrisk energi, lyssensorer genererer elektrisk energi eller tillader strøm til at flyde, når der er lys tilstede, og andre typer sensorer påvirker kredsløb baseret på fugt, varme eller andre omgivelser faktorer.