Elektrooniliste komponentide loend

Kui kavatsete teha elektroonikaprojekti, peate mõistma põhilisi elektroonilisi komponente ja nende funktsioone. Mõned komponendid, millega tõenäoliselt kokku puutute, on takistid, kondensaatorid, induktiivpoolid, transistorid, mootorid ja dioodid. Tõenäoliselt töötate ka põhiliste hooneplokkidega, nagu juhtmed, leivalauad, millele saate oma projekte ehitada, ja toiteallikaga akud. Kui te alles alustate elektroonikaga, otsige õpetusi Internetist; tavaliselt algavad need elektrooniliste komponentide loendiga, nagu retseptid algavad koostisosade loendiga.

Kui avate kaasaegseid elektroonikaseadmeid, näete sageli integraallülituskiipe, mis näevad välja nagu trükkplaatidele paigaldatud mustad kastid. Palja silmaga pole võimalik öelda, millised elektroonilised osad nende kiipide sees on, aga need küll sisaldab paljude samade komponentide miniatuurseid versioone, mida saate kasutada enda ehitamiseks ja prototüüpimiseks projektid.

Põhimõtteliselt tiirleb elektroonika mikroskoopiliste osakeste, mida nimetatakse elektronideks, voolu ümber inimese loodud ahelate kaudu, kus nende energiat kasutatakse kasulike asjade tegemiseks, näiteks soojuse genereerimiseks, valguse kiirgamiseks, objektide liigutamiseks või esinemiseks arvutused. On olemas erinevad komponendid, et kontrollida, millal ja kus elektronid voolavad, või kasutada nende energiat erinevate ülesannete jaoks.

Mõned komponendid, millega elektroonikas kokku puutute, on takistid, mis hoiavad tagasi elektrivoolu; induktiivpoolid ja kondensaatorid, mis salvestavad energiat; releed ja transistorid, mis on elektrooniliste lülitite tüübid; ja dioodid, mis lasevad elektril voolata ainult ühes suunas. Samuti puutute kokku erinevate seadmetega, mis võimaldavad elektriahelal ümbritseva maailmaga suhelda. Nende hulka kuuluvad andurid, mis võimaldavad vooluringidel reageerida ümbritseva maailma tingimustele; mootorid, mis muudavad elektrienergia mehaaniliseks energiaks; ning valgusdioodid ja lambipirnid, mis kasutavad valguse kiirgamiseks elektrit.

Elektriahelad on sageli koostatud diagrammidega, mida tuntakse skeemidena ja mis kasutavad standardseid sümboleid ja tähistusi, et näidata, millist tüüpi komponente tuleks lisada. Skeemide lugemise õppimine on kasulik, kui soovite ehitada elektroonikaseadmeid või mõista, kuidas need töötavad.

Nagu nimigi ütleb, takistid elektrivoolule vastu seista. Neid saab kasutada teistesse komponentidesse mineva võimsuse piiramiseks tasemeni, mis on ohutu ega kahjusta ahela teisi seadmeid. Tavaliselt muudavad need elektrienergia soojusenergiaks, nii et võite märgata, et takisti kuumeneb selle kasutamisel.

Takisti pakutava takistuse suurust mõõdetakse oomi. Takistite ostmisel määrate soovitud takistuse ja kui teil on vaja teada takistust takisti oma kollektsioonis, leiate selle tavaliselt sellele trükitud värvilisi ribasid vaadates pinnale. Jäta meelde, mida erinevad värvid näitavad, või vaadake veebigraafikut.

Enamik takisteid määrab ka võimsuse vatti, mis näitab, kui palju elektrienergiat saab nende kaudu ohutult juhtida. Ärge ületage seda arvu, vastasel juhul võite takistit kahjustada või isegi tulekahju põhjustada.

Mõned takistid on muutlikud takistid, mida saab reguleerida suurema või väiksema takistuse tagamiseks. Traditsiooniliste raadiote valikukettad juhivad tavaliselt muutuvaid takisteid.

Nii kondensaatoreid kui ka induktiivpooli kasutatakse elektriahelas energia salvestamiseks. A kondensaator koosneb tavaliselt kahest metallplaadist, mis on paigutatud üksteisele väga lähedale, kuid ei puutu kokku. Kui kondensaatorit läbib elektrivool, kogunevad ühele kahest plaadist elektronid, samal ajal kui teisel plaadil on elektronid tühi. Kui nad suudavad, tormavad elektronid end kahe plaadi vahel tasakaalustama ja nende salvestatud energia rakendatakse kuskil vooluringis.

Kondensaatoreid saab kasutada energia salvestamiseks, kui on vaja kiiret võimsust, näiteks kaameras ereda välklambi loomiseks. Neid saab kasutada ka muudest allikatest (nt akudest või seinakontaktidest) pärineva energia kõikumiste tasakaalustamiseks. Olge võimsate kondensaatoritega töötades ettevaatlik; kui puudutate laetud seadet, võite saada šoki, kui salvestatud energia keha läbib.

Induktiivpoolid salvestada energiat magnetvälja abil. Need koosnevad tavaliselt pisikestest juhtmetest, mis on keerutatud mähisesse – kuju, mis on sellise välja tekitamiseks kasulik. Nad peavad loomulikult vastu muutustele neid läbiva elektrivoolu koguses, mida saab kasutada välja filtreerida elektriahelates esinev müra, näiteks kõikuvad pinged või raadio müra signaal.

Kondensaatori võime salvestada energiat või mahtuvus, mõõdetakse ühikutes nn farad, samas kui induktiivpooli võime seda teha on tuntud kui induktiivsus ja mõõdetud ühikud nn henrys.

Sageli soovite kasutada vooluringi ühte osa, et kontrollida, kas elekter võib voolata läbi ahela teise osa. Näiteks võiksite kasutada soojus- või valgusandurit hoiatustule sisse- või väljalülitamiseks teatud olukordades või soovite võib-olla kuvada väljundit ekraanil sõltuvalt a tulemustest arvutus.

Nii nagu saate mehaanilise lülitiga valgust sisse või välja lülitada, saate seda teha ka elektrilülitiga. Üks lihtsamaid elektrilülitite tüüpe nimetatakse elektromehaanilisteks relee. See kasutab lüliti avamiseks või sulgemiseks elektromagnetit, mis tekitab magnetvälja, kui vool läbib seda. Elektrienergia rakendamine magnetile avab või sulgeb elektrivoolu mujal vooluringis.

Transistorid neil on sarnane eesmärk, välja arvatud elektromagnetitel põhineva töö asemel, vaid need põhinevad nende valmistamiseks kasutatud materjalide keemilistel ja füüsikalistel omadustel mikroskoopilisel tasemel. Transistore saab kasutada kas lülititena, et avada või sulgeda vooluahelat konkreetsele kohale rakendatud pinge alusel või kasutatakse võimendina, mis sisuliselt asendab väikese elektrivoolu kasutamise suurema proportsionaalsega.

Transistorid on tänapäeva elektroonikas kõikjal ja need on tänapäevaste arvutusseadmete üks põhilisi ehitusplokke. Enne nende leiutamist ja täiustamist kasutati nende asemel seadmeid, mida kutsuti vaakumtorudeks. Vaakumtorud on palju suuremad, kallimad ja vähem töökindlad kui transistorid.

Üks kuulsamaid tähelepanekuid kaasaegse tehnoloogia arengu kohta on nn Moore'i seadus, mis sai nime Inteli kaasasutaja Gordon Moore'i järgi, kes täheldas, et umbes iga 18 kuu järel on Transistorid, mida insenerid saavad teatud suurusega arvutikiibile mahutada, kahekordistuvad, samas kui kulud on väiksemad pooleks.

Elektriahelad on lõppkokkuvõttes kasulikud ainult nende suhtlemisel välismaailmaga. Elektroonilised seadmed aitavad meil suhelda, tekitavad pimedas valgust, tekitavad külmaga soojust ja liigutavad asju ühest kohast teise. Samuti soovime sageli, et nad reageeriksid oma keskkonnas toimuvatele muutustele, ilma et inimene peaks valijat keerama või lülitit keerama.

Lambipirnid ja valgusdioodid või LEDid, on kaks tavalist komponenti elektrienergia valguseks muutmiseks. Valgusdioodid on sageli elektripirnidest tõhusamad, kuna eraldavad vähem heitsoojust ja kestavad kauem. Saate osta lambipirne ja LED-e, mis eraldavad teile sobivas värvitoonis vajalikul hulgal valgust.

Elektriline mootorid kasutatakse elektrienergia muutmiseks mehaaniliseks energiaks. Need on levinud kõiges alates laste mänguasjadest kuni elektriautodeni. Enamik töötab pöörleva objekti pööramiseks elektromagnetitega.

Lai valik elektroonilisi andurid on saadaval ka elektrivoolu muutmiseks ahelas erinevatel asjaoludel. Mikrofonid muudavad heli mehaanilise energia elektrienergiaks, valgusandurid toodavad elektrienergiat või võimaldavad valguse olemasolul voolav vool ja muud tüüpi andurid mõjutavad vooluahelaid niiskuse, kuumuse või muu keskkonna tõttu tegurid.