Elektronikus alkatrészek listája
Kép jóváírása: TimeStopper/Moment/GettyImages
Ha elektronikai projektben gondolkodik, meg kell értenie az alapvető elektronikai alkatrészeket és azok funkcióit. Néhány alkatrész, amellyel valószínűleg találkozni fog, az ellenállások, kondenzátorok, induktorok, tranzisztorok, motorok és diódák. Valószínűleg olyan alapvető épülettömbökkel is fog dolgozni, mint például vezetékek, táblák, amelyekre építheti projektjeit, és akkumulátorok az áramellátáshoz. Ha még csak most kezdi az elektronikát, keressen oktatóanyagokat az interneten; általában elektronikus alkatrészek listájával kezdődnek, ahogy a receptek is az összetevők listájával kezdődnek.
Elektronikus alkatrészek és felhasználásuk
Amikor kinyitja a modern elektronikus eszközöket, gyakran látja az integrált áramköri chipeket, amelyek úgy néznek ki, mint az áramköri lapokra szerelt fekete dobozok. Szabad szemmel nem lehet megállapítani, hogy milyen elektronikus alkatrészek vannak ezekben a chipekben, de azok igen ugyanazon komponensek miniatűr változatait tartalmazza, amelyeket saját készítésére és prototípusára használhat projektek.
A nap videója
Alapvetően az elektronika a mikroszkopikus részecskék, az úgynevezett elektronok áramlása körül forog az ember által alkotott áramkörökön keresztül, ahol energiájukat hasznos dolgokra használják fel, például hőtermelésre, fénykibocsátásra, tárgyak mozgatására vagy előadásokra számításokat. Különféle összetevők léteznek annak szabályozására, hogy mikor és hol áramoljanak az elektronok, vagy hogy energiájukat különféle feladatokhoz hasznosítsák.
Az elektronikában előforduló alkatrészek közé tartoznak az ellenállások, amelyek visszatartják az elektromos áram áramlását; induktorok és kondenzátorok, amelyek energiát tárolnak; relék és tranzisztorok, amelyek elektronikus kapcsolók; és diódák, amelyek csak egy irányba engedik az elektromosságot. Különféle eszközökkel is találkozhat, amelyek lehetővé teszik, hogy egy elektromos áramkör kölcsönhatásba lépjen a körülötte lévő világgal. Ide tartoznak az érzékelők, amelyek lehetővé teszik, hogy az áramkörök reagáljanak a környező világ körülményeire; motorok, amelyek az elektromos energiát mechanikai energiává alakítják; valamint fénykibocsátó diódák és villanykörték, amelyek elektromosságot használnak a fény kibocsátására.
Az elektromos áramköröket gyakran kapcsolási rajzként ismert diagramokkal rajzolják meg, amelyek szabványos szimbólumokat és jelöléseket használnak a beépítendő alkatrészek típusának jelzésére. A kapcsolási rajzok olvasásának elsajátítása akkor hasznos, ha elektronikus eszközöket szeretne építeni, vagy megérteni, hogyan működnek.
Mit csinálnak az ellenállások
Ahogy a név is sugallja, ellenállások ellenáll az elektromos áram áramlásának. Használhatók arra, hogy biztonságos szintre korlátozzák a más alkatrészekbe jutó teljesítményt, és ne károsítsák az áramkör többi berendezését. Általában az elektromos energiát hőenergiává alakítják, így használat közben észreveheti, hogy az ellenállás felmelegszik.
Az ellenállás mértékét mérik ohm. Ellenállások vásárlásakor meg kell adni a kívánt ellenállást, és ha tudnia kell az ellenállást egy ellenállás a gyűjteményében, általában a rányomott színes sávok megtekintésével találhatja meg felület. Jegyezze meg, mit jeleznek a különböző színek, vagy nézzen meg egy online diagramot.
A legtöbb ellenállás névleges teljesítményt is megad watt, amely azt jelzi, hogy mekkora elektromos áram vezethető át biztonságosan rajtuk. Ne lépje túl ezt a számot, különben megsérülhet az ellenállás, vagy akár tüzet is okozhat.
Egyes ellenállások változó ellenállások, amelyek beállíthatók nagyobb vagy kisebb ellenállás biztosítására. A hagyományos rádiók tárcsái általában változó ellenállásokat vezérelnek.
Hogyan működnek a kondenzátorok és az induktorok
A kondenzátorokat és az induktorokat egyaránt energia tárolására használják elektromos áramkörben. A kondenzátor rendszerint két fémlemezből áll, amelyek rendkívül közel vannak egymáshoz, de nem érintkeznek egymással. Amikor elektromos áram folyik át a kondenzátoron, az elektronok felhalmozódnak a két lemez egyikén, míg a másik lemez elektronjai kimerülnek. Amikor képesek, az elektronok rohannak, hogy egyensúlyba hozzák magukat a két lemez között, és a tárolt energiájukat valahol az áramkörben hasznosítják.
A kondenzátorok felhasználhatók az energia tárolására, amikor gyors áramfelvételre van szükség, például fényes vaku létrehozásához a fényképezőgépben. Használhatók más forrásokból, például akkumulátorokból vagy fali aljzatokból származó energiaingadozások kiegyenlítésére is. Legyen óvatos, amikor erős kondenzátorokkal dolgozik; ha megérint egy feltöltöttet, sokkot kaphat, ha a tárolt energia áthalad a testén.
Induktorok mágneses mező segítségével tárolja az energiát. Általában apró, tekercsbe csavart huzalokból állnak, amely alak előnyös egy ilyen mező létrehozásához. Természetesen ellenállnak a rajtuk átfolyó elektromos áram mennyiségének változásának, amely felhasználható a zajok kiszűrésére az elektromos áramkörökben, mint például a tápfeszültség ingadozó feszültsége vagy a rádió zaja jel.
Egy kondenzátor energiatároló képessége, ill kapacitancia, mértékegységében ún faradok, míg az induktor erre való képességét ún induktivitás és mért mértékegységeket ún Henrys.
Relék, tranzisztorok és vákuumcsövek
Gyakran az áramkör egyik részét szeretné használni annak szabályozására, hogy áram folyhat-e át az áramkör másik részén. Használhat például hő- vagy fényérzékelőt a figyelmeztető lámpa be- vagy kikapcsolásához bizonyos helyzetekben, vagy a kimenetet a képernyőn kívánja megjeleníteni az a számítás.
Ahogy a lámpát mechanikus kapcsolóval lehet fel- vagy kikapcsolni, úgy elektromos kapcsolóval is megteheti. Az egyik legegyszerűbb típusú elektromos kapcsolót elektromechanikusnak nevezik relé. Elektromágnest használ, amely mágneses mezőt hoz létre, amikor az áram áthalad rajta egy kapcsoló nyitásához vagy zárásához. Ha elektromos áramot helyez a mágnesre, az áramkör más részein megnyitja vagy bezárja az áramot.
Tranzisztorok hasonló célt szolgálnak, kivéve az elektromágneseken alapuló munkát, hanem az előállításukhoz használt anyagok kémiai és fizikai tulajdonságain alapulnak, mikroszkopikus szinten. A tranzisztorok kapcsolóként használhatók az áramkör nyitására vagy zárására egy adott helyre adott feszültség alapján vagy erősítőkként használják, lényegében egy kis elektromos áramot egy nagyobb, arányosra cserélnek.
A tranzisztorok mindenütt jelen vannak a mai elektronikában, és a modern számítástechnikai eszközök egyik alapvető építőkövei. Feltalálásuk és tökéletesítésük előtt vákuumcsöveknek nevezett eszközöket használtak helyette. Vákuumcsövek sokkal nagyobbak, drágábbak és kevésbé megbízhatóak, mint a tranzisztorok.
A kortárs technológia fejlődésével kapcsolatos egyik leghíresebb megfigyelés az ún Moore törvénye, amelyet az Intel társalapítójáról, Gordon Moore-ról neveztek el, aki megfigyelte, hogy körülbelül 18 havonta A tranzisztorok, amelyeket a mérnökök egy bizonyos méretű számítógépes chipre illeszthetnek, megduplázódnak, miközben a költségek magasabbak felezve.
Bemeneti és kimeneti eszközök
Az elektromos áramkörök végső soron csak a külvilággal való kölcsönhatásuk szempontjából hasznosak. Az elektronikus eszközök segítenek kommunikálni, fényt generálni a sötétben, hőt termelni, amikor hideg van, és mozgatni a dolgokat egyik helyről a másikra. Gyakran azt is szeretnénk, hogy reagáljanak a környezetükben bekövetkezett változásokra anélkül, hogy az embernek el kellene forgatnia a tárcsát vagy el kellene forgatnia egy kapcsolót.
Izzók és fénykibocsátó diódák, ill LED-ek, az elektromos energia fénnyé alakításának két gyakori összetevője. A fénykibocsátó diódák gyakran hatékonyabbak, mint a villanykörték, mivel kevesebb hulladékhőt adnak le, és tovább tartanak. Vásárolhat olyan villanykörtéket és LED-eket, amelyek a kívánt színben bocsátják ki a szükséges mennyiségű fényt.
Elektromos motorok arra szolgálnak, hogy elektromos energiát mechanikai energiává alakítsanak. A gyerekjátékoktól az elektromos autókig mindenben gyakoriak. A legtöbben elektromágneseket használnak egy forgó tárgy elfordítására.
Elektronikus termékek széles választéka érzékelők az áramkörben az elektromos áram áramlásának megváltoztatására is rendelkezésre áll különféle körülmények alapján. A mikrofonok a hang mechanikai energiáját elektromos energiává alakítják át, a fényérzékelők elektromos energiát generálnak vagy lehetővé teszik áram folyik, amikor fény van jelen, és más típusú érzékelők befolyásolják az áramköröket nedvesség, hő vagy egyéb környezet miatt tényezőket.