Elektroninių komponentų sąrašas
Vaizdo kreditas: TimeStopper/Moment/GettyImages
Jei galvojate apie elektronikos projektą, turite suprasti pagrindinius elektroninius komponentus ir jų funkcijas. Kai kurie komponentai, su kuriais galite susidurti, yra rezistoriai, kondensatoriai, induktoriai, tranzistoriai, varikliai ir diodai. Taip pat greičiausiai dirbsite su pagrindiniais pastatų blokais, tokiais kaip laidai, lentos, ant kurių galėsite kurti savo projektus, ir baterijos, kad būtų tiekiama energija. Jei tik pradedate dirbti su elektronika, ieškokite vadovėlių internete; jie paprastai prasideda elektroninių komponentų sąrašu, kaip ir receptai prasideda ingredientų sąrašu.
Elektroniniai komponentai ir jų naudojimas
Kai atidarote šiuolaikinius elektroninius įrenginius, dažnai matote integrinių grandynų lustus, kurie atrodo kaip juodos dėžės, sumontuotos ant grandinių plokščių. Plika akimi neįmanoma pasakyti, kokios elektroninės dalys yra šių lustų viduje, bet jos yra miniatiūrinės daugelio tų pačių komponentų versijos, kurias galite naudoti kurdami ir prototipuodami savo projektus.
Dienos vaizdo įrašas
Iš esmės elektronika sukasi aplink mikroskopinių dalelių, vadinamų elektronais, srautą per žmogaus sukurtas grandines, kur jų energija panaudojama naudingiems dalykams, pavyzdžiui, generuoti šilumą, skleisti šviesą, judinti objektus ar atlikti veiksmus skaičiavimai. Egzistuoja įvairūs komponentai, skirti kontroliuoti, kada ir kur teka elektronai, arba panaudoti jų energiją įvairioms užduotims atlikti.
Kai kurie komponentai, su kuriais susidursite elektronikoje, yra rezistoriai, kurie sulaiko elektros srautą; induktoriai ir kondensatoriai, kaupiantys energiją; relės ir tranzistoriai, kurie yra elektroninių jungiklių tipai; ir diodai, leidžiantys elektrai tekėti tik viena kryptimi. Taip pat susidursite su įvairiais įrenginiais, leidžiančiais elektros grandinei sąveikauti su aplinkiniu pasauliu. Tai apima jutiklius, kurie leidžia grandinėms reaguoti į aplinkinio pasaulio sąlygas; varikliai, paverčiantys elektros energiją mechanine energija; ir šviesos diodai bei lemputės, kurios naudoja elektrą šviesai skleisti.
Elektros grandinės dažnai brėžiamos naudojant diagramas, žinomas kaip schemos, kuriose naudojami standartiniai simboliai ir žymėjimas, nurodant komponentų tipus, kurie turėtų būti įtraukti. Išmokti skaityti schemas naudinga, jei norite sukurti elektroninius įrenginius arba suprasti, kaip jie veikia.
Ką daro rezistoriai
Kaip rodo pavadinimas, rezistoriai atsispirti elektros srautui. Jie gali būti naudojami siekiant apriboti į kitus komponentus patenkančios galios kiekį iki tokio lygio, kuris yra saugus ir nepažeidžia kitos grandinės įrangos. Paprastai jie elektros energiją paverčia šilumos energija, todėl galite pastebėti, kad naudojant rezistorius įkaista.
Matuojamas rezistoriaus atsparumo dydis omų. Pirkdami rezistorius, nurodote norimą varžą ir, jei reikia žinoti varžą rezistorius jūsų kolekcijoje, paprastai jį galite rasti žiūrėdami į spalvotas juosteles, atspausdintas ant jo paviršius. Prisiminkite, ką rodo skirtingos spalvos, arba pažiūrėkite į internetinę diagramą.
Dauguma rezistorių taip pat nurodo galią vatų, kuris rodo, kiek elektros energijos galima saugiai paleisti per juos. Neviršykite šio skaičiaus, nes galite sugadinti rezistorių ar net sukelti gaisrą.
Kai kurie rezistoriai yra kintamieji rezistoriai, kuriuos galima reguliuoti, kad būtų užtikrinta didesnė ar mažesnė varža. Tradicinių radijo imtuvų ratukai paprastai valdo kintamuosius rezistorius.
Kaip veikia kondensatoriai ir induktoriai
Kondensatoriai ir induktoriai naudojami energijos kaupimui elektros grandinėje. A kondensatorius paprastai susideda iš dviejų metalinių plokščių, išdėstytų labai arti viena kitos, bet nesiliečiančių. Kai per kondensatorių teka elektros srovė, vienoje iš dviejų plokščių kaupiasi elektronai, o kitoje plokštelėje nebelieka elektronų. Kai jie gali, elektronai skuba išsibalansuoti tarp dviejų plokščių, o jų sukaupta energija panaudojama kažkur grandinėje.
Kondensatoriai gali būti naudojami energijai kaupti, kai reikia greito energijos pliūpsnio, pavyzdžiui, norint sukurti ryškią fotoaparato blykstę. Jie taip pat gali būti naudojami siekiant subalansuoti energijos iš kitų šaltinių, pvz., baterijų ar sieninių lizdų, svyravimus. Būkite atsargūs dirbdami su galingais kondensatoriais; jei paliesite įkrautą, galite būti šokiruoti, jei sukaupta energija pereis per jūsų kūną.
Induktoriai kaupia energiją naudojant magnetinį lauką. Paprastai jie yra sudaryti iš mažyčių laidų, susuktų į ritę, kuri yra naudinga tokiam laukui sukurti. Jie natūraliai priešinasi per juos tekančios elektros srovės kiekio pokyčiams, kuriuos galima panaudoti išfiltruoti triukšmą elektros grandinėse, pvz., svyruojančią įtampą iš elektros energijos arba radijo triukšmą signalas.
Kondensatoriaus gebėjimas kaupti energiją arba talpa, matuojamas vienetais, vadinamais faradai, o induktoriaus gebėjimas tai padaryti žinomas kaip induktyvumas ir išmatuoti vienetai vadinami Henris.
Relės, tranzistoriai ir vakuuminiai vamzdžiai
Dažnai norite naudoti vieną grandinės dalį, kad galėtumėte kontroliuoti, ar elektra gali tekėti per kitą grandinės dalį. Pavyzdžiui, galbūt norėsite naudoti šilumos ar šviesos jutiklį, kad įjungtumėte arba išjungtumėte įspėjamąją lemputę tam tikrose situacijose arba galbūt norėsite rodyti išvestį ekrane, atsižvelgdami į a rezultatus skaičiavimas.
Kaip galite įjungti arba išjungti šviesą naudodami mechaninį jungiklį, taip pat galite tai padaryti naudodami elektrinį jungiklį. Vienas iš paprasčiausių elektros jungiklių tipų vadinamas elektromechaniniais estafetė. Jis naudoja elektromagnetą, kuris sukuria magnetinį lauką, kai per jį teka srovė, kad atidarytų arba uždarytų jungiklį. Elektros tiekimas magnetui atveria arba uždaro elektros tiekimo kelią kitur grandinėje.
Tranzistoriai atlieka panašų tikslą, išskyrus tai, kad jie veikia elektromagnetais, jie veikia remdamiesi cheminėmis ir fizinėmis savybėmis mikroskopiniu lygiu jiems gaminti naudojamų medžiagų. Tranzistoriai gali būti naudojami kaip jungikliai, norint atidaryti arba uždaryti grandinę, atsižvelgiant į tam tikroje vietoje taikomą įtampą arba naudojami kaip stiprintuvai, iš esmės pakeičiantys nedidelę elektros srovę didesne, proporcinga.
Tranzistoriai yra visur šiuolaikinėje elektronikoje ir yra vienas iš pagrindinių šiuolaikinių skaičiavimo įrenginių elementų. Prieš juos išradus ir tobulinant, vietoj jų buvo naudojami prietaisai, vadinami vakuuminiais vamzdžiais. Vakuuminė lempa yra daug didesni, brangesni ir mažiau patikimi nei tranzistoriai.
Vienas garsiausių pastebėjimų apie šiuolaikinių technologijų raidą vadinamas Moore'o dėsnis, pavadintas „Intel“ įkūrėjo Gordono Moore'o vardu, kuris pastebėjo, kad maždaug kas 18 mėnesių tranzistoriai, kuriuos inžinieriai gali sutalpinti į tam tikro dydžio kompiuterio lustą, padvigubėja, o išlaidos mažesnės perpus.
Įvesties ir išvesties įrenginiai
Elektros grandinės galiausiai naudingos tik jų sąveikai su išoriniu pasauliu. Elektroniniai prietaisai padeda mums bendrauti, generuoti šviesą tamsoje, šilumą, kai šalta, ir perkelti daiktus iš vienos vietos į kitą. Taip pat dažnai norime, kad jie reaguotų į savo aplinkos pokyčius, žmogui nereikėtų sukti ratuko ar perjungti jungiklio.
Lemputės ir šviesos diodai arba šviesos diodai, yra du įprasti komponentai, paverčiantys elektros energiją šviesa. Šviesos diodai dažnai yra efektyvesni už elektros lemputes, nes išskiria mažiau atliekinės šilumos ir tarnauja ilgiau. Galite nusipirkti lempučių ir šviesos diodų, kurie skleistų jums reikiamą šviesos kiekį jums patinkančia spalva.
Elektros variklius Jie naudojami elektros energijai paversti mechanine energija. Jie paplitę visame kame – nuo vaikiškų žaislų iki elektromobilių. Dauguma jų naudoja elektromagnetus sukdami besisukantį objektą.
Platus elektroninių jutikliai Taip pat galima pakeisti elektros srautą grandinėje, atsižvelgiant į įvairias aplinkybes. Mikrofonai mechaninę garso energiją paverčia elektros energija, šviesos jutikliai generuoja elektros energiją arba leidžia esant šviesai tekėti srovė, o kitų tipų jutikliai veikia grandines dėl drėgmės, šilumos ar kitos aplinkos faktoriai.