Lista componentelor electronice
Credit imagine: TimeStopper/Moment/GettyImages
Dacă vă gândiți să faceți un proiect electronic, trebuie să înțelegeți componentele electronice de bază și funcțiile acestora. Unele dintre componentele pe care probabil le veți întâlni sunt rezistențe, condensatoare, inductori, tranzistori, motoare și diode. De asemenea, probabil că veți lucra cu blocuri de bază, cum ar fi fire, panouri pe care vă puteți construi proiectele și baterii pentru a furniza energie. Dacă abia ați început cu electronica, căutați tutoriale online; ele încep de obicei cu o listă de componente electronice, la fel cum rețetele încep cu o listă de ingrediente.
Componentele electronice și utilizările lor
Când deschideți dispozitive electronice moderne, vedeți adesea cipuri de circuite integrate care arată ca niște cutii negre montate pe plăci de circuite. Nu se poate spune cu ochiul liber ce părți electronice se află în interiorul acestor cipuri, dar ele conțin versiuni în miniatură ale multora dintre aceleași componente pe care le puteți utiliza pentru a construi și a crea prototipuri pe propria dvs proiecte.
Videoclipul zilei
În mod fundamental, electronica se învârte în jurul fluxului de particule microscopice numite electroni prin circuite create de om, unde energia lor este valorificată pentru a face lucruri utile, cum ar fi să genereze căldură, să emită lumină, să mute obiecte sau să performeze calcule. Există diverse componente pentru a controla când și unde circulă electronii sau pentru a le valorifica energia pentru diverse sarcini.
Unele dintre componentele pe care le veți întâlni în electronică includ rezistențe, care împiedică fluxul de electricitate; inductori și condensatori, care stochează energie; relee și tranzistori, care sunt tipuri de întrerupătoare electronice; și diode, care lasă electricitatea să curgă doar într-o singură direcție. Veți întâlni, de asemenea, diverse dispozitive pentru a permite unui circuit electric să interacționeze cu lumea din jur. Acestea includ senzori, care permit circuitelor să răspundă la condițiile din lumea înconjurătoare; motoare, care transformă energia electrică în energie mecanică; și diode luminoase și becuri, care folosesc electricitatea pentru a emite lumină.
Circuitele electrice sunt adesea desenate cu diagrame cunoscute sub numele de scheme, care folosesc simboluri și notații standard pentru a indica tipurile de componente care ar trebui incluse. Învățarea citirii schemelor este utilă dacă doriți să construiți dispozitive electronice sau să înțelegeți cum funcționează acestea.
Ce fac rezistoarele
După cum sugerează și numele, rezistențe rezista la fluxul de electricitate. Ele pot fi utilizate pentru a limita cantitatea de putere care intră în alte componente la un nivel care este sigur și nu dăunează celorlalte echipamente dintr-un circuit. De obicei, ele transformă energia electrică în energie termică, așa că este posibil să observați că o rezistență se încălzește pe măsură ce o utilizați.
Se măsoară cantitatea de rezistență pe care o oferă un rezistor ohmi. Când cumpărați rezistențe, specificați rezistența pe care o doriți și dacă trebuie să cunoașteți rezistența un rezistor din colecția dvs., îl puteți găsi de obicei uitându-vă la benzile colorate imprimate pe ea suprafaţă. Memorați ceea ce indică diferitele culori sau priviți o diagramă online.
Majoritatea rezistențelor specifică și o putere nominală în wați, care indică câtă putere electrică poate fi transmisă în siguranță prin ele. Nu depășiți acest număr sau puteți deteriora rezistența sau chiar provoca un incendiu.
Unele rezistențe sunt rezistențe variabile care pot fi ajustate pentru a oferi o rezistență mai mare sau mai mică. Cadranele radiourilor tradiționale controlează de obicei rezistențe variabile.
Cum funcționează condensatorii și inductorii
Condensatorii și inductoarele sunt ambele utilizate pentru stocarea energiei într-un circuit electric. A condensator de obicei constă din două plăci metalice poziționate extrem de aproape una de cealaltă, dar care nu se ating. Când un curent electric trece prin condensator, electronii se acumulează pe una dintre cele două plăci, în timp ce cealaltă placă este epuizată de electroni. Când sunt capabili, electronii se grăbesc să se echilibreze între cele două plăci, iar energia lor stocată este valorificată undeva în circuit.
Condensatorii pot fi folosiți pentru a stoca energie atunci când este nevoie de o explozie rapidă de energie, cum ar fi pentru a crea un bliț luminos într-o cameră. Ele pot fi, de asemenea, folosite pentru a echilibra fluctuațiile de energie din alte surse, cum ar fi bateriile sau prizele de perete. Aveți grijă când lucrați cu condensatoare puternice; dacă atingi unul încărcat, poți fi șocat dacă energia stocată trece prin corpul tău.
Inductori stocarea energiei folosind un câmp magnetic. Ele sunt de obicei compuse din fire minuscule răsucite într-o bobină, o formă care este avantajoasă pentru generarea unui astfel de câmp. Ele rezistă în mod natural modificărilor cantității de curent electric care curge prin ele, care pot fi utilizate pentru a filtra zgomotul din circuitele electrice, cum ar fi tensiunile fluctuante de la putere sau zgomotul dintr-un radio semnal.
Capacitatea unui condensator de a stoca energie sau capacitate, se măsoară în unități numite faradii, în timp ce capacitatea unui inductor de a face acest lucru este cunoscută ca inductanţă iar unitățile de măsură numite Henrys.
Relee, tranzistoare și tuburi vid
Adesea, doriți să utilizați o parte a unui circuit pentru a controla dacă electricitatea poate circula printr-o altă parte a circuitului. De exemplu, este posibil să doriți să utilizați un senzor de căldură sau de lumină pentru a porni sau stinge o lumină de avertizare anumite situații sau poate doriți să afișați rezultatul pe un ecran, în funcție de rezultatele unui calcul.
Așa cum puteți aprinde sau stinge o lumină folosind un întrerupător mecanic, puteți face acest lucru și folosind un întrerupător electric. Unul dintre cele mai simple tipuri de întrerupătoare electrice se numește electromecanic releu. Folosește un electromagnet care generează un câmp magnetic atunci când curentul trece prin el pentru a deschide sau închide un comutator. Aplicarea energiei electrice magnetului deschide sau închide o cale pentru electricitate în altă parte a circuitului.
Tranzistoare servesc unui scop similar, cu excepția faptului că mai degrabă decât funcționează bazat pe electromagneți, aceștia funcționează pe baza proprietăților chimice și fizice la nivel microscopic ale materialelor utilizate pentru a le face. Tranzistorii pot fi folosiți ca întrerupătoare pentru a deschide sau închide un circuit pe baza unei tensiuni aplicate într-un anumit loc sau utilizate ca amplificatoare, înlocuind în esență o mică aplicație de curent electric cu una mai mare, proporțională.
Tranzistoarele sunt omniprezente în electronica de astăzi și sunt unul dintre elementele de bază ale dispozitivelor de calcul moderne. Înainte de a fi inventate și perfecționate, au fost folosite în schimb dispozitive numite tuburi cu vid. Tuburi de vid sunt mult mai mari, mai scumpe și mai puțin fiabile decât tranzistoarele.
Una dintre cele mai cunoscute observații despre evoluția tehnologiei contemporane se numește Legea lui Moore, numit după co-fondatorul Intel Gordon Moore, care a observat că aproximativ la fiecare 18 luni, numărul de tranzistoarele pe care inginerii le pot monta pe un cip de computer de o anumită dimensiune se dublează, în timp ce costurile sunt înjumătăţit.
Dispozitive de intrare și ieșire
Circuitele electrice sunt în cele din urmă utile doar pentru interacțiunile lor cu lumea exterioară. Dispozitivele electronice ne ajută să comunicăm, să generăm lumină în întuneric, să facem căldură când este frig și să mutăm lucrurile dintr-un loc în altul. De asemenea, ne dorim adesea ca aceștia să răspundă la schimbările din mediul lor fără ca un om să fie nevoie să rotească un cadran sau să acționeze un comutator.
Becuri și diode emițătoare de lumină, sau LED-uri, sunt două componente comune pentru transformarea energiei electrice în lumină. Diodele emițătoare de lumină sunt adesea mai eficiente decât becurile, deoarece degajă mai puțină căldură reziduală și durează mai mult. Puteți cumpăra becuri și LED-uri care emit cantitatea de lumină de care aveți nevoie într-o culoare care vă place.
Electric motoare sunt folosite pentru a transforma energia electrică în energie mecanică. Sunt comune în orice, de la jucării pentru copii la mașini electrice. Majoritatea funcționează folosind electromagneți pentru a întoarce un obiect în rotație.
O mare varietate de electronice senzori este, de asemenea, disponibil pentru a modifica fluxul de energie electrică într-un circuit în funcție de diferite circumstanțe. Microfoanele transformă energia mecanică din sunet în energie electrică, senzorii de lumină generează energie electrică sau permit curentul să circule atunci când este prezentă lumina, iar alte tipuri de senzori influențează circuitele bazate pe umiditate, căldură sau alt mediu factori.