Lista över elektroniska komponenter
Bildkredit: TimeStopper/Moment/GettyImages
Om du funderar på att göra ett elektronikprojekt måste du förstå grundläggande elektroniska komponenter och deras funktioner. Några av de komponenter du sannolikt kommer att stöta på är motstånd, kondensatorer, induktorer, transistorer, motorer och dioder. Du kommer sannolikt också att arbeta med grundläggande byggnadsblock som ledningar, bryggbrädor som du kan bygga dina projekt på och batterier för att ge ström. Om du precis har börjat med elektronik, leta efter handledningar online; de börjar vanligtvis med en elektronisk komponentlista, precis som recept börjar med en ingredienslista.
Elektroniska komponenter och deras användningsområden
När du öppnar moderna elektroniska enheter ser du ofta integrerade kretskort som ser ut som svarta lådor monterade på kretskort. Det är inte möjligt att säga vilka elektroniska delar som finns inuti dessa chips med blotta ögat, men de innehåller miniatyrversioner av många av samma komponenter som du kan använda för att bygga och prototyper dina egna projekt.
Dagens video
I grund och botten kretsar elektroniken kring flödet av mikroskopiska partiklar som kallas elektroner genom mänskliga kretsar, där deras energi utnyttjas för att göra användbara saker som att generera värme, avge ljus, flytta föremål eller uppträda beräkningar. Olika komponenter finns för att styra när och var elektroner strömmar eller för att utnyttja sin energi för olika uppgifter.
Några av komponenterna du kommer att stöta på inom elektronik inkluderar motstånd, som håller tillbaka strömmen av elektricitet; induktorer och kondensatorer, som lagrar energi; reläer och transistorer, som är typer av elektroniska omkopplare; och dioder, som bara låter elektriciteten flöda i en riktning. Du kommer också att stöta på olika enheter för att låta en elektrisk krets interagera med omvärlden. Dessa inkluderar sensorer, som låter kretsar reagera på förhållanden i omvärlden; motorer, som omvandlar elektrisk energi till mekanisk energi; och lysdioder och glödlampor, som använder elektricitet för att avge ljus.
Elektriska kretsar ritas ofta med diagram som kallas scheman, som använder standardsymboler och notation för att indikera vilka typer av komponenter som bör inkluderas. Att lära sig att läsa scheman är användbart om du vill bygga elektroniska enheter eller förstå hur de fungerar.
Vad motstånd gör
Som namnet antyder, motstånd motstå strömmen av el. De kan användas för att begränsa mängden ström som går in i andra komponenter till en nivå som är säker och inte skadar den andra utrustningen i en krets. De förvandlar vanligtvis elektrisk energi till värmeenergi, så du kan märka att ett motstånd värms upp när du använder det.
Mängden motstånd som ett motstånd ger mäts i ohm. När du köper motstånd anger du vilket motstånd du vill ha, och om du behöver veta resistansen på ett motstånd i din samling, kan du vanligtvis hitta det genom att titta på färgade band tryckta på dess yta. Memorera vad de olika färgerna indikerar eller titta på ett onlinediagram.
De flesta motstånd anger också en märkeffekt i watt, som indikerar hur mycket elektrisk kraft som säkert kan köras genom dem. Överskrid inte det antalet, annars kan du skada motståndet eller till och med orsaka brand.
Vissa motstånd är variabla motstånd som kan justeras för att ge mer eller mindre motstånd. Skivorna på traditionella radioapparater styr vanligtvis variabla motstånd.
Hur kondensatorer och induktorer fungerar
Kondensatorer och induktorer används båda för att lagra energi i en elektrisk krets. A kondensator består vanligtvis av två metallplattor som är placerade extremt nära varandra men inte rör vid varandra. När en elektrisk ström går genom kondensatorn byggs elektroner upp på en av de två plattorna, medan den andra plattan är utarmad på elektroner. När de kan rusar elektronerna för att balansera sig mellan de två plattorna, och deras lagrade energi utnyttjas någonstans i kretsen.
Kondensatorer kan användas för att lagra energi när ett snabbt utbrott av ström behövs, till exempel för att skapa en ljus blixt i en kamera. De kan också användas för att balansera ut fluktuationer i energi från andra källor, som batterier eller vägguttag. Var försiktig när du arbetar med kraftfulla kondensatorer; om du rör vid en laddad kan du bli chockad om den lagrade energin passerar genom din kropp.
Induktorer lagra energi med hjälp av ett magnetfält. De är vanligtvis sammansatta av små trådar vridna till en spole, en form som är fördelaktig för att generera ett sådant fält. De motstår naturligtvis förändringar i mängden elektrisk ström som flyter genom dem, vilket kan användas för att filtrera bort brus i elektriska kretsar, såsom fluktuerande spänningar från ström eller brus i en radio signal.
En kondensators förmåga att lagra energi, eller kapacitans, mäts i enheter som kallas farads, medan en induktors förmåga att göra det kallas induktans och uppmätta enheter kallas henrys.
Reläer, transistorer och vakuumrör
Ofta vill man använda en del av en krets för att kontrollera om elektricitet kan flöda genom en annan del av kretsen. Du kanske till exempel vill använda en värme- eller ljussensor för att tända eller stänga av en varningslampa i vissa situationer, eller så kanske du vill visa utdata på en skärm beroende på resultatet av en beräkning.
Precis som du kan tända eller släcka en lampa med en mekanisk strömbrytare, kan du också göra det med en elektrisk strömbrytare. En av de enklaste typerna av elektriska strömbrytare kallas en elektromekanisk relä. Den använder en elektromagnet som genererar ett magnetfält när ström går genom den för att öppna eller stänga en strömbrytare. Att applicera elektricitet på magneten öppnar eller stänger en väg för elektricitet någon annanstans i kretsen.
Transistorer tjänar ett liknande syfte förutom att arbeta baserat på elektromagneter, de arbetar baserat på de kemiska och fysikaliska egenskaperna på mikroskopisk nivå av materialen som används för att tillverka dem. Transistorer kan antingen användas som omkopplare för att öppna eller stänga en krets baserat på en spänning som appliceras på en viss plats eller används som förstärkare, i huvudsak ersätter en liten applicering av elektrisk ström med en större, proportionell.
Transistorer är allestädes närvarande i dagens elektronik, och de är en av de grundläggande byggstenarna i moderna datorenheter. Innan de uppfanns och fulländades användes istället enheter som kallas vakuumrör. Vakuumrör är mycket större, dyrare och mindre pålitliga än transistorer.
En av de mest kända observationerna om utvecklingen av samtida teknologi kallas Moores lag, uppkallad efter Intels grundare Gordon Moore, som observerade att ungefär var 18:e månad, antalet transistorer som ingenjörer kan montera på ett datorchip av en viss storlek fördubblas, medan kostnaderna blir det halveras.
In- och utgångsenheter
Elektriska kretsar är i slutändan bara användbara för deras interaktioner med omvärlden. Elektroniska enheter hjälper oss att kommunicera, generera ljus i mörkret, skapa värme när det är kallt och flytta saker från plats till plats. Vi vill också ofta att de ska reagera på förändringar i sina miljöer utan att en människa behöver vrida på en ratt eller vrida på en knapp.
Glödlampor och lysdioder, eller lysdioder, är två vanliga komponenter för att omvandla elektrisk energi till ljus. Lysdioder är ofta mer effektiva än glödlampor eftersom de avger mindre spillvärme och håller längre. Du kan leta efter glödlampor och lysdioder som avger den mängd ljus du behöver i en färg du gillar.
Elektrisk motorer används för att omvandla elektrisk energi till mekanisk energi. De är vanliga i allt från barnleksaker till elbilar. De flesta fungerar genom att använda elektromagneter för att vrida ett roterande föremål.
Ett brett utbud av elektroniska sensorer är också tillgänglig för att ändra flödet av el i en krets baserat på olika omständigheter. Mikrofoner omvandlar den mekaniska energin i ljud till elektrisk energi, ljussensorer genererar elektrisk energi eller tillåter ström att flyta när ljus är närvarande, och andra typer av sensorer påverkar kretsar baserade på fukt, värme eller annan miljö faktorer.