У меня есть превосходная возможность. И я не могу ее упустить. Редакция EdW дала мне целую рубрику для заочных лекций по электроники. Я буду писать статьи для Вас. Я говорю. Я буду писаться для каждого из Вас. Представьте читатель, что эта статья написана лично для Вас. И я автор буду вашим проводником. Я думаю что мы с вами станем, друзьями, поэтому я буду обращаться к Вам на ты (сейчас «Вы» было последний раз, и с маленькой буквы). Если вы молоды и только начинаете свое знакомство с электроникой то эта рубрика для вас. Если вы уже знакомы с электроникой, то теперь у вас есть шанс безопасно заниматься практикой. Из моих статей вы узнаете какие есть практические свойства у электронных компонентов, научитесь читать и сами проектировать схемы, научитесь понимать данные которое приводятся в справочниках. И … забыл сказать: много из них испортите. А и ты дорогой читатель, у которого волосы уже поредели, а жена и дети уже не позволяют возиться с любимыми «проводами» знайте, я не забыл о вас. В то время когда вы росли, у вас не было доступа к хорошей литературе, а та что имелась, была откровенна бедна и плохо написана: пара книг, часто перепечатывающихся из пары источников, схемы которые «ходили» только на бумаге… затем что-то изучили из теории а теперь не поспеваете за быстрым прогрессом. И даже если вы чувствуете, что не плохо представляете работу различных схем, так же не стоит недооценивать этот курс. Хотя часто вы с ухмылкой пропустите многое, но и вы найдете для себя много «изюминок», а так же систематизируете тот хаос, который накопился в вашей голове за эти годы.
В начале нашего семинара … не могло быть иначе – конечно же резисторы. В мудрых книгах вы начитались, что резисторы делятся на объемные (массовые), слоистые, проволочные. Может быть слышали что резисторы делают из угля или углеродного композита, металлические, металлизированные и т.д. Все это конечно верно, но что из этого будет нам полезно? Конечно же не все. Не нужно недооценивать всяких яйцеголовых специалистов, которые любят такие классификации и хоронят себя в теории. Многие из них хорошо украшают и густо украшают стены. Однако, большинство их знаний не нужны для практического конструирования полезных схем, если вы пойдете в глубь электронной теории, вы по достоинству оцените все эти умности и теории, но сейчас готовьте паяльник, монтажки, хороший нож, плоскогубцы (или «клещи»). Подготовьте все ваши резисторы, а так же цифровой мультиметр. Без такого прибора не возможны практические занятия, достаточно самого дешевого мультиметра в переделах 30..40 злотых, но если хотите, можете купить дороже известной фирмы. Как они выглядят ваши резисторы? Если у вас есть допотопные большие резисторы обозначенные OWZ, то можете смело выбросить их в мусор. Если есть резисторы типа AT, ML или RMG не выбрасывайте их – они имеют очень хорошие параметры. До того как вы начнете что-то делать, необходимо познакомиться с теорией, хоты бы в рамках наших статей. В этом цикле мы даем то, что должен знать электронщик.
Только в электрическом обогреватели электрическая энергия преобразуется в тепловую. В электронике все иначе. Вы слышали о первых компьютерах построенных с использованием тысячи электронных ламп (так же выделяющих тепло) они потребляли столько же электричества, сколько средний город. Сегодня настольный компьютер с гораздо большей мощностью и более широкими возможностями потребляют несколько Ватт мощности. Информации ни есть энергия, но для ее работы с ней используется какая-то энергия. И что хуже всего, она теряется в виде тепла.
Если сейчас вы говорите, что не поскупитесь и готовы платить за потребляемую энергию. То вы не понимаете сути проблемы. Кроме того что растрата энергии, вызывает повышение температуры. А между тем ряд важным параметров электронных компонентов зависит от температуры. Если проигнорируете этот факт, вы станете «грубым» электронщиком. В простых любительских схемах влияние температуры всегда игнорируется, но если вы хотите стать профессионалом и делать более сложные схемы, надежно работающие, и не будет разочарований. Вникайте в эту проблему. Для начала просто проверьте на практике чем это грозит. Выберите из своей коллекции по одному резистору разных номиналов. Постарайтесь найти резисторы нескольких Ом, килом и а также «наибольшие» мегаомные.
Может ли вы «расшифровать» величину каждого резистора, что окажется у вас в руках? Вас не пугает цветовой код? Если у вас с ними проблемы? Перед тем как читать дальше, прочитайте то что находиться в рамке по заголовком «Параметры резисторов наиболее важные для практики».
Параметры резисторов наиболее важные для практики
Номинальное сопротивление – сопротивление, которое должен иметь резистор. Принятые стандарты номинальных величин определяются в соответствии с рядами Е12…Е192.
Допуск (класс точности) – потому как при производстве резисторов не возможно достичь полного соответствия с номиналом, указывается максимально допустимое отклонение. Оно выражается в процентах от номинальной величины.
Номинальная мощность – это максимально допустима мощность резистора при непрерывной работе при температуре среды не менее +70С (для некоторых типов +40С).
Допустимое напряжение – максимальное напряжение постоянного тока (или амплитуда переменного напряжения), которое может быть подана на резистор долговременно. (на практике этот параметр применяется только к резисторам с номиналами несколько сотен или тысяч килом).
Температурный коэффициент сопротивления – обозначается в польских источниках TWR или TCR в английских, показывает насколько измениться сопротивление при изменении температуры. Чем меньше значение TCR, тем стабильнее сопротивление. Значение TCR приводятся в %/K ppm/K или 10^-6K^-1.
Коэффициент шума – определяет шум который добавляет резистор. Так как шум зависит от приложенного напряжения, значение коэффициента шума выражается обычно в мкВ/В.
В дополнение к этому можно найти в каталогах и ряд других параметров: категорическая мощность, напряжение изоляции или сопротивление изоляции, критическое сопротивление, коэффициент напряжения, термическое сопротивление, коэффициенты надежности, коэффициент нелинейности, коэффициент стабильности, предел изменения сопротивления от изменения температуры, климатические и т.д.
Эти параметры будут подробно рассмотрены в рубрике тетрадь практика в дружественном журнале Elektronika Prakrycna.
ABC
Некоторые материалы, например, металлы, углерод (сажа, графит) проводят электрический ток, одни лучше, другие хуже. Только так называемые сверхпроводники идеально проводят электрический ток. Кусок проволоки, графитовый цилиндр создают сопротивление, мы говорим что они работают как резисторы. В статье термины резистор и сопротивление взаимо заменяются, хотя это не совсем точно.
А что такое резистор? Это самый популярный электронный элемент, как правило, выглядит как цилиндр с двумя осевыми выводами; в схемах используется чаще всего для ограничения тока или получение необходимых напряжений.
Наиболее важным параметром резистора, как бы там ни было, сопротивление обозначается буквой R. Это способность к сопротивлению текущего тока. Здесь есть очень хорошая аналогия .. водопроводная труба. Давление воды соответствует электрическому напряжение (обозначается U), также поток воды, соответствует силе тока (I), обычно называется просто ток. Толстая труба с большим сечением оказывает воде наименьшее сопротивление. Тонкая трубка с небольшим сечением окажет, конечно значительное сопротивление. Так же гидравлический вентиль, или простой кран. Если давление в установке (напряжение в эклектической цепи) постоянно, то поток воды (ток), зависит от сопротивление (резистора). Например, это великолепно иллюстрирует еще закон Ома, ток в цепи прямо пропорционально приложенному напряжению, и обратно пропорционально сопротивлению (резистора). Согласен, что интуитивно подтверждается другая аналогия: чем больше сопротивление – тем меньше воды. Закон Ома и связанные с этим три формулы необходимо понять и помнить три фундаментальные зависимости вытекающие из закона Ома:
1) I=U/R 2) R=U/I 3) U=I*R
Треугольник выглядит следующим образом: U IR
Привет, господину Ому его именем названа единица сопротивления (1Ω это будто V/A, вольт деленное на ампер). Элемент имеющий сопротивление 1 Ω при подаче на него напряжения 1 Вольт через него течет ток величиной 1 Ампер.
Потому что 1 Ω это небольшое сопротивлении, в электронике чаще используются гораздо большие сопротивления:
Гидравлическая аналогия приводит к выводу, что сопротивление короткой трубы с маленьким сечением может быть равно сопротивлению длинной трубы с большим сечением. Это правда и в электронике то же самое. Это рассуждение приводит к следующей формуле часто необходимой на практике для расчета сопротивления данного отрезка провода:
4) R= (ҏ*l)/S где l – длина провода, S – сечение провода, ҏ - постоянная характеристика для данного материала удельное сопротивление.
В электронике часто используются медные провода; если длина указывается в метрах, площадь поперечного сечения в мм^2, то для Cup ҏ= 0,017 Ωmm^2/м.
Гидравлическая аналогия помогает так же понять, что происходит при подключении сопротивлений последовательно или параллельно. При подключении последовательно, то сопротивления просто суммируются:
5) R=R1+R2+...
При параллельном включение сопротивлений общее сопротивление меньше наименьшего сопротивление. Рассчитывается оно чуть сложнее:
6) R=1/(1/R1 + 1/R2 + 1/R3 +...)
Для двух резисторов общее сопротивление рассчитывается по такой формуле:
7)R=R1*R2/(R1+R2)
Я не буду мучить тебя обсуждением проводимости, которое обратно сопротивление – единица проводимости названа в честь господина Siemensa, названия сименс, оно обратно Ому, то есть A/V. Понятие проводимости очень редко используется в любительской практике. Только в каталогах полевых транзисторов и в некоторых усилителях возникает параметр, имеющий размерность A/V или mA/V.
И тут я вам дам любопытную деталь: Электронщики это народ веселый и находчивый. Не удивляйтесь что в некоторых серьезных каталогах, вы столкнетесь с параметрами 3,2 mmho (или 5,5 mMHO). То есть не что иное как «переворот» Ома – 3.2 mmho то же самое что 3,2 мА/V или 3,2 мS (миллисименса).
Во время движения тока через сопротивление выделяется, определенная мощность в виде тепла. Мощность зависит от напряжения, и от тока:
8)P=U*I
На практике часто необходимы произвольные формулы:
9)P=I^2*R 10)P=U^2/R 11)U=(P/R)^1/2 12)R=U^2/P
И так далее.
Петр Горецкий Elektronika dla Wszytskich 1 1996 страница 57
Главная 
