Наръчник по електроника: Част Първа

0
343

 В тази поредица от наръчници , ще ви разведем из света на електромодинга. В първа част ще разгледаме теорията, стояща  зад електричеството и след това ще ви пренеса в начина за поставяне на светодиод във вашата кутия!

В тази част ще ви запозная с основата: „Какво е електричество?“.

И по-важно: „Как да го използваме?“.

Електричество:

Големина на тока(I):

Това е потокът от електрони. Както разстоянието се измерва в сантиметри или инчове, големината на тока се измерва в Ампери(А); Колкото повече електрони преминават през проводник или компонент за една секунда, толкова по-голяма е I . Един ампер е приблизително равен на 6,240,000,000,000000,000 електрони за една секунда!

Напрежение(V):

Представете си металния проводник като една тръба, а свободните електрони в нея като малки топчета. Ако държите тръбата хоризонтално, как ще накарате топчетата да тръгнат? Ще трябва да придвижите едната страна на тръбата нагоре или надолу. С други думи трябва да направите разлика във височините. Тази задача изпълнява напрежението, то кара електроните да се движат. С други думи, напрежението е силата, която движи тока. Токът не може да съществува без него. Напрежението се измерва с мерната единица Волт, кръстена на на италианския Граф Александро Волта.

Съпротивление(R):

Съпротивлението е нещото, което затруднява потока от електрони. Всичко, дори и проводникът, има някакво съпротивление и то се измерва в Омове, назовано с името на хемския физик Георг Саймън Ом. Законът, който той съставил гласи – „Без съпротивление няма напрежение“. Всеки електрически проводник има някакво съпротивление, дори и малките такива. Ако някой проводник няма абсолютно никакво съпротивление, то тогава напрежението или потенциалната разлика ще изчезне правейки напрежението равно на 0. Както казах по-горе – когато няма напрежение, няма и ток.

Всичко това е свързано от най-често срещаната формула в електрониката: Закона на Ом (където V е напрежение, I е големината на тока и R е съпротивлението)

V=I.R I=V/R R=V/I

Видове свързване:

Съществуват три основни начина за свързване – последователен , успореден (паралелен) и комбиниран.

Последователен:

При този вид свързване тока, минаващ през компонентите е един и същ навсякъде, но напрежението е различно.

Успореден (паралелен):

При този начин на свързване напрежението е едно и също , но токът е различен.

Комбиниран:

Това е комбинация на горните два. С нея ще се запознаем по-нататък.

Молекс конекторът

Молекс конекторите са най-добрите приятели на модерите. Те осигуряват стабилна мощност, когато ви потрябва вътре или дори и леко извън кутията. Всичко, което ви трябва да знаете за молекса е на какво напрежение е всеки от проводниците. Погледнете схемата отдолу.

Сигурно се чудите защо има два 0 волтови проводника. Със сигурност един е достатъчен, нали? Е, един е достатъчен за нашите цели след като всяка верига използва тази обща 0в връзка. При сложните вериги, намиращи се в устройства като хард-дискове, е друг въпрос. Предоставянето на различни „пътища“ до 0в може да спомогне за по-стабилна мощност, когато опира до високочестотни сигнали. С това ще се запознаем по-отблизо, когато стигнем до правенето на широкопулсов модулатор за регулиране на вентилаторите в следващите части. За сега, забравете какво съм казал.

Първият проект

Компонентите изграждат всяка верига. Свързваме ги с проводници или медни писти, за да направим вериги, но компонентите са тези, които вършат цялата работа. Първото нещо, което ще направим е просто ЛЕД-осветление за кутията ви. То ще включва в себе си два от най-често срещаните компоненти. Тук ще кажем каква роля играе резисторът, каква ЛЕД-ът (светодиодът), как да изчислим стойностите на резистора и как да разчитаме диаграми. А и ще получите красива светлина накрая. Какво повече може да искате?
Сигурен съм, че сте попадали на ЛЕД-ове преди. Има ги във всякакви форми, размери и цветове… Ако ги купите от магазина (не са ви ги свалили от някъде) трябва да изглеждат ето така:

Сигурно сте забелязали, че едното краче на светодиода е по-късо от другото. По-дългото краче е + (анод), а по-късото – (катод). Светодиодът позволява на тока да протича само в една посока. Може би сте забелязали това – бутонът за рестартиране няма значение как се връзва, но например светодиодът на хард-диска ви ще светне, само когато е правилно свързан.

Точно затова крачетата са с различни дължини: позитивното краче е винаги по-дълго. Ако пък крачетата му са подрязани и са равни можете да познаете кое е позитивното като се загледате в самия светодиод – в позитивната страна има триъгълниче. Ако сбъркате двете крачета диодът няма да свети.

Така, от това, което знаем за диодите и молекс конекторите, се образува тази ел. схема. Посоката на диода е показана с посоката на триъгълника, негативното(късото краче) винаги е на върха на триъгълника:

За жалост не всичко е толкова просто и тази ел. схема е „рецепта“ за смърт на светодиода. Причината е че ЛЕД-овете имат ограничение на напрежението (обикновено между 1.8В и 3.6В) и граница на големината на тока (обикновено между 10мА и 35мА). За да отнемем от напрежението и големината на тока, което ще запази светодиода, ще трябва да използваме компонент наречен резистор, изглеждащ ето така:
Резисторът абсорбира част от напрежението, преминаващо през него. Напрежението, което абсорбира, зависи от това колко голямо съпротивление има. Съпротивлението се измерва в Омове (Ohm). За да разберем тази стойност, ще трябва да използваме формула, произлизаща от закона на Ом, която изглежда ето така:
Ето и един пример:
Напрежение на светодиода: 2.2В
Максимална големина на тока: 25мА
Източник на енергия: 5в МолексТака, използвайки тази формула, ще извадим напрежението на диода от това на източника на енергия, за да получим 5-2.2=2.8В. Това е напрежението, което резисторът трябва да погълне. Сега трябва да разделим полученото на максималната големина на тока – тук е мястото, където повечето начинаещи сбъркват. Във формулата големината на тока е в Ампери, но ние я имаме дадена в милиампери. Един милиампер е равен на една хилядна от ампера , така че, за да получим I(големината на тока) в ампери, ще трябва да разделим 25 на 1000, което е равно на 0.025А. Сега можем да разделим 2.8/0.025, за да намерим стойността на резистора, който ни трябва! Отговорът е 112 Ohms(ома). Крайната ел.схема изглежда ето така:

Тази диаграма ще използваме в следващата част, за да направим осветление за кутията ни.

Това е всичко от тази част. В следващата част от поредицата ще използваме схемата, която съставихме, за да направим работещо ЛЕД-осветление за кутията. Ако нещо не можете да разберете, не се тревожете. Електрониката се учи много по-лесно, ккогато се прилага на практика, отколкото като се чете на схемите.С напредването на поредицата ще ставате все по-сигурни и по-сигурни и ще се опитвате да създавате по-сложни вериги.

Автор: Matt Jason H
Превод: Цветан Цеков a.k.a. TsvetanVRБлагодарим за чудесната статия на Bit-Tech

Въпроси и коментари по темата в нашия форум ТУК
Сподели
предишна статияИнтервю с porqzov
Следваща статияОхладител за памет
Обичам компютрите още от годините, когато на Правец 82 играехме CrossFire, Aztec и, ако нямаше флопи, сами пишехме "Лапни хапка". С времето компютрите се промениха, но удоволствието да се занимавам с техники - не. Вижте някои полезни теми - "Как да изберем SSD", "Избор на графичен таблет"

ВАШИЯТ КОМЕНТАР