Elektronica – Basisconcepten in de elektronica

We weten dat alle materialen uit een groot aantal atomen bestaan en dat het atoom zelf bestaat uit elektronen, neutronen, protonen en de fundamentele deeltjes. De wetenschap van de elektronica ontstaat uit de verplaatsing van verschillende elektronen tussen de atomen van de materie. Het belangrijke werk van deze wetenschap is het uitdrukken van methoden om deze bewegingen van elektronen te controleren, met andere woorden: hier hebben we vooral te maken met elektronen.

Het elektron heeft een negatieve lading en als het aantal elektronen en protonen gelijk is, is het atoom neutraal. (Anders heeft het een positieve of negatieve lading.)

We zullen hier niet onderzoeken hoe elektronen in het atoom worden geplaatst en waarom ze ergens naartoe bewegen, enz., maar we zullen beginnen met een eenvoudig voorbeeld.

Stel je voor dat je in een kamer zit met één open raam en één gesloten raam en er waait een wind; In dit geval zul je de wind niet zo veel voelen. Stel nu dat beide ramen open zijn, in dit geval voelt u de wind waaien. In dit geval kun je de lucht beschouwen als het elektron, de kamer als de draad, jezelf als de lamp en de wind als het werk dat de batterij doet.

Batterij of voeding

In de batterij produceren chemische reacties deze kracht (elektronenbewegingskracht in de draad), en in andere generatoren wordt deze kracht geleverd door zonlicht, elektromagnetische inductie of …

Je hebt vast gemerkt dat batterijen twee polen hebben, positief en negatief. Deze twee polen bepalen de locatie van elektronen (negatieve pool) en de afwezigheid van elektronen (positieve pool).

Elektronen verplaatsen zich altijd naar de plaats waar geen (vrij) elektron of minder is, dat wil zeggen, ze gaan van de negatieve pool naar de positieve; Maar bij de analyse van het circuit beschouwen we de stroom vanuit de bewegingsrichting van het gebrek aan elektronen (dat wil zeggen, van de positieve naar de negatieve pool).

Relaties en benodigde hoeveelheden in de elektronica

Elektrisch potentieel: elektrische energie opgeslagen in een batterij of energie geproduceerd door een elektrische generator. Het symbool van elektrische energie is U en de eenheid ervan is Joule (j).

Elektrische lading: De lading die in een object wordt gecreëerd door het verliezen of verkrijgen van elektronen wordt elektrische lading genoemd, het symbool is q en de eenheid ervan is coulomb (c), en de waarde ervan wordt verkregen door de volgende relatie:

q = n * e –> e~1.6*10^-19 , n: getallen van de elektronen

Elektrisch potentiaalverschil (spanning): de elektrische ladingsstroomfactor van het ene object naar het andere en de eenheid ervan is volt (v) en het symbool is V. Je kunt de spanning meten met een voltmeter (parallel).

De drijvende kracht van de generator (ε): het maximale potentiaalverschil dat de generator kan produceren en de eenheid ervan is volt.

Elektrische stroomsterkte: de hoeveelheid elektrische lading die per seconde door elke sectie gaat, de eenheid ervan is ampère (A) en het symbool is I, en wordt berekend met de volgende formule:

In de bovenstaande relatie is t de tijd in seconden en q de elektrische lading in coulombs. De intensiteit van de stroom kan worden gemeten met een ampèremeter (in serie).

Elektrische weerstand: de verhouding tussen het potentiaalverschil en de stroomsterkte. De eenheid is Ohm (Ω) en het symbool is R. Elektrische weerstand kan worden gemeten met een ohmmeter (parallel).

De volgende relatie is een zeer belangrijke relatie in de elektronica wetenschap en wordt de wet van Ohm genoemd:

Ampère-uur: het is een laadeenheid die in de accu is opgeslagen. Ampère-uur wordt verkregen via de volgende relatie:

Volgens de bovenstaande relatie kan een batterij, als deze een capaciteit heeft van 60 ampère-uur, een lamp van 1 ampère branden met een spanning die gelijk is aan die van de batterij gedurende 60 uur.

Elektronica onderdelen

Een reeks componenten die worden gebruikt om de bovenstaande relaties te controleren, worden elektronische componenten (Elektronica onderdelen) genoemd. Er zijn verschillende soorten elektronische componenten en deze zijn meestal gemaakt van geleidende en halfgeleidende materialen.

Termen en hulpmiddelen in de elektronica

Kortsluiting: positieve en negatieve aansluiting in de accu waardoor deze ontlaadt. (omdat de energie die wordt besteed aan de warmte in de batterij, die wordt gegenereerd door de interne weerstand van de batterij, en wordt verspild)

Ampèremeter: een apparaat voor het meten van de stroomsterkte dat in serie is geschakeld in het circuit.

Voltmeter: een apparaat voor het meten van het potentiaalverschil dat parallel in het circuit is aangesloten.

Cyclus en frequentie: 360 graden rotatie (bijvoorbeeld de rotatie van de generatorrotor) die ook wordt aangegeven met 2π, en het aantal cycli in één seconde wordt frequentie genoemd en wordt aangegeven met Hz.

Multimeter: Het is een apparaat dat kan worden gebruikt als ohmmeter, voltmeter of ampèremeter met behulp van daarop geplaatste schakelaars.

Voor het uitvoeren van tests kunt u dit apparaat beter in uw bezit hebben.

Circuit: een gesloten pad dat een stroombron, communicatiepaden van geleidend materiaal (zoals koperdraad), elektronische componenten, enz. kan omvatten.

Serieschakeling: Het is een circuit waarin onderdelen langs elkaar zijn verbonden.

Parallelle schakeling: Het is een schakeling waarin afzonderlijke onderdelen voor zichzelf worden gevoed.

Voedingen op elkaar aansluiten

Verbindingspalen met dezelfde naam

Om de gelijknamige polen met elkaar te verbinden, moeten we de positieve polen met elkaar verbinden en de negatieve polen met elkaar, en de volgende situaties doen zich voor:

1- De spanning van de bronnen (batterijen) is aan elkaar gelijk: in dit geval is de totale stroomsterkte gelijk aan de som van de stroomsterkte van de batterijen, d.w.z. plaats de consument op beide gewenste punten (één in + en één in -), de stroomsterkte is gelijk aan deze waarde.

Vt = V1 = V2 = V3

2- De spanning van de bronnen is niet gelijk: in dit geval overwint de spanning van elke lagere bron de totale spanning. (In de eerste momenten gedraagt een bron met een lagere spanning zich als een verbruiker en kan schade veroorzaken.)

Vt = V2 = 1v

Tegengestelde polen verbinden

In dit geval moeten we de batterijen in serie aansluiten, zodat de positieve en negatieve polen langs elkaar worden geplaatst, en om de totale spanning te berekenen, moeten we rekening houden met het totale potentiaalverschil van de batterijen.

Vt = V1 + V2 = 1,5+4,5= 6v

Als in dit geval de batterijen parallel aan elkaar staan, zal er kortsluiting optreden en een overtreding veroorzaken.

Wetenschappelijke symbolen en conversie van eenheden

In veel gevallen is het mogelijk dat de eenheid van welke grootheid dan ook heel groot of heel klein is, bijvoorbeeld 0,0000001 volt, wat erg moeilijk te schrijven is, en het is mogelijk dat er één nul of te veel overblijft in de berekeningen en de werking verstoort. berekeningen.

Om het schrijven van decimale getallen makkelijker te maken, kun je een factor 10 optellen bij de negatieve macht van het getal en de komma naar rechts verplaatsen.

We verplaatsen bijvoorbeeld de komma 0,0000001 drie cijfers naar rechts en schrijven dit als volgt:

Voor zeer grote getallen moeten we een punt/punt aan het einde plaatsen en deze met het gewenste aantal cijfers naar links verplaatsen. We moeten het resulterende getal vermenigvuldigen met 10 tot de positieve macht van dat getal. Als we bijvoorbeeld het getal 1000000 met drie cijfers minder willen schrijven, moeten we als volgt handelen:

Ook kunnen we de volgende symbolen gebruiken in plaats van 10 machten:

Symbool	p	n(η)	u(μ)	m	–	K	M
Naam	pico	nano	micro	mili	[eenheid]	Kilo	Mega
Power	10^-12	10^-9	10^-6	10^-3	1	10^3	10^6

We kunnen 10.000 volt bijvoorbeeld schrijven als 10 kilovolt.

Gelijk- en wisselstroom in de elektronica

Wisselstroom (AC): het wordt een stroom genoemd die een wisselstroom heeft; Dat wil zeggen, de beweging van de constante stroom neemt toe en af of is positief en negatief (faseverandering). Zoals stadselektriciteit of ingangssignaal naar een luidspreker.

Gelijkstroom (DC): het wordt een stroom genoemd die zijn spanningsstabiliteit behoudt. Dit type stroom wordt veel gebruikt in laagspanningscircuits.