„počáteční kurz elektrikáře“. Kurzy elektroniky

Netriviální povolání, říkám vám. :) Abych usnadnil asimilaci materiálu, zavedl jsem řadu zjednodušení. Naprosto šílené a protivědecké, ale víceméně jasně ukazující podstatu procesu. Technika „kanalizační elektriky“ se úspěšně osvědčila v polních zkouškách, a proto bude použita i zde. Jen vás chci upozornit na to, že se jedná pouze o vizuální zjednodušení, platné pro obecný případ a konkrétní okamžik, pro pochopení podstaty a se skutečnou fyzikou procesu nemá prakticky nic společného. proč to tedy je? A aby bylo snazší si zapamatovat, co je co, a nezaměňovat napětí a proud a pochopit, jak to všechno ovlivňuje odpor, jinak jsem toho od studentů slyšel dost ...

Proud, napětí, odpor.

Porovnáme-li elektrický obvod s kanalizací, pak je zdrojem energie vypouštěcí nádrž, tekoucí voda je proud, tlak vody je napětí a sračky řítící se potrubím jsou užitečné zatížení. Čím vyšší je vypouštěcí nádrž, tím větší je potenciální energie vody v ní a tím silnější je tlakový proud procházející potrubím, což znamená, že bude schopen spláchnout více odpadu.
Kromě současných svinstev průtoku brání tření o stěny potrubí, které tvoří ztráty. Čím tlustší jsou trubky, tím menší je ztráta (jéééééééééé, teď si pamatujete, proč audiofilové berou tlustší dráty pro jejich silnou akustiku;)).
Pojďme si to tedy shrnout. Elektrický obvod obsahuje zdroj, který mezi svými póly vytváří potenciálový rozdíl – napětí. Pod vlivem tohoto napětí se proud řítí zátěží tam, kde je potenciál nižší. Toku proudu brání odpor vytvořený z užitečného zatížení a ztráty. V důsledku toho tah-tlak slábne tím silnější, čím větší je odpor. No, a teď dáme naše odpadní vody matematickým směrem.

Ohmův zákon

Spočítejme si například nejjednodušší obvod, skládající se ze tří odporů a jednoho zdroje. Obvod nakreslím ne tak, jak je to obvyklé v učebnicích na TOE, ale blíže skutečnému schématu zapojení, kde vezmou bod nulového potenciálu - případ, který se obvykle rovná mínusu zdroje, a plus považují za bod s potenciálem rovným napájecímu napětí. Nejprve se domníváme, že napětí a odpor jsou nám známy, což znamená, že musíme najít proud. Sečteme všechny odpory (přečtěte si o pravidlech pro sčítání odporů na postranním panelu), abychom dostali celkovou zátěž a výsledným výsledkem vydělte napětí - proud je nalezen! Nyní se podívejme, jak je napětí rozloženo na každém z odporů. Obracíme Ohmův zákon naruby a začínáme počítat. U=I*R protože proud v obvodu je stejný pro všechny sériové odpory, bude konstantní, ale odpory jsou různé. Výsledek byl takový Zdroj = U1 +U2 +U3. Na tomto principu můžete například zapojit 50 4,5voltových žárovek do série a snadno je napájet z 220voltové zásuvky – nevyhoří ani jedna žárovka. A co se stane, když se do tohoto svazku vloží jeden silný odpor, řekněme uprostřed, o kiloohm, a další dva se vezmou menší - o jeden ohm? A z výpočtů bude zřejmé, že téměř veškeré napětí dopadne na tento velký odpor.

Kirchhoffův zákon.

Podle tohoto zákona je součet proudů vstupujících do uzlu a z něj vycházejících roven nule a proudy tekoucí do uzlu se obvykle značí plus a proudy vytékající z uzlu mínus. Analogicky s naší kanalizací - voda z jednoho silného potrubí se rozptyluje přes hromady malých. Toto pravidlo vám umožňuje vypočítat přibližnou spotřebu proudu, což je někdy jednoduše nutné při výpočtu schémat zapojení.

Výkon a ztráty
Výkon, který je spotřebován v obvodu, je vyjádřen jako součin napětí a proudu.
P \u003d U * I
Protože čím větší proud nebo napětí, tím větší výkon. Protože Rezistor (nebo dráty) nevykonává žádnou užitečnou zátěž, pak výkon jím spadlý je ztráta ve své nejčistší podobě. V tomto případě lze sílu vyjádřit pomocí Ohmova zákona takto:
P=R*I2

Jak vidíte, zvýšení odporu způsobuje zvýšení výkonu vynaloženého na ztráty, a pokud se proud zvýší, pak se ztráty v kvadratickém vztahu zvýší. V rezistoru jde veškerá energie do ohřevu. Ze stejného důvodu se mimochodem baterie při provozu zahřívají – mají i vnitřní odpor, na který se odvádí část energie.
To je důvod, proč audiofilové pro své vysoce výkonné zvukové systémy berou tlusté měděné dráty s minimálním odporem, aby se snížily ztráty energie, protože tam jsou značné proudy.

V obvodu je zákon celkového proudu, sice mi v praxi nikdy nepřišel vhod, ale neuškodí ho znát, takže ukrást ze sítě jakoukoliv učebnici TOE (teoretické základy elektrotechniky) je lepší. u středních vzdělávacích institucí je tam vše popsáno mnohem jednodušeji a srozumitelněji - aniž bychom se pouštěli do vyšší matematiky.

Předchozí díl
Dnes si vyrobíme naše první zařízení – nejjednodušší přijímač detektoru Oganov.
Toto je jeden z prvních okruhů a umožňuje vám jednoduše poslouchat rádio. Mayak, Radio Russia a pár dalších. Ano, výběr je malý, ale za prvé je tento obvod velmi jednoduchý a za druhé funguje bez baterií, to znamená, že přijímá energii ze samotné rozhlasové stanice.

Obejdeme se bez plošného spoje. Zde je schéma.

Pojďme na to přijít.

Toto je induktor. Potřebujeme k němu měděný drát o tloušťce 0,1 - 1 mm.

Toto je kondenzátor. Zhruba řečeno, je to jako baterie, pouze s okamžitým účinkem. Ale vážně, kondenzátor je zařízení pro akumulaci náboje a energie elektrického pole. Pro ty, co ničemu nerozumí: představte si krabici, do které nasypete písek (elektřinu). Nalít, nalít, bedna už je plná a písek se sype. A když přestanete nalévat, krabice vysype veškerý obsah (kondenzátor se vybije). Něco takového.
V našem zapojení budeme potřebovat kondenzátory s kapacitou 1000-2000 pF - C2 a 200-500 pF - C1. Farady jsou měrné jednotky pro kapacitu kondenzátoru nebo kolik písku se vejde do této abstraktní krabice.

Dioda. Jedná se o polovodičové zařízení, které prochází proudem (proud elektronů pouze jedním směrem). Představte si strážce, který pracuje podle zásady „Všichni pusťte dovnitř, nikoho nepouštějte ven!“ Nebo přesně naopak, podle toho, jak ho umístíme. Pro nás je vhodný jakýkoli, s výjimkou LED (která, jak chápete, svítí).

Toto je reproduktor. Můžeme to vybrat ze starého sovětského telefonu nebo koupit. Potřebujeme vysoký odpor - asi 60 ohmů.
upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/91/Earth_Ground.svg/200px-Earth_Ground.svg.png
Toto je uzemnění. Připojíme to k topné baterii.
A poslední prvek - anténa bude vyrobena z dlouhého kusu drátu - 3 metry.

Jak vyrobit cívku? Cívka se skládá ze dvou částí, každá o 25 otáčkách. Jak vyrobit cívku? Vezmeme něco kulatého o průměru asi 10 cm (například plechovku od kávy), slepíme to v několika vrstvách papírem. První vrstvu přilepíme lepicí páskou na zavařovací sklenici, druhá je volně namotaná na první. V tomto případě bude cívka po navinutí snadno odstranitelná. Nyní opatrně naviňte měděný drát - otáčením se otočte. Mezi dvěma částmi cívky necháme 5 centimetrů drátu a také nezapomeňte ponechat přibližně stejné množství drátu na vstupu a výstupu. Po navinutí cívky by měla být obalena elektrickou páskou nebo páskou ve dvou vrstvách podél závitů. A po vyjmutí z plechovky zabalte více a napříč.
Vše spojte pájením. Jak pájet? Snadno.
Pozor, hrot páječky je velmi horký, pokud se popálíte, dejte ruku pod studenou vodu. Popálenina se brzy zahojí.
Zde je samotné schéma pájení:

Děkuji za pozornost!

Nabízíme malý materiál na téma: "Elektřina pro začátečníky." Poskytne počáteční představu o pojmech a jevech spojených s pohybem elektronů v kovech.

Vlastnosti termínu

Elektřina je energie malých nabitých částic pohybujících se ve vodičích v určitém směru.

U stejnosměrného proudu nedochází po určitou dobu ke změně jeho velikosti, stejně jako směru pohybu. Pokud je jako zdroj proudu zvolen galvanický článek (baterie), pak se náboj pohybuje uspořádaným způsobem: od záporného pólu ke kladnému konci. Proces pokračuje, dokud úplně nezmizí.

Střídavý proud periodicky mění velikost a také směr pohybu.

Schéma přenosu střídavého proudu

Pokusme se pochopit, co je fáze ve slově, každý ji slyšel, ale ne každý chápe její pravý význam. Nebudeme zabíhat do detailů a detailů, vybereme pouze materiál, který domácí mistr potřebuje. Třífázová síť je způsob přenosu elektrického proudu, při kterém proud protéká třemi různými vodiči a jedním se vrací zpět. Například v elektrickém obvodu jsou dva dráty.

Na prvním vodiči ke spotřebiteli, například ke konvici, je proud. Druhý drát slouží k jeho návratu. Když se takový obvod otevře, nedojde k průchodu elektrického náboje uvnitř vodiče. Toto schéma popisuje jednofázový obvod. v elektřině? Fáze je drát, kterým protéká elektrický proud. Nula je drát, přes který se provádí návrat. V třífázovém obvodu jsou tři fázové vodiče najednou.

Elektrický panel v bytě je nezbytný pro proud ve všech místnostech. považuji to za ekonomicky proveditelné, protože nepotřebují dvě.Při přiblížení ke spotřebiteli se proud rozdělí na tři fáze, každá s nulou. Uzemňovač, který se používá v jednofázové síti, nenese pracovní zatížení. On je pojistka.

Například pokud dojde ke zkratu, hrozí úraz elektrickým proudem, požár. Aby se zabránilo takové situaci, aktuální hodnota by neměla překročit bezpečnou úroveň, přebytek jde k zemi.

Příručka "Škola pro elektrikáře" pomůže začínajícím řemeslníkům vyrovnat se s některými poruchami domácích spotřebičů. Pokud jsou například problémy s provozem elektromotoru pračky, proud dopadne na vnější kovové pouzdro.

Při absenci uzemnění bude náboj distribuován po celém stroji. Když se jí dotknete rukama, osoba bude po zásahu elektrickým proudem fungovat jako uzemňovací elektroda. Pokud existuje zemnící vodič, tato situace nenastane.

Vlastnosti elektrotechniky

Manuál "Elektřina pro figuríny" je oblíbený u těch, kteří mají do fyziky daleko, ale plánují tuto vědu využít pro praktické účely.

Začátek devatenáctého století je považován za datum vzniku elektrotechniky. Právě v této době vznikl první proudový zdroj. Objevy učiněné v oblasti magnetismu a elektřiny dokázaly obohatit vědu o nové pojmy a fakta velkého praktického významu.

Příručka „Škola pro elektrikáře“ předpokládá znalost základních pojmů souvisejících s elektřinou.

Mnoho sbírek fyziky obsahuje složité elektrické obvody a také řadu nejasných termínů. Aby začátečníci porozuměli všem složitostem této části fyziky, byla vyvinuta speciální příručka „Elektřina pro figuríny“. Exkurze do světa elektronu musí začít úvahou o teoretických zákonech a konceptech. Názorné příklady, historická fakta použitá v knize "Elektřina pro figuríny" pomohou začínajícím elektrikářům naučit se znalosti. Pro kontrolu pokroku můžete použít úkoly, testy, cvičení týkající se elektřiny.

Pokud chápete, že nemáte dostatek teoretických znalostí, abyste se samostatně vyrovnali s připojením elektrického vedení, podívejte se do příruček pro "figuríny".

Bezpečnost a praxe

Nejprve je třeba pečlivě prostudovat část o bezpečnosti. V tomto případě během prací souvisejících s elektřinou nedojde k žádným ohrožením zdraví.

Abyste teoretické znalosti získané po samostudiu základů elektrotechniky převedli do praxe, můžete začít se starými domácími spotřebiči. Před zahájením oprav si nezapomeňte přečíst pokyny dodané se zařízením. Nezapomeňte, že s elektřinou není radno si zahrávat.

Elektrický proud je spojen s pohybem elektronů ve vodičích. Pokud látka není schopna vést proud, nazývá se dielektrikum (izolant).

Pro pohyb volných elektronů z jednoho pólu na druhý musí mezi nimi existovat určitý potenciálový rozdíl.

Intenzita proudu procházejícího vodičem souvisí s počtem elektronů procházejících průřezem vodiče.

Proudový průtok je ovlivněn materiálem, délkou, průřezem vodiče. S rostoucí délkou drátu se zvyšuje jeho odpor.

Závěr

Elektřina je důležité a složité odvětví fyziky. Příručka "Elektřina pro figuríny" zvažuje hlavní veličiny, které charakterizují účinnost elektromotorů. Jednotky napětí jsou volty, proud se měří v ampérech.

Každý má určitou moc. Vztahuje se k množství elektřiny vyrobené zařízením za určité časové období. Energii mají také spotřebiče energie (ledničky, pračky, varné konvice, žehličky), které během provozu spotřebovávají elektřinu. Pokud si přejete, můžete provést matematické výpočty, určit přibližný poplatek za každý domácí spotřebič.

Název: Radioelektronika pro začátečníky.

Touto knihou hodlá autor zapojit nové mladé fanoušky tohoto díla do nejzajímavějšího světa radioelektroniky.
Materiál je prezentován od jednoduchých po komplexní. Využil dlouholeté pedagogické zkušenosti v radioklubu.
Kniha je určena studentům 5.-11. ročníku, studentům vyšších odborných škol, technických škol, vysokoškolákům i začínajícím radioamatérům.

Knihu „Radioelektronika pro začátečníky (a nejen)“ napsal praktický učitel, který díky mnohaletým zkušenostem ví, jak zaujmout studenty tak, aby je radioelektronika začala zajímat.
Teoretický materiál v knize je podán formou přístupnou začínajícím radioamatérům, k pochopení fyzikálních procesů se používají analogie z mechaniky a hydrauliky, se kterými se v životě často setkávají.
Návrhy doporučené k vlastní výrobě jsou převzaty z kurzu, který autorka vede řadu let v radioklubu. Autor knihy doufá, že autoři článků použitých v knize budou na tento přístup reagovat příznivě. Doporučené návrhy jsou vybírány tak, aby si každý radioamatér mohl ověřit své znalosti v praxi. Pokud radioamatér nalezne v návrhu navrženém pro výrobu neznámé prvky (tranzistory, mikroobvody atd.), může se obrátit na odpovídající kapitolu knihy, kde zpravidla nalezne odpověď na svou otázku.

Úvod
Kapitola 1. Elektrotechnické a radiotechnické materiály.
Základy pájení a elektroinstalace
1.1.Kovy
1.1.1.Úprava listového materiálu
1.1.2 Ohýbání plechu
1.1.3 Ohýbání duralového plechu
1.1.4 Řezání kovů
1.1.5 Jednoduchá pravidla vrtání
1.1.6 "Košile" pro vrtačku
1.1.7 Místo vrtačky - pilník
1.1.8 Nebezpečí vrtání
1.1.9 Závit do otvorů
1.1.10 Domácí závitníky pro řezání závitů
1.1.11 Čištění kontaminovaných povrchů
1.1.12. Péče o soubory
1.1.13 Nápisy na kovu
1.1.14 Kompatibilní a nekompatibilní kovové páry
1.2 Izolační materiály
1.2.1 Aplikace
1.2.2 Práce s izolačními materiály
1.3. Práce se dřevem
1.3.1 Nátěr epoxidovým lepidlem
1.3.2 Jak osvěžit výrobky ze světlého dřeva a detaily
1.3.3 Oprava trhlin
1.4 Magnetické materiály
1.5. Dráty
1.5.1 Navíjení vodičů
1.5.1.1 Měděné dráty vinutí
1.5.1.2 Vysokofrekvenční dráty vinutí (lankové dráty)
1.5.1.3 Vysoce odolné dráty vinutí (manganin, konstantan, nichrom)
1.5.2 Montážní vodiče
1.6 Pájení a základy elektroinstalace
1.6.1. Zařízení pro páječku
1.6.2 Oprava páječky
1.6.3 Metoda výuky pájení
1.6.4 Pájky a tavidla
1.7 Užitečné tipy
1.7.1 Pájení hliníku
1.7.2 Pájení nichrom
1.7.3. Pocínovaný drát v smaltované izolaci
1.7.4 Místo pájky - lepidlo
1.7.5 Litz drát
1.7.6. Lak na lakování dávky
1.7.7. Ochrana obtisků
Kapitola 2
2.1 Stejnosměrný elektrický obvod
2.2 Elektrický proud a napětí
2.3 Ohmův zákon. odpor drátu
2.4 Sériové a paralelní zapojení rezistorů
2.5.Měření proudu, napětí a odporu
2.6 Výkon elektrického proudu
2.7. Pro vlastní výrobu
2.7.1. miliavometr
2.8 Užitečné tipy
2.8.1. Měření napětí voltmetrem s malým vstupním odporem
2.8.2. Měření konstantních napětí miliampérmetrem
2.8.3. Měření proudu nízkoodporovým voltmetrem
2.8.4. Měření malých odporů miliampérmetrem
2.8.5. Měření odporu voltmetrem
2.8.6 Dva způsoby měření odporu a plného vychylovacího proudu mikroampérmetru pomocí dvou pevných rezistorů
2.8.7. Co všechno baterie dokáže?
2.9 Úkoly
Kapitola 3
3.1 Střídavý proud sinusový, přijímací střídavý proud, základní parametry
3.2 Elektrický obvod střídavého proudu. Prvky obvodu
3.2.1. Kondenzátor jako zásobník elektrické energie
3.2.2. Kondenzátor "neprochází" stejnosměrný proud
3.2.3 Odolnost kondenzátoru vůči střídavému proudu závisí na jeho kapacitě a frekvenci proudu
3.2.4. Síla proudu je před napětím na kapacitě o úhel n/2
3.2.5. Induktor má indukční reaktanci, také nazývanou reaktance.
3.2.6. Sériové a paralelní zapojení tlumivek
3.2.7. Induktor jako zásobník magnetické energie
3.2.8. Síla proudu zaostává za napětím na induktoru o úhel n/2
3.2.9. Na aktivním odporu (na rezistoru) jsou proud a napětí ve fázi
3.3. Integrační a derivační obvody
3.4. Sériový oscilační obvod
3.5. Pro vlastní výrobu
3.5.1.Barevná hudební předpona
3.5.2. Audio frekvenční zesilovač "elektronické ucho"
3.5.3. Elektronická siréna se zesilovačem
3.5.4 Když je síťové napětí nestabilní
3.5.5. Tyristorový regulátor napětí
3.5.6. Dvě možnosti rozsvícení zářivek
3.6. Užitečné rady
3.6.1. Určení účelu vinutí síťového transformátoru
3.6.2. Stanovení počtu závitů vinutí síťového transformátoru
3.6.3. Nalezení vinutí s velkým počtem závitů
3.6.4. Elektromotor bude silnější
3.6.5. Zařízení pro magnetizaci magnetů
3.6.6. Jak demagnetizovat nástroj
3.7 Úkoly
Kapitola 4. Polovodiče
4.1. Polovodičové diody
4.2.1 Doporučení pro použití diod
4.2.2 Zenerovy diody -
4.3. Bipolární tranzistory
4.3.1. Obecná informace
4.3.2. Tranzistorové spínací obvody
4.3.3 Základní parametry tranzistorů
4.3.4 Statický Vah tranzistoru
4.3.5. Analýza zesilovacích stupňů
4.4 Tranzistory s efektem pole
4.4.1. Hlavní parametry tranzistorů s efektem pole
4.4.2. Maximální povolené parametry
4.4.3. Voltampérové ​​charakteristiky PT
4.4.4. Doporučení pro použití PT
4.5. Tyristory
4.4.1 Základní parametry tyristorů
4.6. Pro vlastní výrobu
4.6.1. Tester tyristorů
4.6.2. Univerzální voltmetr
4.6.3. Indikátor radioaktivity
4.6.4. Sonda pro testování unijunction tranzistorů
4.7. Užitečné tipy. Jednoduché experimenty s diodami a Zenerovými diodami
4.7.1. Jak odstranit VAC diody? (obr. 4.39)
4.7.2. Regulátor výkonu na jedné diodě (obr. 4.40)
4.7.3. Ovládání lustru pomocí dvou vodičů (obr. 4.41)
4.7.4. Nejjednodušší generátor šumu (obr. 4.42)
4.7.5. Získávání pravoúhlých impulsů ze sinusového napětí (obr. 4.43)
4.7.6. Zenerova dioda - omezovač stejnosměrného napětí (obr. 4.44)
4.7.7. Jak "natáhnout" stupnici voltmetru (obr. 4.45)
4.7.8. Připojení kazetového magnetofonu nebo přijímače do automobilové sítě (obr. 4.46)
4.7.9. Tranzistor - proměnný rezistor (obr. 4.47)
4.7.10. Tranzistor jako zenerova dioda (obr. 4.48)
4.7.11. Tranzistor jako usměrňovací dioda (obr. 4.49)
4.7.12. Zařízení pro tepelné testování tranzistorů (obr. 4.50)
4.7.13. Určení pinoutu tranzistoru (obr. 4.51)
4.7. Úkoly
Kapitola 5
5.1 Jednofázové usměrňovače
5.2 Vyhlazovací filtry
5.2.1 Kapacitní filtry
5.2.2 Filtry ve tvaru L
5.3 Vnější charakteristiky usměrňovačů
5.4 Stabilizátory napětí
5.4.1. Parametrické stabilizátory napětí
5.5. Pro vlastní výrobu
5.5.1 Připojení stroje k napájecímu zdroji
5.5.2. Stabilizátor v adaptéru
5.5.3. Ochrana proti elektrošokům
5.5.4. bipolární tvarovač napětí)