Podstawy elektroniki

                                             

Odwiedzając różne strony w  internecie związane z elektroniką, często na różnych forach spotykam się z opiniami, że wiedza tam zawarta jest mało zrozumiała  lub wręcz trudna. Postaram się przybliżyć Wam tą wiedzę najprościej jak się da, ale ze względu na dość obszerny materiał podzielę to na kilka postów.

REZYSTORY

 Rezystor (nazywany też opornikiem) jest najczęściej spotykanym podzespołem elektronicznym, zadaniem rezystora jest, ograniczenie płynącego prądu w całym układzie elektronicznym, lub w jego różnych punktach.
Zwykle zbudowany jest z wałeczka z dwoma wyprowadzeniami. Najważniejszym parametrem rezystora jest jego rezystancja (opór) oznaczona literą R. Wartość rezystancji wyrażana jest w omach (ohm) np: 470ohm, 1,2k (kilo ohm) = 1200ohm, 3,3M (mega ohm) = 3300000 ohm. Istnieją jeszcze większe wartości jak Gohm (giga ohm) czy Tohm (tera ohm). Kolejnym parametrem jest tolerancja (dokładność) wyrażana w % wartości nominalnej rezystancji np: rezystor 1000ohm (1k) o tolerancji 5%. W tym przypadku jego rzeczywista rezystancja będzie mieścić się granicach od 950ohm do 1050ohm. Występują jeszcze większe tolerancje jak 10%, 20% czy 30%, ale też znacznie mniejsze 1%, 0,5% a nawet 0,0005%. Moc znamionowa rezystora: jest to dopuszczalna moc wydzielana na rezystorze, podczas pracy ciągłej, czyli maksymalna moc bezpieczna dla rezystora. Przekroczenie tej mocy powoduje zwykle zniszczenie go ( idzie z dymem). Moc ta oczywiście wyrażana jest w watach (W) np: 2,2k 0,25W,  68k 0,125W,  8,2ohm 5W

Celowo przedstawiłem Wam trzy podstawowe parametry rezystorów, ponieważ będziecie mieli najczęściej z nimi do czynienia.

 Prawo Ohma: 

Prawo Ohma mówi że natężenie płynącego prądu przez przewodnik jest wprost propocjonalny do przyłożonego napięcia a odwrotnie propocjonalny do rezystancji

Wzory:

1.   I = U/R

2.  R = U/I

3.  U = I*R

Gdzie: I  -natężenie prądu ( w układzie SI wyrażany w amperach  A ) 
          U -napięcie ( w układzie SI wyrażane w woltach  V )

A więc dany rezystor ma opór R jednego oma, jeśli napięcie 1V wywołuje w nim przepływ prądu o natężeniu 1A 

Połączenia rezystorów:  

Rozróżniamy dwa rodzaje połączeń, połączenie szeregowe i równoległe. Łączenie szeregowe polega na połączeniu dwóch, trzech lub więcej rezystorów jeden za drugim, natomiast łączenie równoległe polega na łączeniu dwóch lub więcej rezystorów "jeden na drugim".
W pierwszym przypadku (łączenia szeregowego) oporności rezystorów sumują się według wzoru:

Rz = R1 + R2 + R3 + ...Rn.
Rz - rezystancja zastępcza 

Np: 

R1 = 22ohm, R2 = 470ohn, R3 = 1k (1000ohm)
podstawiany do wzoru 
22 + 470 + 1000 = 1493ohm (1,493k) 

Natomiast przy łączeniu równoległym oporność jest równa ilorazowi ich  wartości rezystancji podzieloną przez sumę wartości rezystancji poszczególnych oporników (rezystorów) 

Rz = 1/R = 1/R1 + 1/R2 +1/R3 + ...1/Rn 
lub
Rz = R1 * R2 / R1 + R2 

Np: 

R1 = 2,2k (2200ohm), R2 = 1k (1000ohm)
podstawiamy do wzoru
2200 * 1000 / 2200 + 1000 =  687,5ohm

Proponuję teraz poeksperymentować. Do tego celu należy zaopatrzyć się w kilka rezystorów i miernik uniwersalny

1. Odczytujemy z korpusów rezystorów wartości rezystancji (dobrze byłoby zapisać oczytane wartości na kartce)
2. Wybieramy sobie trzy rezystory i łączymy je szeregowo, ale za nim miernikiem zmierzymy wartość rezystancji zastępczej dokonajmy obliczenia.
3.  Teraz zmierzmy wartość rezystancji zastępczej i porównajmy z wynikiem naszego obliczenia.
Jest bardzo prawdopodobne że nasze wyniki będą się różnić. Dlaczego? Dlatego że nasze rezystory posiadają tolerancję.   

Oznaczenia rezystorów.

Do odczytywania wartości rezystorów niezbędna jest znajomość kodów literowo-cyfrowych i paskowych (barwnych) stanowiący standardowy i międzynarodowy sposób oznaczania wartości rezystorów.

Kod literowo-cyfrowy


    Wartość rezystancji                   Norma IEC                   Norma MIL

          0,22ohm                                   R12                              -
          4,7ohm                                     4R7                            4R7
          33ohm                                     33R                             330
          120ohm                                   120R                           121
          5,6k                                         5K6                            562
          15k                                         15K                             153
          680K                                      680K                           684
          8,2M                                       8M2                            825
          47M                                        47M                            476

Zdarza się że na obudowie (korpusie) rezystora jest dodatkowa litera, oznacza ona tolerancję.


    Litera                           Tolerancja

     N                                   30%
    M                                   20%
     K                                   10%
     J                                      5%
    G                                     2%
    F                                     1%
    D                                     0,5%
    C                                     0,25%
    B                                     0,1%
   W                                     0,05
    P                                     0,002%
    L                                     0,001%
    E                                     0,0005%


Kod paskowy (barwny)

Jest to kod najczęściej stosowany w oznaczaniu rezystorów, warto się z nim zapoznać.


Kolor                      Cyfry znaczące              Mnożnik (ilość zer)             Tolerancja

Srebrny                          -                                  x 0,01                               10%

Złoty                               -                                  x 0,1                                   5%
Czarny                           0                                  x 1                                      -
Brązowy                        1                                  x 10                                     1%
Czerwony                      2                                  x 100                                   2%
Pomarańczowy              3                                 x 1000                                  -
Żółty                              4                                 x 10000                                -
Zielony                          5                                 x 100000                              0,5%
Niebieski                      6                                 x 1000000                            0,25%
Fioletowy                      7                                 x 10000000                          0,1% 
Szary                             8                                 x 100000000                         -
Biały                             9                                 x 1000000000                       -
brak                              -                                          -                                    20%