Как оно работает!? Как обозначается плюс и минус на схеме

Как оно работает!?

Чтобы научиться создавать устройства, надо знать как они работают, из чего состоят. По любым радиоэлектронным устройствам бегает ток. От того, как и куда его направить, зависит работа устройства. Ток по проводам можно сравнить с течением жидкостей по трубам. Вода в трубах течет по разному, где-то быстро, где-то медленно. Где-то очень большое давление, а где-то совсем маленькое. По трубам не всегда вода течёт, бывает и нефть, а бывают и канализационные и мусоро-проводы для сваливания туда всяких отходов.

У электричества тоже есть свои давление и скорость течения. Чем больше электрический ток, тем толще должен быть провод. Если пустить гречневую кашу через гелевый стержень, она через него не потечёт, стержень заткнётся, и если будет достаточное давление, лопнет в том месте где заткнуло. А вот через трубу диаметром сантиметров пять, гречневая каша потечёт, и ничего не лопнет.Ток обычно обозначается буквой I и меряется Амперами

Чем больше напряжение, тем толще должна быть изоляция провода. Напряжение - как давление, чем выше, тем толще изоляция, или толще должны быть трубы чтобы выдержать давление. Тонкие трубы ведь большого давления не выдерживают, лопаются, точно так же и провода при большом напряжении пробивает.Напряжение обычно обозначается буквами U или V и меряется Вольтами.

Электричество течёт в электронных схемах от плюса к минусу.

Начну с описания различных деталей устройств и буду постепенно пополнять их разнообразие.

ДиодДиод обычно предназначен пускать ток в одну сторону, и не пускать в другую. Как клапан, пропускает воду в одну сторону, а если она потекла в другую, то сразу закрывается. Диод работает точно так же. Диод - электронный клапан.У каждой лапки диода есть название - анод и катод. Катод - отрицательный электрод, поэтому в схемах обычно смотрит на минус. Анод - положительный электрод, и на него чаще всего подают плюс. Чтобы лучше запомнить, кто из них отрицательный, а кто положительный, - в слове "катод" столько же букв, сколько в слове "минус". А в слове "анод" столько же букв, сколько в слове "плюс". Диод пускает от анода к катоду, и не пускает обратно, от катода к аноду.На схемах диод обозначается вот так:

Диод

Где у диода катод, а где анод - легко запомнить, одна сторона обозначения походит на буковку А (анод), правая сторона на букву К (катод).

Диоды на вид бывают всякие разные:

Виды диодов

как подключить диод

Важные характеристики диодов - максимальное напряжение и максимальные токи - постоянный и при коротком импульсе. Если напряжение в схеме не более 15 Вольт, и ожидаемый постоянный ток через диод предполагается не более 1 Ампер, то и диод должен быть не ниже чем на 15 В, и не ниже чем на ток 1 А.

Если мы подключим диод катодом к минусу, то ток потечёт, и лампочка засветится.Если мы перевернём диод анодом к минусу, то диод не пропустит ток с плюса на минус, и лампочка не загорится.

Подключение диода

Фотодиоды и светодиоды на принципиальных схемах обозначаются вот как:

фото диод

Иногда с круглишками, иногда без них.

У них точно так же есть катод и анод, как и у простых диодов.Поэтому крайне важно для работоспособности схемы не путать назначение лапок, полярность.

Переменный ток

В предыдущем примере с диодом и лампочкой был постоянный ток, тоесть тёк в одном направлении.При переменном токе полярность меняется с какой-то частотой. В розетках нашей страны плюс с минусом меняются местами 50 раз в секунду, в электросетях Японии и Америки 60 раз, в Европе 100 раз в секунду. Частота, - будь то смена полярности, или количество зажиганий светодиодика в секунду, - меряется в Герцах.

Как узнать переменный или постоянный ток в цепи ?Подключили диод, лампочка светится.Перевернули диод, лампочка всё равно светится.Если диод заведомо целый, значит ток в цепи переменный.

Переменный ток

переменный и постоянный ток

Чтобы из переменного тока сделать постоянный, нужно 4 диода, для соединения в диодный мост.Диодный мост на схемах рисуют из четырёх диодов, или просто ромбом с диодом внутри, для упрощения.

диодный мост

Белые провода - переменное напряжение, на выходе постоянное: черный - минус, красный плюс.

диодный мост

Если постоянный ток изобразить на графике, он будет выглядеть вот так.

График постоянного тока

С течением времени на плюсе всегда остаётся плюс, на минусе минус.

У переменного тока с течением времени плюс с минусом на проводах меняются местами, на графике он будет выглядеть вот так:

график переменно тока

Каждая такая пупырышка называется полупериод.Если выше полоски - положительный, например который нам нужен.Если ниже полоски - отрицательный, который нам не нужен, и нам надо его перевернуть.Участок времени из двух полупериодов, отрицательного и положительного, называют полным периодом.Пометим положительные полупериоды зеленым цветом, отрицательные красным.

полупериоды

Если собрать диодный мост из красных и зеленых светодиодов можно увидеть как он работает:

На лампочку идёт постоянный пульсирующий ток, но она не светится потому что ток через светодиоды недостаточно большой.Светодиодный мост перевернул отрицательные (красные) полупериоды в нужную нам сторону

график светодиодов

На предыдущем примере частота переменного тока была около 1 герца, тоесть примерно одна смена полярности в секунду. С более высокими частотами работа диодного моста уже не так явно видна (здесь герц 7-10):

В цепях переменного тока частотами от 30 или 60 герц, глаз не может уследить за миганием светодиодов, они будут мигать очень быстро и будет казаться что они просто все светятся.

Конденсатор

Конденсатор - электронная бочка.Конденсатор накапливает в себе энергию, и этим самым в электрических схемах работает как бак с водой.Например если включать и выключать воду, то она то есть, то нету, а нас это не устраивает.Нам нужно чтоб вода всегда была.Если под кран, из которого вода то идёт, то не идёт, поставить бочку и проковырять снизу дырку, то из дырки вода будет течь всё время. Ту же самую роль выполняют и конденсаторы в схемах.

Конденсаторы бывают на переменный и на постоянный ток. У конденсаторов на постоянный ток важно не путать полярность - назначение выводов, какой из них подключить на плюс, а какой на минус. Конденсатор обозначается на схеме вот так:

обозначение конденсаторов

Слева на переменный ток, справа на постоянный.

Конденсаторы бывают всякие разные:

Виды конденсаторов

Предыдущая схема у нас была с пульсирующим постоянным током:

пульсация переменного тока

Если параллельно лампочке поставить конденсатор, то на лампочку пойдет постоянный ток без пульсаций.

схема диодного моста

Ёмкость конденсаторов измеряется в пикофарадах (пФ или pF), нанофарадах (нФ, nF), микрофарадах (мкФ, uF), и фарадах (Ф, F).Например 7 нанофарад = 0, 000 000 007 фарад.14 пикофарад = 0, 000 000 000 014 фарад.10 микрофарад = 0, 000 010 Фарад.

Ёмкость почти всегда написана на конденсаторе русскими или английскими буквами, или бывает обозначена цветовым или цифровым шифром.

Цифровая маркировка выглядит как три цифры, первые две начальные цифры, последняя -количество нулей после них, получается число в пикофарадах.Например на конденсаторе надпись 104, это 10 и 4 нуля = 100000 пикофарад = 0,1 микрофарад. Или 873 = 87+000 = 87000 пФ = 87 Нанофарад. 151 = 15 и 0 = 150 пФ. Если две цифры, например 82, то значит нулей нет, и ёмкость конденсатора 82 Пф.

Цветовая маркировка сначала кажется сложнее, но если часто возиться с полосатыми детальками, то можно и её запомнить наизусть. На деталь наносят 3, 4 или 5 цветных колец. Первые два кольца - тоже цифры, третье - множитель, х1, х10, х100, х1000, х10000, и т.п., четвёртая - допуск, серебряного цвета или золотого. Допуск - отклонение в процентах, от заявленной ёмкости, золотое кольцо - меньше или больше на 5%, серебряное - на 10%.Золотое или серебряное кольцо всегда последнее, это чтобы не перепутать откуда считать кольца.

Не менее важный параметр конденсатора - его допустимое напряжение.Конденсаторы нельзя ставить в цепь с более высоким напряжением, нежели чем указано на конденсаторе. Например на конденсаторе написано 3300uF 16V, значит его допустимое напряжение 16 вольт, его можно ставить в легковой автомобиль, где 13 вольт, но нельзя ставить в КАМАЗ, потому что там 24 вольта, и он может взорваться, а от взорванного конденсатора никакого толку не будет, только перевод деталей. Если просто хочется взорвать ненужный конденсатор, например с оторваной лапкой, или помятым корпусом, то можно подключить конденсатор с допустимым напряжением 6.3 вольта в цепь 48 вольт или еще больше.

Резистор

Резистор с латинского переводится как "сопротивляться".Говоря по русски, резистор - сопротивление. Резистор в схемах выполняет роль заткнутой поролоном трубы. Заткнутость в трубах бывает разная, можно поставить сито, тогда будет пропускать почти полностью. Можно затолкать поролона, а можно заткнуть наглухо старым валенком так, что за сутки просочится всего одна капля. Резистор ограничивает ток в цепи.Чем меньше сопротивление резистора, тем он больше пропускает. Чем больше сопротивление, тем он больше "заткнут" и следовательно меньше пропускает. Сопротивление измеряется в омах, килоомах (КОм, или К) и мегаомах (МОм или М). Иногда еще в миллиомах. Чем больше ом резистор, тем больше в нём засунуто "поролона". Так мегаом (миллион ом) вообще почти ничего не пропускает, а один ом пропускает почти всё.Резистор обозначается на схемах вот так или так:

Сверху обычно в таком виде он выглядит на наших схемах, а обозначением снизу резисторы рисуют на зарубежных.

Резисторы бывают всякие разные:

Виды резисторов

резисторы

Узнать обозначение можно по маркировке, иногда её пишут буквами - М для мегаомов, К для килоомов, Е или R для омов. Резисторы могут маркироваться цветными кольцами, или цифровой маркировкой, так же как конденсаторы, только значение не в пикофарадах, а в омах. 102 = 10 и 2 нолика = 1000 ом = 1 килоом.754 = 75 и 4 нолика = 750000 ом = 750 килоом, или 0,75 мегаом.

Еще бывают резисторы с надписями 2М2, М15, К47, 15М, 68К, 3К3, 4R7.2М2 - 2.2 мегаома, М15 - 0,15 мегаом или 150 килоом, К47 - 0,47 килоом, или 470 ом,15М - 15 мегаом,68К - 68 килоом,3К3 - 3.3 килоом (3300 ом),4R7 - 4.7 ом.

В этой маркировке 2.2 мегаома будет выглядеть как 2М2, 22 мегаома - 22М, 220 килоом, или 0,22 мегаома будет выглядеть как 220К или М22.

shemu.ru

Как определить полярность, не имея приборов

Давайте предположим, что Вам в руки попался какой-то блок питания постоянного напряжения или аккумулятор. Но… на нем не обозначено, где плюс, а где минус. Да, дело быстро решается мультиметром, но если у вас его нету под рукой, а нам нужно срочно завести автомобиль или запитать какую нить безделушку? Неправильное подключение может вывести из строя сам источник питания, либо питаемый прибор или агрегат. Вот тут то и важно определить полярность источника питания подручными средствами. В этой статье я расскажу о трех простых способах.

Думаю, это самый простой способ определения полярности. Наливаем в кружку или какую-нибудь емкость воду из под крана или из под лужи, или даже из… себя :-). Ну вы поняли))). От источника питания с неизвестными клеммами отводим два провода, отпускаем их в нашу водичку и смотрим внимательно на контакты. На минусовом выводе начнут выделяться пузырьки. Начинается электролиз воды.

Берем сырую картофелину и разрезаем ее пополам.

Втыкаем в нее два наших провода от неизвестного источника постоянного тока и ждем 5-10 мин.

Около плюсового вывода на картошке образуется светло-зеленый цвет.

Думаю, у всех где-нибудь вдалеке завалялся стационарный комп. Ну а кто-то с него сидит и читает эту статейку :-). Дк вот, нам нужна от туда небольшая, но важная деталька — вентилятор. Вентилятор имеет два вывода, а иногда и три. Третий может быть желтый провод — датчик оборотов. Но его мы все равно использовать не будем. Нас волнуют только два провода — это красный и черный. Если на красном проводе будет плюс, а на черном — минус, то вентилятор у нас завращается. Вентилятор используем только тогда, когда мы знаем постоянное напряжение, но не знаем полярность. Он начинает вращаться от 3 Вольт. Рассчитан же он на 12 Вольт, так что идеально подойдет для проверки 12 Вольтовых источников питания. Если же напряжение больше, чем 12 Вольт, резко прикасаемся к его выводам нашими проводами о источника питания и смотрим на лопасти.

Если же не угадали, то лопасти не вращаются.

В заключении хотелось бы сказать, что с переменным током эти фишки не прокатывают. А как вы знаете, переменный однофазный ток состоит из двух проводов — фазы и ноля, кто не помнит, как их можно определить, прошу заглянуть вот сюда. Хочется также пожелать Вам, чтобы Вы никогда не путали полюсовку, потому что «защиты от дурака» (защиты от переполюсовки) ставят не во всех электронных безделушках.

www.ruselectronic.com