[ Pobierz całość w formacie PDF ]
17
A2
Ośla łączka
Wyprawa druga – A2
Nocny Dręczyciel, Laserowa strzelnica, Wyłącznik zmierzchowy,
Automat reklamowy, Symulator alarmu , Elektroniczna tęcza,
Dyskotekowy gadżet, Tańczące lampki, Migacz dużej mocy
kondensatory
elektrolityczne
rezystory
diody LED
przełącznik
brzęczyk
piezo 12V
tranzystor
MOSFET N
tranzystory PNP
kondensatory
ceramiczne
fotorezystor
fototranzystory tranzystory NPN
dioda dwukolorowa
Gdy pierwszy raz w życiu stajesz na nartach,
nie odbywa się to na szczycie
Kasprowego. Szukasz jakiegoś łagodnego,
mało stromego stoku, jednym słowem –
oślej łączki. Dopiero gdy na takiej oślej łącz−
ce nauczysz się podstaw, będziesz w stanie
bezpiecznie zjechać z Kasprowego.
Niniejszy cykl jest odpowiednikiem
wypraw na taką oślą łączkę. Poszczególne
wyprawy pozwalają poznać kolejne naj−
ważniejsze zagadnienia elektroniki. Kurs
został pomyślany, by przede wszystkim
bawić, a przy okazji uczyć. Zabawa polega
na wykonywaniu różnych pożytecznych
i ciekawych układów.
W niniejszym cyklu wszelkie interpre−
tacje fizyczne są mocno uproszczone (o ile
w ogóle są), a główna uwaga jest skiero−
wane na zagadnienia praktyczne. Uwydat−
nia to charakterystyczna struktura kursu −
każdy odcinek zawiera cztery bloki, wy−
różnione kolorami.
Najważniejszy blok to umieszczone na
białym tle
ćwiczenia praktyczne
. Podane tu
informacje całkowicie wystarczą do zbudo−
wania i uruchomienia opisanych układów.
Nie lekceważ tych ćwiczeń! Samo przeczy−
tanie tekstu nie dostarczy Ci wszystkich naj−
ważniejszych informacji. Dopiero praktycz−
ne wykonanie i zbadanie zaproponowanych
układów pozwoli wyciągnąć wnioski i w peł−
ni zrozumieć opisane zagadnienia.Wyróżnio−
ny niebieskim kolorem
ELEMENTarz
przybliża użyte w ćwiczeniach elementy
oraz zawiera inne niezbędne wiadomo−
ści.Warto poświęcić trochę czasu i starannie
przeanalizować zamieszczone na żółtym tle
TECHNIKALIA
– czyli najważniejsze wy−
jaśnienia techniczne.
Biblioteczka praktyka
− czwarty blok, wyróżniony kolorem różo−
wym, jest przeznaczony dla osób, które chcą
projektować własne układy. W tej części pre−
zentowane są podstawowe wiadomości dla
młodego konstruktora oraz swego rodzaju
klocki – sprawdzone, gotowe rozwiązania,
które można z powodzeniem wykorzystać
we własnych konstrukcjach.
Niniejszy materiał jest drugą wyprawą na
oślą łączkę. Aby bezboleśnie rozpocząć swą
przygodę z elektroniką, zaleca się zacząć od
lekcji pierwszej, oznaczonej A1. Podane są
tam podstawowe informacje, w tym dotyczą−
ce montażu oraz kodu kolorowego, stosowa−
nego do oznaczania rezystorów. Kolejne lek−
cje publikowane są w Elektronice dla Wszy−
stkich, począwszy od numeru 10/2000.
Archiwalne numery Elektroniki dla
Wszystkich oraz zestawy wszystkich ele−
mentów i materiałów niezbędnych do
przeprowadzenia ćwiczeń dostarczane są
przez firmę AVT – szczegóły podano na
stronie 121.
W czasie drugiej wyprawy wykonasz sze−
reg fantastycznych układów, których działa−
nie zadziwi Ciebie i Twoich najbliższych. Po−
znasz kolejne podstawowe prawa elektroniki
i zdziwisz się, jakie są proste i oczywiste.
Na naszej pierwszej wyprawie (A1) ra−
dziliśmy sobie bez użycia lutownicy. Pod−
czas drugiej wyprawy zapoznasz się z luto−
waniem. Jeśli bardzo się boisz lutowania,
możesz zmontować opisane układy innymi
sposobami, zaprezentowanymi podczas po−
przedniej wyprawy. Serdecznie radzę Ci
jednak – zacznij lutować.
Nie jest to nic trudnego, musisz tylko tro−
chę poćwiczyć i... uważać, by się nie popa−
rzyć. Pożyteczne wskazówki dotyczące lu−
towania znajdziesz w artykule. Nie przejmuj
się, jeśli na razie nie umiesz i nie rozumiesz
wszystkiego. Wykonanie proponowanych
ćwiczeń da Ci wiele radości i wiele nauczy.
Życzy Ci tego autor cyklu
Piotr Górecki
Elektronika dla Wszystkich
37
Ośla łączka
A2 18
Kondensator
Kondensatory obok rezystorów
są najpopularniejszymi ele−
mentami elektronicznymi. Ich
budowę ilustruje pokazany po
prawej stronie symbol kondensatora – dwie
przewodzące prąd płaszczyzny, tak zwane
okładki, przedzielone są warstwą izolatora
(dielektryka). Obecność izolatora wskazuje,
że przez kondensator w zasadzienie może
płynąć prąd (stały). Najważniejszą cechą
kondensatorów jest zdolność gromadzenia
energii elektrycznej. Zdolność tę charaktery−
zuje podstawowy parametr kondensatorów
zwany pojemnością.
Kondensator można naładować, to znaczy
zgromadzić w nim energię, a potem tę energię
pobrać – w tym względzie kondensator przy−
pomina akumulator. Trzeba jednak wiedzieć,
że ilość energii, jaką można zgromadzić w ty−
powym kondensatorze jest nieporównanie
mniejsza od ilości energii gromadzonej w ja−
kimkolwiek akumulatorze (baterii).
Oprócz roli (niewielkich) zbiorniczków
energii, kondensatory pełnią w układach
elektronicznych także inne ważne role: roz−
dzielają sygnały, zmniejszają zakłócenia, są
częścią filtrów.
Prąd elektryczny przepływający przez ciało człowieka nie jest obojętny dla zdrowia.
Czym większe napięcie, tym większy prąd i większy wpływ na organizm.
Napięcia nie przekraczające 24V uznaje się za bezwzględnie bezpieczne.
Napięcia rzędu 60V i więcej uznawane są za niebezpieczne. Napięcie w domowym gnia−
zdku sieci energetycznej wynosi 220...230V – jest to więc napięcie groźne dla życia!
Przeprowadzanie prób z układami dołączonymi wprost
do sieci grozi śmiercią!
Aby zapobiec nieszczęściu, należy zasilać budowane układy z baterii, albo z użyciem fa−
brycznego, atestowanego zasilacza, który co prawda jest dołączany do sieci, ale zasto−
sowane rozwiązania zapewniają galwaniczną izolację od sieci i pełne bezpieczeństwo.
Ćwiczenie 1
Połączenie równoległe
i szeregowe
Rozpływ prądów
Na początek bę−
dziemy łączyć re−
zystory szerego−
wo i równolegle.
Nie zlekceważ te−
go prostego ćwi−
czenia. Chodzi
o intuicyjne zro−
zumienie zasad
łączenia rezysto−
rów i rozpływu prądów.
Zmontuj układ według
rysunku 1
i równolegle do rezystora R1 dołączaj
kolejno rezystory Rx o wartościach
220
Rys. 1
się jasność diody – jest ona zależna od
wypadkowej rezystancji równoległego
połączenia R1 i Rx. Czym mniejsza re−
zystancja wypadkowa, tym większy prąd
i silniej świeci dioda LED. Możesz też
dołączyć równolegle do R1 dwa lub wię−
cej rezystorów.
Ja, przygotowując ćwiczenia, wyko−
rzystałem uniwersalną płytkę stykową –
fotografia 1
.
Dodanie równolegle dowolnego rezy−
stora Rx (lub kilku równoległych rezysto−
rów) niewątpliwie zwiększa jasność dio−
dy, ale gdy Rx ma dużą wartość, zmiany
są minimalne. Dodając równoległy
, 1k
, 10k
, 100k
, 1M
(nie
dołączaj mniej−
szych niż 100
,
bo możesz spalić
diodę). Nie mu−
sisz dołączać re−
zystora Rx na sta−
łe – wystarczy, że
dotkniesz jego
końcówkami koń−
cówek rezystora
R1. Zwróć uwa−
gę, jak zmienia
Fot
.
.
.
1
Najważniejsze parametry kondensatora
to pojemność i napięcie maksymalne (zna−
mionowe). Jeśli napięcie na końcówkach
Połączenie szeregowe i równoległe
Jak się przekonali−
śmy w ćwiczeniu 1,
rezystancja wypad−
kowa (zastępcza)
połączenia szerego−
wego dowolnej licz−
by rezystorów jest
równa sumie ich re−
zystancji. Ilustruje
to
rysunek A
. Rezy−
stancja wypadkowa
(zastępcza) wynosi:
Rz = R1+R2+R3+...
Gorzej
w przypadku
połączenia
równoległego
– zobacz
ry−
sunek B
. Tu
obowiązuje
następująca
zależność:
1
=
1
+ ... +
1 1
tylko jego przekształcona forma:
R
Z
R1
R1 R2 RN
R1
*
R2
R
Z
=
Rys. A
Czy ten wzór Cię przestraszył? Jeśli tak, to już
wiesz, dlaczego
w ćwiczeniu 1 za−
chęcałem Cię do in−
tuicyjnego podej−
ścia do problemu.
Możesz jednak
zapamiętać wzór na
rezystancję wypad−
kową
dwóch
rezy−
storów połączonych równolegle. Nie będzie to jed−
nak wzór:
R1
+
R2
Warto ten wzór zapamiętać, a przynajmniej
mieć gdzieś pod ręką.
A teraz niespodzianka! Przy łączeniu konden−
satorów jest dokładnie odwrotnie: wypadkowa po−
jemność równoległego połączenia dowolnej liczby
kondensatorów jest równa sumie ich pojemności.
Aby zwiększyć pojemność, śmiało możesz łączyć
kondensatory równolegle.
1
=
R1 R2
1
+
1
Ten straszny Kirchhoff...
Podczas pierwszej wyprawy omawialiśmy prawo
Ohma. Okazało się, że to nic trudnego. Równie
proste i łatwe do intuicyjnego pojęcia okażą się
dwa kolejne fundamentalne prawa elektroniki –
prawa Kirchhoffa.
Zanim je omówimy, uściślijmy pewne podsta−
wowe fakty.
Prąd, przepływając przez elementy wywołuje
na nich
spadek napięcia
. Jeśli prąd nie płynie,
spadku napięcia nie ma. Uwaga −
spadek napięcia
R
Z
R1 R2
RN
RR
Z
1
...
R1 R2 RN
1 1
+
Rys. B
R
Z
Rys. C
38
Elektronika dla Wszystkich
R
Z
1
=
+
19
A2
Ośla łączka
rezystor, zwiększasz prąd diody.
Oznacza to, że zmniejszasz rezy−
stancję ograniczającą.
A jaka jest rezystancja wy−
padkowa dwóch lub więcej
oporników połączonych równo−
legle? Wzory na rezystancję wy−
padkową w połączeniu równole−
głym znajdziesz w części
TECHNIKALIA. Niestety, nie
są to wzory najprzyjemniejsze,
dlatego koniecznie przeprowadź
eksperyment według rysunku 1
i spróbuj intuicyjnie poczuć obowiązu−
jące zasady.
Niewątpliwie
rezystancja wypadko−
wa połączenia
równoległego
dwóch re−
zystorów jest
mniejsza
od rezystancji
mniejszego z nich
. O ile mniejsza? To
zależy. Powinieneś trochę poćwiczyć
z rezystorami o różnych wartościach
(w zakresie 1k
Rys. 2
kondensatora będzie zbyt wysokie, izolator
kondensatora ulegnie przebiciu, co zazwy−
czaj oznacza trwałe uszkodzenie (zwarcie
okładek). Dlatego na obudowach kondensa−
torów zazwyczaj podaje się napięcie maksy−
malne. Uwaga! Kondensator może z powo−
dzeniem pracować przy napięciach niższych
niż jego napięcie znamionowe – nie grozi to
niczym złym.
Pojemność kondensatora wyrażamy w fara−
dach (skrót F). 1 farad to ogromna pojemność;
w praktyce pojemność wyraża się w mikrofa−
radach (µF), nanofaradach (nF) i pikofaradach
(pF). W swojej praktyce najczęściej będziesz
mieć do czynienia z kondensatorami o pojem−
nościach w zakresie 1nF...4700µF.
Istnieje wiele rodzajów kondensatorów,
różniących się budową, a przede wszystkim
rodzajem dielektryka (izolatora). Są konden−
satory mikowe, papierowe, szklane, teflono−
we, poliwęglanowe, polistyrenowe, polie−
strowe, ceramiczne, elektrolityczne alumi−
niowe, tantalowe, itd.
Zdecydowanie najpopularniejsze (i naj−
tańsze) są poliestrowe, ceramiczne oraz elek−
trolityczne aluminiowe – takie kondensatory
będziesz stosował w swych układach.
Większość zasad oznaczania kondensato−
rów podałem podczas poprzedniej wyprawy.
Dodam tylko informację o oznaczaniu tole−
rancji oraz kondensatorów ceramicznych.
Tolerancję oznacza się
dużą literą. Najczęściej
jest to litera K (10%) lub
J (5%).
Tabela 1
zawiera
bliższe informacje.
Oznaczenie 220nK
oznacza więc 220nF
10%; 4n7J to 4,7nF 5%,
natomiast 1n21F to
1,21nF (1210pF) 1%.
Często spotyka się ele−
menty oznaczone kodem
cyfrowym podobnym do
kodu kolorów. W ozna−
czeniu trzycyfrowym dwie pierwsze cyfry są
znaczące, trzecia to liczba zer. Wartość poda−
na jest w pikofaradach (w przypadku rezysto−
rów – w omach). Przykładowo kondensator
oznaczony 332 ma wartość 3300pF, czyli
Rys. 3
). Sprawdź i za−
pamiętaj, że wypadkowa rezystancja po−
łączonych równolegle dwóch jed−
nakowych rezystorów jest
równa połowie rezystancji
każdego z nich.
A teraz zestaw układ we−
dług
rysunku 2a
. Jako Rx
włączaj kolejno rezystory o warto−
ściach 0
...1M
Czy wiesz, że...
w połączeniu szeregowym
nie ma znaczenia kolejność
elementów.
nie do R1 szeregowej
rezystancji Rx zwięk−
sza rezystancję wy−
padkową. Jeśli war−
tość Rx jest dużo więk−
sza od R1, wypadkowa rezy−
stancja jest zbliżona do większej z nich,
czyli Rx. Możesz też między punkty A,
B włączyć nie jeden, ale kilka połączonych
w szereg rezystorów.
Jeśli chcesz sprawdź, czy taki sam
efekt uzyskasz przy przestawieniu ko−
lejności rezysto−
rów, czyli w ukła−
dzie według ry−
sunku 2b lub 2c.
Efekt jest zawsze
taki sam. Oznacza
to, że
przy połą−
czeniu szerego−
wym dowolnych
elementów kolej−
ność nie ma zna−
czenia
. Wbij to
sobie do głowy raz
na zawsze!
(zwora – kawałeczek drutu),
. Jasność
diody LED świadczy niezbicie, że doda−
, 100
, 1k
, 10k
, 100k
Tabela 1
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%
Fot.
.
.
2
Rys. 4
Rys. D
i napięcie to to samo
. Czasem myśląc o tym sa−
mym mówimy, że na elemencie występuje
napię−
cie
, a czasem że
spadek napięcia
.
Rysunek D
pokazuje obwód, który nie jest zamknięty. Prąd
jest równy zeru, a więc napięcia U1 i U2...
Według prawa Ohma
U = I*R.
Oznacza to, że gdy prąd nie płynie, na rezystorach
R1, R2 (i diodzie) nie występuje spadek napięcia −
napięcia na nich są równe zeru.
Aby popłynął prąd, potrzebne jest jakieś źródło
napięcia, a obwód musi być zamknięty. Obwód ob−
ciążenia może zawierać wiele elementów, prąd
może się rozgałęziać, ale
prąd zawsze zamyka się
w zamkniętym obwodzie
, obejmującym źródło na−
pięcia – ilustruje to
rysunek E
.
A teraz przechodzimy do praw Kirchhoffa. Nic
się nie bój, nie będzie bolało.
Rys. E
Elektronika dla Wszystkich
39
10
Ośla łączka
A2 20
3,3nF. 471 to 470pF; 224 to 220000pF, czyli
220nF, natomiast 105 to 1000000pF, czyli 1µF.
A teraz dobra wiadomość. Bardzo ła−
two można policzyć rezystancję wypad−
kową rezystorów połączonych szerego−
wo:
rezystancja wypadkowa połączenia
szeregowego dowolnej liczby rezystorów
jest sumą ich rezystancji.
Zapamiętaj to!
W praktyce będziesz niekiedy łączył
rezystory szeregowo i równolegle, by
uzyskać potrzebną wartość. Możesz też
zastosować połączenie mieszane.
Trzy przykłady podane są na
rysunku 3
.
A teraz kolejna sprawa – rozpływ
prądów w obwodzie. Sprawdzisz to
w układzie z
rysunku 4
i
fotografii 2
z trzema jednakowymi diodami LED,
stosując jako Rx rezystory o warto−
ściach 1
Kondensator stały
Nazwa
kondensator stały
wska−
zuje na rodzaj dielektryka: ciało
stałe, w przeciwieństwie do cie−
czy. Najpopularniejszymi dielektrykami są
cieniutka folia (najczęściej poliestrowa) oraz
specjalne odmiany ceramiki.
, 10
, 100
, 1k
, 10k
,
. Znów nie musisz łączyć Rx na
stałe – wystarczy dotknąć na chwilę
punktów A, B. Przekonaj się, że prąd
jest leniwy i chętnie płynie tam, gdzie
jest mniejszy opór (rezystancja).
kondensatory
fol
l
li
i
iowe
Ćwiczenie 2
Fot.
.
.
3
kondensatory
cerami
i
iczne
Wykonaj układ we−
dług
rysunku 5 i fo−
tografii 3
. Zwróć
uwagę, że
zastoso−
wany kondensator
elektrolityczny jest
elementem bieguno−
wym i włączony od−
wrotnie na pewno
się zepsuje, a nawet
może wybuchnąć
.
Przełączaj prze−
łącznik S1. Co się
dzieje?
Nie ulega wątpli−
wości, że kondensa−
tor zachowuje się
jak bateria – groma−
dzi energię elektrycz−
ną. W pozycji
A przełącznika
S1 do baterii B1
dołączasz kon−
densator C1, kon−
densator ładuje się
w krótkim czasie prądem pły−
nącym przez rezystor R1 i diodę D1.
Świadczy o tym silny a krótki błysk dio−
dy D1. Gdy kondensator się naładuje,
prąd ładowania przestaje płynąć. O tym,
że kondensator został naładowany, czyli
zgromadziła się w nim pewna ilość ener−
gii przekonasz się, gdy przełączysz S1
do pozycji B. Dioda D2 zaświeci się,
a następnie zacznie pomału gasnąć.
Fotografie
pokazują kondensatory fo−
liowe i ceramiczne. Kondensator stały jest
elementem niebiegunowym.
Najpopularniejsze kondensatory stałe ma−
ją pojemność 1nF...2,2µF (2200nF).
Kondensatory foliowe (o oznaczeniu MKT)
niewiele zmieniają pojemność pod wpływem
temperatury i są stosowane w układach, gdzie
wymagana jest stabilność pojemności.
Kondensatory ceramiczne są mniejsze
i tańsze od podobnych foliowych, ale mają
małą stabilność cieplną – niektóre ich
rodzaje potrafią pod wpływem wahań tempe−
ratury zmieniać pojemność nawet o 50%, gdy
kondensatory foliowe w tych samych warun−
kach zmienią pojemność co najwyżej o 1%.
Pomimo mniejszej stabilności, kondensatory
Czy wiesz, że...
kondensator elekrolityczny (biegunowy)
dołączony do źródła napięcia o zbyt wysokiej
wartości lub odwrotnej biegunowości mo−
że spowodować silny wybuch?
Brzęczyk będzie działał
dłużej.
A jak długo bę−
dą świecić lampki
z kondensatorem o
pojemności 4700µF?
Tym razem możesz dołą−
czyć większy kondensator rów−
nolegle do mniejszego, wypadkowa
Rys. 5
Zapewne znasz powiedzenie
że w przyrodzie nic nie ginie...
Powiedzenie to jest jak naj−
bardziej trafne w odniesieniu do
elektroniki, a ściślej: prądu
i napięcia.
Na
rysunku F
zaznaczyłem
rozpływ prądów w poszczegól−
nych gałęziach i zaznaczonych
zielono) węzłach. Znów użyjmy
prostej analogi z rurami instala−
cji wodnej. Prąd w przewodach
i elementach zachowuje się
podobnie jak woda płynąca w ru−
rach. Woda po drodze nie może
a)
b)
Fot. G
I
1
2
II
2
II
3
II
4
I
3
1
II
4
II
6
II
7
II
5
węzeł
to też jest
węzeł
1,
I
2 − prądy dopływające
3,
I
4 − prądy odpływające
I
1+ 2+ 3+ 4
=
III
5+ 6+ 7
Rys. F
1+
I
2
=
I
3+
I
4
40
Elektronika dla Wszystkich
100k
I
1
I
I
2
I
3
I
I
1
I
I
1,
I
2 − prądy dopływające
I
I
3,
I
4 − prądy odpływające
IIII
IIII
1+ 2+ 3+ 4
=
III
5+ 6+ 7
I
1+
I
2
=
I
3+
I
4
21
A2
Ośla łączka
pojemność będzie sumą pojemności obu
kondensatorów – zapamiętaj to.
Zastosuj teraz w roli C1 kondensator
o pojemności 10µF i przełączaj S1. Co
się zmieniło? Czy dostrzegasz miganie
diod? Diody nadal świecą, ale czas świe−
cenia jest bardzo krótki.
Odłącz rezystor i diodę LED, pozo−
staw tylko brzęczyk. Jak długo będzie
pracował brzęczyk, zasilany z kondensa−
tora 470µF, a ile z kondensatora 10µF?
Czas świecenia diody (czas rozłado−
wania) zależy od pojemności C1 i rezy−
stancji R2. Czym większa pojemność
i czym większa rezystancja, tym czas ten
jest większy (obecność brzęczyka ma
niewielki wpływ). Podobnie od rezy−
stancji R1 i pojemności C1 zależy czas
ładowania. Zastosuj R1=1k
ścią elementów R, C. Podczas przełącza−
nia przełącznika S migać będą wszystkie
diody. Na rysunku 6 zaznaczyłem kolo−
rami, w jakim obwodzie płynie prąd ła−
dowania (kolor czerwony), a w jakim
prąd rozładowania (kolor zielony). Zau−
waż, że kierunek przepływu prądu zmie−
nia się. Czy rozumiesz dlaczego?
ceramiczne są wykorzystywane powszech−
nie, bo tylko w niewielu przypadkach wyma−
gana jest dobra stabilność cieplna.
Kondensator
elektrolityczny
Kondensator elektrolityczny za−
wdzięcza swą nazwę (zwykle
ciekłemu) elektrolitowi. Gdy
rozbierzesz popularny kondensator elektroli−
tyczny, przekonasz się, iż jest on zbudowany
ze zwiniętych pasków folii aluminiowej i pa−
sków papieru nasączonych cieczą – właśnie
elektrolitem. Wbrew pozorom, izolatorem nie
jest ani papier, ani ciekły elektrolit, tylko cie−
niuteńka warstwa tlenku glinu, wytworzona na
chropowatej powierzchni paska aluminium
(jeden z pasków jest matowy). Ponieważ war−
stwa izolatora jest zadziwiająco cienka, a chro−
powata powierzchnia aluminium ma po−
wierzchnię czynną wielokrotnie większą niż
geometryczne wymiary paska, w kondensato−
rach elektrolitycznych udaje się uzyskać sto−
sunkowo dużą pojemność. Na
fotografiach
zobaczysz różne kondensatory elektrolityczne.
,
C1=4700µF. Jak dioda D1 świadczy
o czasie ładowania?
Zestaw teraz układ według
rysunku 6a
. Ja wyko−
rzystałem płytkę
stykową –
foto−
grafia 4
. Diody
świecące służą tu
tylko jako wska−
źnik prądu. Obwody
I i II są bardzo podob−
ne; różnią się tylko kolejno−
Rys. 6a
Czy wiesz, że...
w elektronice obowiązuje uczciwość: ani
prąd, ani napięcie nie mogą wyparować ani zgi−
nąć bez wieści. Nie mogą się też pojawić nie
wiadomo skąd. Te oczywiste zasady zna−
ne są jako prawa Kirchhoffa.
Przyzwyczajaj się do wy−
kresów – na
rysunku 7
narysowałem jak
zmienia się w cza−
sie prąd ładowa−
nia i rozładowa−
nia. Wykres z ry−
sunku 7a dotyczy
zarówno gałęzi I, jak
i gałęzi II. Jeśli wartość
Fot
.
.
.
4
kondensatory
e
l
l
lektro
l
l
l
i
i
ityczne
a
l
l
lum
i
i
in
i
i
iowe
(
(
(zwyk
ł
ł
łe
)
)
)
Nie produkuje się “elektrolitów” o pojem−
nościach poniżej 1µF (1000nF). Najpopular−
niejsze kondensatory elektrolityczne mają
pojemność od 2,2µF do 4700µF, ale zdarzają
się też większe, nawet do 47000µF i więcej.
Wielkość “elektrolita” związana jest z po−
jemnością oraz napięciem maksymalnym.
zginąć (rury nie są dziurawe). Ilość wody dopły−
wającej do danego węzła musi być równa ilości
wody odpływającej. To oczywiste prawda?
Tak samo jest z prądem:
suma prądów dopły−
wających do węzła musi być równa sumie prądów
odpływających
. Ilustruje to
rysunek G
. Samo
przez się zrozumiałe?
Właśnie! A to jest treść prawa Kirchhoffa doty−
czącego prądu. Może uznasz, że sprawa tych prą−
dów w węźle jest tak oczywista, że nie warto o tym
nawet wspominać. Rzeczywiście jest to zgodne
z intuicją, ale początkujący miewają z tym kłopo−
ty. Niektórzy wiedząc, że prąd przez rezystor pły−
nie “opornie” skłonni są uznać, że zmniejsza on
“po drodze” swoją wartość. I to jest bardzo
poważny błąd!
Nie może się zdarzyć, że “przed rezystorem”
(lub innym elementem) prąd jest większy, a “za re−
zystorem” – mniejszy. Zresztą wyrażenia “przed”
i “za” nie są trafne i nigdy tak nie mówimy. Ilu−
struje to
rysunek H
.
Zapamiętaj − w danej gałęzi
prąd nie może “za−
wieruszyć się gdzieś po drodze”.
Jak pokazują wcześniejsze rysunki, prąd,
który wypłynął z dodatniego bieguna baterii, po
przebrnięciu przez dowolnie skomplikowaną sieć
Fot. H
Fot. I
Elektronika dla Wszystkich
85
[ Pobierz całość w formacie PDF ]