Как понимать электрические схемы: Как читать электрические схемы с транзистором

Как читать электрические схемы с транзистором

В прошлой статье мы рассматривали схему без биполярного транзистора. Для того, чтобы понять, как работает транзистор, мы с вами соберем простой регулятор мощности свечения лампочки накаливания с помощью двух резисторов и транзистора.

Управление мощностью с помощью транзистора

Итак, я буду делать схему регулятора мощности свечения лампочки накаливания с помощью советского транзистора КТ815Б. Она будет выглядеть следующим образом:

На схеме мы видим лампу накаливания, транзистор и два резистора. Один из них переменный. Итак, главное правило транзистора: меняя силу тока в цепи базы, мы тем самым меняем силу тока в цепи коллектора, а следовательно,  мощность свечения самой лампы.

Как в нашей схеме будет все это выглядеть? Здесь я показал две ветви. Одну синим цветом, другую красным.

Как вы видите, в синей ветке цепи последовательно друг за другом идут +12В—-R1—-R2—-база—-эмиттер—-минус питания.

А как вы помните, если резисторы либо  различные потребители (нагрузки) цепи идут друг за другом последовательно, то через все эти нагрузки, потребители и резисторы протекает одна и та же сила тока. Правило делителя напряжения. То есть в данный момент для удобства объяснения, я назвал эту силу тока, как ток базы I_б . Все то же самое можно сказать и о красной ветви. Ток пойдет по такому пути: +12В—-лампочка—-коллектор—-эмиттер—-минус питания.  В ней будет протекать ток коллектора I_к.

Итак, для чего мы сейчас разобрали эти ветви цепи? Дело в том, что через базу и эмиттер протекает базовый ток I_б , который протекает также и через переменный резистор R1 и резистор R2. Через коллектор-эмиттер протекает ток коллектора Iк , который  также течет и через лампочку накаливания.

Ну и теперь самое интересное: коллекторный ток зависит от того, какая сила тока в данный момент течет через базу-эмиттер.

То есть прибавив базовый ток, мы тем самым прибавляем и коллекторный ток. А раз коллекторный ток у нас стал больше, значит и через лампочку сила тока стала больше, и лампочка загорелась еще ярче. Управляя слабым током базы, мы можем управлять большим током коллектора. Это и есть принцип работы биполярного транзистора.

[quads id=1]

Как нам теперь регулировать силу тока через базу-эмиттер? Вспоминаем закон Ома: I=U/R. Следовательно, прибавляя или убавляя значение сопротивления в цепи базы, мы тем самым можем менять силу тока базы! Ну а она уже будет регулировать силу тока в цепи коллектора. Получается, меняя значение переменного резистора, мы тем самым меняем свечение лампочки 😉

И еще один небольшой нюанс.

Как вы заметили в схеме есть резистор R2. Для чего он нужен? Дело все в том, что может случится пробой перехода база-эмиттер. Или, простым языком, он выгорит. Если бы его не было, то при изменении сопротивления на переменном резисторе R1 до нуля Ом, мы бы махом выжгли P-N переход базы-эмиттера.

Поэтому, чтобы такого не было, мы должны  подобрать резистор, который бы при сопротивлении на R1 в ноль Ом, ограничивал бы силу тока на базу, чтобы ее не выжечь.

Получается, мы должны подобрать такую силу тока на базу, чтобы лампочка светилась на полную яркость, но при этом переход база-эмиттер был бы целым. Если сказать языком электроники –  мы должны подобрать такой резистор, который бы вогнал  транзистор в границу насыщения, но не более того.

Такой резистор я подбирал с помощью магазина сопротивления. Его также можно подобрать с помощью переменного резистора. Резистор в базе часто называют

токоограничительным.

Регулятор свечения лампочки на транзисторе

Ну а теперь дело за практикой. Собираем схему в реале:

Кручу переменный резистор и добиваюсь того, чтобы лампочка горела на весь накал:

Кручу еще чуток и лампочка светит в пол накала:

Выкручиваю переменный резистор до упора и лампочка тухнет:

Вместо лампочки можно взять любую другую нагрузку, например, вентилятор от компьютера. В этом случае, меняя значение переменного резистора, я могу управлять частотой вращения вентилятора, тем самым убавляя или прибавляя силу потока воздуха.

Здесь вентилятор не крутится, так как я на переменном резисторе выставил большое сопротивление:

Ну а здесь, покрутив переменный резистор, я уже могу регулировать обороты вентилятора:

Можно сказать, что получилась готовая схема, чтобы обдувать себя жарким летним деньком ;-). Стало холодно – убавил обороты, стало слишком жарко – прибавил 😉

Прошаренные чайники-электронщики могут сказать: “А зачем так сильно все было усложнять? Не проще ли было просто взять переменный резистор и соединить последовательно с нагрузкой?

Да, можно.

Но должны соблюдаться некоторые условия. Предположим у нас лампа накаливания большой мощности, а значит и сила тока в цепи тоже будет приличная. В этом случае переменный резистор должен быть большой мощности, так как при выкручивании до упора в сторону маленького сопротивления через него побежит большой ток. Вспоминаем формулу выделяемой мощности на нагрузке: P=I²R. Переменный резистор сгорит (проверено не раз на собственном опыте).

В схеме с транзистором весь груз ответственности, то бишь всю мощность рассеивания, транзистор берет на себя. В схеме с транзистором переменный резистор спалить уже будет невозможно, так как сила тока в цепи базы в десятки, а  то и в сотни раз меньше (в зависимости от беты транзистора), чем сила тока через нагрузку, в нашем случае через лампочку.

Греться по-максимуму транзистор будет только тогда, когда мы регулируем мощность нагрузки наполовину. В этом случае половина отсекаемой мощности в нагрузке будет рассеиваться на транзисторе. Поэтому, если вы регулируете мощную нагрузку, то для начала поинтересуйтесь таким параметром, как мощность рассеивания транзистора и при необходимости не забывайте ставить транзисторы на радиаторы.

Резюме

Главное предназначение транзистора – управление большой силой тока с помощью малой силы тока, то есть с помощью маленького базового тока мы можем регулировать приличный коллекторный ток.

Есть критического значение базового тока, которые нельзя превышать, иначе сгорит переход база-эмиттер. Такая сила тока через базу возникает, если потенциал на базе будет более 5 Вольт в прямом смещении. Но лучше даже близко не приближаться к такому значению. Также не забывайте, чтобы открыть транзистор, на базе должен быть потенциал больше, чем 0,6-0,7 Вольт для кремниевого транзистора.

Резистор в базе служит для ограничения протекающего  тока через базу-эмиттер. Его значение выбирают в зависимости от режима работы схемы. В основном это граница насыщения транзистора, при котором коллекторный ток начинает принимать свои максимальные значения.

При проектировании схемы не забываем, что лишняя мощность рассеивается на транзисторе. Самый щадящий режим – это режим отсечки и насыщения, то есть лампа либо вообще не горит, либо горит на всю мощность. Самая большая мощность будет выделяться на транзисторе в том случае, если лампа горит в пол накала.

Как читать электрические схемы ⋆ diodov.

net

При изучении электроники возникает вопрос, как читать электрические схемы. Естественным желанием начинающего электронщика или радиолюбителя является спаять какое-то интересное электронное устройство. Однако на начальном пути достаточных теоретических знаний и практических навыков как всегда не хватает. Поэтому устройство собирают вслепую. И часто бывает, что спаянное устройство, на которое было затрачено много времени, сил и терпения, — не работает, что вызывает только разочарование и отбивает желание у начинающего радиолюбителя заниматься электроникой, так и не ощутив все прелести данной науки. Хотя, как оказывается, схема не заработала из-за допущения сущего пустяковой ошибки. На исправление такой ошибки у более опытного радиолюбителя ушло бы меньше минуты.

В данной статье приведены полезные рекомендации, которые позволят свести к минимуму количество ошибок. Помогут начинающему радиолюбителю собирать различные электронные устройства, которые заработают с первого раза.

Как научиться читать электрические схемы

Любая радиоэлектронная аппаратура состоит из отдельных радиодеталей, спаянных (соединенных) между собой определенным образом. Все радиодетали, их соединения и дополнительные обозначения отображаются на специальном чертеже. Такой чертеж называется электрической схемой. Каждая радиодеталь имеет свое обозначение, которое правильно называется условное графическое обозначение, сокращенно – УГО. К УГО мы вернемся дальше в этой статье.

Принципиально можно выделить два этапа совершенствования чтения электрических схем. Первый этап характерен для монтажников радиоэлектронной аппаратуры. Они просто собирают (паяют) устройства не углубляясь в назначение и принцип работы основных его узлов. По сути дела – это скучная работа, хотя, хорошо паять, нужно еще поучиться. Лично мне гораздо интересней паять то, что я полностью понимаю, как оно работает. Появляются множества вариантов для маневров. Понимаешь какой номинал, например резистора или конденсатора критичный в данной случае, а каким можно пренебречь и заменить другим.

Какой транзистор можно заменить аналогом, а где следует использовать транзистор только указанной серии. Поэтому лично мне ближе второй этап.

Второй этап присущ разработчикам радиоэлектронной аппаратуры. Такой этап является самый интересный и творческий, поскольку совершенствоваться в разработке электронных схем можно бесконечно.

По этому направлению написаны целые тома книг, наиболее известной из которых является «Искусство схемотехники». Именно к этому этапу мы будем стремиться подойти. Однако здесь уже потребуются и глубокие теоретические знания, но все оно того стоит.

Учиться читать электрические схемы мы будем из самых простых примеров и постепенно продвигаться дальше.

Обозначение источников питания

Любое радиоэлектронное устройство способно выполнять свои функции только при наличии электроэнергии. Принципиально выделяют два типа источников электроэнергии: постоянного и переменного тока. В данной статье рассматриваются исключительно источниках постоянного тока.

К ним относятся батарейки или гальванические элементы, аккумуляторные батареи, различного рода блоки питания и т.п.

В мире насчитывается тысячи тысяч разных аккумуляторов, гальванических элементов и т.п., которые отличаются как внешним видом, так и конструкцией. Однако всех их объединяет общее функциональное назначение – снабжать постоянным током электронную аппаратуру. Поэтому на чертежах электрических схем источники они обозначаются единообразно, но все же с некоторыми небольшими отличиями.

Электрические схемы принято рисовать слева на право, то есть так, как и писать текст. Однако такого правила далеко не всегда придерживаются, особенно радиолюбители. Но, тем не менее, такое правило следует взять на вооружение и применять в дальнейшем.

Гальванический элемент или одна батарейка, неважно «пальчиковая», «мизинчиковая» или таблеточного типа, обозначается следующим образом: две параллельные черточки разной длины. Черточка большей длины обозначает положительный полюс – плюс «+», а короткая – минус «-».

Также для большей наглядности могут проставляться знаки полярности батарейки. Гальванический элемент или батарейка имеет стандартное буквенное обозначение G.

Однако радиолюбители не всегда придерживаются такой шифровки и часто вместо G пишут букву E, которая обозначает, что данный гальванический элемент является источником электродвижущей силы (ЭДС). Также рядом может указываться величина ЭДС, например 1,5 В.

Иногда вместо изображения источника питания показывают только его клеммы.

Группа гальванических элементов, которые могут повторно перезаряжаться, аккумуляторной батареей. На чертежах электрических схем они обозначается аналогично. Только между параллельными черточками находится пунктирная линия и применяется буквенное обозначение GB. Вторая буква как раз и обозначает «батарея».

Обозначение проводов и их соединений на схемах

Электрические провода выполняют функцию объединения всех электронных элементов в единую цепь. Они выполняют роль «трубопровода» — снабжают электронные компонент электронами. Провода характеризуются множеством параметров: сечением, материалом, изоляцией и т.п. Мы же будем иметь дело с монтажными гибкими проводами.

На печатных платах проводами служат токопроводящие дорожки. Вне зависимости от вида проводника (проволока или дорожка) на чертежах электрических схем они обозначаются единым образом – прямой линией.

Например, для того, что бы засветить лампу накаливания необходимо напряжение от аккумуляторной батареи подвести с помощью соединительных проводов к лампочке. Тогда цепь будет замкнута и в ней начнет протекать ток, который вызовет нагрев нити лампы накаливания до свечения.

Проводник принять обозначать прямой линией: горизонтальной или вертикальной. Согласно стандарту, провода или токоведущие дорожки могут изображаться под углом 90 или 135 градусов.

В разветвленных цепях проводники часто пересекаются. Если при этом не образуется электрическая связь, то точка в месте пересечения не ставится.

Если в месте пересечения проводников образуется электрическая связь, то это место обозначается точкой, называемой электрическим узлом. В узле могут пересекаться одновременно несколько проводников. Здесь я советую познакомиться с первым законом Кирхгофа.

Обозначение общего провода

В сложных электрических цепях с целью улучшения читаемости схемы часто проводники, соединенные с отрицательной клеммой источника питания, не изображают. А вместо них применяют знаки, обозначающие отрицательных провод, который еще называют общий или масса или шасси или земля.

Рядом со знаком заземления часто, особенно в англоязычных схемах, делается надпись GND, сокращенно от GRAUND – земля.

Однако следует знать, что общий провод не обязательно должен быть отрицательным, он также может быть и положительным. Особенно часто за положительный общий провод принимался в старых советских схемах, в которых преимущественно использовались транзисторы p—n—p структуры.

Поэтому, когда говорят, что потенциал в какой-то точке схемы равен какому-то напряжению, то это означает, что напряжение между указанной точкой и «минусом» блока питания равен соответствующему значению.

Например, если напряжение в точке 1 равно 8 В, а в точке 2 оно имеет величину 4 В, то нужно положительный щуп вольтметра установить в соответствующую точку, а отрицательный – к общему проводу или отрицательной клемме.

Таким подходом довольно часто пользуются, поскольку это очень удобно с практической точки зрения, так как достаточно указать только одну точку.

Особенно часто это применяется при настройке или регулировке радиоэлектронной аппаратуре. Поэтому учиться читать электрические схемы гораздо проще, пользуясь потенциалами в конкретных точках.

Условное графическое обозначение радиодеталей

Основу любого электронного устройства составляют радиодетали. К ним относятся резисторы, светодиоды, транзисторы, конденсаторы, различные микросхемы и т. д. Чтобы научиться читать электрические схемы нужно хорошо знать условные графические обозначения всех радиодеталей.

Для примера рассмотрим следующий чертеж. Он состоит из батареи гальванических элементов GB1, резистора R1 и светодиода VD1. Условное графическое обозначение (УГО) резистора имеет вид прямоугольника с двумя выводами. На чертежах он обозначается буквой R, после которой ставится его порядковый номер, например R1, R2, R5 и т. д.

Поскольку важным параметром резистора помимо сопротивления является мощность рассеивания, то ее значение также указывается в обозначении.

УГО светодиода имеет вид треугольника с риской у его вершины; и двумя стрелочками, острия которых направлены от треугольника. Один вывод светодиода называется анодом, а второй – катодом.

Светодиод, как и «обычный» диод, пропускает ток только в одном направлении – от анода к катоду. Данный полупроводниковый прибор обозначается VD, а его тип указывается в спецификации или в описании к схеме. Характеристики конкретного типа светодиода приводятся в справочниках или «даташитах».

Как читать электрические схемы реально

Давайте вернемся к простейшей схеме, состоящей из батареи гальванических элементов GB1, резистора R1 и светодиода VD1.

Как мы видим – цепь замкнута. Поэтому в ней протекает электрический ток I, который имеет одинаковое значение, поскольку все элементы соединены последовательно. Направление электрического тока I от положительной клеммы GB1 через резистор R1, светодиод VD1 к отрицательной клемме.

Назначение всех элементов вполне понятно. Конечной целью является свечение светодиода. Однако, чтобы он не перегрелся и не вышел из строя резистор ограничивает величину тока.

Величина напряжения, согласно второму закона Кирхгофа, на всех элементах может отличаться и зависит от сопротивления резистора R1 и светодиод VD1.

Если измерить вольтметром напряжение на R1 и VD1, а затем полученные значения сложить, то их сумма будет равна напряжению на GB1: V1 = V2 + V3.

Соберем по данному чертежу реальное устройство.

Как читать электрические схемы с минимальным набором радиодеталей мы разобрались. Теперь можем перейти к более сложному варианту.

Добавляем радиодетали

Рассмотрим следующую схему, состоящую из четырех параллельных ветвей. Первая представляет собой лишь аккумуляторную батарею GB1, напряжением 4,5 В. Во второй ветви последовательно соединены нормально замкнутые контакты K1.1 электромагнитного реле K1, резистора R1 и светодиода VD1. Далее по чертежу находится кнопка SB1.

Третья параллельная ветвь состоит из электромагнитного реле K1, шунтированного в обратном направлении диодом VD2.

В четвертой ветви имеются нормально разомкнутые контакты K1.2 и бузер BA1.

Здесь присутствуют элементы, ранее нами не рассмотрены в данной статье: SB1 – это кнопка без фиксации положения. Пока она нажата ее, контакты замкнуты. Но как только мы перестанем нажимать и уберем палец с кнопки, контакты разомкнутся. Такие кнопки еще называют тактовыми.

Следующий элемент– это электромагнитное реле K1. Принцип работы его заключается в следующем. Когда на катушку подано напряжение, замыкаются его разомкнутые контакты и размыкаются замкнутые контакты.

Все контакты, которые соответствуют реле K1, обозначаются K1.1, K1. 2 и т. д. Первая цифра означает принадлежность их соответствующему реле.

Бузер

Следующий элемент, ранее не знакомый нам, — это бузер. Бузер в какой-то степени можно сравнить с маленьким динамиком. При подаче переменного напряжения на его выводы раздается звук соответствующей частоты. Однако в нашей схеме отсутствует переменное напряжение. Поэтому мы будем применять активный бузер, который имеет встроенный генератор переменного тока.

Пассивный бузер – для переменного тока.

Активный бузер – для постоянного тока.

Активный бузер имеет полярность, поэтому следует ее придерживаться.

Теперь мы уже можем рассмотреть, как читать электрическую схему в целом.

В исходном состоянии контакты K1.1 находятся в замкнутом положении. Поэтому ток протекает по цепи от GB1 через K1. 1, R1, VD1 и возвращается снова к GB1.

При нажатии кнопки SB1 ее контакты замыкаются, и создается путь для протекания тока через катушку K1. Когда реле получило питание ее нормально замкнутые контакты K1.1 размыкаются, а нормально замкнутые контакты K1.2 замыкаются. В результате гаснет светодиод VD1 и раздается звук бузера BA1.

Теперь вернемся к параметрам электромагнитного реле K1. В спецификации или на чертеже обязательно указывается серия применяемого реле, например HLS‑4078‑DC5V. Такое реле рассчитано на номинальное рабочее напряжение 5 В. Однако GB1 = 4,5 В, но реле имеет некоторый допустимы диапазон срабатывания, поэтому оно будет хорошо работать и при напряжении 4,5 В.

Для выбора бузера часто достаточно знать лишь его напряжение, однако иногда нужно знать и ток. Также следует не забывать и о его типе – пассивный или активный.

Диод VD2 серии 1N4148 предназначен для защиты элементов, которые производят размыкание цепи, от перенапряжения. В данном случае можно обойтись и без него, поскольку цепь размыкает кнопка SB1. Но если ее размыкает транзистор или тиристор, то VD2 нужно обязательно устанавливать.

Учимся читать схемы с транзисторами

На данном чертеже мы видим транзистор VT1 и двигатель M1. Для определенности будем применять транзистор типа 2N2222, который работает в режиме электронного ключа.

Чтобы транзистор открылся, нужно на его базу подать положительный потенциал относительно эмиттера – для n—p—n типа; для p—n—p типа нужно подавать отрицательный потенциал относительно эмиттера.

Кнопка SA1 с фиксацией, то есть он сохраняет свое положение после нажатия. Двигатель M1 постоянного тока.

В исходном состоянии цепь разомкнута контактами SA1. При нажатии кнопки SA1 создается несколько путей протеканию тока. Первый путь – «+» GB1 – контакты SA1 – резистор R1 – переход база-эмиттер транзистора VT1 – «-» GB1. Под действием протекающего тока через переход база-эмиттер транзистор открывается и образуется второй путь току – «+»GB1 – SA1 – катушка реле K1 – коллектор-эмиттер VT1 – «-» GB1.

Получив питание, реле K1 замыкает свои разомкнутые контакты K1.1 в цепи двигателя M1. Таким образом, создается третий путь: «+» GB1 – SA1 – K1. 1 – M1 – «-» GB1.

Теперь давайте все подытожим. Для того чтобы научиться читать электрические схемы, на первых порах достаточно лишь четко понимать законы Кирхгофа, Ома, электромагнитной индукции; способы соединения резисторов, конденсаторов; также следует знать назначение всех элементом. Также поначалу следует собирать те устройства, на которые имеются максимально подробные описания назначения отдельных компонентов и узлов.

Разобраться в общем подходе к разработке электронных устройств по чертежам, с множеством практических и наглядных примеров поможет мой очень полезный для начинающих курс Как читать электрические схемы и создавать электронные устройства. Пройдя данный курс, Вы сразу почувствуете, что перешли от новичка на новый уровень.

Еще статьи по данной теме

Как научиться читать электрические схемы часть 1 | Энергофиксик

Вступив на очень увлекательный и тернистый путь изучения электроники, все радиолюбители сталкиваются с такой проблемой как чтение электрических схем. Этому процессу посвящено множество научных статей и еще больше книг, но зачастую в них информация подается путано и непонятно. Начиная с этой статьи, я хочу вместе с вами пройти обучение правильному чтению схем от самых простейших и заканчивая сложными и объемными.

yandex.ru

Условное обозначение элементов

Но прежде чем изучать даже самую простую схему нужно познакомиться с основными элементами и их условными обозначениями.

Как обозначаются источники питания

Любая схема, насколько бы она ни была сложна или наоборот проста не будет работать без электропитания. Принципиально различают два вида источника питания:

1. Постоянный ток;

2. Переменный ток.

На данном этапе мы будем рассматривать с вами исключительно источники постоянного тока, к которым относятся: батарейки, аккумуляторы, разнообразные блоки питания и т. д.

Несмотря на все разнообразие существующих элементов на схемах они имеют практически идентичное обозначение (есть некоторые различия).

Батарейка (единичный гальванический элемент)

Итак, батарейка. Причем не имеет значения какого она будет типа (АА, ААА и т.д.) обозначается двумя черточками разной длины. Причем линия большей длины обозначает «+», а меньшей «-».

Батарейка имеет стандартное буквенное обозначение “G”

yandex.ru

Но многие радиолюбители вместо «G» используют обозначение «Е». Это указывает на то, что данный элемент является источником ЭДС (электродвижущей силы).

Если используется гальваническая группа элементов, то источник питания обозначается так:

yandex.ru

И уже батарея будет иметь следующее буквенное обозначение: «GB».

Обозначение проводов и их соединения на схеме

Электрические провода выполняют самую главную функцию: соединяют все элементы в единую сеть и по факту заставляют работать всю нашу схему.

У проводов есть множество характеристик: сечение, материал, изоляция, и т. д.

Но в схемах чаще всего используются монтажные гибкие провода.

yandex.ru

На печатных платах роль проводов выполняют токопроводящие дорожки. При этом на чертежах, что дорожки, что провода обозначаются одинаково – прямыми линиями.

Давайте рассмотрим простейший пример. Для того, чтобы зажечь самую простую лампу накаливания на 12 Вольт,

необходимо при помощи соединительных проводов, напряжение от аккумулятора подать на лампочку. И тогда по замкнутой цепи от плюса к минусу потечет ток и, проходя через лампу, спровоцирует нагрев спирали, и лампа загорится.

В сложных и многоэлементных цепях проводники довольно часто пересекаются. При этом если в месте пересечения не образуется электрическая связь, то на схеме точка не ставится.

А если в месте пересечения образуется электрическая связь, то тогда на чертеже ставится точка и это соединение теперь является электрическим узлом .

yandex.ru

В таком узле вполне могут пересекаться сразу несколько проводников.

Как обозначается общий провод

В достаточно сложных схемах, чтобы улучшить читаемость и не перегружать чертеж, очень часто проводники, соединяемые с общим «минусом» не обозначают. А в место них используют специальные знаки.

yandex.ru

Так же в иностранных схемах с таким знаком встречается надпись GND или GRAUND, что переводится как “земля”.

Но учтите следующий момент, что не во всех схемах общий провод «минус». Если вы будете читать старые советские схемы, то там часто общим проводом является «плюс».

Давайте рассмотрим следующую схему

yandex.ru

Когда речь заходит о том, что потенциал в точке «1» равен, например, 10 Вольтам, это значит, что напряжение нужно измерять между данной точкой и «землей»(минусом элемента питания). Метод указывания всего одной точки удобен с практической стороны.

Как обозначаются радиодетали на схемах

Радиодетали – это фундамент любого устройства и к ним относятся: резисторы, транзисторы, светодиоды, конденсаторы, диодные мосты и т. д.

Для того, чтобы читать схемы, вы просто обязаны знать условное графическое обозначение базовых радиодеталей:

yandex.ru

Давайте теперь попробуем прочесть следующую простую схему питания светодиода:

В этой схеме для нас есть два новых элемента: это резистор и светодиод. Главным параметром резистора является его сопротивление, которое указывается прямо на схеме рядом с условным обозначением сопротивления. Так же зачастую указывается и мощность рассеивания.

Параметры светодиода на схеме не указываются, а записываются в спецификации к схеме.

Итак, наша схема замкнута, а это значит по ней протекает электрический ток. Причем все элементы соединены последовательно. Это свидетельствует тому, что сила тока везде будет одинакова.

Принято считать, что ток «I» протекает от положительной обкладки источника питания, через резистор «R», светодиод «VD» к отрицательной обкладке.

Принцип работы схемы предельно прост: протекающий ток заставляет светиться светодиод, а для того, чтобы он (светодиод) не сгорел, сопротивление выполняет функцию ограничителя тока.

При этом если мы с вами измерим напряжение на резисторе и светодиоде, то согласно второму закону Кирхгофа оно будет различно.

И если сложить полученные напряжения, то их сумма будет равна напряжению источника питания.

Как читать простейшие электрические схемы с минимумом деталей мы вроде с Вами разобрались. Учиться читать более сложные схемы (на примерах) будем в следующих статьях, поэтому чтобы не пропустить подписываемся.

И если данная статья вам понравилась, то ставим палец вверх! Спасибо за внимание!

Как читать электрические схемы для новичков. Условные обозначения.

Учимся читать электрические схемы

Электрическая схема представляет собой условное графическое изображение компонентов, входящих в состав электрической цепи, связанных между собой проводниками. При этом возле каждого элемента, входящего в схему может указываться обозначение буквенное и цифровое.

Делается такая схема на этапе проектирования разводки электросети на объекте любой сложности, а также при создании электрического или электронного устройства. Электросхемы составляют квалифицированные инженеры. При этом они руководствуются действующими нормативно-техническими документами и ГОСТами.

Главный документ – ПУЭ-7 с дополнениями и изменениями. Именно он является основополагающим при составлении электрических схем, а также при осуществлении монтажа и в период эксплуатации.

Электросхема является официальным документом

Она прикладывается к каждому электротехническому изделию, по ней осуществляют электромонтажные и ремонтные работы. Поэтому очень важно научиться читать электросхемы. Начинать необходимо с условного обозначения элементов, из которых строится электрическая цепь.

Основные устройства, входящие в состав схемы, разделили по функциям:

• вырабатывающие ток, т.е. источники электроэнергии;
• использующие или преобразующие электроток;
• передающие ток и помогающие его передавать.

Для все изделий и комплектующих имеются условные обозначения, которые специалисты чертят с соблюдением размеров и в соответствии с ГОСТами.

Попробуем разобраться на примере разводки электрики в квартире. Готовая схема будет выглядеть следующим образом:

Рис. 1 – Простейшая схема разводки проводов с установочными элементами по помещениям квартиры

На рис. 1 имеется все необходимое для того, чтобы осуществить монтаж электрики в квартире небольшого размера. Условное обозначение составляющих тоже понятно. Ключевыми изделиями являются провода, светильники, выключатели, розетки, автоматы и электрический щит.

Провода, как видно из чертежа, обозначаются прямыми линиями. Они могут пересекаться и, если в этом месте образуется электрическая связь, то ставиться точка, которая свидетельствует о ней. Теперь это соединение является электрическим узлом.

Рис. 2 – Графическое обозначение пересечения и соединения проводов на схемах

Также обозначаются линии электрической связи, шина, кабель. Корпус аппарата, машины или прибора и заземление условно обозначаются следующими знаками:

Более подробно об обозначении проводов на планах указано в ГОСТ 21.614-88. Там же в таблице 3 имеется полная информация об изображении выключателей, переключателей и розеток штепсельных.

Условное обозначение светильников следующее:

Более подробно об условном обозначении светильников на чертежах указано в ГОСТ 21.210 – 2014.

Люстра имеет следующее условное обозначение:

Схема электрическая однолинейная

Такая схема дает представление о подаче электрической энергии на любой объект. Именно ее наличие дает право получить технические условия и заключить договор на поставку электроэнергии от энергоснабжающей компании.

Для каждого объекта схема однолинейная принципиальная своя. Представляет собой чертеж с указанием последовательности подключения на основную фазу всех составляющих, входящих в цепь, которые показаны условными знаками.

Например, она может выглядеть так:

Рис. 3 – Пример исполнения однолинейной схемы

На чертеже можно увидеть условные обозначения автоматических выключателей, счетчика электроэнергии, УЗО с их техническими характеристиками и сечение проводов. Отсюда вытекают требования к выполнению однолинейной схеме.

Она должна содержать такие данные:

• точку подключения и разграничения ответственности;
• технические данные вводного устройства, прибора коммерческого учета, коммутационных аппаратов, питающего кабеля и другие необходимые данные. Кроме того выполняют расчеты нагрузок и потерь электроэнергии, мощность.

Электрическая однолинейная схема электроснабжения объекта выполняется с учетом требований ГОСТ 2.702-75

Внимание! Основное правило чтения электрических схем – слева направо, двигаясь сверху вниз.

Последовательность изучения, а значит, и чтение выполняют по следующему алгоритму:

• читают название схемы;
• определяют количество контуров и ветвей в них;
• читают условные обозначения возле каждого элемента;
• читают дополнительную информацию, если она имеется на чертеже.

Это поможет понять назначение каждого элемента и принцип работы.

Как научится читать электронные схемы

Рубрика: Статьи обо всем Опубликовано 28.01.2020   ·   Комментарии: 0   ·  
На чтение: 10 мин   ·  
Просмотры:

Принципиальные схемы — это основа радиолюбительства и электроники. Схемы помогают собирать устройства и разбираться в работе радиодеталей. Без них была бы полная неразбериха, если бы детали рисовали на схемах так, как они выглядят на самом деле.

Особенности чтения схем

В принципиальных схемах проводники (или дорожки) обозначаются линиями.

А вот так они выглядят, если между ними есть соединение. Черная точка — это узел в схеме. Узел — это соединение нескольких проводников или деталей вместе. Они электрически друг с другом связаны.

Общая точка

Часто у начинающих радиолюбителей возникает вопрос — что это за символ на схеме?

Это общая точка (GND, земля). Раньше ее называли общим проводом. Так обозначается единый провод питания. Обычно это минус питания. Раньше на схемах могли сделать общим проводом и плюс питания. В данном случае схема без общей точки выглядела бы вот так:
Общая точка с однополярным питанием визуально лучше и компактнее выглядит, чем если просто сделать единую линию между ними.

Почему она может называться землей (GND)? Раньше в качестве общего провода могло использоваться шасси корпуса прибора. Из-за этого возникла путаница между заземлением и землей. Оно интерпретируется в контексте схемы. Та схема, что была разобрана выше — общая точка (земля) это просто минус питания. Другое дело это двуполярные источники тока и заземление.

Двуполярное питание и общая точка

Заземление

Иногда в блоках питания вместо корпуса помехи с конденсатора идут на общую точку. Это все зависит от конструкции и схемотехники. В этом случае помех будет больше, чем с заземлением.

Номиналы радиодеталей

Вообще, в этом плане есть разногласия. Согласно ГОСТУ на текущий момент, номиналы деталей на принципиальных схемах не указывается. Это сделано ради того, чтобы не нагромождать схему информацией.

К принципиальной схеме прилагается список деталей, монтажная и структурные схемы, а также печатная плата.

Рассмотрим на схеме два конденсатора.

В данном случае C5 это неполярный конденсатор с емкостью 0,01 мкФ. Микрофарады могут обозначаться как мкФ, так и uF. А конденсатор С6 полярный и электролитический. На это указывает знак плюс возле УГО. Емкость С6 равна 470 мкФ. Номинальное рабочее напряжение указывается в вольтах. Здесь для С6 это 16 В.

Нанофарады обозначаются как nF.

Если на схеме нет приставки микрофарад (мкФ, uF), или нанофарад (нФ, nF) то емкость этого конденсатора измеряется в пикофарадах (пФ, pF). Такое условие не общепринятое, поэтому тщательно изучите схему, которую вы собираетесь читать или собирать. В фарадах (F) емкостей мало, поэтому используются мкФ, нФ и пФ.

Что такое даташит и для чего он нужен

Даташит (Datasheet) — это техническая спецификация, в которой указывается полная информация о радиодетали. Вся техническая информация, основная схема включения, параметры и типы корпусов указываются именно в этом документе.

Даташиты бывают на разных языках, в основном на английском. Есть и переведенные варианты.

Такая документация есть на любую деталь. Это очень удобно и информативно, особенно при поиске аналогов. А помощью интернета поиск аналога деталей или схемы стал еще проще.

Еще даташит позволяет опознать неизвестную деталь или микросхему. Достаточно написать ее название в поисковике, добавить слово даташит, и в результатах поиска будет вся документация.

Как научиться читать принципиальные схемы

На самом деле есть только несколько способов. Это теория и практика. Если вы выучите обозначение радиодеталей, это еще не значит, что вы выучили схемотехнику. Это все равно, что выучить азбуку, но без грамматики и практики вы не выучите язык.

Теория — это схемотехника, книги, описание принципа работы схемы. Практика — это сборка устройств, ремонт и пайка.

Например простая схема усилителя на одном транзисторе.

Вход X1 плюс (левый или правый канал), X2 минус. Звуковой сигнал поступает на электролитический конденсатор C1. Он защищает транзистор VT1 от замыкания, поскольку транзистор VT1 постоянно открыт при помощи делителя напряжения на R1 и R2.

Делитель напряжения устанавливает рабочую точку на базе транзистора VT1, и транзистор не искажает входной сигнал. Резистор R3 и конденсатор C2, которые подключены к эмиттеру транзистора VT1, выполняют функцию термостабилизации рабочей точки при повышении температуры транзистора.

Электролитический конденсатор C3 накапливает и фильтрует питающее напряжение. Динамическая головка BF1 служит выходом звукового сигнала.

Можно ли это понять, только выучив обозначения радиодеталей без схемотехники и теории? Навряд-ли.

Еще сложнее дело обстоит с цифровой техникой.

Что это за микроконтроллер, какие он функции выполняет, какая прошивка и какие фьюзы в нем установлены? А вторая микросхема, какой это усилитель? Без даташитов и описания к схеме не получится понять ее работу.
Изучайте схемотехнику, теорию и практику. Просто выучив название деталей не получится разобраться в схемотехнике.

Обозначение радиодеталей выучиться само по себе по мере практики и накопления знаний. Еще все зависит от выбранной отрасли. У связистов одна схемотехника, у ремонтников мобильной техники другая. А те, кто занимается звуком, не очень поймут электриков. Как и наоборот.

Чтобы понять другую отрасль, ее схемотехнику и принципы работы нужно в нее погрузиться.

Принципиальные схемы это своего рода язык, у которого есть разные диалекты.

Поэтому, не следует строить иллюзии. Изучайте схемотехнику и собирайте схемы.

Принципиальные схемы помогают собирать устройства, и при изучении теории, понимать работу устройства. Без знаний и опыта, схема это просто схема.

Обозначения радиодеталей на принципиальных схемах

УГО — это условно графическое изображения радиодетали на схеме. Некоторые УГО различаются друг от друга.

• Например, в США обозначение резисторов отличается от СНГ и Европы.
• Из-за этого меняется восприятие схемы.

Однако внешне и по обозначениям они похожи. Или например, транзисторы. Где-то они чертятся с кругами, а где-то без. Могут различаться размеры и угол стрелок.

В таблице представлены УГО отечественных радиодеталей. Это далеко не все детали. И зубрить их особого смысла нет. Такие таблицы пригодятся в виде справочника.

Можно опознать что за деталь представлена на схеме во время ее изучения или сборки устройства.

Какими буквами обозначаются радиодетали на схемах

Буквенное обозначение на схеме	Радиодеталь
R	Резисторы (переменный, подстроечный и постоянный)
VD	Диоды (стабилитрон, мост, варикап и т.д.)
C	Конденсаторы (неполярный, электролитический, переменный и т.д.)
L	Катушки и дроссели
SA	Переключатели
FU	Предохранители
FV	Разрядники
X	Разъемы
K	Реле
VS	Тиристоры (тетродные, динисторы, фототиристоры и т. п.)
VT	Транзисторы (биполярные, полевые)
HL	Светодиоды
U	Оптопары

Читаем электрические схемы с транзистором

В прошлой статье мы рассматривали схему без биполярного транзистора. Для того, чтобы понять, как работает транзистор, мы с вами соберем простой регулятор мощности свечения лампочки накаливания с помощью двух резисторов и транзистора.

Управление мощностью с помощью транзистора

Итак, я буду делать схему регулятора мощности свечения лампочки накаливания с помощью советского транзистора КТ815Б. Она будет выглядеть следующим образом:

На схеме мы видим лампу накаливания, транзистор и два резистора. Один из них переменный. Итак, главное правило транзистора: меняя силу тока в цепи базы, мы тем самым меняем силу тока в цепи коллектора, а следовательно,  мощность свечения самой лампы.

Как в нашей схеме будет все это выглядеть? Здесь я показал две ветви. Одну синим цветом, другую красным.

Как вы видите, в синей ветке цепи последовательно друг за другом идут +12В—-R1—-R2—-база—-эмиттер—-минус питания.

А как вы помните, если резисторы либо  различные потребители (нагрузки) цепи идут друг за другом последовательно, то через все эти нагрузки, потребители и резисторы протекает одна и та же сила тока. Правило делителя напряжения.

То есть в данный момент для удобства объяснения, я назвал эту силу тока, как ток базы Iб . Все то же самое можно сказать и о красной ветви. Ток пойдет по такому пути: +12В—-лампочка—-коллектор—-эмиттер—-минус питания.  В ней будет протекать ток коллектора Iк.

Итак, для чего мы сейчас разобрали эти ветви цепи? Дело в том, что через базу и эмиттер протекает базовый ток Iб , который протекает также и через переменный резистор R1 и резистор R2. Через коллектор-эмиттер протекает ток коллектора Iк , который  также течет и через лампочку накаливания.

Ну и теперь самое интересное: коллекторный ток зависит от того, какая сила тока в данный момент течет через базу-эмиттер. То есть прибавив базовый ток, мы тем самым прибавляем и коллекторный ток.

А раз коллекторный ток у нас стал больше, значит и через лампочку сила тока стала больше, и лампочка загорелась еще ярче. Управляя слабым током базы, мы можем управлять большим током коллектора.

Это и есть принцип работы биполярного транзистора.

Как нам теперь регулировать силу тока через базу-эмиттер? Вспоминаем закон Ома: I=U/R. Следовательно, прибавляя или убавляя значение сопротивления в цепи базы, мы тем самым можем менять силу тока базы! Ну а она уже будет регулировать силу тока в цепи коллектора. Получается, меняя значение переменного резистора, мы тем самым меняем свечение лампочки 😉

И еще один небольшой нюанс.

Как вы заметили в схеме есть резистор R2. Для чего он нужен? Дело все в том, что может случится пробой перехода база-эмиттер. Или, простым языком, он выгорит.

Если бы его не было, то при изменении сопротивления на переменном резисторе R1 до нуля Ом, мы бы махом выжгли P-N переход базы-эмиттера.

Поэтому, чтобы такого не было, мы должны  подобрать резистор, который бы при сопротивлении на R1 в ноль Ом, ограничивал бы силу тока на базу, чтобы ее не выжечь.

Получается, мы должны подобрать такую силу тока на базу, чтобы лампочка светилась на полную яркость, но при этом переход база-эмиттер был бы целым. Если сказать языком электроники –  мы должны подобрать такой резистор, который бы вогнал  транзистор в границу насыщения, но не более того.

Такой резистор я подбирал с помощью магазина сопротивления. Его также можно подобрать с помощью переменного резистора. Резистор в базе часто называют токоограничительным.

Регулятор свечения лампочки на транзисторе

• Ну а теперь дело за практикой. Собираем схему в реале:
• Кручу переменный резистор и добиваюсь того, чтобы лампочка горела на весь накал:
• Кручу еще чуток и лампочка светит в пол накала:
• Выкручиваю переменный резистор до упора и лампочка тухнет:

Вместо лампочки можно взять любую другую нагрузку, например, вентилятор от компьютера. В этом случае, меняя значение переменного резистора, я могу управлять частотой вращения вентилятора, тем самым убавляя или прибавляя силу потока воздуха.

1. Здесь вентилятор не крутится, так как я на переменном резисторе выставил большое сопротивление:
3. Ну а здесь, покрутив переменный резистор, я уже могу регулировать обороты вентилятора:
5. Можно сказать, что получилась готовая схема, чтобы обдувать себя жарким летним деньком ;-). Стало холодно – убавил обороты, стало слишком жарко – прибавил 😉

Прошаренные чайники-электронщики могут сказать: “А зачем так сильно все было усложнять? Не проще ли было просто взять переменный резистор и соединить последовательно с нагрузкой?

Да, можно.

Но должны соблюдаться некоторые условия. Предположим у нас лампа накаливания большой мощности, а значит и сила тока в цепи тоже будет приличная.

В этом случае переменный резистор должен быть большой мощности, так как при выкручивании до упора в сторону маленького сопротивления через него побежит большой ток.

Вспоминаем формулу выделяемой мощности на нагрузке: P=I2R. Переменный резистор сгорит (проверено не раз на собственном опыте).

В схеме с транзистором весь груз ответственности, то бишь всю мощность рассеивания, транзистор берет на себя. В схеме с транзистором переменный резистор спалить уже будет невозможно, так как сила тока в цепи базы в десятки, а  то и в сотни раз меньше (в зависимости от беты транзистора), чем сила тока через нагрузку, в нашем случае через лампочку.

Греться по-максимуму транзистор будет только тогда, когда мы регулируем мощность нагрузки наполовину. В этом случае половина отсекаемой мощности в нагрузке будет рассеиваться на транзисторе. Поэтому, если вы регулируете мощную нагрузку, то для начала поинтересуйтесь таким параметром, как мощность рассеивания транзистора и при необходимости не забывайте ставить транзисторы на радиаторы.

Резюме

Главное предназначение транзистора – управление большой силой тока с помощью малой силы тока, то есть с помощью маленького базового тока мы можем регулировать приличный коллекторный ток.

Есть критического значение базового тока, которые нельзя превышать, иначе сгорит переход база-эмиттер. Такая сила тока через базу возникает, если потенциал на базе будет более 5 Вольт в прямом смещении. Но лучше даже близко не приближаться к такому значению. Также не забывайте, чтобы открыть транзистор, на базе должен быть потенциал больше, чем 0,6-0,7 Вольт для кремниевого транзистора.

Резистор в базе служит для ограничения протекающего  тока через базу-эмиттер. Его значение выбирают в зависимости от режима работы схемы. В основном это граница насыщения транзистора, при котором коллекторный ток начинает принимать свои максимальные значения.

При проектировании схемы не забываем, что лишняя мощность рассеивается на транзисторе. Самый щадящий режим – это режим отсечки и насыщения, то есть лампа либо вообще не горит, либо горит на всю мощность. Самая большая мощность будет выделяться на транзисторе в том случае, если лампа горит в пол накала.

Как читать электрические схемы. Виды электрических схем

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта sesaga.ru. Любое радиотехническое или электротехническое устройство состоит из определенного количества различных электро- и радиоэлементов (радиодеталей). Возьмем, к примеру, самый обычный утюг: в нем есть регулятор температуры, лампочка, нагревательный элемент, предохранитель, провода и штепсельная вилка.

Утюг представляет собой электротехническое устройство, собранное из специального набора радиоэлементов, обладающих определенными электрическими свойствами, где работа утюга основана на взаимодействии этих элементов между собой.

Для осуществления взаимодействия радиоэлементы (радиодетали) соединяются друг с другом электрически, а в некоторых случаях их размещают на небольшом расстоянии друг от друга и взаимодействие происходит путем образованной между ними индуктивной или емкостной связи.

Самый простой способ разобраться в устройстве утюга — это сделать его точную фотографию или рисунок. А чтобы представление было исчерпывающим можно сделать несколько фотографий внешнего вида крупным планом с разных ракурсов, и несколько фотографий внутреннего устройства.

Однако, как Вы заметили, этот способ представления об устройстве утюга нам вообще ничего не дает, так как на фотографиях видна только общая картинка о деталях утюга. А из каких радиоэлементов он состоит, какое их назначение, что они представляют, какую функцию в работе утюга выполняют и как связаны между собой электрически нам не понятно.

Вот поэтому, чтобы иметь представление, из каких радиоэлементов состоят подобные электрические устройства, разработали условные графические обозначения радиодеталей. А чтобы понимать, из каких деталей составлено устройство, как эти детали взаимодействуют друг с другом и какие при этом протекают процессы, были разработаны специальные электрические схемы.

Электрическая схема представляет собой чертеж, содержащий в виде условных изображений или обозначений составные части (радиоэлементы) электрического устройства и соединения (связи) между ними. То есть электрическая схема показывает, как осуществляется соединение радиоэлементов между собой.

Радиоэлементами электрических устройств могут являться резисторы, лампы, конденсаторы, микросхемы, транзисторы, диоды, выключатели, кнопки, пускатели и т.д., а соединения и связи между ними могут быть выполнены монтажным проводом, кабелем, разъемным соединением, дорожками печатных плат и т.д.

Читать электросхему будет просто

Когда Вам предстоит заглянуть внутрь Вашего ‘заболевшего’ автомобиля, не включающегося телевизора, плеера или найти место возможной неисправности домашней электропроводки, Ваши мысли направляют Ваши действия на поиск схемы, изображающей принцип работы или действия устройства или агрегата.

Хорошо, когда есть принципиальная электрическая схема и хоть малейший опыт в её чтении. А как быть тому, кто не имеет даже представления об этом? Приходиться ломать голову над решением проблемы или обращаться к знатокам и к специалистам.

Электричество на схеме

Наука говорит, что электрический ток — это упорядоченное движение электрических зарядов. Электрический заряд одного электрона ничтожно мал, но если бо́льшее количество электронов заставить двигаться внутри тела в одну сторону, получится то, что мы называем электрическим током.

Что бы доставить заряд энергии в определённую точку, применяются проводники — такие материалы, которые способны передать электричество к потребляющему объекту без потерь и внутренних помех.

Пешеход пользуется дорогой, для перемещения по воде пользуются лодкой, птица летает по воздуху, вода в кран подаётся по трубам, а наши электроприборы получают электричество по электрическим проводникам. Эти примеры показывают, что для перемещения определённого элемента существует и определённый путь.

В сборках электроустройств используются металлические проводники: монтажные шины, провода, проводники на печатном монтаже сборных конструкций. Между проводниками находятся соединения.

Это  сварные(сюда входит спаивание или сварка проводников) и контактные,  которые могут коммутироваться  механизмом, смыкающим или размыкающим между собой проводники, электронным коммутатором или быть связанными между собой болтовым соединением.

Совокупность всех элементов устройства с соединяющими их проводниками можно изобразить графически в виде условных значков, символов, обозначений и линий.

Графические электрические схемы делятся на принципиальные, структурные и функциональные.

Структурная электросхема — отображает основные функциональные части изделия (группы, элементы и устройства). Рядом на карте схемы в таблице указываются расшифровки состава электросхемы  с указанием их обозначений. Могут размещаться диаграммы, формы величины импульсов, формулы математической зависимости.

Соединения указываются стрелками, указывающие направление  действующих величин тока или обработки сигнала. Элементы схемы обозначаются кубиками или цифрами.

Функциональная электросхема — отображает только функциональные части изделия и электрической связи между ними или самого изделия в целом. Элементы обозначаются условными обозначениями либо прямоугольниками, обозначенными внутри своей позицией в группе, узле или изделия.

Принципиальная электрическая схема — отображает полностью все электрические соединения блоков, модулей, дополнительных устройств и принцип их взаимодействия в общей схеме главного, основного устройства (телевизор, автомобиль, квартира, станки, компьютер) или механизма. Такая схема является основной и главной для изделия.

И совсем не факт, что здесь выложена точная формулировка видов электросхем, главное, получить начальный опыт в чтении электросхем.

Что бы иметь возможность читать все типы, нам необходимо ознакомиться с обозначениями, используемые в схемах.

Учимся читать электросхемы

Любая причина неработающего электроустройства — это лишний контакт или его отсутствие.

Проводники в электросхемах имеют вид линии, соединяющей определённый элемент. Соединение элементов  между собой проводниками называется электрической цепью или участком цепи, входящим в единую общую схему. В замкнутой электрической цепи всегда течёт электрический ток. В разомкнутой — электрический ток не течёт, то есть устройство не работает.

Изображение проводников на принципиальных  схемах всегда одинаково. Разница может быть в обозначении цепей, участвующих в обработке сигнала, размещением указателей на них или цветовой маркировкой. Отличие лишь составляет линейная схема, на которой одной линией может указываться целая группы проводников, задействованных в одной функции и изображается жирной  или цветной линией.

• Когда схема в себе содержит большое количество элементов, проводники не изображаются полностью, а отрезками и разрывами, с указанием места подключения или соединения, имеющими  символьные обозначения точки подключаемого участка, модуля , блока или элемента.
• Соединения проводников в принципиальных электрических схемах изображаются точкой или разомкнутой(сомкнутой) линией на коммутирующем устройстве.
• Обозначения на электрической схеме будут для Вас легкочитаемы, когда встречаемые знаки и символы в ней будут представлять Вам всю функциональность электрического прибора, аппарата или узла.

Ваша оценка!

[Всего: 1 В среднем: 5]

Как научиться читать электрические схемы?

Электрическая схема представляет собой детальный рисунок с указанием всех электронных компонентов и комплектующих, которые взаимосвязаны между собой проводниками.

Знание принципа функционирования электрических цепей является залогом грамотно собранного электроприбора. То есть сборщик должен знать, как обозначаются на схеме электронные элементы, какие значки, буквенные или цифровые символы им соответствуют.

В материале разберемся в  ключевых обозначениях и основах, как научиться читать электрические принципиальные схемы.

Любая электрическая схема включается ряд деталей, состоящих из более мелких элементов. Приведем в качестве примера электрический утюг, который содержит внутри нагревательный элемент, датчик температуры, лампочки, предохранители, а также имеет провод с вилкой.

В прочих бытовых приборах предусмотрена усовершенствованная конфигурация с автоматическими выключателями, электромоторами, трансформаторами, а между ними имеются соединители для полноценного взаимодействия компонентов прибора и выполнения предназначения каждого из них.

Поэтому часто возникает проблема, как научиться расшифровывать электрические схемы, в которых содержатся графические обозначения. Принципы чтения схем важны для тех, кто занимается электромонтажом, ремонтом бытовой техники, подключением электрических устройств. Знание принципов чтения электросхем необходимо, чтобы понимать взаимодействие элементов и функционирования приборов.

Виды электрических схем

Все электрические схемы представлены в виде изображения или чертежа, где наряду с оборудованием указаны звенья электроцепи. Схемы отличаются по назначению, на основании чего разработана классификация разных  электрических схем:

• первичные и вторичные цепи.

Первичные цепи создаются для подачи основного электрического напряжения от источника тока к потребителям. Они генерируют, трансформируют и распределяют при передаче электроэнергию. Такие цепи предполагают наличие основной схемы и цепей для различных нужд.

Во вторичных цепях напряжение не выше 1 кВт, они используются для обеспечения задач автоматики, управления и защиты. Благодаря вторичным цепям выполняется контроль расхода и учета электроэнергии;

• однолинейные, полнолинейные.

Полнолинейные схемы разработаны для применения в трехфазных цепях, они отображают подсоединенные по всем фазам устройства.

Однолинейные схемы показывают только приборы на средней фазе;

• принципиальные и монтажные.

Принципиальная общая электрическая схема подразумевает указание только ключевых элементов, на ней не указываются второстепенные детали. Благодаря этому схемы просты и понятны.

На монтажных схемах нанесено более детальное изображение, поскольку именно такие схемы используются для фактического монтажа всех элементов электросети.

Развернутые схемы с указанием второстепенных цепей помогают выделить вспомогательные электрические цепи, участки с отдельной защитой.

Обозначения в схемах

Электрические схемы состоят из элементов и комплектующих, обеспечивающих протекание электрического тока. Все элементы разделяются на несколько категорий:

• устройства, генерирующие электроэнергию — источники питания;
• преобразователи электротока в иные виды энергии – выступают потребителями;
• детали, ответственные за передачу электроэнергии от источника к приборам. Также в данную категорию включены трансформаторы и стабилизаторы, обеспечивающие стабильность напряжения в сети.

Для каждого элемента предусмотрено конкретное графическое обозначение на схеме. Помимо ключевых обозначений, на схемах указываются линии передачи электроэнергии. Участки электроцепи, по которым идет одинаковый ток, называются ветвями, а в местах их соединения на схеме ставятся точки для обозначения соединительных узлов.

Контур электроцепи предполагает замкнутый путь движения электротока по нескольким ветвям. Наиболее простая схема состоит из одного контура, а для более сложных приборов предусмотрены схемы с несколькими контурами.

На электрической схеме каждому элементу и соединению соответствует значок или обозначение. Для отображения выводов изоляции применяются однолинейные и многолинейные схемы, число линий в которых определяется числом выводов. Иногда для удобства чтения и понимания схем применяются смешанные рисунки, к примеру, изоляция статора описана развернуто, а изоляция ротора – в общем виде.

Обозначения трансформаторов в электрических схемах рисуются в общем или развернутом виде, однолинейным и многолинейным методами.

Непосредственно от детализации изображения зависит метод отображения на схеме приборов, их выводов, соединений и узлов. Так, в трансформаторах тока первичная обмотка отражается толстой линией с точками.

Вторичная обмотка может отображаться окружностью при стандартной схеме или двумя полуокружностями в случае развернутой схемы.

Прочие элементы отображаются на схемах следующими обозначениями:

• контакты разделяются на замыкающие, размыкающие и переключатели, которые обозначаются разными знаками. При необходимости контакты могут быть указаны в зеркальном отражении. Основание подвижной части указывается как незаштрихованная точка;
• выключатели – их основанию соответствует точка, а для автоматических выключателей прорисовывается категория расцепителя. Выключатель для открытой установки, как правило, имеет отдельное обозначение;
• предохранители, резисторы постоянного сопротивления и конденсаторы. Предохранительные элементы изображаются в виде прямоугольника с отводами, постоянные резисторы могут быть обозначены с отводами или без. Подвижный контакт рисуется стрелкой. Электролитические конденсаторы обозначаются в зависимости от полярности;
• полупроводники. Простые диоды с р-п-переходом показываются в виде треугольника и перекрестной линией электроцепи. Треугольник обозначает анод, а линия – катод;
• лампу накаливания и другие осветительные элементы обычно обозначают

Понимание данных значков и обозначений делает чтение электрических схем простым. Поэтому прежде чем приступать к электромонтажу или разборке бытовых приборов, рекомендуем ознакомиться с основными условными обозначениями.

Как правильно читать электрические схемы

Принципиальная схема электроцепи отображает все детали и звенья, между которыми протекает ток через проводники. Такие схемы являются базой для разработки электрических приборов, поэтому чтение и понимание электрических схем является обязательным для любого электрика.

Грамотное понимание схем для начинающих дает возможность понять принципы их составления и правильного соединения всех элементов в электрической цепи для достижения ожидаемого результата.

Чтобы правильно читать даже сложные схемы, необходимо изучить основные и второстепенные изображения, условные знаки элементов.

Условные знаки обозначают общую конфигурацию, специфику и назначение детали, что позволяет составить полноценную картину прибора при чтении схемы.

Начинать ознакомление со схемами можно с небольших приборов, таких как конденсаторы, динамики, резисторы. Более сложны для понимания схемы полупроводниковых электронных деталей в виде транзисторов, симисторов, микросхем.

Так в биполярных транзисторах предусмотрены как минимум три вывода (базовый, коллектор и эмиттер), что требует большего количества условных обозначений. Благодаря большому количеству разных знаков и рисунков можно выявить индивидуальные характеристики элемента и его специфику.

В обозначениях зашифрована информация, позволяющая выяснить структуру элементов и их особые характеристики.

  Какие виды классов энергопотребления существуют

Часто условные обозначения имеют вспомогательные уточнения – возле значков имеются латинские буквенные обозначения для детализации. С их значениями также рекомендуется ознакомиться перед началом работы со схемами. Также возле букв часто имеются цифры, отображающие нумерацию или технические параметры элементов.

Итак, чтобы научиться читать и понимать электрические схемы, нужно ознакомиться с условными обозначениями (рисунками, буквенными и цифровыми символами). Это позволит получать информацию из схемы касательно структуры, конструкции и назначения каждого элемента. То есть для понимания схем нужно изучить основы радиотехники и электроники.

как научиться читать, какие виды бывают

Электрическая схема представляет собой детальный рисунок с указанием всех электронных компонентов и комплектующих, которые взаимосвязаны между собой проводниками. Знание принципа функционирования электрических цепей является залогом грамотно собранного электроприбора. То есть сборщик должен знать, как обозначаются на схеме электронные элементы, какие значки, буквенные или цифровые символы им соответствуют. В материале разберемся в  ключевых обозначениях и основах, как научиться читать электрические принципиальные схемы.

Любая электрическая схема включается ряд деталей, состоящих из более мелких элементов. Приведем в качестве примера электрический утюг, который содержит внутри нагревательный элемент, датчик температуры, лампочки, предохранители, а также имеет провод с вилкой. В прочих бытовых приборах предусмотрена усовершенствованная конфигурация с автоматическими выключателями, электромоторами, трансформаторами, а между ними имеются соединители для полноценного взаимодействия компонентов прибора и выполнения предназначения каждого из них.

Поэтому часто возникает проблема, как научиться расшифровывать электрические схемы, в которых содержатся графические обозначения. Принципы чтения схем важны для тех, кто занимается электромонтажом, ремонтом бытовой техники, подключением электрических устройств. Знание принципов чтения электросхем необходимо, чтобы понимать взаимодействие элементов и функционирования приборов.

Виды электрических схем

Все электрические схемы представлены в виде изображения или чертежа, где наряду с оборудованием указаны звенья электроцепи. Схемы отличаются по назначению, на основании чего разработана классификация разных  электрических схем:

• первичные и вторичные цепи.

Первичные цепи создаются для подачи основного электрического напряжения от источника тока к потребителям. Они генерируют, трансформируют и распределяют при передаче электроэнергию. Такие цепи предполагают наличие основной схемы и цепей для различных нужд.

Во вторичных цепях напряжение не выше 1 кВт, они используются для обеспечения задач автоматики, управления и защиты. Благодаря вторичным цепям выполняется контроль расхода и учета электроэнергии;

• однолинейные, полнолинейные.

Полнолинейные схемы разработаны для применения в трехфазных цепях, они отображают подсоединенные по всем фазам устройства.

Однолинейные схемы показывают только приборы на средней фазе;

• принципиальные и монтажные.

Принципиальная общая электрическая схема подразумевает указание только ключевых элементов, на ней не указываются второстепенные детали. Благодаря этому схемы просты и понятны.

На монтажных схемах нанесено более детальное изображение, поскольку именно такие схемы используются для фактического монтажа всех элементов электросети.

Развернутые схемы с указанием второстепенных цепей помогают выделить вспомогательные электрические цепи, участки с отдельной защитой.

Обозначения в схемах

Электрические схемы состоят из элементов и комплектующих, обеспечивающих протекание электрического тока. Все элементы разделяются на несколько категорий:

• устройства, генерирующие электроэнергию — источники питания;
• преобразователи электротока в иные виды энергии – выступают потребителями;
• детали, ответственные за передачу электроэнергии от источника к приборам. Также в данную категорию включены трансформаторы и стабилизаторы, обеспечивающие стабильность напряжения в сети.

Для каждого элемента предусмотрено конкретное графическое обозначение на схеме. Помимо ключевых обозначений, на схемах указываются линии передачи электроэнергии. Участки электроцепи, по которым идет одинаковый ток, называются ветвями, а в местах их соединения на схеме ставятся точки для обозначения соединительных узлов.

Контур электроцепи предполагает замкнутый путь движения электротока по нескольким ветвям. Наиболее простая схема состоит из одного контура, а для более сложных приборов предусмотрены схемы с несколькими контурами.

На электрической схеме каждому элементу и соединению соответствует значок или обозначение. Для отображения выводов изоляции применяются однолинейные и многолинейные схемы, число линий в которых определяется числом выводов. Иногда для удобства чтения и понимания схем применяются смешанные рисунки, к примеру, изоляция статора описана развернуто, а изоляция ротора – в общем виде.

Обозначения трансформаторов в электрических схемах рисуются в общем или развернутом виде, однолинейным и многолинейным методами. Непосредственно от детализации изображения зависит метод отображения на схеме приборов, их выводов, соединений и узлов. Так, в трансформаторах тока первичная обмотка отражается толстой линией с точками. Вторичная обмотка может отображаться окружностью при стандартной схеме или двумя полуокружностями в случае развернутой схемы.

Прочие элементы отображаются на схемах следующими обозначениями:

• контакты разделяются на замыкающие, размыкающие и переключатели, которые обозначаются разными знаками. При необходимости контакты могут быть указаны в зеркальном отражении. Основание подвижной части указывается как незаштрихованная точка;
• выключатели – их основанию соответствует точка, а для автоматических выключателей прорисовывается категория расцепителя. Выключатель для открытой установки, как правило, имеет отдельное обозначение;
• предохранители, резисторы постоянного сопротивления и конденсаторы. Предохранительные элементы изображаются в виде прямоугольника с отводами, постоянные резисторы могут быть обозначены с отводами или без. Подвижный контакт рисуется стрелкой. Электролитические конденсаторы обозначаются в зависимости от полярности;
• полупроводники. Простые диоды с р-п-переходом показываются в виде треугольника и перекрестной линией электроцепи. Треугольник обозначает анод, а линия – катод;
• лампу накаливания и другие осветительные элементы обычно обозначают

Понимание данных значков и обозначений делает чтение электрических схем простым. Поэтому прежде чем приступать к электромонтажу или разборке бытовых приборов, рекомендуем ознакомиться с основными условными обозначениями.

Как правильно читать электрические схемы

Принципиальная схема электроцепи отображает все детали и звенья, между которыми протекает ток через проводники. Такие схемы являются базой для разработки электрических приборов, поэтому чтение и понимание электрических схем является обязательным для любого электрика.

Грамотное понимание схем для начинающих дает возможность понять принципы их составления и правильного соединения всех элементов в электрической цепи для достижения ожидаемого результата. Чтобы правильно читать даже сложные схемы, необходимо изучить основные и второстепенные изображения, условные знаки элементов. Условные знаки обозначают общую конфигурацию, специфику и назначение детали, что позволяет составить полноценную картину прибора при чтении схемы.

Начинать ознакомление со схемами можно с небольших приборов, таких как конденсаторы, динамики, резисторы. Более сложны для понимания схемы полупроводниковых электронных деталей в виде транзисторов, симисторов, микросхем. Так в биполярных транзисторах предусмотрены как минимум три вывода (базовый, коллектор и эмиттер), что требует большего количества условных обозначений. Благодаря большому количеству разных знаков и рисунков можно выявить индивидуальные характеристики элемента и его специфику. В обозначениях зашифрована информация, позволяющая выяснить структуру элементов и их особые характеристики.

Часто условные обозначения имеют вспомогательные уточнения – возле значков имеются латинские буквенные обозначения для детализации. С их значениями также рекомендуется ознакомиться перед началом работы со схемами. Также возле букв часто имеются цифры, отображающие нумерацию или технические параметры элементов.

Итак, чтобы научиться читать и понимать электрические схемы, нужно ознакомиться с условными обозначениями (рисунками, буквенными и цифровыми символами). Это позволит получать информацию из схемы касательно структуры, конструкции и назначения каждого элемента. То есть для понимания схем нужно изучить основы радиотехники и электроники.

Как читать электрические схемы. Виды электрических схем

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта sesaga.ru. Любое радиотехническое или электротехническое устройство состоит из определенного количества различных электро- и радиоэлементов (радиодеталей). Возьмем, к примеру, самый обычный утюг: в нем есть регулятор температуры, лампочка, нагревательный элемент, предохранитель, провода и штепсельная вилка.

Утюг представляет собой электротехническое устройство, собранное из специального набора радиоэлементов, обладающих определенными электрическими свойствами, где работа утюга основана на взаимодействии этих элементов между собой.

Для осуществления взаимодействия радиоэлементы (радиодетали) соединяются друг с другом электрически, а в некоторых случаях их размещают на небольшом расстоянии друг от друга и взаимодействие происходит путем образованной между ними индуктивной или емкостной связи.

Самый простой способ разобраться в устройстве утюга — это сделать его точную фотографию или рисунок. А чтобы представление было исчерпывающим можно сделать несколько фотографий внешнего вида крупным планом с разных ракурсов, и несколько фотографий внутреннего устройства.

Однако, как Вы заметили, этот способ представления об устройстве утюга нам вообще ничего не дает, так как на фотографиях видна только общая картинка о деталях утюга. А из каких радиоэлементов он состоит, какое их назначение, что они представляют, какую функцию в работе утюга выполняют и как связаны между собой электрически нам не понятно.

Вот поэтому, чтобы иметь представление, из каких радиоэлементов состоят подобные электрические устройства, разработали условные графические обозначения радиодеталей. А чтобы понимать, из каких деталей составлено устройство, как эти детали взаимодействуют друг с другом и какие при этом протекают процессы, были разработаны специальные электрические схемы.

Электрическая схема представляет собой чертеж, содержащий в виде условных изображений или обозначений составные части (радиоэлементы) электрического устройства и соединения (связи) между ними. То есть электрическая схема показывает, как осуществляется соединение радиоэлементов между собой.

Радиоэлементами электрических устройств могут являться резисторы, лампы, конденсаторы, микросхемы, транзисторы, диоды, выключатели, кнопки, пускатели и т.д., а соединения и связи между ними могут быть выполнены монтажным проводом, кабелем, разъемным соединением, дорожками печатных плат и т.д.

Электрические схемы должны быть понятны всем кому приходится с ними работать, и потому их выполняют в стандартных условных обозначениях и применяют по определенной системе, установленной государственными стандартами: ГОСТ 2.701-2008; ГОСТ 2.710-81; ГОСТ 2.721-74; ГОСТ 2.728-74; ГОСТ 2.730-73.

Различают три основных вида схем: структурные, принципиальные электрические, схемы электрических соединений (монтажные).

Структурная схема (функциональная) разрабатывается на первых этапах проектирования и предназначена для общего ознакомления с принципом работы устройства. На схеме прямоугольниками, треугольниками или символами изображаются основные узлы или блоки устройства, которые между собой связываются линиями со стрелками, указывающими направление и последовательность соединений друг с другом.

Принципиальная электрическая схема определяет, из каких радиоэлементов (радиодеталей) состоит электро- или радиотехническое устройство, как эти радиодетали связаны между собой электрически, и как они взаимодействуют друг с другом. На схеме детали устройства и порядок их соединения изображают условными знаками, символизирующими эти детали. И хотя принципиальная схема не дает представления о габаритах устройства и размещении его деталей на монтажных платах, щитах, панелях и т.п., зато она позволяет детально разобраться в его принципе работы.

Схема электрических соединений или ее еще называют монтажная схема, представляет собой упрощенный конструктивный чертеж, изображающий электрическое устройство в одной или нескольких проекциях, на котором показываются электрические соединения деталей между собой. На схеме изображаются все радиоэлементы, входящие в состав устройства, их точное расположение, способы соединения (провода, кабели, жгуты), места присоединений, а также входные и выходные цепи (соединители, зажимы, платы, разъемы и т.п.). Изображения деталей на схемах даются в виде прямоугольников, условных графических обозначений, или в виде упрощенных рисунков реальных деталей.

Разница между структурной, принципиальной и монтажной схемой будет показана дальше на конкретных примерах, но главный упор мы будем делать на принципиальные электрические схемы.

Если внимательно рассмотреть принципиальную схему любого электрического устройства, то можно заметить, что условные обозначения некоторых радиодеталей часто повторяются. Подобно тому, как слово, фраза или предложение состоят из чередующихся в определенном порядке букв собранных в слова, так и электрическая схема состоит из чередующихся в определенном порядке отдельных условных графических обозначений радиоэлементов и их групп.

Условные графические обозначения радиоэлементов образуются из простейших геометрических фигур: квадратов, прямоугольников, треугольников, окружностей, а также из сплошных и штриховых линий и точек. Их сочетание по системе, предусмотренной стандартом ЕСКД (единая система конструкторской документации), дает возможность легко изобразить радиодетали, приборы, электрические машины, линии электрической связи, виды соединений, род тока, способы измерения параметров и т.п.

В качестве графического обозначения радиоэлементов взято их предельно упрощенное изображение, в котором либо сохранены их наиболее общие и характерные черты, либо подчеркнут их основной принцип действия.

Например. Обычный резистор представляет собой керамическую трубку, на поверхность которой нанесен токопроводящий слой, обладающий определенным электрическим сопротивлением. Поэтому на электрических схемах резистор так и обозначают в виде прямоугольника, символизирующего форму трубки.

Благодаря такому принципу построения запоминание условных графических обозначений не представляет особого труда, а составленная схема получается удобной для чтения. И для того, чтобы научиться читать электрические схемы, прежде всего, нужно изучить условные обозначения, так сказать «азбуку» электрических схем.

На этом мы закончим. В следующей части разберем три основных вида электрических схем, с которыми Вам часто придется сталкиваться при разработке или повторении радиоэлектронной или электротехнической аппаратуры.
Удачи!

Понимание электричества – код, схемы и конструкция

Основные электрические определения

Электричество – это поток электроэнергии через проводящий материал. Электроника означает использование изменяющихся электрических свойств для передачи информации. Электронные датчики преобразуют некоторые другие формы энергии (свет, тепло, звуковое давление и т. Д.) В электрическую, чтобы мы могли интерпретировать происходящее в электронном виде. Например, микрофон изменяет волны звукового давления в воздухе на изменяющееся электрическое напряжение.Усиливая и считывая этот электрический сигнал, мы можем интерпретировать звук, вызвавший его. Этот процесс преобразования одной энергии в другую называется преобразованием , а устройства, которые это делают, называются преобразователями . Большая часть технической работы физических вычислений заключается в выяснении того, какую форму энергии выделяет человек, и какой преобразователь вы можете купить или построить, чтобы считывать эту энергию. Однако для этого необходимо кое-что понять об электричестве.Мы начнем с нескольких терминов, которые мы будем использовать для обозначения электрических свойств и компонентов. После этого мы поговорим о важных отношениях между некоторыми из этих терминов.

Ток – это мера величины потока электронов в цепи. Он измеряется в амперах или амперах. Многие люди объясняют электрический поток, используя аналогию с потоком воды. Следуя этой аналогии, ток будет означать, сколько воды (или электричества) проходит через определенную точку. Чем выше сила тока, тем больше протекает вода (или электричество).

Напряжение – это мера электрической энергии цепи. Измеряется в вольтах. В аналогии с водой, напряжение – это давление воды. Думайте о гейзере как о высоком напряжении, а о душе в недорогой квартире на пятом этаже многоквартирного дома как о низком напряжении (если вы не один из тех счастливчиков, у которых хороший напор воды!).

Сопротивление – это мера способности материала противостоять току электричества. Измеряется в Ом.Губка в трубе будет действовать как резистор, ограничивая ток (и напряжение), протекающий по трубе.

Схема – это замкнутый контур, содержащий источник электроэнергии (например, аккумулятор) и нагрузку (например, лампочку). Каждая цепь должна иметь какую-то нагрузку. Вся электрическая энергия в цепи должна использоваться нагрузкой. Нагрузка преобразует электрическую энергию в другую форму энергии. Цепь без нагрузки называется коротким замыканием. В случае короткого замыкания источник питания передает всю свою энергию по проводам и обратно к себе, и либо провода плавятся (если вам повезет), либо взрывается аккумулятор, либо происходит что-то еще катастрофическое.

Ниже представлена ​​очень простая схема, состоящая из лампы, переключателя и батареи. Электрическая энергия, поступающая от батареи, преобразуется лампочкой в ​​тепловую и световую энергию.

Существует два распространенных типа цепей: постоянного или постоянного тока и переменного или переменного тока. В цепи постоянного тока ток всегда течет в одном направлении. В цепи переменного тока полюса цепи меняются местами в регулярном повторяющемся цикле. В одной части цикла один полюс имеет более высокий потенциал (положительный), а другой – более низкий (отрицательный).В следующей части цикла второй полюс более положительный, а первый – более отрицательный. Большинство цепей, о которых мы будем говорить в этом классе, будут цепями постоянного тока. Схематические диаграммы представляют собой схемы цепей с символами, представляющими компоненты в цепи. Многие из типичных символов показаны ниже.

Компоненты

Проводники – это материалы, по которым свободно проходит электрический ток.

Изоляторы – это материалы, препятствующие прохождению электричества.

Резисторы сопротивляются, но не полностью блокируют электрический ток. Они используются для управления течением тока. Ток может проходить через резистор в любом направлении, поэтому не имеет значения, каким образом они подключены в цепи. Обозначаются они так:

Конденсаторы накапливают электричество, пока в них протекает ток, а затем высвобождают энергию, когда входящий ток снимается. Иногда они поляризованы, то есть ток может течь через них только в определенном направлении, а иногда – нет.Если конденсатор поляризован, он будет отмечен на схеме как таковой. Не подключайте поляризованный конденсатор в обратном направлении; он может взорваться.

Конденсаторы обозначаются следующим образом:

Диоды пропускают электрический ток в одном направлении и блокируют его в другом направлении. Из-за этого их можно включать в цепь только в одном направлении. Обозначаются они так:

Светодиоды (светодиоды) – это диоды особого типа, которые излучают свет, когда через них протекает ток.Обозначаются они так:

Есть много других типов компонентов, с которыми вы столкнетесь:

• переключатели управляют протеканием тока через переход в цепи:

• транзисторы и реле коммутационные устройства:

• термисторы изменяют сопротивление при изменении температуры;
• фоторезисторы изменяют сопротивление при изменении света;
• датчики изгиба изменяют сопротивление в ответ на изгиб или изгиб;
• пьезоэлектрические устройства создают переменное напряжение в ответ на небольшие изменения давления.

Взаимоотношения

Напряжение (В), ток (I) и сопротивление связаны (R) и связаны следующей формулой: 90 · 105 Вольт = Ампер x Ом, или

В = I x R

Ток (I), напряжение (В) и сопротивление (R) также связаны с электрической мощностью (P) (измеряется в ваттах) следующим образом: Ватты = Вольт x Ампер или

W = V x A

Электрический ток течет из мест с более высокой потенциальной энергией в места с более низкой потенциальной энергией (т.е. от положительного к отрицательному).

Земля – это место в цепи, где потенциальная энергия электронов равна нулю. Иногда эта точка соединяется с реальной землей либо через заземленную электрическую цепь, либо через водопроводную трубу, либо каким-либо другим способом. В принципе, подойдет любой проводник, идущий на землю.

Несколько важных правил:

Ток идет по пути наименьшего сопротивления к земле. Итак, если у него есть выбор из двух путей в цепи, и один имеет меньшее сопротивление, это путь, который он выберет.

В любой данной цепи полное напряжение на пути цепи равно нулю . Каждый компонент, который предлагает сопротивление, снижает напряжение, и к тому времени, когда мы дойдем до конца контура цепи, напряжения не останется.

Величина тока, идущего в любую точку цепи, равна величине, выходящей из этой точки.

Эти последние два правила дают нам возможность выяснить, что происходит, когда мы подключаем компоненты в цепь.Когда мы смотрим на то, как компоненты схемы размещаются относительно друг друга, есть два способа сделать это: один за другим или бок о бок. Когда они расположены один за другим, мы говорим, что компоненты находятся в серии друг с другом. Рядом они находятся на параллелях друг к другу.

Давайте посмотрим, как изменяются ток и напряжение, когда компоненты включены последовательно или параллельно:

Когда два компонента расположены последовательно, они размещаются один за другим, например:

Когда резисторы включены последовательно, напряжение на каждом резисторе падает, а общее сопротивление равно сумме всех резисторов.Мы знаем, что в приведенной выше схеме ток везде постоянный. Мы знаем, что напряжение падает на каждом резисторе, и мы знаем, что сумма всех падений напряжения равна напряжению на батарее. Таким образом, V _в = V ₁ + V ₂ . Если нам известны номиналы резисторов, мы можем использовать формулу V = I x R для вычисления точных напряжений в каждой точке. Когда два компонента параллельны, они размещаются рядом друг с другом, например:

Для резисторов, включенных параллельно, напряжение на них одинаковое, но ток делится между ними.Однако общий ток постоянен, поэтому мы знаем, что разделенный ток через параллельные резисторы равен полному току. Итак, I ₁ + I ₂ = I _всего .

Хотя иногда полезно подумать о математических отношениях параллельных и последовательных цепей, часто более полезно думать о них с точки зрения практических эффектов. Опять же, подумайте о метафоре воды. Для последовательного примера, если один резистор понижает напряжение (давление воды), только меньшее напряжение (струйка воды) проходит к следующему.В параллельном примере количество воды из основного потока (общий поток) делится на два потока, но общее количество воды, протекающей через эти два потока, равно исходному количеству воды. Помня об этих основных соотношениях, вы сможете понять, какое влияние оказывает один компонент на другой, когда вы видите их вместе в цепи, даже если вы не знаете (или не заботитесь) об их точном математическом соотношении.

Когда вы будете готовы приступить к созданию схем, прочтите примечания на макетных платах, чтобы быстро узнать, как использовать макетные платы без пайки.

Что такое электрические цепи? | Основные понятия электричества

Вы, возможно, задавались вопросом, как заряды могут непрерывно течь в одинаковом направлении по проводам без использования этих гипотетических Источников и Назначений. Чтобы схема источника и назначения работала, оба должны иметь бесконечную емкость для зарядов, чтобы поддерживать непрерывный поток!

Используя аналогию с мрамором и трубкой из предыдущей страницы о проводниках, изоляторах и потоке электронов, мраморный источник и мраморные ведра назначения должны быть бесконечно большими, чтобы вместить достаточно мрамора для «потока» мрамора, который будет поддерживаться. .

Что такое цепь?

Ответ на этот парадокс находится в концепции цепи : бесконечный петлевой путь для носителей заряда. Если мы возьмем провод или несколько проводов, соединенных встык, и закрутим его так, чтобы он образовал непрерывный путь, у нас есть средства для поддержки равномерного потока заряда, не прибегая к бесконечным источникам и назначениям:

Каждый носитель заряда, движущийся по часовой стрелке в этом контуре, толкает того, что находится перед ним, который толкает тот, который находится перед ним, и так далее, и так далее, точно так же, как хула-хуп, наполненный шариками.Теперь у нас есть возможность поддерживать непрерывный поток заряда бесконечно без необходимости в бесконечных запасах и свалках. Все, что нам нужно для поддержания этого потока, – это постоянные средства мотивации для этих носителей заряда, о которых мы поговорим в следующем разделе этой главы, посвященном напряжению и току.

Что означает обрыв цепи?

Непрерывность в цепи так же важна, как и в прямом проводе. Как и в примере с прямым отрезком провода между Источником и Назначением, любой разрыв в этой цепи не позволит заряду проходить через нее:

Здесь важно понимать, что не имеет значения, где происходит разрыв .Любое нарушение непрерывности в цепи предотвратит поток заряда по всей цепи. Если не существует непрерывной непрерывной петли из проводящего материала, через которую проходят носители заряда, устойчивый поток просто не может поддерживаться.

ОБЗОР:

• Схема представляет собой непрерывную петлю из проводящего материала, которая позволяет носителям заряда непрерывно проходить через нее без начала и конца.
• Если цепь «разорвана», это означает, что ее проводящие элементы больше не образуют полный путь, и в ней не может происходить непрерывный поток заряда.
• Местоположение разрыва цепи не имеет отношения к ее неспособности поддерживать непрерывный поток заряда. Любой разрыв , где-нибудь в цепи предотвращает поток носителей заряда по цепи.

СВЯЗАННЫЕ РАБОЧИЕ ЛИСТЫ:

Основы схемотехники | HowStuffWorks

Вы, наверное, слышали эти термины раньше. Вы знали, что они имеют какое-то отношение к электричеству, но, возможно, не совсем понимали, как именно.

Точно так же, как ваше сердце создает давление, заставляющее кровь циркулировать, аккумулятор или генератор создает давление или силу, заставляющую электроны двигаться по цепи. Напряжение – это сила, измеряемая в вольтах (В). Типичная батарея фонарика выдает 1,5 В, а стандартное домашнее электрическое напряжение составляет 110 или 220 В.

Электрический Ток , или поток электронов, измеряется в амперах (А).Произведение электрической силы (в вольтах) и тока (в амперах) составляет электрическую мощность, измеряемую в ваттах и ​​ (Вт). Батарея, вырабатывающая 1,5 В и обеспечивающая ток 1 А через лампочку фонарика, выдает 1,5 В x 1 А = 1,5 Вт электроэнергии.

Кровь, текущая по вашему телу, не проходит бесплатно. Стенки кровеносных сосудов препятствуют потоку, и чем меньше кровеносный сосуд, тем больше сопротивление потоку. Некоторая часть давления, производимого вашим сердцем, предназначена только для проталкивания крови по кровеносным сосудам.Двигаясь по проводам, электроны сталкиваются с атомами. Это препятствует потоку электронов. Провод предлагает сопротивление течению тока. Величина сопротивления зависит от материала, диаметра и длины провода. Сопротивление увеличивается с уменьшением диаметра проволоки. Сопротивление в единицах Ом (Ом).

Закон Ома связывает напряжение, ток и сопротивление:

Сопротивление (Ом) = Напряжение (В) / Ток (I)

Закон Ома можно записать как R = V / I.

Электрические цепи состоят из проводов и других компонентов, таких как лампочки, транзисторы, компьютерные микросхемы и двигатели. Провода, сделанные из металлов, называемые , проводники , которые имеют низкое сопротивление току, соединяют компоненты. Медь и алюминий – самые распространенные проводники. Золото из-за его устойчивости к коррозии часто используется для крепления проводов к крошечным электронным микросхемам.

В лампе накаливания ток течет через тонкую вольфрамовую проволоку или металлическую нить , которая обеспечивает высокое сопротивление току.Когда электроны сталкиваются с атомами, трение или потеря кинетической энергии производит тепло. Если температура нити достаточно высока, она начинает светиться и светиться. Это накаливания . Типичная температура нити накала для лампочек составляет около 4 600 градусов по Фаренгейту (2550 градусов по Цельсию). К сожалению, от 90 до 95 процентов энергии, подаваемой в лампочку, теряется в виде тепла, а не света, поэтому лампы накаливания очень неэффективны.

Флуоресцентные лампы излучают свет за счет прохождения электронов через трубку, заполненную парами ртути и газообразным неоном или аргоном.Когда электроны сталкиваются с атомами ртути, они заставляют электроны в атомах поглощать часть своей энергии. Когда эти электроны возвращаются в свое нормальное состояние, они излучают пучки световой энергии, называемые фотонами . Люминесцентные лампы в четыре-пять раз эффективнее ламп накаливания.

На следующей странице мы рассмотрим замкнутые цепи, разомкнутые цепи, короткие замыкания, последовательные и параллельные цепи.

Как читать электрические схемы

Электрическая схема – это схема, которая показывает, как соединены все провода и компоненты в электронной схеме.Они похожи на карту для построения или устранения неисправностей схем и могут рассказать вам почти все, что вам нужно знать, чтобы понять, как работает схема.

Умение читать электрические схемы – действительно полезный навык. Чтобы начать развивать свои способности к чтению схем, важно запомнить наиболее распространенные схематические символы. Каждый физический компонент (например, резистор, конденсатор, транзистор) имеет уникальный схематический символ. Основная цель этого руководства – показать вам основные компоненты схемы, которые вы должны знать.

Недостаточно просто уметь распознавать компоненты в схеме. Вы также должны иметь возможность получить общее представление о том, как работает схема, просто взглянув на нее. После этой статьи я рекомендую прочитать «Как анализировать схемы», где мы обсуждаем более продвинутые методы анализа схем, такие как закон Кирхгофа по току и закон Кирхгофа по напряжению.

ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ

Источники питания поставляют электрическую энергию в цепь в виде напряжения и тока.Каждая функциональная электронная схема должна иметь источник постоянного или переменного тока.

Источники питания постоянного тока

Источники питания постоянного тока (DC) вырабатывают электрический ток, который течет в постоянном направлении. Это схематический символ источника питания постоянного тока:

Источник питания переменного тока с

Источники питания переменного тока (AC) вырабатывают электрический ток в двух направлениях. Это схематический символ источника питания переменного тока:

Тесто ies

Батарея – это распространенный тип источника постоянного тока.Схематический символ батареи состоит из коротких и длинных параллельных линий. Более длинная линия представляет собой положительный полюс батареи, а более короткая линия – отрицательный полюс:

Земля

Земля – ​​это общий обратный путь цепи, по которому ток возвращается к своему источнику. Это часто называют отрицательной стороной схемы. Это схематический символ заземления:

Клеммы

Клеммы – это точки подключения к внешним цепям.Для внешних подключений клеммы обозначены пустыми кружками:

Концевые соединения отличаются от узлов или соединений, обозначенных сплошными кружками:

Коммутаторы

Переключатели замыкают или разрывают соединение в цепи. Они также позволяют вам изменить путь тока.

Коммутатор SPST es

Переключатель SPST (однополюсный, однопозиционный) – это переключатель включения и выключения. Два схематических символа ниже показывают различные состояния переключателя SPST.Верхний символ указывает на то, что переключатель находится в выключенном положении, что блокирует прохождение тока. Нижний символ указывает на то, что переключатель включен, что позволяет току течь через переключатель.

Переключатель SPDT es Переключатели

SPDT (однополюсные, двухпозиционные) могут направлять путь тока к различным частям цепи. В зависимости от положения переключателя существует два пути прохождения тока в этом переключателе:

Переключатель мгновенного действия es

Переключатели мгновенного действия остаются разомкнутыми или замкнутыми только при нажатии.Кнопочные переключатели являются наиболее распространенным типом переключателей мгновенного действия. Эти переключатели либо нормально разомкнутые, либо нормально замкнутые. Верхний схематический символ ниже показывает нормально разомкнутый кнопочный переключатель в разомкнутом положении, а нижний символ показывает нормально замкнутый кнопочный переключатель в замкнутом положении:

Многоточечный коммутатор es

Многоточечные переключатели позволяют переключать путь входного тока на несколько различных выходных путей.

Переключатели

DPST (двухполюсные, однопозиционные) имеют 2 входа и 2 выхода.Эти переключатели позволяют управлять током на два выхода. Поскольку переключатели одноходовые, две выходные клеммы будут включаться и выключаться одновременно. На схемах ниже показаны разомкнутый переключатель DPST (слева) и замкнутый переключатель DPST (справа):

Переключатели

DPDT (двухполюсные, двухпозиционные) имеют две клеммы для входного тока и четыре клеммы для выходного тока. Эти переключатели позволяют переключать путь двух входных токов на четыре отдельных пути вывода.Вот схематический символ переключателя DPDT:

Резистор с

Резистор – один из самых основных пассивных компонентов схемы. Резисторы обладают электрическим сопротивлением, ограничивающим ток. Схематический символ резистора показан ниже. Символ слева – это соглашение, используемое в Соединенных Штатах, а символ справа – международный стандарт:

.

Переменный резистор с

Переменный резистор может увеличивать или уменьшать свое сопротивление в зависимости от внешнего входа.Аналоговые датчики, такие как фоторезисторы и термисторы, являются типами переменных резисторов, поскольку их сопротивление изменяется в зависимости от уровня освещенности или температуры. Схематическое обозначение переменного резистора аналогично фиксированному резистору, но диагональная стрелка помещена посередине:

Потенциометр с

Потенциометр – это трехконтактный переменный резистор, который используется для регулировки напряжения и тока в цепи. Два вывода резистора – это V + и земля.Стрелка представляет собой дворник потенциометра, где выходное напряжение берется из:

Фоторезистор с

Фоторезисторы, также известные как светозависимые резисторы (LDR), представляют собой светочувствительные переменные резисторы, которые изменяют сопротивление в зависимости от уровня освещенности. Это схематическое обозначение фоторезистора:

.

Конденсатор с

Конденсаторы – это пассивные электронные компоненты, накапливающие электрический заряд. Есть два распространенных типа конденсаторов – неполяризованные и поляризованные.

Неполяризованный конденсатор с

Неполяризованные конденсаторы не имеют полярности, поэтому не имеет значения, какая сторона подключена к плюсу, а какая – к минусу. Эти конденсаторы обычно имеют меньшую емкость, чем поляризованные конденсаторы:

Поляризованный конденсатор с

Поляризованные конденсаторы имеют полярность, поэтому имеет значение, какая сторона подключена к плюсу, а какая – к земле. Поляризованные конденсаторы обычно имеют более высокие значения емкости по сравнению с неполяризованными конденсаторами.Вот схематический символ поляризованного конденсатора:

Катушки индуктивности

Катушки индуктивности – это пассивные компоненты, которые создают магнитное поле, когда через них протекает ток. Индукторы могут быть такими же простыми, как катушка с проволокой. Схематическое обозначение индуктора похоже на катушку:

Трансформаторы Трансформаторы

используются для повышения или понижения напряжения. Они состоят из двух катушек с проволокой, намотанных вокруг железного сердечника, поэтому на схематическом изображении есть две катушки с прямыми линиями между ними.Линии представляют собой железный сердечник:

Реле

Реле – это переключатель с электрическим управлением. Реле в основном представляют собой электромагниты, подключенные к исполнительному механизму, который размыкает и замыкает переключатель при подаче тока на катушку:

Диоды

Диод – это поляризованное устройство, пропускающее ток только в одном направлении. Будучи поляризованным, он имеет положительный вывод (анод) и отрицательный вывод (катод). Плоский край треугольника – анод, линия – катод:

Транзисторы

Транзисторы используются либо для усиления напряжения, либо для переключения электрических токов.Наиболее распространенными транзисторами являются транзисторы с биполярным переходом (BJT). Есть два основных типа BJT-транзисторов – NPN и PNP. Транзисторы NPN включаются, когда ток течет через базу транзистора, а транзисторы PNP включаются, когда на базе транзистора нет тока. Верхний схематический символ показывает транзистор NPN, а нижний символ показывает транзистор PNP:

Интегральные схемы Интегральные схемы

– это схемы, содержащие от сотен до миллионов резисторов, конденсаторов и транзисторов в небольшом корпусе.Интегральные схемы выполняют множество функций. Существуют интегральные схемы для усилителей звука, таймеров, микропроцессоров и многого другого. Три наиболее часто используемых интегральных схемы – это таймер 555, аудиоусилитель LM386 и операционный усилитель LM358.

Таймер

555

Чаще всего таймер 555 используется для обеспечения синхронизированных электрических задержек. Однако его также можно использовать как осциллятор и как элемент триггера. На схеме ниже показано фактическое расположение контактов таймера 555 с внутренней схемой IC:

.

Второе изображение является схематическим обозначением таймера 555, используемого в схемах:

Операционный усилитель с

Операционные усилители – это усилители напряжения со входами и обычно с одним выходом.Их также называют операционными усилителями. Условное обозначение операционного усилителя выглядит так:

Модель

LM386

Аудиоусилитель LM386 – это операционный усилитель, специально разработанный для маломощного усиления звука. Будучи маломощным, он идеально подходит для аудиоустройств с батарейным питанием, таких как гитары, радио и любых других схем, издающих звук. Вот схема контактов LM386:

И это символ, используемый на принципиальных схемах:

Модель

LM358

LM358 – это интегральная схема двойного операционного усилителя, работающая от общего источника питания.Обычно используется в качестве усилителя преобразователя, интегратора, дифференциатора или повторителя напряжения. Вот схема контактов LM358:

А вот символ, используемый на принципиальных схемах:

Схематические символы для операционных усилителей обычно не показывают контакты, которые не используются в цепи, как в случае с символом LM358 выше, где показаны только пять из восьми контактов.

Логические ворота

Логические вентили – это электронные схемы, обрабатывающие сигналы, представляющие истинные или ложные значения.Четыре стандартные логические функции – это И, ИЛИ, НЕ и ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. В дополнение к этим функциям есть также логические вентили NAND, NOR и XNOR.

И

Выход логического элемента И истинен, когда все его входы истинны. Вот схематический символ логического элемента И:

ИЛИ

Выход логического элемента ИЛИ является истинным, если хотя бы один из его входов истинен. Вот схематический символ ворот OR:

НЕ

Элемент НЕ выводит сигнал, противоположный входу, поэтому его также называют инвертором.Следовательно, выход истинен, когда вход ложен. Вот схематический символ ворот НЕ:

XOR

Элемент «исключающее ИЛИ» или исключающее ИЛИ имеет два входа. Выход логического элемента XOR может быть истинным только тогда, когда один вход является истинным, а другой – ложным. Вот схематический символ логического элемента XOR:

NAND

Логический элемент «НЕ-И» или «НЕ-И» может иметь два или более входа. Выход логического элемента И-НЕ истинен, если какой-либо из входов ложен.Вот схематический символ логического элемента И-НЕ:

НОР

Элемент «НЕ-ИЛИ» или «НЕ-ИЛИ» имеет два или более входов. Выход логического элемента ИЛИ-НЕ истинен, когда все его входы ложны. Вот схематический символ ворот NOR:

XNOR

Элемент «исключающее ИЛИ-ИЛИ» или исключающее ИЛИ-ИЛИ имеет два входа. Выход логического элемента XNOR истинен только тогда, когда оба его входа истинны или когда оба его входа ложны. Вот схематический символ ворот XNOR:

Оптоэлектронные устройства

Оптоэлектронные устройства – это устройства, которые используют свет и электричество для различных целей.Оптоэлектронные устройства можно разделить на две категории – светочувствительные и светоизлучающие. Например, вот схематический символ светочувствительного устройства, называемого фотодиодом:

В отличие от этого, вот схематический символ светового устройства, называемого светоизлучающим диодом (LED):

Динамик с

Динамик преобразует электрическую энергию в звуковую. Его схематический символ выглядит как реальный динамик:

Микрофон с

Микрофоны – это преобразователи, преобразующие звуковые волны в электрический сигнал.Вот схематический символ микрофона:

Предохранитель с

Предохранители – это предохранительные устройства, обеспечивающие защиту от перегрузки по току в электрической цепи. Основным элементом предохранителя является провод узкого сечения, который плавится, когда через него протекает слишком большой ток. Вот схематический символ предохранителя:

Двигатель с

Двигатель преобразует электрическую энергию в кинетическую. Его схематический символ – круг с буквой «M», а также положительные и отрицательные клеммы слева и справа:

Антенна с

Антенна – это устройство, которое принимает или передает радиосигналы.Вот схематический символ антенны:

Провода и соединения на схемах

Теперь, когда вы знакомы с общими символами, используемыми в схематических диаграммах, давайте посмотрим, как читать соединения и пересечения проводов. Провода представлены линиями, а соединения – точками.

На изображениях ниже показаны схематические обозначения проводов, когда они физически соединены в цепи. Точки над перекрестками называются узлами:

Отсутствие узла означает, что провода не соединены, а просто проходят друг мимо друга, вот так:

Есть еще один способ показать неподключенные провода на схеме с полукругом над точкой пересечения проводов, например:

Теперь, когда вы знакомы с основными условными обозначениями и соединениями проводов, вы готовы читать простую схему.Не забывайте о полярностях. Ниже представлена ​​простая схема, состоящая всего из трех элементов – батареи, светодиода и резистора:

Батарея 9 В питает цепь, а резистор ограничивает ток батареи, чтобы не перегорел светодиод. Помните, что положительная сторона диода – это плоский край треугольника, а отрицательная сторона – прямая линия.

Понимание того, как читать схемы, также поможет вам при желании изменить схему.Но это также важно и для многих других целей, например, для поиска и устранения неисправностей в схемах и проектирования печатных плат. Надеюсь, вы нашли этот урок полезным! Не стесняйтесь оставлять комментарии ниже, если у вас есть какие-либо вопросы…

Как анализировать схемы – Основы схем

Прежде чем мы углубимся в обсуждение анализа схем, давайте сначала определим схему или электронную схему.

Электронная схема – это система, состоящая из электронных компонентов, таких как резисторы, транзисторы, конденсаторы, катушки индуктивности, диоды и многое другое, соединенных проводами, по которым может течь электрический ток.Создание электрических схем – это использование электричества для создания полезных устройств для нашей повседневной жизни.

Итак, что такое анализ схем? Это математический анализ электрической или электронной схемы. Это процесс изучения и анализа электрических величин посредством вычислений. С помощью этого анализа мы можем найти неизвестные элементы схемы, такие как напряжение, ток, сопротивление, импеданс, мощность, среди прочего, по ее компоненту. При анализе цепей нам необходимо понимать электрические величины, отношения, теоремы и некоторые важные законы.

Есть два основных закона, которые нам нужно изучить для анализа цепей. Это основные сетевые законы, а именно: (1) KCL или закон тока Кирхгофа и (2) KVL или закон напряжения Кирхгофа.

Что такое KCL?

Текущий закон Кирхгофа (KCL) также известен как первый закон Кирхгофа, точечное правило Кирхгофа или правило Кирхгофа (или узловое правило). Это один из фундаментальных законов, используемых для анализа цепей. В нем указано, что общий ток t , входящий в соединение или узел, равен току, выходящему из узла, поскольку ток не теряется в узле .Другими словами, KCL утверждает, что алгебраическая сумма всех токов, входящих и выходящих из узла, должна быть равна нулю . Густав Кирхгоф основал свою идею на законе сохранения заряда.

Математически это можно выразить как:

Поскольку KCL также называют узловым правилом, мы можем связать его с анализом узлового напряжения. Мы можем выполнить узловой анализ с помощью KCL. Узловой анализ или метод анализа узлового напряжения определяет напряжение (разность потенциалов) между «узлами» в электрической цепи с точки зрения токов ответвления.Метод анализа узлового напряжения решает неизвестные напряжения в узлах схемы с помощью системы уравнений KCL.

Как использовать анализ узлового напряжения

Для иллюстрации давайте посмотрим на схему ниже.

Во-первых, давайте вспомним Текущий закон Кирхгофа, который можно выразить как:

На рисунке мы видим, что есть два узла, V1 и V2. Напомним, что узел – это место, где соединены две или более ветвей. Эти узлы представляют собой неизвестные узловые напряжения, которые нам нужно найти.Ниже схемы находится опорный узел, где есть нулевое напряжение. Для каждого узла должно быть уравнение. Поскольку у нас есть два узла, нам понадобятся два уравнения.

Чтобы применить KCL к V ₁ и V ₂ , нам нужно знать направления каждого тока. Но сначала мы должны посмотреть на источники.

Для источника питания 20 В обратите внимание, что ток покидает положительный вывод и переходит на V ₁ . Для источника тока мы уже знаем его текущее направление на основе символа в цепи; ток идет на V ₂ .

Помните, что ток течет от высокого потенциала к низкому, а опорный узел имеет 0 В. Таким образом, можно сказать, что он является низким потенциалом, а это значит, ток течет от V1 и V2 в опорном узел.

Теперь, что касается протекания тока в ветви с резистором 4 Ом, мы можем просто предположить, что ток течет от V ₁ к V ₂ .

Чтобы получить уравнения тока для каждого элемента, нам нужно применить закон Ома, который гласит, что ток равен разнице между высоким и низким потенциалом, деленной на сопротивление.Это выражается как:

Чтобы упростить задачу, нам нужно назначить полярность резисторам в соответствии с направлением тока. Нам также нужно назначить токи, протекающие для каждой ветви:

i ₁ = ответвление резистора 2 Ом
i ₂ = ответвление резистора 4 Ом
i ₃ = ответвление резистора 10 Ом
i ₄ = ответвление резистора 20 Ом

Теперь применим KCL к каждому узлу. Выразите каждый ток через V ₁ и V ₂ , используя закон Ома.

Затем мы можем написать узловые уравнения. А поскольку у нас есть два узла, нам нужно написать два уравнения. Чтобы упростить задачу, предположим, что токи, входящие в узел, положительные, а ток, выходящий из узла, отрицательный.

@ узел 1 или V ₁ : i ₁ – i ₃ – i ₂ = 0

@ узел 2 или V ₂ : i ₂ – i4 + 4 = 0

Выражая эти два уравнения через V ₁ и V ₂ , мы имеем:

@ узел 1,

@ узел 2,

Теперь, когда у нас есть два уравнения для двух неизвестных, мы можем приступить к их решению.

Для первого уравнения упростим:

Для второго уравнения упростим:

Примените отмену для двух уравнений.

Подставьте значение в любое из двух уравнений, чтобы получить V ₂ .

Для проверки:

Теперь, когда у нас есть значение V ₁ и V ₂ , мы можем найти ток, текущий в каждую ветвь.

Что такое КВЛ?

Второй фундаментальный закон в анализе цепей – это закон напряжения Кирхгофа или KVL.Это также называется вторым законом Кирхгофа или правилом петли (или сетки) Кирхгофа. KVL утверждает, что направленная сумма разностей потенциалов (напряжений) вокруг любого замкнутого контура равна нулю . Проще говоря, он говорит, что алгебраическая сумма всех напряжений в контуре должна быть равна нулю .

Математически это можно выразить как:

Так как KVL также называют правилом сетки, мы можем связать его с текущим анализом сетки. Мы можем выполнить анализ сетки с помощью KVL.

Анализ сетки или анализ тока сетки используется для решения схемы с меньшим количеством неизвестных переменных и меньшим количеством одновременных уравнений. Это особенно полезно, если вам нужно решить ее без калькулятора. Это хорошо организованный метод решения схемы, но для анализа сети с помощью анализа сетки нам необходимо выполнить определенные условия. Анализ сетки применим только к схемам или сетям планировщика, которые более просты и не имеют перекрестных проводов.

Как использовать анализ тока сетки

Сетка – это единственный замкнутый контур, указанный в цепи.Чтобы проиллюстрировать анализ тока сетки, давайте рассмотрим схему ниже.

Вспоминая KVL, мы выражаем его в следующем уравнении:

Из рисунка видно, что две сетки назначены сеткой 1 и сеткой 2.

Прежде чем применять KVL к каждой сетке, давайте вспомним Соглашение о полярности напряжения. Напряжение от положительного (+) к отрицательному (-) положительное, а напряжение от отрицательного (-) к положительному (+) – отрицательное.

Теперь давайте назначим токи сетки в каждой сетке.Для сетки 1 мы имеем i ₁ , а для сетки 2 – i ₂ .

Затем мы смотрим на текущее направление в каждой ветви.

Затем примените KVL к каждой из сеток. А поскольку в KVL сумма напряжений в замкнутом контуре равна нулю, нам нужно найти напряжение на каждом элементе. Мы будем использовать закон Ома: V = IR.

Итак, если у нас есть резистор на 1 Ом, согласно закону Ома, напряжение будет 2i ₁ . Для ответвления с резистором 6 Ом напряжение находится между ячейкой 1 и ячейкой 2.Мы должны назначить для ветви текущий i ₃ .

Глядя на узел, имеем:

Применяя KCL, мы можем получить i ₃ в терминах i ₁ и i ₂ по:

Затем мы можем написать уравнения сетки.

@mesh 1 или i ₁ :

@mesh 2 или i ₂ :

Выразив i ₃ с помощью i ₁ и i ₂ , мы получим:

Теперь, когда у нас есть два уравнения для двух сеток, мы можем приступить к их решению.

Подставляя i ₂ в уравнение 1, получаем:

Для проверки подставьте полученные нами значения в любое из двух уравнений сетки.

Теперь, когда у нас есть значения i1 и i2, мы можем найти падение напряжения на каждом резисторе.

Используя закон Ома, мы можем просто найти падение напряжения путем подстановки. Например:

Помните, что вы всегда можете использовать меньшее число или десятичные разряды в зависимости от того, что вас просят. В наших примерах мы использовали точные значения с 8-10 знаками после запятой.

Схемы, которые мы использовали в качестве примеров, представляют собой простые схемы. Если вы когда-нибудь столкнетесь с более сложной схемой, просто вспомните, как соединить резисторы параллельно и последовательно. Благодаря этому у вас может быть более простая эквивалентная схема. Тогда анализ будет менее трудным. Напомним, что на первом рисунке показано последовательное соединение, а на втором – параллельное.

Электрические цепи

Эта основная идея исследована через:

Противопоставление взглядов студентов и ученых

Ежедневный опыт студентов

Студенты имеют большой опыт использования бытовой техники, в работе которой используются электрические цепи (фонарики, мобильные телефоны, плееры iPod).Скорее всего, у них появилось ощущение, что вам нужно включить аккумулятор или выключатель питания, чтобы все «работало», и что батареи могут «разрядиться». Они склонны думать об электрических цепях как о том, что они называют «током», «энергией», «электричеством» или «напряжением», причем все эти названия они часто используют как синонимы. Это неудивительно, учитывая, что все эти ярлыки часто используются в повседневном языке с неясным значением. Какой бы ярлык ни использовали учащиеся, они, вероятно, увидят в электрических цепях «поток» и что-то «хранимое», «израсходованное» или и то, и другое.Некоторые повседневные выражения, например о «зарядке батарей», также могут быть источником концептуальной путаницы для учащихся.

В частности, студенты часто рассматривают ток как то же самое, что и напряжение, и думают, что ток может храниться в батарее, и этот ток может быть использован или преобразован в форму энергии, такую ​​как свет или тепло.

Есть четыре модели, которые обычно используются учениками для объяснения поведения простой схемы, содержащей батарею и лампочку. Они были описаны исследователями как:

В частности, студенты часто видят, что ток совпадает с напряжением, и думают, что ток может храниться в батарее, и этот ток может быть использован или преобразован в форму энергии, например свет. или тепло.

Есть четыре модели, которые обычно используются учениками для объяснения поведения простой схемы, содержащей батарею и лампочку. Исследователи описали их как:

Четыре модели простых схем
«униполярная модель» – точка зрения, согласно которой на самом деле нужен только один провод между батареей и лампочкой, чтобы в цепи был ток.
«модель сталкивающихся токов» – вид, что ток «течет» с обоих выводов батареи и «сталкивается» в лампочке.
«модель потребляемого тока» – представление о том, что ток «расходуется» по мере «обхода» цепи, поэтому ток, «текущий к» лампочке, больше, чем ток, «утекающий» от нее обратно к лампочке. аккумулятор.
«научная модель» – точка зрения, что ток одинаков в обоих проводах.

Ежедневный опыт учащихся с электрическими цепями часто приводит к путанице в мышлении. Студенты, которые знают, что вы можете получить удар электрическим током, если дотронетесь до клемм пустой розетки домашнего освещения, если выключатель включен, поэтому иногда считают, что в розетке есть ток, независимо от того, касаются ли они ее или нет. (Точно так же они могут полагать, что есть ток в любых проводах, подключенных к батарее или розетке, независимо от того, замкнут ли переключатель.)

Некоторые студенты думают, что пластиковая изоляция проводов, используемых в электрических цепях, содержит и направляет электрический ток так же, как водопроводные трубы удерживают и регулируют поток воды.

Исследования: Осборн (1980), Осборн и Фрейберг (1985), Шипстоун (1985), Шипстоун и Ганстон (1985), Уайт и Ганстон (1980)

Научная точка зрения

Термин «электричество» (например, «химия») ) относится к области науки.

Модели играют важную роль, помогая нам понять вещи, которые мы не можем видеть, и поэтому они особенно полезны при попытке разобраться в электрических цепях.Модели ценятся как за их объяснительную способность, так и за их способность к прогнозированию. Однако модели также имеют ограничения.

Модель, используемая сегодня учеными для электрических цепей, использует идею о том, что все вещества содержат электрически заряженные частицы (см. Макроскопические свойства в сравнении с микроскопическими). Согласно этой модели, электрические проводники, такие как металлы, содержат заряженные частицы, которые могут относительно легко перемещаться от атома к атому, тогда как в плохих проводниках, изоляторах, таких как керамика, заряженные частицы перемещать гораздо труднее.

В научной модели электрический ток – это общее движение заряженных частиц в одном направлении. Причина этого движения – источник энергии, такой как батарея, который выталкивает заряженные частицы. Заряженные частицы могут перемещаться только при наличии полного проводящего пути (называемого «контуром» или «петлей») от одного вывода батареи к другому.

Простая электрическая цепь может состоять из батареи (или другого источника энергии), лампочки (или другого устройства, использующего энергию) и проводящих проводов, соединяющих две клеммы батареи с двумя концами лампочки.В научной модели такой простой схемы движущиеся заряженные частицы, которые уже присутствуют в проводах и в нити накала лампочки, являются электронами.

Электроны заряжены отрицательно. Батарея отталкивает электроны в цепи от отрицательной клеммы и тянет их к положительной клемме (см. Электростатика – бесконтактная сила). Любой отдельный электрон перемещается только на небольшое расстояние. (Эти идеи получили дальнейшее развитие в основной идее «Разбираемся с напряжением»).Хотя фактическое направление движения электронов – от отрицательного к положительному полюсу батареи, по историческим причинам обычно описывают направление тока как от положительного к отрицательному полюсу (так называемый “ обычный ток ”). ‘).

Энергия батареи хранится в виде химической энергии (см. Главную идею преобразования энергии). Когда он подключен к полной цепи, электроны перемещаются, и энергия передается от батареи к компонентам цепи.Большая часть энергии передается световому шару (или другому пользователю энергии), где она преобразуется в тепло и свет или в какую-либо другую форму энергии (например, звук в iPod). В соединительных проводах очень небольшое количество преобразуется в тепло.

Напряжение батареи говорит нам, сколько энергии она передает компонентам схемы. Это также говорит нам кое-что о том, насколько сильно батарея подталкивает электроны в цепи: чем больше напряжение, тем больше толчок (см. Идею фокусировки Используя энергию).

Критические идеи обучения

• Электрический ток – это общее движение заряженных частиц в одном направлении.
• Для получения электрического тока необходима непрерывная цепь от одного вывода батареи к другому.
• Электрический ток в цепи передает энергию от батареи к компонентам цепи. В этом процессе ток не «расходуется».
• В большинстве схем движущиеся заряженные частицы представляют собой отрицательно заряженные электроны, которые всегда присутствуют в проводах и других компонентах схемы.
• Батарея выталкивает электроны по цепи.

Исследование: Loughran, Berry & Mulhall (2006)

Количественные подходы к обучению (например, с использованием закона Ома) могут препятствовать развитию концептуального понимания, и их лучше избегать на этом уровне.

Язык, на котором говорят учителя, очень важен. Использование слова «электричество» следует ограничить, поскольку его значение неоднозначно. Говоря о «текущем» токе вместо движения заряженных частиц, можно усилить неверное представление о том, что ток – это то же самое, что и электрический заряд; поскольку «заряд» – это свойство веществ, например масса, лучше называть «заряженные частицы», чем «заряды».

Идея фокуса Введение в научный язык предоставляет дополнительную информацию о развитии научного языка со студентами.

Использование моделей, метафор и аналогий жизненно важно для развития понимания учащимися электрических цепей, потому что для объяснения того, что мы наблюдаем в цепи (например, зажигание лампочки), необходимо использовать научные идеи о вещах, которые мы не можем видеть, например об энергии. и электроны. Поскольку все модели / метафоры / аналогии имеют свои ограничения, важно использовать их множество.Не менее важно четко понимать сходства и различия между любой используемой моделью / метафорой / аналогией и рассматриваемым явлением. Общее ограничение физических моделей (в том числе приведенных ниже) состоит в том, что они подразумевают, что любой заданный электрон перемещается по цепи.

Изучите взаимосвязь между идеями об электричестве и преимуществами и ограничениями моделей в Карты развития концепции – Электричество и магнетизм и модели

Вот некоторые полезные модели и аналогии:

• аналогия велосипедной цепи – это полезно для развития идеи потока энергии, для отличия этого потока энергии от тока и для демонстрации постоянства тока в данной цепи.Движение велосипедной цепи аналогично движению тока в замкнутой цепи. Движущаяся цепь передает энергию от педали (т. Е. «Аккумулятор») к заднему колесу (т. Е. «Компоненты схемы»), где энергия преобразуется. Эта модель имеет лишь ограниченную полезность и требует от учащегося осознать, что заднее колесо – это компонент, выполняющий преобразование энергии.

• модель мармелада – это помогает развить идею о том, что движение электронов в цепи сопровождается передачей энергии.Студенты играют роль «электронов» в цепи. Каждый из них собирает фиксированное количество мармеладов, представляющих энергию, когда они проходят через «батарею», и отдают эту «энергию», когда достигают / проходят через «лампочку». Эти студенческие «электроны» затем возвращаются в «батарею» для получения дополнительной «энергии», что предполагает получение большего количества мармеладов.

Еще одно описание этого вида деятельности представлено в виньетке PEEL. Ролевая игра с мармеладом. Эта модель может быть очень мощной, но важным ограничением является представление энергии как субстанции, а не как изобретенной человеческой конструкции.

• модель веревки – эта модель помогает объяснить, почему в электрической цепи происходит нагрев. Учащиеся образуют круг и свободно держат непрерывную петлю из тонкой веревки горизонтально. Один ученик действует как «батарея» и тянет веревку так, чтобы она скользила через руки других учеников, «компоненты схемы». Студенты чувствуют, как их пальцы нагреваются, поскольку энергия преобразуется, когда веревка тянется студенческой батареей.

Для получения дополнительной информации о развитии идей об энергии см. Фокусную идею Использование энергии.

• модель водяного контура – она ​​часто используется в учебниках, и на первый взгляд кажется моделью, которая легко понятна учащимся; однако важно, чтобы учителя знали о его ограничениях.

В этой модели используется насос для обозначения батареи, турбина для обозначения лампочки и водопроводные трубы для обозначения соединительных проводов. Важно указать учащимся, что этот водяной контур на самом деле отличается от бытового водоснабжения, потому что в противном случае они могут, опираясь на свой повседневный опыт, сделать неправильный вывод, например, что электрический ток может вытекать из проводов контура таким же образом, как и вода может вытечь из труб.

Исследование: Лофран, Берри и Малхолл (2006)

Преподавательская деятельность

Открытое обсуждение через общий опыт

Упражнение POE (прогнозировать-наблюдать-объяснять) – полезный способ начать обсуждение. Дайте ученикам батарейку, лампочку фонарика (или другую лампочку с нитью накала) и соединительный провод. Попросите их угадать, как следует подключить цепь, чтобы лампочка загорелась. Примечание: НЕ предоставляйте патрон лампы. Это должно спровоцировать обсуждение необходимости создания полного контура для тока и пути тока в лампочке.Это задание можно расширить, поощряя студентов использовать другие материалы вместо проводов.

Испытайте некоторые существующие идеи

Ряд POE (Прогноз-Наблюдение-Объяснение) можно построить, изменив элементы существующей схемы и попросив учащихся сделать прогноз и их обоснование этого прогноза. Например, попросите учащихся предсказать изменения, которые могут произойти в яркости лампочки, когда она подключена к батареям с разным напряжением.

Уточняйте и объединяйте идеи для / путем общения с другими

Попросите студентов изучить модели и аналогии для электрических цепей, представленных выше.Студенты должны оценить каждую модель на предмет ее полезности для разъяснения представлений об электрических цепях. Студентов также следует поощрять к выявлению ограничений моделей.

Сосредоточьте внимание студентов на недооцененной детали

Попросите студентов изучить работу фонаря и нарисовать рисунок, чтобы показать путь тока, когда выключатель замкнут. Студенты должны обсудить или написать о том, что, по их мнению, происходит.

Поощряйте студентов определять явления, которые не объясняются (представленной в настоящее время) научной моделью или идеей.

Попросите студентов перечислить особенности электрической цепи, которые объясняются конкретной моделью / метафорой / аналогией, и особенности, которые не объясняются.

Содействовать размышлению и разъяснению существующих идей

Попросите студентов нарисовать концептуальную карту, используя такие термины, как «батарея», «электроны», «энергия», «соединительные провода», «лампочка», «электрический ток».

Изучите электронику с помощью этих 10 простых шагов

Вы хотите изучать электронику, чтобы создавать свои собственные гаджеты?

Существует масса ресурсов по изучению электроники – так с чего же начать?

А что вам собственно нужно?

А в каком порядке?

Если вы не знаете, что вам нужно изучить, вы легко можете потратить много времени на изучение ненужных вещей.

И если вы пропустите некоторые простые, но важные первые шаги, вам придется долго бороться даже с базовыми схемами.

Если ваша цель – создать собственные идеи с помощью электроники, то этот контрольный список для вас.

Хотите, чтобы в этом пошаговом контрольном списке в формате PDF были указаны точные шаги, которые я рекомендую для изучения электроники с нуля?
Щелкните здесь, чтобы загрузить контрольный список сейчас >>

Следуя приведенному ниже контрольному списку, вы быстро наберете скорость, даже если у вас не было предыдущего опыта.

Хотя на выполнение некоторых из этих шагов у вас могут уйти выходные, другие можно сделать менее чем за час – если вы найдете подходящий учебный материал.

Начните с прочтения всех шагов до конца, чтобы получить общее представление.

Затем решите, какой учебный материал вы будете использовать для выполнения каждого шага.

Тогда начни изучать электронику.

Шаг 1. Изучите замкнутый цикл

Если вы не знаете, что нужно для работы схемы, как вы можете построить схемы?

Самое первое, что нужно изучить – это замкнутый цикл.

Важно, чтобы схема работала.

После завершения этого шага вы должны знать, как заставить работать простую схему. И вы сможете исправить одну из самых распространенных ошибок в цепи – отсутствие соединения.

Это простые, но необходимые знания при изучении электроники.

Шаг 2. Получите базовое представление о напряжении, токе и сопротивлении

Ток течет, сопротивление сопротивляется, напряжение подталкивает.

И все они влияют друг на друга.

Это важно знать для правильного изучения электроники.

Разберитесь, как они работают в цепи, и этот шаг у вас получится.

Но нет необходимости углубляться в закон Ома – этому шагу можно научиться с помощью простых мультфильмов.

После завершения этого шага вы сможете взглянуть на очень простую схему и понять, как протекает ток и как напряжение распределяется между компонентами.

Шаг 3. Изучите электронику, построив схемы по принципиальным схемам

Не нужно больше ждать – вы должны начать строить схемы прямо сейчас.Не только потому, что это весело, но и потому, что это то, чему вы хотите научиться, чтобы преуспеть.

Если вы хотите научиться плавать, вы должны заниматься плаванием. То же самое и с электроникой.

После завершения этого шага вы должны знать, как работают принципиальные схемы и как использовать макетную плату для построения из них схем.

Вы можете найти бесплатные принципиальные схемы практически для всего в Интернете – для радиоприемников, MP3-плееров, открывателей гаражей – и теперь вы сможете их построить!

Шаг 4. Получите общее представление об этих компонентах

Наиболее распространенные компоненты, которые вы увидите в начале изучения электроники:

Вы можете быстро получить общее представление о каждом из них, если у вас есть хорошие учебные материалы.

Но обратите внимание на последнее утверждение «пока у вас есть хороший учебный материал» – потому что существует много ужасного учебного материала.

После выполнения этого шага вы должны знать, как эти компоненты работают и что они делают в цепи.

Вы должны уметь смотреть на простую принципиальную схему и думать:

«Ага, вот это схема!».

Шаг 5. Получите опыт использования транзистора в качестве переключателя

Транзистор – самый важный отдельный компонент в электронике.

На предыдущем шаге вы узнали, как это работает. Пришло время использовать это.

Создайте несколько различных схем, в которых транзистор действует как переключатель. Как и схема LDR.

После выполнения этого шага вы должны знать, как управлять такими вещами, как двигатели, зуммеры или огни с помощью транзистора.

И вы должны знать, как использовать транзистор, чтобы определять такие вещи, как температура или свет.

Шаг 6: Научитесь паять

Прототипы, построенные на макете, легко и быстро построить.Но они не выглядят хорошо, и связи могут легко выпасть.

Если вы хотите создавать устройства, которые хорошо выглядят и служат долго, вам нужно паять.

Паять – это весело, и этому легко научиться.

После выполнения этого шага вы должны знать, как сделать хороший паяный шов, чтобы вы могли создавать свои собственные устройства, которые будут хорошо выглядеть и прослужат долгое время.

Шаг 7. Изучение поведения диодов и конденсаторов в цепи

На этом этапе у вас будет хороший фундамент, и вы сможете строить схемы.

Но ваши усилия по изучению электроники не должны останавливаться на достигнутом.

А теперь пора узнать, как работают более сложные схемы.

После выполнения этого шага – если вы видите принципиальную схему с резистором, конденсатором и диодом, соединенными каким-либо образом – вы сможете увидеть, что произойдет с напряжениями и токами при подключении батареи, чтобы вы могли понять что делает схема.

Примечание. Если вы также понимаете, как работает Astable Multivibrator, значит, вы прошли долгий путь.Но не беспокойтесь об этом, большинство объяснений этой схемы ужасны.

Шаг 8: Создание схем с использованием интегральных схем

До сих пор вы использовали отдельные компоненты для построения забавных и простых схем. Но вы по-прежнему ограничены самыми основными функциями.

Как вы можете добавить в свои проекты крутые функции, такие как звук, память, интеллект и многое другое?

Тогда вам нужно научиться использовать интегральные схемы (ИС).

Эти схемы могут выглядеть очень сложными и сложными, но это не так уж и сложно, если вы научитесь правильно их использовать. И это откроет для вас совершенно новый мир!

После выполнения этого шага вы должны знать, как использовать любую интегральную схему.

Шаг 9: Создайте свою собственную печатную плату

На этом этапе вы должны были построить довольно много схем.

И вы можете оказаться немного ограниченными, потому что некоторые схемы, которые вы хотите построить, требуют большого количества подключений.

Чтобы правильно изучить электронику, вам обязательно нужно проделать этот шаг.

Пришло время узнать, как создать свою собственную печатную плату (PCB)!

Спроектировать печатную плату проще, чем вы думаете. А производство печатных плат стало настолько дешевым, что больше нет причин возиться с травлением.

Я создал пошаговое руководство, которое вы можете прочитать в Интернете или загрузить в виде PDF-файла, под названием «Сделайте свою первую печатную плату».

Учебник проведет вас через все шаги. Он показывает вам все, на что вам нужно нажать, чтобы перейти от незнания к созданию собственной печатной платы.

И вам не нужно разбираться в схеме, чтобы ее построить. Не стесняйтесь найти классную схему для сборки из любого места в Интернете и спроектировать для нее свою собственную печатную плату.

После завершения этого шага вы должны знать, как спроектировать печатную плату на компьютере и как заказать дешевые прототипы печатной платы в Интернете.

Шаг 10: Научитесь использовать микроконтроллеры в своих проектах

С интегральными схемами и вашим собственным дизайном печатной платы вы можете многое.

Но все же, если вы действительно хотите свободно создавать все, что хотите, вам нужно научиться использовать микроконтроллеры. Это действительно выведет ваши проекты на новый уровень.

Научитесь использовать микроконтроллер, и вы сможете создавать расширенные функциональные возможности с помощью нескольких строк кода вместо того, чтобы использовать огромную схему компонентов, чтобы делать то же самое.

После завершения этого шага вы должны знать, как использовать микроконтроллер в проекте, и вы будете знать, где найти информацию, чтобы узнать больше.

Хотите, чтобы в этом пошаговом контрольном списке в формате PDF были указаны точные шаги, которые я рекомендую для изучения электроники с нуля?
Щелкните здесь, чтобы загрузить контрольный список сейчас >>

Нужна помощь по любому из шагов?

С помощью этого контрольного списка вы можете самостоятельно изучить электронику. Вы можете найти свои собственные учебные материалы где угодно.

Вы можете найти информацию в книгах, статьях и курсах, которые помогут вам в вашем путешествии.

Я рекомендую найти кого-то, у кого стиль преподавания вам нравится, и избегать тех, кто преподает так, как вам не нравится.

Мне нравится преподавать просто и практично. Я стараюсь объяснять вещи как можно проще, чтобы это мог понять даже ребенок. Кстати, я также написал «Электронику для детей» – книгу по электронике для детей.

Если вам нравится мой стиль преподавания, вы можете изучить все эти шаги и многое другое – и стать частью сообщества, полного энтузиазма изучающих электронику, присоединившись к моему членскому сайту Ohmify.

.