Список электронных компонентов

Если вы думаете о создании проекта по электронике, вам необходимо понимать основные электронные компоненты и их функции. Некоторыми из компонентов, с которыми вы, вероятно, столкнетесь, являются резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности, транзисторы, двигатели и диоды. Вы также, вероятно, будете работать с основными строительными блоками, такими как провода, макеты, на которых вы можете создавать свои проекты, и батареи для обеспечения питания. Если вы только начинаете знакомиться с электроникой, поищите учебные пособия в Интернете; они обычно начинаются со списка электронных компонентов, так же как рецепты начинаются со списка ингредиентов.

Электронные компоненты и их использование

Когда вы открываете современные электронные устройства, вы часто видите микросхемы интегральных схем, которые выглядят как черные ящики, установленные на печатных платах. Невооруженным глазом невозможно сказать, какие электронные компоненты находятся внутри этих микросхем, но они содержат миниатюрные версии многих из тех же компонентов, которые вы можете использовать для создания и прототипирования своих собственных проектов.

По сути, электроника вращается вокруг потока микроскопических частиц, называемых электронами, через созданные человеком схемы, где их энергия используется для выполнения полезных вещей, таких как выделение тепла, излучение света, перемещение объектов или выполнение вычислений. Существуют различные компоненты, чтобы контролировать, когда и куда текут электроны, или использовать их энергию для различных задач.

Некоторые из компонентов, с которыми вы столкнетесь в электронике, включают резисторы, которые сдерживают поток электричества; катушки индуктивности и конденсаторы, хранящие энергию; реле и транзисторы, которые являются типами электронных переключателей; и диоды, пропускающие ток только в одном направлении. Вы также столкнетесь с различными устройствами, позволяющими электрической цепи взаимодействовать с окружающим миром. К ним относятся датчики, которые позволяют схемам реагировать на условия окружающего мира; двигатели, преобразующие электрическую энергию в механическую; а также светодиоды и лампочки, которые используют электричество для излучения света.

Электрические цепи часто рисуются с помощью диаграмм, известных как схемы, которые используют стандартные символы и обозначения для указания типов компонентов, которые должны быть включены. Научиться читать схемы полезно, если вы хотите создавать электронные устройства или понимать, как они работают.

Что делают резисторы

Как следует из названия, резисторы противостоять потоку электричества. Их можно использовать для ограничения количества энергии, подаваемой на другие компоненты, до уровня, который является безопасным и не повреждает другое оборудование в цепи. Обычно они превращают электрическую энергию в тепловую, поэтому вы можете заметить, что резистор нагревается по мере его использования.

Сопротивление резистора измеряется в Омах. . Когда вы покупаете резисторы, вы указываете желаемое сопротивление, и если вам нужно узнать сопротивление резистора в вашей коллекции, вы обычно можете найти его, взглянув на цветные полосы, напечатанные на его поверхности. Запомните, что обозначают разные цвета, или посмотрите на онлайн-диаграмму.

Большинство резисторов также указывают номинальную мощность в ваттах. , что указывает, сколько электроэнергии можно безопасно пропустить через них. Не превышайте это число, иначе вы можете повредить резистор или даже вызвать пожар.

Некоторые резисторы представляют собой переменные резисторы, которые можно отрегулировать, чтобы обеспечить большее или меньшее сопротивление. Циферблаты на традиционных радиоприемниках обычно управляют переменными резисторами.

Как работают конденсаторы и катушки индуктивности

Конденсаторы и катушки индуктивности используются для накопления энергии в электрической цепи. конденсатор обычно состоит из двух металлических пластин, расположенных очень близко друг к другу, но не соприкасающихся. Когда через конденсатор проходит электрический ток, электроны накапливаются на одной из двух пластин, а другая пластина обедняется электронами. Когда это возможно, электроны устремляются к балансу между двумя пластинами, а их накопленная энергия используется где-то в цепи.

Конденсаторы можно использовать для хранения энергии, когда требуется быстрый всплеск мощности, например, для создания яркой вспышки в камере. Их также можно использовать для балансировки колебаний энергии из других источников, таких как батареи или настенные розетки. Будьте осторожны при работе с мощными конденсаторами; если вы прикоснетесь к заряженному, вас может ударить током, если накопленная энергия пройдет через ваше тело.

Индукторы накапливать энергию с помощью магнитного поля. Обычно они состоят из крошечных проводов, скрученных в катушку, форма которой удобна для создания такого поля. Они, естественно, сопротивляются изменениям величины протекающего через них электрического тока, что можно использовать для фильтрации помех в электрических цепях, таких как колебания напряжения питания или помехи в радиосигнале.

Способность конденсатора накапливать энергию или емкость. , измеряется в единицах, называемых фарадами. , в то время как способность индуктора делать это называется индуктивностью и единицы измерения, называемые генри .

Реле, транзисторы и электронные лампы

Часто вы хотите использовать одну часть цепи, чтобы контролировать, может ли электричество проходить через другую часть цепи. Например, вы можете захотеть использовать датчик тепла или света для включения или выключения сигнальной лампы в определенных ситуациях или отобразить выходные данные на экране в зависимости от результатов расчета.

Точно так же, как вы можете включить или выключить свет с помощью механического выключателя, вы можете сделать это с помощью электрического выключателя. Один из простейших типов электрических переключателей называется электромеханическим реле. . Он использует электромагнит, который генерирует магнитное поле, когда через него проходит ток, чтобы размыкать или замыкать переключатель. Подача электричества на магнит открывает или закрывает путь для электричества в другом месте цепи.

Транзисторы служат той же цели, за исключением того, что они работают не на основе электромагнитов, а на основе химических и физических свойств на микроскопическом уровне материалов, используемых для их изготовления. Транзисторы можно использовать как переключатели для размыкания или замыкания цепи в зависимости от напряжения, приложенного к определенному месту, или использовать в качестве усилителей, по существу заменяя небольшое приложение электрического тока большим, пропорциональным.

Транзисторы повсеместно используются в современной электронике и являются одним из основных строительных блоков современных вычислительных устройств. До того, как они были изобретены и усовершенствованы, вместо них использовались устройства, называемые вакуумными трубками. Вакуумные трубки намного крупнее, дороже и менее надежны, чем транзисторы.

Одно из самых известных наблюдений за развитием современных технологий называется Закон Мура. , названный в честь соучредителя Intel Гордона Мура, который заметил, что примерно каждые 18 месяцев количество транзисторов, которые инженеры могут разместить на компьютерном чипе определенного размера, удваивается, а затраты сокращаются вдвое.

Устройства ввода и вывода

Электрические цепи в конечном счете полезны только для их взаимодействия с внешним миром. Электронные устройства помогают нам общаться, генерировать свет в темноте, нагревать, когда холодно, и перемещать вещи с места на место. Мы также часто хотим, чтобы они реагировали на изменения в своей среде без необходимости человеку поворачивать ручку или переключать переключатель.

Лампочки и светоизлучающие диоды или светодиоды , являются двумя общими компонентами для преобразования электрической энергии в свет. Светодиоды часто более эффективны, чем лампочки, потому что они выделяют меньше тепла и служат дольше. Вы можете купить лампочки и светодиоды, которые излучают необходимое количество света нужного вам цвета.

Электрические двигатели используются для преобразования электрической энергии в механическую. Они распространены во всем, от детских игрушек до электромобилей. В большинстве случаев для вращения вращающегося объекта используются электромагниты.

Широкий выбор электронных датчиков также доступен для изменения потока электричества в цепи в зависимости от различных обстоятельств. Микрофоны преобразуют механическую энергию звука в электрическую энергию, световые датчики генерируют электрическую энергию или пропускают ток при наличии света, а датчики других типов воздействуют на цепи в зависимости от влажности, тепла или других факторов окружающей среды.