| Zajęcia 2. Elementy obwodu elektrycznego | ||||||||||||
|
1. Rezystory to elementy, które realizują określoną wartość rezystancji. Stanowią one opór przepływowi prądu (stałego i przemiennego) i stosuje się je przeważnie w celu ustalenia wartości prądów lub podziału napięć. Oprócz rezystorów stałych stosuje się również rezystory zmienne - potencjometry, które posiadają, w odróżnieniu od rezystora stałego, trzy wyprowadzenia (trzecie to suwak).  W celu uzyskania żądanej wartości rezystancji rezystory można łączyć szeregowo bądź równolegle. Przy szeregowym połączeniu rezystorów wypadkowa wartość rezystancji wyraża się sumą poszczególnych rezystorów składowych.  Obliczanie wartości wypadkowej rezystancji równoległego połączenia rezystorów odbywa się przez sumowanie odwrotności rezystancji poszczególnych rezystorów. 
2. Kondensatory są elementami służącymi do gromadzenia ładunków elektrycznych. Składają się one z dwóch odizolowanych od siebie płytek metalowych lub warstw zwiniętej warstwy folii.  Kondensator w obwodzie prądu stałego stanowi przerwę, zaś w obwodzie prądu przemiennego przedstawia sobą opór pojemnościowy - reaktancję pojemnościową.  Kondensatory mogą być łączone szeregowo bądź równolegle (podobnie jak rezystory - również w sposób mieszany). Zależność na wypadkową pojemność jest odwrotna niż w przypadku łączenia rezystorów: 1/C = 1/Cl + 1/C2 + ... lub C = Cl * C2 / Cl + C2 Przy połączeniu równoległym wartości pojemności sumują się: C = Cl + C2 + ... W obwodzie prądu stałego przez kondensator przepływa prąd tylko w pierwszej chwili po włączeniu (w normalnych warunkach nie przepływa). W przypadku prądu przemiennego następuje przepływ prądu uzależniony od częstotliwości oraz pojemności (od reaktancji pojemnościowej). Kondensatory możemy podzielić na stałe, których pojemność ma określoną wartość, i na zmienne, umożliwiające płynną zmianę wartości pojemności. Kondensatory elektrolityczne mają zaznaczoną polaryzację (nie jest obojętne, gdzie "+" a gdzie "-") i wykonuje się je na większe wartości pojemności (od około 1 [nF] do około 1O [uF]). Stosuje się je zazwyczaj w filtrach prostowników sieciowych. Kondensatory zmienne mają możliwość zmiany pojemności (od koło 1 [pF] do około 1 [nF]) i są stosowane we wszelkich obwodach rezonansowych w.cz.  Parametrem określającym kondensatora jest jego dobroć  Pojemność Pojemność C jest to zdolność do gromadzenia ładunków elektrycznych. C = Q / E Q - ładunek elektryczny, którego jednostką jest kulomb [C] C - pojemność, której jednostką jest farad [F] E - potencjał, którego jednostką jest wolt [V]
3. Cewki są to elementy indukcyjne wchodzące w skład obwodu rezonansowego. W zależności od budowy cewki dzielimy na: - rdzeniowe (z rdzeniami blaszanymi dławiki i transformatory m.cz.; z rdzeniami ferrytowymi - cewki w.cz.); - bezrdzeniowe (transformatory w.cz., dławiki w.cz.).  Poprzez regulację rdzenia uzyskuje się zmianę indukcyjności, a tym samym częstotliwości obwodu rezonansowego. Przy cewkach połączonych szeregowo wypadkowa indukcyjność cewki sumuje się, zaś przy równoległym sumuje się odwrotności ich indukcyjności (podobnie jak w przypadku rezystorów). Natężenie prądu w obwodzie z indukcyjnością wyznacza się z prawa Ohma  Indukcyjność to zdolność przewodnika (cewki) do wytwarzania SEM samoindukcji. Jednostką indukcyjności jest henr [H]. Wartość siły elektromotorycznej indukowanej w cewce można obliczyć ze wzoru:  4. Transformatory są to elementy indukcyjne zawierające co najmniej dwie cewki sprzężone indukcyjnie (magnetycznie). W celu zwiększenia indukcji (mniejszego rozproszenia linii sił pola na przestrzeni zewnętrznej) uzwojenie pierwotne nawija się na rdzeń.  Jeżeli w jednym z uzwojeń (pierwotnym) przepływa prąd przemienny, to poprzez zmienne pole magnetyczne indukuje w drugim uzwojeniu (wtórnym) prąd o napięciu: U2 = U1 * n2 / nl gdzie U1 - napięcie na uzwojeniu pierwotnym U2 - napięcie na uzwojeniu wtórnym nl - liczba zwojów uzwojenia pierwotnego n2 - liczba zwojów uzwojenia wtórnego Ważną cechą transformatora jest przenoszenie impedancji obciążenia do obwodu pierwotnego z kwadratem przekładni Zwe = pkw * Zobc Ta właściwość jest wykorzystywana w dopasowaniach impedancji układów (impedancja źródła do impedancji obciążenia). 5. Diody to najprostsze przyrządy półprzewodnikowe powstałe poprzez złączenie półprzewodników typu p i typu n, w których występują oba rodzaje nośników: elektrony i dziury. Ważną właściwością diody półprzewodnikowej jest przewodzenie prądu tylko w jednym kierunku: od plusa (obszaru diody typu p - anody) do minusa (obszaru typu n - katody). Ta właściwość jest wykorzystywana do prostowania napięcia przemiennego we wszystkich zakresach częstotliwości.
Aą to płynnie sterowane elementy półprzewodnikowe, czyli takie, w których za pomocą prądu lub napięcia na wejściu można otrzymywać odpowiednie zmiany prądu lub napięcia na wyjściu (bipolarne lub unipolarne). Tranzystory bipolarne posiadają dwa złącza p-n w konfiguracji p-n-p lub np-n (czyli dwie przeciwsobnie połączone diody). Obszary skrajne kolektora (C) i emitera (E) o jednakowym typie przewodnictwa rozdzielone są cienkim obszarem bazy (B). Prąd główny w tranzystorze płynie przez emiter i kolektor sterowany prądem bazy. Wzmocnienie tranzystora polega na przepływie dużego prądu kolektora pod wpływem małego prądu bazy.
to złożone struktury półprzewodnikowe, gdzie na jednej płytce, w wyniku odpowiedniego procesu technologicznego, jest umieszczonych wiele tranzystorów, diod, rezystorów i kondensatorów, tworzących cały układ elektroniczny (lub jego część). Główny podział układów scalonych rozgranicza układy scalone analogowe i cyfrowe. Układy scalone analogowe (monolityczne, hybrydowe) są przeznaczone do wzmacniania bądź przemiany sygnałów elektrycznych ciągłych. Do tej grupy są zaliczane wzmacniacze operacyjne, wzmacniacze mocy m.cz., wzmacniacze p.cz., kompletne odbiorniki FM, jak również pełniące wiele funkcji układy specjalizowane. Układy scalone cyfrowe są przeznaczone do przetwarzania sygnałów cyfrowych, a więc charakteryzujących się dwoma stanami logicznymi ("1" lub "0"). Inne elementy elektroniczne 8. Tyrystory to przyrządy półprzewodnikowe przeznaczone do pracy w charakterze sterowanego wyłącznika. Zawierają trzy elektrody: bramkę G, katodę K i anodę A. 9. Wskaźniki LCD Wskaźniki ciekłokrystaliczne LCD to elementy wykorzystujące własności optyczne ciekłych kryształów. Pod wpływem doprowadzonego pola elektrycznego zmieniają się w nich własności optyczne, powodując wyświetlanie odpowiednich segmentów imitujących cyfry czy litery. 10. Elementy piezoceramiczne (rezonatory kwarcowe, rezonatory piezoceramiczne) to elementy, w skład których wchodzą kryształy kwarcu czy materiały ceramiczne, mają bezpośrednie powiązanie parametrów elektrycznych i mechanicznych. Wykazują one bardzo silne właściwości rezonansowe. Przyłożenie do ich elektrod napięcia zmiennego o częstotliwości równej lub zbliżonej do częstotliwości rezonansu elektromechanicznego materiału powoduje wprawienie rezonatora w drgania o bardzo stabilnej częstotliwości. Z tego też powodu są one wykorzystane do stabilizacji częstotliwości generatora czy do wykonania selektywnych filtrów pośredniej częstotliwości. 11. Przetworniki elektroakustyczne to mikrofony, słuchawki, głośniki. Mikrofony służą do zamiany energii fal dźwiękowych na napięcie prądu elektrycznego. W zależności od konstrukcji dzielimy je na mikrofony magnetoelektryczne oraz pojemnościowe. 12. Głośniki, słuchawki służą do zamiany energii elektrycznej prądu zmiennego na sygnały akustyczne, które są promieniowane w przestrzeń, a następnie rejestrowane przez ucho. W radiokomunikacji spotyka się najczęściej głośniki (słuchawki) magnetoelektryczne. 13. Lampy elektronowe (diody, triody, pentody) to lampy próżniowe, w których wykorzystano zjawisko przewodzenia jednokierunkowego, unoszenia elektronów od katody do anody. Najprostsza lampa to dioda; zawiera ona katodę i anodę. Po wprowadzeniu dodatkowych elektrod (siatek) do sterowania ruchem elektronów, a tym samym i prądu, powstały lampy kilkuelektrodowe: trioda (1 siatka), tetroda (2 siatki), pentoda (3 siatki).
| ||||||||||||
Oporniki zostały połączone wg. ponizszego schematu. Oblicz całkowitą oporność układu.
Oporniki zostały połączone wg. ponizszego schematu. Oblicz całkowitą oporność układu.
Pełny program kursu