Podstawy

Jak zacząć?

Sporo ludzi odpuszcza sobie kilkanaście minut po zadaniu tego pytania. Pewnie dlatego, że po wpisaniu w google hasła: "elektronika dla początkujących" zalewają ich tysiące wyników złożonych głównie z pozornie losowych ciągów liter i cyfr - są to z reguły kody robocze podzespołów wykorzystywanych w układach, czyli najgroźniej wyglądająca rzecz :)

Więc jak się do tego zabrać?
1. Zaznajomić się z podstawowymi wzorami fizycznymi związanymi z prądem. Szczególnie ważne jest prawo Ohma.
2. Poznać działanie podstawowych elementów. Są to przyciski, przełączniki, oporniki (rezystory), różne rodzaje kondensatorów, diody i oczywiście tranzystory. Chwilowo łatwizna.
3. Zdobyć tak zwaną płytkę stykową. Pozwala ona na składanie prototypów układów bez lutowania - czyli elementy nadają się do ponownego wykorzystania i nie są w żaden sposób niszczone.(chyba że się coś spali)
4. Zbudować kilka podstawowych układów - tranzystor zapalający lampkę, poeksperymentować z diodami prostowniczymi, LEDami, opornikami itd.
5. Teraz coś strasznego :) Czas zapoznać się z prostym mikrokontrolerem!

Jesteś tam jeszcze? Tak? To zaczynamy.

Oto prawo Ohma : R = U/I*
R- opór (rezystancja)
U- napięcie (w Voltach)
I- natężenie (w Amperach)

Czym jest opór? Wyobraź sobie prosty układ hydrauliczny. Dwa zbiorniki wody : jeden położony wyżej a jeden niżej i połączone ze sobą zaworem.
Korzystając z zachodzących w takim układzie zjawisk można stosunkowo prosto wyjaśnić podstawowe właściwości prądu elektrycznego.

Uproszczona definicja prądu elektrycznego: uporządkowany i jednostajny przepływ jednoimiennych ładunków w jednym kierunku.

Skorzystam teraz z naszego układu zbiorników.
Załóżmy, że ten położony niżej jest pusty, a ten wyżej pełny wody. Rura która je łączy ma średnicę dna zbiornika i jedyne co powstrzymuje jej przepływ to zawór.
Teraz omówię kilka sytuacji:

1. Zawór całkowicie odkręcony: woda płynie wartkim strumieniem, nic jej nie hamuje i nie ogranicza przepływu. Górny zbiornik niemal natychmiast się opróżnia i przelewa do drugiego.

2. Zawór połowicznie odkręcony: woda płynie lecz dużo wolniej. Jej przepływ jest bardziej kontrolowany i spokojniejszy.

3. Zawór odkręcony w 10% : woda płynie powoli, jednostajnym strumieniem i spokojnie napełnia położony niżej zbiornik.

Teraz pokażę, gdzie w tym jest analogia do układu elektrycznego.

Zawór to po prostu opornik, im bardziej przykręcony tym większy opór, im mniej tym opór jest mniejszy. Woda przelewająca się między zbiornikami to przepływające ładunki a różnica wysokości między nimi to różnica potencjałów (napięcie).

Teraz prościej mi będzie objaśnić działanie tych elementów.
Opornik służy do ograniczenia przepływu prądu w sytuacjach kiedy zbyt mocny prąd doprowadziłby do spalenia zasilanego elementu lub jego nieprawidłowego działania.
Prąd płynie zawsze od + do -.
Jeżeli między + i - nie ma żadnego oporu, który ograniczyłby przepływ prądu to mamy do czynienia ze zwarciem.
Niekontrolowany przepływ ładunków powoduje wówczas wydzielenie się olbrzymich ilości energii cieplnej w krótkim czasie i spalenie układów. W ŻADNYM WYPADKU NIE NALEŻY DOPUŚCIĆ DO ZWARCIA. Trzeba zawsze izolować przewody w budowanych układach. Z pomocą przychodzą nam rurki termokurczliwe i taśma izolacyjna.

To koniec pierwszej części :) Zapraszam do przeczytania kolejnej.