Oporniki, czyli inaczej zwane rezystory, to podstawowe elementy układów elektronicznych, lecz co tak właściwie robi rezystor?
Każdy z pewnością odpowie, że ogranicza prąd płynący w układzie elektrycznym, przy niezmiennym napięciu. Jest to oczywiście prawda, lecz dla początkujących hobbystów, ta zasada może być niezrozumiała, bo przeczyłaby prawom fizyki, a dokładniej zasadzie zachowania energii.
Jakie zadanie ma rezystor?
Rezystor tak naprawdę nie ogranicza prądu, lecz zamienia energię elektryczną na energię cieplną. Na poniższym obrazku można zauważyć jak prosto działa opisywane dzisiaj urządzenie. Napięcie próbuje "przecisnąć" jak najwięcej prądu przez rezystor, co jest ograniczane przez jego opór.
Jak rozpoznać rezystor?
Następnym pytaniem jakie możemy usłyszeć jest to, jak rozpoznać odpowiedni rezystor, z wielu elementów. Odpowiedź jest prosta, jest to po pierwsze element dwunóżkowy, a po drugie ma nadrukowany kod barwny, który można odczytać z tablicy poniżej lub na stronie takiej jak ta Odczytywanie rezystorów
Ważną informacją jest to, że rezystor nie zmienia swoich właściwości przy zmianie polaryzacji, przez co nie musimy uważać przy zmianie uszkodzonego rezystora na nowy, aby odpowiednio wlutować go, bo i tak będzie pełnił swoją rolę.
Co to jest dławik i jakie ma zadanie?
Cewki w układach elektronicznych mają bardzo ważną rolę, lecz są często niezauważane. Jest to spowodowane tym, że w przeciwieństwie do rezystorów, nie można zobaczyć ich zasady działania. W praktyce służą do filtracji napięć przemiennych z układów DC oraz do wygenerowania napięcia na zaciskach po odłączeniu zasilania.
Jakie zadanie ma cewka w układzie?
Pierwszą zadaniem jest filtracja napięć przemiennych. Z powodu tej charakterystyki działania cewkę nazywa się także dławikiem.
Dławik to nic innego jak drut nawinięty spiralnie. Czasami wewnątrz niego może znajdować się rdzeń magnetyczny, powietrze lub karkas (element papierowy lub z tworzywa sztucznego).
Parametry elektryczne dławików
Podstawowymi parametrami cewek są indukcyjność oraz prąd maksymalny. Są to parametry zależne od siebie, gdyż im większa jest indukcyjność, tym mniejszy jest prąd maksymalny (jest to spowodowane tym, że dla cewek o dużej indukcyjności potrzebna jest duża liczba zwojów cienkiego drutu).
W układach elektronicznych zależy nam na dużej indukcyjności cewek, bo im większa indukcyjność, tym lepsza filtracja napięć zmiennych, kosztem prądu płynącego w układzie (trzeba zastosować odpowiednie rezystory).
Miejsce dławików w układzie
Cewki muszą być zamontowane szeregowo, aby spełniały swoją funkcję, jaką jest filtracja napięć przemiennych. Lecz jak to naprawdę działa?
Dławik wpinany jest w układ szeregowo, żeby prąd "nie wybrał sobie łatwiejszej drogi"(cewka ma swoją oporność większą niż przewody). W takim przypadku cały prąd musi przepłynąć przez dławik. Cewka nie stanowi dużego oporu dla prądu stałego, ale dla prąd przemiennego jest dużą przeszkodą, co sprawia, że napięcia przemienne nie potrafią przedostać się do układu, a jeśli się przedostaną to są niwelowane przez kondensatory.
Kondensator - co to takiego?
Ten element ma zasadę działania podobną do akumulatora w samochodzie, bo magazynuje energię podczas normalnej pracy układu i oddaje ją, kiedy następuje spadek napięcia w obwodzie zasilania, z tym, że taki cykl pracy może nastąpić kilkadziesiąt lub więcej razy w ciągu sekundy. Dzięki tej właściwości, często stosuje się określenie, że kondensatory filtrują zasilanie.
Budowa kondensatorów
Najłatwiej ją opisać na przykładzie kondensatora elektrolitycznego. Są to 2 okładki: jedna posiada elektrodę metalową, a druga elektrolitową. Pomiędzy nimi znajdują się warstwy dielektryka (np. papieru nasączonego elektrolitem). To właśnie na dielektryku gromadzą się ładunki elektryczne. Wszystko zamknięte jest w aluminiowej obudowie, uszczelnionej gumowym korkiem
Podział kondensatorów
Kondensatory dzieli się na 2 podstawowe rodzaje, a mianowicie na kondensatory biegunowe(spolaryzowane) i bezbiegunowe(niespolaryzowane). Ten podział jest szczególnie ważny, kiedy musimy podłączyć kondensator do obwodu.
Kondensatory bezbiegunowe
Kondensatory bezbiegunowe to m.in. kondensatory poliestrowe, polipropylenowe i ceramiczne. Są one o tyle łatwe w montażu, że nie ma znaczenia ich biegunowość. Można je bez obaw wpinać w układ, bez obawy o ich uszkodzenie.
Kondensatory biegunowe
Inaczej sprawa wygląda przy drugiej grupie. Zaliczają się do niej popularne kondensatory elektrolityczne. Wpinając je do obwodu, należy pamiętać, aby odpowiednio podłączyć nóżki do układu. W starszych kondensatorach biegunowych opisana jest nóżka, którą należy podłączyć do masy układu(minusa z zasilacza), w nowszych jest pewne ułatwienie, bo biegunowość można rozpoznać po długości nóżek(dłuższa to plus, a krótsza to minus).
Nie należy ignorować powyższej zasady, bo w najlepszym przypadku możemy uszkodzić kondensator, ale może także dojść do zwarcia, a w konsekwencji do wybuchu elementu.
Włączanie kondensatorów do układu
Należy jeszcze wspomnieć, o tym, że kondensatory wpina się do układu równolegle (w przypadku, jeśli zależy nam na filtracji napięć zmiennych z układów o zasilaniu napięciem stałym)
Jeśli macie jakieś pytanie w tym temacie śmiało piszcie w komentarzach. Postaramy się na nie odpowiedzieć jak najbardziej szczegółowo.
Zapraszamy także do innych naszych artykułów.
Autor:
Marek Beer
