electronica, microcontrollere PIC, ARDUINO si NETDUINO: iulie 2018

vineri, 27 iulie 2018

ELECTRONICĂ - Interschimbarea componentelor în circuite serie

Dacă avem un circuit serie în care componentele sunt conectate într-un mod mai greu de analizat, putem rearanja aceste componente fără să afectăm funcționalitatea circuitului iar analiza lui să fie mai ușoară.

Exemplu :Simplificați circuitul din figura următoare astfel să aveți o singură sursă de tensiune și patru rezistori în serie, apoi determinați direcția și valoarea curentului din circuit.

$E_{T}=7V - 2V = 5V$ (polaritatea sursei de 7V adică $E_{2}+E_{3}$ )

$R_{T}=R_{1}+R_{2}+R_{3}+R_{4} = 10\Omega$

$E_{T}=R_{T}\times I \Rightarrow I=\frac{E_{T}}{R_{T}}=\frac{5 V}{10\Omega }=0,5A$

ELECTRONICA - Gruparea serie a surselor de tensiune

Dacă un circuit are mai mult de o sursă de tensiune conectată în serie atunci sursele de tensiune pot fi înlocuite cu una singură.
La conectarea serie a surselor de tensiune trebuie să ținem cont de polaritate, astfel încât tensiunea echivalentă poate fi suma surselor de tensiune și / sau diferența lor.
Caz 1.

$E_{T}=E_{1}+E_{2}+E_{3}+...+E_{n}$

$E_{T}=E_{1}+E_{2}+E_{3}+E_{4}=15V$

Caz 2.Când polaritățile surselor de tensiune nu sunt în aceiași direcție. În acest caz sursa de tensiune echivalentă va fi suma surselor de tensiune cu aceiași direcție minus suma surselor de tensiune cu direcție opusă. Polaritatea sursei de tensiune echivalentă va fi aceiași cu sursa cea mai mare ca valoare.

în figura de mai sus avem 4 surse de tensiune : $E_{1}, E_{2}, E_{3}, E_{4}$ . Le-am grupat astfel: $E_{1}$ cu $E_{4}$ și $E_{2}$ cu $E_{3}$ obținând următoarele valori: 2V+4V=6V = $E_{T_{1}}$ și 3V + 6V = 9V = $E_{T_{2}}$ . Observăm ca cele două surse de tensiune $E_{T_{1}}$ și $E_{T_{2}}$ nu sunt în aceiași direcție rezultând sursa de tensiune echivalentă ca fiind $E_{T}=E_{T_{2}}-E_{T_{1}}= 9V - 6V = 3V$ având polaritatea lui $E_{T_{2}}$ ( pentru că are cea mai mare valoare).

joi, 26 iulie 2018

Circuite serie ( Gruparea în serie a rezistoarelor )

Un circuit electric este o combinație de un număr de surse și consumatori conectate într-o manieră oarecare. Circuitul electric poate fi simpli, un circuit constând dintr-un bec și o baterie, sau poate fi complex, un circuit dintr-un televizor sau calculator. Oricât de complex sau complicat ar fi circuitul acesta se supune unor reguli simple într-o manieră predictibilă. Odată ce regulile sunt înțelese bine orice circuit poate fi analizat.

Toate circuitele electrice/electronice îți obțin energia de la o sursă de curent continuu ( D.C.) sau de la o sursă de curent alternativ ( A.C ). Pornind de la această afirmație putem spune că avem două feluri de circuite: de curent alternativ și de curent continuu , asta din punct de vedere al sursei de alimentare. Între ele sunt diferențe fundamentale dar legile, teoremele și regulile pe care le știm pentru circuite de curent alternativ ( A.C ) sunt valabile și pentru circuite de curent continuu ( D.C ).

Circuite serie

Două elemente sunt în serie dacă sunt conectate într-un singur punct. Un circuit serie este construit din conectarea diverselor elemente de circuit în serie ca în figura următoare:

În acest circuit curentul I părăsește terminalul + ( plus ) al sursei E, trece prin rezistoarele R_1,2,3 și se întoarce la terminalul – (minus ) al sursei E.

În circuitul din figura alăturată se observă că sursa de tensiune este legată în serie cu R₁ , R₁ este în serie cu R₂ , R₂ este în serie cu R₃ , R₃ este în serie cu E.

Examinând mai atent acest circuit observăm că I ( curentul ) nu părăsește această conexiune, rezultând următoarea observație :

Într-un circuit serie curentul este același în orice punct.

Gruparea rezistoarelor în serie

Aproape orice circuit mai complicat se poate simplifica. Vom analiza cum putem simplifica un circuit constând dintr-o sursă de tensiune în serie cu câțiva rezistori.

Două sau mai multe rezistoare sunt conectate în serie dacă sunt plasate pe aceiași ramură de rețea iar între ele nu sunt noduri de rețea.

Am văzut în capitolele precedente câteva legi și anume Kirchhoff și Ohm.

În figura noastră de mai sus, avem un circuit închis în care sursa de tensiune va genera un curent I prin întreg circuit. Acest curent în schimb va produce o cădere de tensiune pe fiecare rezistor în parte.

Aplicând teorema lui Kirchhoff ( teorema căderilor de tensiune ) vom avea :

Dacă substituim , R1+R2+R3 = RT , RT = rezistența echivalentă , schema se va transforma în :

Ex: Determinați rezistența totală pentru următoarele figuri:

Să luăm următoarea schemă:

Exemplu:

Determinați:

a. Rezistența totală

b. Curentul ce circulă prin circuit, I.

c. Căderea de tensiune de pe fiecare rezistor

d. Puterea disipată de fiecare rezistor

e. Puterea livrată de sursa de tensiune

f. Verificați dacă suma puterilor disipată de fiecare rezistor este egală cu puterea livrată de sursa de tensiune.

Exemplu:

vineri, 13 iulie 2018

Marcarea rezistoarelor

Valoarea rezistoarelor este foarte largă, de la mΩ ( mili-Ohmi) la milioane de ohmi, de aceea nu este practic să avem toate valorile posibile, de ex: 1Ω, 2Ω, 3Ω, 4Ω,…etc, deoarece zeci de milioane de rezistori vor trebui să existe pentru a acoperii toate valorile posibile. În schimb rezistoarele sunt produse cu așa zisele valori preferate. Aceste valori sunt scrise pe corpul rezistoarelor sub formă de cod al culorilor, combinații de cifre și litere.

Valoarea rezistenței, toleranța și puterea sunt în general scrise pe corpul rezistorului sub formă de numere și/sau litere când corpul rezistorului este îndeajuns de mare ( rezistorii de mare putere ), iar când acesta este mic se preferă o altă formă.

O primă formă este marcarea prin culori ( benzi de culori ) denumit CODUL CULORILOR.

1. Marcarea prin codul culorilor

Aceasta constă dintr-un set individual de benzi ( linii ) colorate reprezentând fiecare digit al valorii rezistorului.

Marcarea aceasta se va citi întotdeauna de la stânga la dreapta, începând cu banda ( inelul ) cel mai apropiată de unul din terminale. Dacă benzile sunt poziționate pe mijlocul rezistorului, pentru a se determina care este prima bandă se face o măsurare a rezistenței cu ohm-metrul sau multimetrul.

Prima bandă nu poate avea culoarea: auriu, negru sau argintiu.

În următoarea figură vă prezint tabelul cu valorile culorilor:

- Rezistor cu 3 benzi.

- Banda 1 = prima cifră a valorii

- Banda 2 = a doua cifră a valorii

- Banda 3 = coeficientul de multiplicare

Toleranța la aceste tipuri de rezistoare este 20%.

- Rezistor cu 4 benzi.

- Banda 1 = prima cifră a valorii

- Banda 2 = a doua cifră a valorii

- Banda 3 = coeficientul de multiplicare.

- Banda 4 = toletanta

- Rezistor cu 5 benzi.

- Banda 1 = prima cifră a valorii

- Banda 2 = a doua cifră a valorii

- Banda 3 = a treia cifră a valorii

- Banda 4 = coeficientul de multiplicare

- Banda 5 = toleranța

Calculul valorii unui rezistor : prima cifră, a doua cifra ,( a treia cifră ) * coeficientul de multiplicare.

Considerăm ca avem un rezistor ce are următoarele culori:

Maro, Negru, Auriu, Galben

Maro = prima cifră a valorii = 1

Negru = a doua cifră a valorii = 0

Auriu = coeficientul de multiplicare = 0,1

Galben = Toleranța = 4%

Calculul este: 10 *0,1 = 1Ω , 4% toleranță

Exemple :

1. Marcarea directă – alfanumerică

Acest cod este format din una sau mai multe cifre și o literă. Această literă poate fi plasată la sfârșitul grupului de cifre sau între cifre ( caz în care are rol de virgulă ).

Litera poate fi :

R – valoarea rezistorului este exprimată în Ω ( ohmi ). Această literă este opțională, adică poate să nu apară.

K – valoarea rezistorului este exprimată in KΩ ( kilo -ohmi )

M – valoarea rezistorului este exprimată in MΩ ( mega – ohmi )

Dacă după cifrele de pe rezistor nu este nici o literă din cele prezentate mai sus, valoarea rezistorului este exprimată în Ω ( OHMI )

Exemple :

39R = 39 Ω

18 = 18 Ω

1K8 = 1,8 KΩ

10K = 10 KΩ

1M = 1 MΩ

2M2 = 2,2 MΩ

1. Marcarea indirectă – prin cod numeric

Acest cod se utilizează pentru marcarea rezistoarelor de dimensiuni mici și a rezistoarelor SMD ( Surface Mount Device ).

Rezistoarele SMD sunt rezistori foarte mici , de formă dreptunghiulară, ce pot fi lipiți direct pe suprafața circuitului ( nu au pini, terminale ).

Rezistoarele SMD sunt marcate cu un cod numeric format din 3 sau 4 cifre, ultima cifră fiind întotdeauna coeficientul de multiplicare.

Exemple:

Unele rezistoare SMD au marcat următorul cod numeric : 000 sau 0000, valoarea 0 Ω adică scurt. În general sunt folosite ca siguranțe.