Введение в электронику - [12]

• Элемент содержит положительный и отрицательный электроды, разделенные раствором электролита.

• Батарея является комбинацией двух или более элементов.

• Элементы, которые не могут быть заряжены, называются первичными элементами.

• Элементы, которые можно подзаряжать, называются вторичными элементами.

• Сухие элементы являются первичными элементами.

• Жидкостно-кислотные батареи и никель-кадмиевые (NiCd) элементы являются примерами вторичных элементов.

• Элементы и батареи могут быть соединены последовательно, параллельно или последовательно-параллельно для повышения напряжения, тока или и того, и другого.

• Когда элементы или батареи соединены в последовательно-дополняющей конфигурации, выходной ток остается таким же, как у каждого элемента в отдельности, а выходное напряжение увеличивается:

I_T = I₁ = I₂ = I₃, E_T = E₁ + Е₂ + Е₃

• Когда элементы или батареи соединены параллельно, выходное напряжение остается таким же, как и у отдельного элемента, а выходной ток увеличивается:

I_T = I₁ + I₂ + I₃, E_T = E₁ = Е₂ = Е₃.

• Последовательно-параллельная комбинация увеличивает как выходное напряжение, так и выходной ток.

• Напряжение, подключаемое к цепи, рассматривается как приложенное напряжение.

• Энергия, потребляемая цепью, рассматривается как падение напряжения.

• Падение напряжения в цепи равно приложенному напряжению.

• Защитное заземление создает на всех приборах и оборудовании одинаковый потенциал и используется для предотвращения электрического поражения.

• Защитное заземление обеспечивает общую точку отсчета.

Глава 3. САМОПРОВЕРКА

1. Действительно ли ток и напряжение выполняют работу в цепи?

2. Перечислите шесть видов энергии, которые могут быть использованы для получения электричества.

3. Чем характеризуются вторичные элементы?

4. Нарисуйте последовательно-параллельную комбинацию, которая будет выдавать 9 вольт при 1 ампере. Используйте 1,5 вольтовые элементы, дающие по 250 миллиампер.

5. Какое падение напряжения на трех лампах: 3 вольта, 3 вольта и б вольт при приложенном напряжении 9 вольт?

Глава 4. Сопротивление

ЦЕЛИ

После изучения этой главы студент должен быть в состоянии:

• Дать определение допустимого отклонения от номинального сопротивления (допуска) резистора.

• Описать композиционные, углеродистые, проволочные и пленочные резисторы.

• Описать работу переменного резистора.

• Описать три типа цепей с резисторами.

• Вычислить общее сопротивление последовательной, параллельной и последовательно-параллельной цепей.

Сопротивление — это противодействие протеканию тока. Некоторые материалы, такие как стекло или резина, оказывают сильное противодействие протеканию тока. Другие материалы, такие как серебро и медь, оказывают малое противодействие протеканию тока.

В этой главе исследуются характеристики сопротивления, типы резисторов и различные типы соединений сопротивлений в цепи.

4-1. СОПРОТИВЛЕНИЯ

Сопротивление является свойством всех электрических элементов. Иногда влияние сопротивления нежелательно, а иногда полезно. Резисторы являются элементами, изготовленными так, чтобы оказывать определенное сопротивление протеканию тока. Резистор является наиболее часто используемым элементом электрических цепей и представляет собой устройство, оказывающее определенное сопротивление току. Резисторы бывают с постоянным и переменным значениями сопротивления. Они имеют различные формы и размеры, в зависимости от условий их применения и предъявляемым к ним требованиям (рис. 4–1 и 4–2).

Рис. 4–1.Постоянные резисторы бывают различных размеров и форм.

Рис. 4–2.Переменные резисторы имеют различные конструкции, соответствующие требованиям производителей электронного оборудования.

Резисторы изображаются на схеме в виде зигзагообразной линии, как показано на рис. 4–3.

Рис. 4–3.Схематическое обозначение постоянного резистора

Разница между номинальным и действительным сопротивлениями, выраженная в процентах по отношению к номинальному сопротивлению, называется допускаемым отклонением от номинального сопротивления или допуском. Производить резисторы с точным значением сопротивления, когда в этом нет необходимости, очень дорого. Следовательно, чем больше допуск, тем дешевле обходится производство резистора. Резисторы выпускаются с допусками ±20 %, ±10 %, ±5 %, ±2 % и ±1 %.

Точные резисторы имеют еще меньшие допуски. В большинстве электронных цепей применение резисторов с допуском 10 % является удовлетворительным.

_{ПРИМЕР. В каких пределах может находиться сопротивление резистора номиналом в 1000 Ом и допуском 20 %?}

_{Решение: 1000 x 0,2 = ± 200 Ом.}

_{Допуск равен ± 200 Ом. Следовательно, резистор номиналом 1000 Ом может иметь сопротивление, лежащее в пределах от 800 до 1200 Ом.}

Для единообразия производители выпускают резисторы со стандартными номинальными значениями. На рис. 4–4 перечислены стандартные номиналы резисторов с допусками ±5 %, ±10 % и ±20 %. Эти значения должны быть умножены на 10ⁿ, где n = 1, 2, 3 и т. д. для получения реально существующих величин резисторов.

Рис. 4–4.Стандартные номиналы резисторов (исключая множитель).

Резисторы делятся на четыре основные категории, в соответствии с материалом, из которого они сделаны: углеродистые резисторы, композиционные резисторы, проволочные резисторы и пленочные резисторы.