Prikazani su postovi s oznakom Ohmov zakon. Prikaži sve postove
Prikazani su postovi s oznakom Ohmov zakon. Prikaži sve postove

Ohmov zakon

Njemački fizičar G. S. Ohm je eksperimentalno utvrdio ovisnost struje o naponu i otporu, pa se taj zakon u njegovu čast i naziva Ohmov zakon. Matematički izraz Ohmova zakona glasi: I = U/R

Sada ćemo pokazati tu ovisnost jakosti struje o naponu izvora (razlici potencijala). Potrebno je napraviti spoj prema sljedećoj slici.
 Shema spoja potenciometra


Objašnjenje rada tranzistora

Tranzistori su osnovna komponenta svih današnjih elektroničkih uređaja. Mogu se koristiti kao obični prekidači da bi isključili ili uključili neki uređaj kao što je LED. Iako su jednostavni upotreba i je raznolika, npr. jedan Pentium procesor ima oko 3.5 miliona tranzistora koji su drugačije dizajnirani, proizvedeni...
Tranzistori koje mi koristimo izgledaju otprilike ovako:


Nožice tranzistora
Postoje tri nožice. Kolektor (C), Baza (B), i Emiter (E). Ako je kučiste ovakvog oblika i ako je obla strana kučista okrenuta prema vama onda je raspored nožica prema slici. Lijevo je kolektor, u sredini baza, a desno je emiter.

Simbol tranzistora
Slijedeći simbol je onaj koji se koristi u shemama i predstavlja tranzistor (Ovo je NPN tranzistor).


Osnovni strujni krug
Baza (B) je On/Off prekidač tranzistora. Ako struja teče u bazu biti će slobodan put od kolektora do emitera (prekidač je uključen). U drugom slučaju kada struja ne teče u bazu je isključen.
Na slici ispod je osnovna shema koju ćemo koristiti


Spojite tranzistor prema slici. Trebalo bi izgledati otprilike ovako:


Ukoliko ste sve dobro spojili dioda bi trebala svijetliti kada na 2.2 K otpornik spojite na +.

Vraćamo se Ohmovom zakonu
Da bismo izračunali kolika struja teče prema bazi tranzistora i kroz njega moramo znati dvije stvari o tranzistoru.
1.) Kada je tranzistor uključen voltaža baze je za 0.6 V veća od emitera
2.) Kada je tranzistor uključen voltaža kolektora je 0.2 V veća od emitera. Kada je 2.2K otpor spojen na 9V DC, krug će izgledati ovako:


Struja koja teče kroz 2.2K otpor je (9 - 0.6) / 2200 = 0.0038 A = 3.8 mA.
Struja koja teče kroz 330 ohma otpor je (7.6 - 0.2) / 330 = 0.0224 A = 22.4 mA.
ako želite da veća struja teče kroz diodu postavite manji otpor umjesto ovog od 330 ohma. To ne utječe na struju koja teče u bazu tranzistora. Iz ovoga se vidi da sa vrlo malom strujom možemo prekidati strujne krugove puno veće struje bez da mijenjamo količinu struje na bazi tranzistora.

Objašnjenje rada LED dioda

LED dioda je uređaj koji svjetluca na vrhu stranice. Može biti žute crvene plave i zelene boje. Skraćenica LED znači Light Emitting Diode (dioda koja emitira svjetlost). Vrlo je bitna njihova karakteristika da propuštaju struju samo u jednom smjeru.


Da bi dioda radila potrebni su joj napajanje i otpor. Ako pokušate bez otpora, vjerojatno ćete ju spaliti. Razlog tome je mali otpor diode zbog kojeg poteče vrlo velika struja koja se može ograničiti jedino otpornikom. Ako pokušate bez napajanja, jako ćete se razočarati...
Pokušajmo "prosvjetliti" diodu na slijedeći način:



1.) Prvo odredi pozitivni kraj diode. Najlakše je da se uzme nožica koja je duža.
2.) Kada saznate koji je kraj pozitivan postavite krajeve diode u različite redove eksperimentalne pločice.
3.) Otpor može biti vrijednosti od 150 do 500 ohma. Postavite bilo koju nožicu otpornika na negativnu nožicu diode, a drugu nožicu otpora u zaseban red.
4.) Spojite + izvora na + diode, a - na slobodnu nožicu otpornika
Eksperimentalna pločica bi trebala izgledati ovako...

Ako uključite napajanje LED dioda bi trebala zasvijetliti. Struju teče od + kroz LED do - pola. Ako diodu okrenete obrnuto ona neće zasvijetliti, jer struja na može u tom smjeru teći kroz nju.

Ponavljanje Ohmovog zakona
Ohmov zakon kaže da je I = U/R (gdje je I struja, U napon, a R otpor). Za naš strujni krug možemo vidjeti da ja na upaljenoj LED diodi pad napona od 1.4 V. To znači da je na otporniku 7.9 V. Tu možemo iskoristiti Ohmov zakon i izračunati struju koja protječe strujnim krugom. Struja iznosi
(7.6 - 0) / 330 = 0.023 Ampera = 23 mA
Ta struja protječe od 9V do GND ( 23 mA ) kroz LED i otpor. Ako želimo mijenjati jačinu kojom LED svijetli to možemo učiniti samo promjenom otpora. Manji otpor će dozvoljavati protok veće struje što će uzrokovati jaču svjetlost LED-a.
Slijedeće, želimo uključiti i isključiti LED bez diranja postavljenog strujnog kruga. To možemo učiniti s tranzistorom.