Promjenjivi otpori za ispitivanje

Jedan od najčešćih zadataka kod isprobavanja nove elektronike je fino podešavanje otpora.

Ovaj zadatak je brzo riješiv, jednostava i precizan uz ovaj sklop na kojemu je moguče podešavati otpor u 6 razina.

Sklop je jednostavan za napraviti i daje mogučnost za podešavanje i odabir tisuće različitih kombinacija otpora u vrjednostima od 10 ohma do 10 megaohma jednostavnim odabirom na preklopkama. Kada smo podesili vrijednost jednostavno očitamo sa preklopki odabrane pozicije.

Znamo da se mogu na netu naći gotova riješenja, ali sa znatno manjim rasponom i manjom mogučnošću podešavanja. Stoga je ova elektronika idelano riješenje i porkiva večinu otpora koje možemo zatrebati.

LINK

Izlazna (vanjska) karakteristika naponskog izvora

Pri analizi električnih mreža valja uzeti u obzir o kojoj se vrsti električnog izvora radi. U ovom dijelu (izlazna karakteristika naponskog izvora) pokazat ćemo karakteristike 1) idealnog i 2) realnog naponskog izvora.

Razlika između idealnog i realnog naponskog izvora je u tome što idealni naponski izvor na svojim pristupnicama uvijek ima konstantan napon, neovisno o struji koja njime protjeće, dakle neovisno o opterećenju.

1) Vanjska (izlazna) karakteristika idealnog naponskog izvora
Napon idealnog naponskog izvora uvijek je jednak elektromotornoj sili (EMS) jer nema gubitka napona. Njegova vanjska karakteristika je pravac paralelan s osi apscisa.

Izlazna (vanjska) karakteristika strujnog izvora

Promatrati ćemo 1)idealni i 2)realni strujni izvor. Idealni strujni izvor je aktivni dvopolni element strujnog kruga kod kojeg je struja na pristupnicama neovisna o naponu, tj. struja koju daje je uvijek konstantna i ne ovisi o opterećenju. Realni strujni izvor se prikazuje paralelnim spojem idealnog strujnog izvora i unutarnjeg otpora koji predstavlja sve gubitke toga izvora.

1) Vanjska (izlazna) karakteristika idealnog strujnog izvora
Izlazna karakteristika idealnog strujnog izvora je pravac paralelan s osi ordinata.

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

Uvod u digitalne uređaje - Inverter

U digitalnim uređajima postoje samo dvije vrijednosti, obično označene kao 0 i 1. 1 znači da je napon obično oko 5 V, a 0 da je napon 0 V.
Inverter se koristi u osnovnim sklopovima koji se nalaze u svim modernim elektroničkim uređajima. Kao što mu ime govori izlaz mu je obrnut od ulaza. Ako je ulaz 1 izlaz mu je 0 i obrnuto. to pokazuje slijedeća tablica:


Radi vježbe ćemo napraviti inverter prema slici:


Ulaz može biti spojen ili na 9V ili 0V koje ogovara digitalnoj 0 i 1. Kada je inverterov ulaz 9V uključit će se prvi tranzistor i upalit će se LED prvog tranzistora. To će prouzrokovati izlazni napon od 0.2V. Budući da taj nedovoljni napon dolazi na drugi tranzistor on ostaje isključen. Voltaža se može vidjeti na slici ispod.


Kada je na ulazu 0V prvi tranzistor je isključen kao i njegova dioda. Na njegovom izlazu je porastao napon koji je dovoljan da bi uključio drugi tranzistor. Kroz prvi tranzistor ipak protječe neka mala struja od 3 mA koja je nedovoljna za njegovo pokretanje. koristeći Ohmov zakon dobivamo voltaže prema slici:


Prebacivanjem ulaza između 0 i 9V vidimo da kada je ulaz uključen izlaz je isključen i obrnuto. To demonstrira invertirajuće svojstvo Invertera.

Razlika između otpora

Kada se postavi pitanje:
„Koja je razlika u praksi između otpornika P=5W, R=220 Ohma i P=5 W, R=2,2 Ohma?“

Ljudi se najčešće zbune i ne znaju pravi odgovor, a još manje znaju to matematički opisati. Stoga ću to prvo malo matematički razraditi, a nakon toga odgovoriti na pitanje.

Imamo matematički sljedeče:

U našem slučaju dobivamo za naše otpore:

Otpornik 220Ohma/5W radi na naponu 33V i propušta struju od 150mA, a 2,2Ohma/5W na
3,3V i struji od 1.5A. Dakle, koji čes koristiti ovisi od izvora koji imaš na raspolaganju.

Otpornik ne treba koristiti na maksimalnoj snazi, već se treba koristiti sa npr 20% navedene snage. Manja temperatura površine otpornika postiže se povećavanjem površine, bilo dodatkom aluminijskog hladila ili korištenjem većeg broja otpornika.

Isti izračun za neke druge vrijednosti možemo automatski provjeriti ovdje upisom vrijednosti otpora i snage otpornika u plavu čeliju: