Рубрика: электроника для новичков

Для того, чтобы электронный компонент совершал полезную работу: 
лампа — горела, 
двигатель — вращался, 
через него должен протекать электрический ток.

Ток создаётся электрическим потенциалом. 
Если сравнивать течение тока и течение жидкости, 
то электрический потенциал — это напор, а ток — это струя воды. 
Наличие потенциала самого по себе не достаточно для создания тока.

Необходим проводник по которому ток будет течь. 
Например: 
медный провод. 
Если проводника нет, потенциал «утыкается» в воздух, а воздух очень хорошо препятствует течению электричества. 
Это аналогично тому, что вода не будет течь пока закрыт кран: 
давление есть — течения нет. 
Материалы, не позволяющие току течь называются диэлектриками. 
Позволяющие течь — проводниками. 
Позволяющие при одних условиях и не позволяющие при других — полупроводниками.

Необходима разность потенциалов.
Ведь если с двух концов водопроводной трубы будет одинаковый напор, 
каким бы сильным он не был — течения внутри не будет. 
То же самое и с электричеством. 
Разность потенциалов называют напряжением.

По договорённости считается, что ток течёт в направлении от плюса к минусу. 
По аналогии как вода течёт из области высокого давления к пустому концу трубы. 
На самом деле, какое направление положительное, а какое отрицательное — условность. 
Исторически так сложилось, что открытие отрицательно заряженных электронов, которые и формируют ток, 
было сделано уже после того, как все договорились, что считать положительным течением тока. 
Поэтому в силу той ошибки на практике ситуация такова: говорят, что ток течёт из точки А в точку Б, 
хотя на физическом уровне электроны мчатся от точки Б к точке А. 
Чтобы не путаться, нужно запомнить: 
в схемотехнике никто не вспоминает куда перемещаются электроны, 
положительное течение тока — это течение из точки с большим потенциалом в точку с меньшим; 
в направлении тока перемещаются положительные заряды. 
Да, они виртуальные, их не бывает на самом деле, но так удобнее.

Точку цепи, предоставляющую неограниченную возможность возврата/слива отработавших зарядов называют землёй (Ground, GND). 
Не нужно понимать «землю» в буквальном смысле. 
Ей может быть и отрицательный полюс батарейки, и корпус автомобиля, и, действительно, планета Земля. 
Для удобства считают, что земля — это потенциал в 0 В. 
Все остальные потенциалы считают относительно неё. 
Кроме того, в схемотехнике практически не пользуются понятием электрического потенциала: 
говорят, что напряжение в определённой точке составляет 12 В, на самом деле имеют в виду, 
что разность потенциалов между ней и землёй составляет 12 В.

Проходя по цепи, электрическая энергия расходуется: 
часть её идёт на совершение полезной работы,
часть теряется, превращаясь в тепло. 
Чтобы устройство работало постоянно, требуется сила, которая бы удерживала напряжение в цепи. 
Её называют ЭДС (электродвижущая сила, electromotive force, EMF), а создают её источники питания.
ЭДС - это напряжение источника тока без нагрузки.
ЭДС E измеряется в Вольтах В

I=U/R

Потенциал и напряжение (обозначаются буквой U или V) мерятся в Вольтах
U=IxR

Сопротивление R измеряется в Омах Ом
R=U/I
---------------------------------------
Закон Кирхгофа
Параллельные соединения  Rоб. = (R1*R2):(R1+R2)
Последовательные соединения Rоб = R1+R2 

Электрический ток представляет из себя движение свободных электронов между двумя точками проводника.
Переменный ток не имеет постоянного направления!
220В 50Гц (плюс с минусом меняются 50 раз )
Iперем. = 0.707xIпост.
Uперем. = 0.707xUпост.
---------------------------------------
Постоянный ток имеет (+-)
---------------------------------------
Cила тока I=P/U
Сила тока I=E/Rвн.+Rвнеш
Сила тока I измеряется в Амперах А

Мощность — это количество переносимой энергии за единицу времени. 
Переносимая электрическая энергия обычно трансформируется конечными устройствами в другие формы: тепло, свет, звук и т.д. 
Мощность P=U*I
Мощность P=U*I=I²*R=U²/R
Мощность P измеряется в Ваттах В
Расход электроэнергии вычисляется путем вычисления мощности прибора на время его работы Киловатт-часах. 
Лампа мощностью 100Вт  в течение трех часов расходует 0,1кВт*3часа=0,3КВт*ч

Частота F измеряется в Герцах Гц 
Частота F=1/T

Согласно ПУЭ-7, Министерства энергетики Российской Федерации, 
электропроводка должна обеспечивать возможность легкого распознания проводников по цветам: 
голубой(синий) - нулевой рабочий проводник электрической сети;
зеленый-желтый - защитный, или нулевой защитный проводник;
фазный проводник - черный, белый, коричневый, красный, фиолетовый, розовый, оранжевый.

Поливинилхлорид(ПВХ) - наиболее распространенный изоляционный    материал.    
Это полимер белого цвета, обладающий  высокой устойчивостью к кислотам и щелочам. 
Практически не горюч.

Резина - отличный изолятор, изготавливаемый из искусственных или природных каучуков. 
Применяется, когда необходимы повышенная гибкость и морозоустойчивость кабеля.

Полиэтилен - изолятор с хорошими показателями морозостойкости, весьма устойчивый к агрессивным веществам.

Силиконовая резина - эластичный термостойкий изолятор, при сгорании образует диэлектрическую защитную пленку.

Пропитанная бумага - имеет отличные токоизолирующие свойства, но хорошо горит и требует дополнительных материалов для термоизоляции.

Карболит — пластический материал, используемый для производства розе точных колодок и оболочек кабельных сжимавший, термостойкий, но хрупкий.

Маркировка

1) Первая   буква   обозначает   материал,   из   которого   изготовлена   жила.   
А  —  алюминий; если это   медь, то   буквы   нет.  
Например, ВВГ и АВВГ. Первый кабель медный, второй алюминиевый.

2) Вторая  буква - это  область  применения  провода: 
К - контрольный  
М - монтажный 
П(У)или Ш - установочный   
МГ - гибкий монтажный кабель. 
Если буквы нет, значит, это силовой провод.

3)Третья буква - это   тип   изоляции   ТПЖ.   
Здесь   много   обозначений:   
В или ВР - поливинилхлорид
Д - двойная обмотка  
К - капрон  
П - полиэтилен   
Р - резина   
HP или Н - негорючая резина
С - стекловолокно
Ш - полиамидный   шелк  
Э - экранированный

4) Четвертая буква обозначает особенности конструкции кабеля: 
Б — бронированный лентами, 
Г — гибкий, 
Т — для прокладки в гру-бах, 
К — бронирован круглой проволокой, 
О — в оплетке.
Помимо перечисленных обозначений есть дополнительные, которые пишутся не прописными буквами, а строчными и ставятся после  всех остальных.  
Например,  ВВГнг - негорючий  ВВГ,  ВВГз - заполненный ВВГ.

Силовые кабели ВВГ

ВВГ - обозначается силовой кабель с изоляцией ТПЖ из ПВХ, оболочкой (кембриком) из ПВХ и медной жилой, не имеющий внешней защиты. 
Используется для передачи и распределения электрического тока, рабочее напряжение 660—1000 В, частота   — 50   Гц.   
Количество жил может варьироваться от 1 до 5. Сечение от  1,5 до 240 мм2. 
В бытовых условиях используется кабель сечением 1,5—6мм2, при строительстве частных домов - до 16мм2.
Жилы могут быть как одно, так и много проволочными. 
Никаких ограничений на увеличение сечения нет - можно и в квартире положить кабель сечением 10мм2.
ВВГ применяется при широком диапазоне температур: от -50 до +50 °С. 
Выдерживает влажность до 98 % при температуре до 40'С. Кабель достаточно прочен на разрыв и изгиб, стоек к агрессивным химическим веществам. 
При монтаже следует помнить, что каждый кабель или провод имеет определенный радиус изгиба. 
Так, для поворота на 90° при использовании кабеля ВВГ радиус изгиба должен быть не меньше 10 диаметров сечения кабеля. 
В случае с плоским кабелем или проводом считается ширина плоскости.
Внешняя оболочка, как правило, черного цвета, хотя иногда можно встретить и белою. 
Не распространяет горение. 
Изоляция ТПЖ маркирована различными цветами: голубым, желто зеленым, коричневым, белым с синей полоской, красным и черным. 
Кабель упакован в бухты но 100 и 200м; другие размеры встречаются сравнительно редко.

Существует несколько разновидностей кабеля ВВГ:
ЛВВГ - те же   характеристики изоляции, но вместо медных жид используются алюминиевые
ВВГнг - кембрик с пониженной горючестью
ВВГп - наиболее часто встречающаяся разновидность, сечение кабеля не круглое, а плоское
ВВГз - пространство между изоляцией ТПЖ и кембриком заполнено жгутами из ПBX или резиновой смесью.
NYM - не имеет расшифровки буквенного обозначения. 

На сегодня чаще вcero используются RG-6, RG-59, RG-58..
РК-75 означает сопротивление проводника - 75 Ом.

UTP, или незащищенная, без общего экрана для пар проводов 
FTP, или фольгированная, с экраном из алюминиевой фольги
STP, или защищенная общим экраном из медной сетки, каждая витая пара защищена отдельным экраном;
S/FTP, или фольгированная и экранированная с общим экраном из фольги; каждая пара дополнительно заключена в экран.
Кроме того, витые пары разделяют на категории по количеству пар, объединенных в один кабель. 
Самый распространенный кабель, применяемый для компьютерных сетей, — это кабель категории CAT5e 
Он состоит из 4 пар проводов различного цвета. Скорость передачи данных — до 1 Гбит/с при использовании всех пар. 
Иногда встречается двух парный кабель этой категории. 
Его преимущества — более низкая себестоимость и меньшая толщина.

1МОм=1000кОм=1000000Ом
---------------------------------------
Полосатые резисторы:
черный = 0
коричневый = 1
красный = 2 
оранжевый = 3 
желтый = 4
зеленый = 5 
синий = 6
фиолетовый = 7
серый = 8
белый = 9
Первая и вторая полоса = число (цвет)
Третья полоса = количество нулей 
Четвертая полоса = серебристая = 10% золотая = 5%
-------------------------------------
Пример:
Первый полоса красная = 2 
вторая полоса желтый = 4  
Третья полоса коричневый = 1 
Золотая = 5% допуска
Получаем 241Ом допуск 5%

1 микрофарад = 1000 нанофарад = 1000000 пикофарад
1000000 пикофарад = 1000 нанофарад = 1 микрофарад
1000 пикофарад = 1 нанофарад = 0,001 микрофарад

Первые две цифры значение в пикофорадох, третья цифра кол-во нулей (множитель)

Код	Пикофарады, пФ, pF	Нанофарады, нФ. nF	Микрофарады, мкФ, µF
109	1.0 пФ
159	1.5 пФ
229	2.2 пФ
689	6.8 пФ
100	10 пФ	0.01 нФ
150	15 пФ	0.015 НФ
220	22 пФ	0.022 нФ
330	33 пФ	0.033 нФ
470	47 пФ	0.047 нФ
650	68 пф	0.068 нФ
101	100 пФ	0.1 нФ
151	150 пФ	0.15 нФ
221	220 пФ	0.22 нФ
331	330 пФ	0.33 нФ
471	470 пФ	0.47 нФ
681	680 пФ	0.68 нФ
222	1500 пФ	1.5 нФ
332	3300 пФ	3.3 нФ
682	6800 пФ	6.8 нФ
103	10000 пФ	10 нФ	0.01 мкФ
153	15000 пФ	15 мФ	0.015 мкф
223	22000 пФ	22 нФ	0.022 мкф
333	33000 пф	33 нФ	0.033 мкф
473	47000 пф	47 нФ	0.047 мкф
683	68000 пФ	68 нФ	0.068 мкф
104	100000 пФ	100 нФ	0.1 мкФ
154	150000 пФ	150 нФ	0.15 мкФ
224	220000 пФ	220 нФ	0.22 мкФ
334	330000 пФ	330 нФ	0.33 мкФ
471	470000 пФ	470 нФ	0.47 мкФ
684	680000 пФ	680 нФ	0.68 мкФ
105	1000000 пФ	1000 нФ	1 мкФ