Elektronik For Kids For Dummies Cheat Sheet - dummies

Skærp dine kredsløbsfærdigheder ved at finde ud af, hvordan du læser de farverige striber på modstande og hvordan du laver dine egne jumperkabler. Så tag et kig på, hvordan batterier fungerer, så du er sikker på at få mest muligt ud af disse almindelige energikilder.

Sådan læses modstandsværdier

Hvis du tror, at de farverige bands på dine modstande er der bare til show, så tænk igen! Disse bånd fortæller dig værdien af modstanden. Før du kan afkode modstandsværdien, skal du vide lidt mere om modstande.

Der er to hovedtyper af modstande:

Standard modstande har fire farvebånd. Tre af båndene fortæller dig nominel værdi , hvilket betyder den værdi modstanden var designet til at have. Det fjerde bånd fortæller modstanden tolerance , hvilket angiver, hvor langt den nominelle værdi den aktuelle modstand kan være. (Fremstillingsprocessen er ikke perfekt, så de fleste modstande er lidt væk.)

For eksempel kan du købe, hvad du synes er en 100 Omega-modstand, men den faktiske modstand er sandsynligvis ikke lige 100 Omega. Det kan være 97 eller 104 Omega, eller en anden værdi tæt på 100 Omega. For de fleste kredsløb er "tæt" god nok.
Precision modstande , som har mere præcise værdier end standard modstande, har fem farvebånd. Fire af båndene fortæller dig den nominelle værdi. Det femte band fortæller dig tolerancen.

Du kan regne med, at den faktiske modstand af en præcisionsmodstand er tæt på den nominelle værdi. Så hvis du køber en 100 Omega præcisionsmodstand, er chancerne, at dens faktiske værdi ligger inden for 1 eller 2 af 100 Omega.

Følgende figur viser et diagram over farvekoden til en standard (firebånds) modstand. Du bruger denne farvekode til at finde ud af den nominelle værdi og tolerance for en standardmodstand.

Afkodning af den nominelle værdi af en modstand

Sådan bruges farvekoden til at bestemme modstandens nominelle værdi (se figuren):

Bestem hvilket bånd der er det første bånd.

Sammenlign modstandens ender. Normalt er det farvede bånd i den ene ende tættere på den ende end det farvede bånd i den anden ende. Hvis det er tilfældet, er bandet der er tættest på den ene ende af modstanden det første bånd.

Hvis du ikke kan bestemme, hvilket er det første bånd, skal du kigge på de to ydre bånd. Hvis en af de ydre bands er sølv eller guld, er dette band nok det sidste band, så det første band er i den anden ende.
Se efter farven på det første bånd i kolonnen mærket "1. ciffer" og find nummeret der er forbundet med den farve.

Dette tal er modstandens første ciffer.I modstanden vist i det foregående billede er det første bånd gul, så det første ciffer er 4.
Søg efter farven på det andet bånd i kolonnen mærket "2. ciffer" og find nummeret der er forbundet med den farve.

Dette tal er modstandens andet ciffer. I modstanden vist i det foregående billede er det andet bånd violet, så det andet ciffer er 7.
Kig på farven på det tredje bånd i kolonnen mærket "X" og find nummeret der er forbundet med den farve.

Dette tal er multiplikatoren. I modstanden vist i det foregående billede er det tredje bånd brun, så multiplikatoren er 10 ¹ (som er 10).
Sæt de to første cifre side om side for at danne et tocifret tal.

For modstanden vist i det foregående billede er de to første cifre 4 og 7, så det tocifrede tal er 47.
Multiplicer det tocifrede tal med multiplikatoren.

Dette giver dig modstandens nominelle værdi i ohm. I modstanden vist i det foregående billede er det tocifrede tal 47, og multiplikatoren er 10, så den nominelle værdi er

En nem måde at multiplicere et helt tal med en effekt på 10 (det vil sige 10 ⁰ , 10 ¹ , 10 ² , 10 ³ og så videre) er at bare tilføje til slutningen) hele tallet med nuller, og brug eksponenten (hvilket er det lille hævede nummer ud for 10) for at fortælle, hvor mange nulpunkter der skal tilføjes. Her er to eksempler:

22 x 10 ³ . Eksponenten er 3, så du holder 3 nuler til højre for 22, og du får 22, 000. (Multiplikatoren i dette tilfælde er 10 ³ , som er 1.000.) < 56 x 10
0 . Eksponenten er 0, så du holder 0 nuler til højre for 56, og du får 37. (Multiplikatoren i dette tilfælde er 10 0 ^{, hvilket er 1, fordi et hvilket som helst antal opvokset til 0. effekt er lig med 1.)} Hvis du har en præcisions (5-bånd) modstand (som du sandsynligvis ikke vil bruge til projekter i

Elektronik til børn til dummier ), giver det tredje bånd dig tredje ciffer af modstanden og det fjerde bånd giver dig multiplikatoren. Læse en modstands tolerance

For at finde ud af, hvor langt det er fra den nominelle værdi, den faktiske modstand kan være, ser du på det fjerde bånd på en standardmodstand (eller det femte bånd på en præcisionsmodstand). Se ovenstående figur for farvekoden for tolerance for en modstand.

Sig, at det fjerde bånd af 470 Omega-modstanden du har valgt til et bestemt projekt, er guld. Farven, guld, i kolonnen mærket "tolerance" i figuren repræsenterer en tolerance på 5 procent. Fordi 5 procent af 470 er 23. 5, kan den faktiske modstand være så meget som 23. 5 Omega

højere eller lavere end 470 Omega. Så den aktuelle værdi af modstanden kunne være en værdi fra 446. 5 til 493. 5 Ω. De fleste standardmodstande har tolerancer på 5%, 10% eller 20%, og mest præcisionsmodstande har tolerancer på 1% eller 2%. For de fleste kredsløb - og i alle projekter i

Elektronik til børn til dummier - er det okay at bruge en standardmodstand.For visse kredsløb er det vigtigt at bruge en præcisionsmodstand med en lavere tolerance. Følgende figur viser dig to eksempler på modstande og deres værdier.

Du kan måle den aktuelle værdi af en bestemt modstand ved hjælp af en enhed kaldet en

multimeter . For eksempel, når du bruger et multimeter til at måle en 470 Omega-modstand med en tolerance på 5 procent, kan du opdage, at den faktiske værdi er 481 Omega. Sådan laver du jumperkabler

A

jumpertråd er en kortisoleret ledning med blotte (afskårne isolerings) ender. Du bruger jumperkabler, som den, der er vist i den følgende figur, til at forbinde to punkter i et bordbræt. Selvom du har et sæt forklædte jumperkabler, er du nødt til at lave en jumper af en bestemt længde for et kredsløb eller to. Det er ikke så svært at lave en jumper, så længe du har den rigtige ledning, værktøjer og lidt tålmodighed.

Du starter med et hjul (eller lang stykke) isoleret ledning, der er tyk nok - men ikke for tyk - til at passe ind i kontaktbrøndene på dit brødbræt.

gauge (udtales "gage") af en ledning er et mål for dens diameter. Kig efter 20- eller 22-gauge ledning. I Nordamerika er måleren ofte mærket AWG (for amerikansk wire gauge). Du har også brug for en wire cutter og en wire stripper, eller et værktøj, der gør både job, samt nåletang. Du finder det meget nemmere at lave jumperkabler, hvis din trådstrimmel har en målevalgskive eller flere skæreskæringer mærket til forskellige måleinstrumenter. Måleanordninger giver dig mulighed for at fjerne isolering uden at bekymre dig om at skære ledningen under isoleringen.

Hvis du bruger en generisk wire stripper, skal du være meget forsigtig med ikke at

nick (ved et uhell skæres i) ledningen, når du fjerner isoleringen. Nicks svækker ledningen, og en svag tråd kan sidde fast inde i et brødbræthul og ødelægge hele dagen. Følg disse trin for at lave din egen jumpertråd:

Skær ledningen til den længde, du har brug for, ved hjælp af et snitværktøj.

Hvis du har brug for, siger en 1-tommers trompetråd, skal du klippe en længde af ledning, der er mindst 1-3 / 4 tommer lang, så du giver plads til at fjerne isolering fra hver ende. Det er bedre at skære en længere trådlængde og trimme den ned, hvis du har brug for end at skære en kortere længde ledning og find at den er for kort til dit kredsløb.

Strimler ca. 1 / 4- til 1/3-tommer isolering fra hver ende.
Følg disse trin, hvis du bruger en målertrådstrimmel:

Indstil måleren til 20 eller 22 (afhængig af, hvilken måling din ledning er) eller find det hak, der er mærket 20 eller 22.
1. Med Kæberne af trådstrimmeren åbnes, læg tråden i den passende hak af trådstrimmeren, så at ca. ¼ til 1/3 inch af tråden strækker sig forbi trådstrimmeren.
2. Træk trådstrimmeren fast - som om du forsøger at skære gennem ledningen - mens du drejer og trækker ledningen gennem strippeværktøjet. Isoleringen skal komme ud, men ledningen skal forblive intakt.
3. Hvis du bruger en generisk trådstrimmel, skal du følge disse trin:
Placér enden af ledningen i trådbinderens skæreblade, så at ca. 1 / 4- til 1/3-tommers tråd strækker sig forbi wire stripper.
1. Grip trådstrimmeren lige nok til at begynde at skære gennem isoleringen. (Hvis du griper det for tæt, vil du nick eller skære gennem ledningen. Hvis du ikke tager det tæt nok, vil du slet ikke skære gennem isoleringen.)
2. Slip dit greb på trådstrimmeren, drej tråden en kvart omgang, og tag derefter trådstrimmeren igen med lige nok tryk for at begynde at skære gennem isoleringen.
3. Drej og gentag trin b og c to eller tre gange, indtil du har klemt isoleringen helt rundt om ledningen.
4. Grip trådstrimmeren - men ikke for tæt - omkring den hakkede isolering, mens du trækker på den anden ende af ledningen for at tvinge isolationen af.
5. Bøj de synlige ender af ledningen til højre (90 graders) vinkel.
Brug din nålestang til at gøre dette.

Med lidt øvelse bliver du ekspert i at lave jumperkabler!

Hvordan fungerer batterier

Har du nogensinde blandet eddike med sodavand til at skabe en vulkan til et videnskabsmæssigt projekt? Den boblende, som du ser, er resultatet af en kemisk reaktion. Denne reaktion svarer meget til

, hvordan batterier fungerer. Reaktionen sker dog inden i et batteri, der er skjult fra batteridækslet. Denne reaktion er, hvad der skaber den elektriske energi, som batteriet leverer til kredsløb. Et typisk batteri, som f.eks. Et AA- eller C-batteri, har en kasse eller en beholder. Støbt på indersiden af sagen er en

katode blanding, som er malet mangandioxid og ledere, der bærer en naturligt forekommende elektrisk ladning. En separator kommer næste. Dette papir holder katoden i kontakt med anoden, som bærer den negative ladning. anoden og elektrolytten (kaliumhydroxid) er inde i hvert batteri. En pin, der typisk er lavet af messing, danner den negative strømkollektor og er i midten af batterikassen. Hvert batteri har en celle, der indeholder tre komponenter: to elektroder og en elektrolyt mellem dem.

elektrolytten er en kaliumhydroxidopløsning i vand. Elektrolytten er mediet til bevægelse af ioner i cellen og bærer den ikoniske strøm inde i batteriet. Batteriets positive og negative terminaler er forbundet med to forskellige typer metalplader, kendt som

elektroder, , som er nedsænket i kemikalier inde i batteriet. Kemikalierne reagerer med metallerne, hvilket forårsager overskydende elektroner at opbygge på den negative elektrode (metalpladen tilsluttet den negative batteriklemme) og forårsager mangel på elektroner på den positive elektrode (metalpladen tilsluttet til den positive batteriterminal). Lommelygter eller mindre batterier, der normalt er mærket A, AA, C eller D, har terminalerne indbygget i enderne af batterierne. Derfor har batterilokalet på din lommelygte et + og a - tegn, hvilket gør det lettere for dig at installere batterierne i den rigtige retning. Større batterier, som i en bil, har terminaler, der strækker sig ud af batteriet.(De ser generelt ud som store skruetoppe.)

Forskellen i antallet af elektroner mellem de positive og negative terminaler skaber kraften kendt som

spænding. Denne kraft ønsker at udjævne holdene, hvis det skal sige, ved at skubbe de overskydende elektroner fra den negative elektrode til den positive elektrode. Men kemikalierne inde i batteriet fungerer som en vejspærre og forhindrer elektronerne i at rejse mellem elektroderne. Hvis der er en alternativ vej, der gør det muligt for elektronerne at rejse frit fra den negative elektrode til den positive elektrode, vil kraften (spænding) lykkes i at skubbe elektronerne langs den pågældende vej. Når du tilslutter et batteri til et kredsløb, bestemmer du den alternative vej for elektronerne, der skal følges. Så de overskydende elektroner strømmer ud af batteriet via den negative klemme gennem kredsløbet og tilbage i batteriet via den positive terminal. Denne strøm af elektroner er den elektriske strøm, der leverer energi til dit kredsløb.

Når elektroderne er tilsluttet via et kredsløb, f.eks. Terminalerne i en lommelygte eller dem i dit køretøj, reagerer kemikalierne i elektrolytens start.

Som elektroner strømmer gennem et kredsløb, fortsætter kemikalierne inde i batteriet med metallerne, overskydende elektroner fortsætter med at opbygge den negative elektrode, og elektroner fortsætter med at flyde for at forsøge at jævnlige ting - så længe der er en komplet vej for den nuværende. Hvis du holder batteriet i et kredsløb i lang tid, bliver alle kemikalier inde i batteriet i sidste ende brugt op, og batteriet dør (det leverer ikke længere elektrisk energi).

Elektrolytten oxiderer anodens drevne zink. Katodens mangandioxid / carbonblanding reagerer med det oxiderede zink for at producere elektricitet. Samspillet mellem zink og elektrolytt producerer gradvist langsomt cellens handling og sænker dens spænding.

Samleren er en messingstift i midten af cellen, der fører strøm til det ydre kredsløb.

Bemærk, at de to elektroder i hvert batteri er fremstillet af to forskellige materialer, som begge skal være elektriske ledere. Et af materialerne giver elektroner og den anden modtager dem, hvilket gør strømmen strøm.