Elektronik-Grundlagen: Grundlagen der Elektrizität
Um selbst die einfachsten Konzepte der Elektronik zu verstehen, müssen Sie zuerst verstehen, was Elektrizität ist. Schließlich ist der ganze Zweck der Elektronik Elektrizität zu tun nützliche und interessante Dinge zu bekommen.
Das Konzept der electricityis vertraut und geheimnisvoll. Wir alle wissen, was Elektrizität ist, oder zumindest eine grobe Vorstellung, auf der Grundlage praktischer Erfahrung. Insbesondere berücksichtigen diese Punkte:
Wir sind sehr vertraut mit dem Strom, der durch die Drähte fließt. Das kommt der Strom aus Kraftwerken, die Kohle verbrennen, fangen den Wind, oder Kernreaktionen nutzen.
Er reist von den Kraftwerken zu unseren Häusern in großen Kabel hingen hoch in der Luft oder im Boden vergraben. Sobald es in unseren Häusern bekommt, reist er durch die Drähte durch die Wände, bis es an die Stromversorgung erhält. Von dort aus können wir in Netzkabel stecken Sie den Strom in die elektrischen Geräte, die wir an jedem Tag ab, um zu bekommen.
Wir wissen, dass Strom nicht frei ist.
Wir wissen, dass Strom in Batterien gespeichert werden. Wenn die Batterien leer sind, wird alle ihre Strom gegangen.
Wir wissen, dass einige Arten von Batterien wiederaufladbare, was bedeutet, dass, wenn sie von allen ihren Strom abgeführt worden sind, können mehr Strom in sie gesetzt werden, zurück, indem sie in ein Ladegerät anschließen, die Strom aus einer Steckdose in die Batterie überträgt.
Wir wissen, dass Strom in gemessen werden Volt. Haushaltsstrom beträgt 120 Volt (abgekürzt 120 V). Taschenlampe Batterien 1,5 Volt. Autobatterien sind 12 Volt.
Wir wissen auch, dass Strom in gemessen werden Watt. Glühlampen sind in der Regel 60, 75 oder 100 Watt. Kompaktleuchtstofflampen (CFL) etwas kleinere Wattzahlen. Mikrowelle und Haartrockner sind 1.000 oder 1.200 Watt.
Wir können auch wissen, dass es einen dritten Weg, Strom zu messen, die so genannte Ampere. Ein typischer Haushalt Steckdose ist 15 Ampere (15 A abgekürzt).
Und schließlich wissen wir, dass der Strom sehr gefährlich sein kann.
Aber, was ist Strom wirklich? Lassen Sie uns mit drei sehr grundlegenden Konzepte der Strom beginnen, nämlich: elektrische Ladung, elektrischer Strom, und Elektrischer Kreislauf.
Elektrische Ladung bezieht sich auf eine fundamentale Eigenschaft der Materie, dass auch die Physiker nicht verstehen, völlig. Es genügt zu sagen, dass zwei der winzigen Teilchen, die Atome bilden - Protonen und Elektronen - sind die Träger der elektrischen Ladung. Es gibt zwei Arten von Ladung: positiv und Negativ. Protone haben positive Ladung, Elektronen negative Ladung haben.
Elektrischer Strom bezieht sich auf den Fluss der elektrischen Ladung von Elektronen getragen, wie sie von Atom zu Atom springen. Elektrischer Strom ist eine sehr vertraute Konzept: Wenn Sie auf einen Lichtschalter drehen, fließt ein elektrischer Strom von dem Schalter durch den Draht zum Licht, und der Raum ist sofort beleuchtet.
Fließt elektrischer Strom leichter in einigen Arten von Atomen als in anderen. Atome, die leicht Strom fließen zu lassen sind aufgerufen, Leiter, während Atome, die genannte nicht leicht Strom fließen zu lassen sind Isolatoren.
Ein Elektrischer Kreislauf ist ein geschlossener von Leitern und anderen elektrischen Elementen, durch die elektrischer Strom fließen kann hergestellt Schleife. Zum Beispiel besteht eine sehr einfache elektrische Schaltkreis aus drei Elementen: eine Batterie, eine Lampe und einen elektrischen Draht, der die beiden verbindet.
Schaltungen können viel komplexer werden, bestehend aus Dutzende, Hunderte oder sogar Tausende oder Millionen von separaten Komponenten, die alle mit Leitern verbunden in genau orchestriert Weise, so dass jede Komponente ihre Bit tun können, um dem Gesamtzweck der Schaltung beitragen. Aber alle Stromkreise müssen das Grundprinzip einer geschlossenen Schleife zu gehorchen.
Alle Stromkreise müssen eine geschlossene Schleife erstellen, die einen vollständigen Pfad von der Spannungsquelle (in diesem Fall die Batterie) bietet durch die verschiedenen Komponenten, die die Schaltung bilden (in diesem Fall die Lampe) und zurück an die Quelle (wieder, die Batterie).