Уроки электроники для начинающих: бесплатные видео для домашнего обучения
Все больше людей начинают относиться к электронике как к интересному дополнительному занятию или навыку, который всегда пригодится. Начинать стоит со знакомства с основными концепциями и принципами, которые управляют миром электрических цепей. Лучше сразу приобрести набор необходимых элементов и приступать к обучению на практике.
Мы подобрали бесплатные видео уроки по основам электроники, которые помогут разобраться с ключевыми понятиями схемотехники и научат использовать полученные знания в простых экспериментах.
Напряжение
Мера силы, с которой носители электрического заряда хотят приблизиться друг к другу. Упрощенно, но отражает суть. Выше значение — больше сила притяжения зарядов. Когда показатель равен нулю — притяжения нет. Величина измеряется между двумя точками (как измеряется высота гор относительно уровня моря). Всегда нужно иметь две точки для сравнения.
Для наглядности часто используют аналогию с более осязаемой проточной водой. Например, водный поток, собранный перед плотиной. Уровень измеряется между двумя условными точками. Больше жидкости быстрее будет вытекать через шлюз в плотине.
Стоит помнить: величина устойчива и может долго «существовать». Не используемая долгое время батарейка AA будет сохранять заряд в течение нескольких лет, как река перед плотиной при закрытом шлюзе.
Постоянный и переменный токи
Батареи и аккумуляторы являются постоянными источниками, в основном используются для DIY, играя с Arduino и Raspberry Pi. Второй тип имеет более сложную природу и менее актуален. Новичкам не рекомендуется экспериментировать со вторым типом самостоятельно, например, в розетке. Возможная ошибка может привести к потере здоровья или жизни. Лучше сосредоточиться на полностью безопасных экспериментах.
Как измерить напряжение
Единицей измерения является вольт, который обозначается буквой V. В первых экспериментах лучше работать с безопасным для здоровья диапазоном от 0 до 9 В. Чтобы проверить, действительно ли батарея, входящая в комплект, составляет 9 В, нужно установить ручку измерителя и выбрать диапазон 20 В. Батарея 9 В измеряется в диапазоне 20 В, но источник питания 21 В относится уже к диапазону 200 В.
Не забудьте подключить испытательные щупы (цветные кабели с острыми кончиками) в соответствующие гнезда: черный провод к разъему COM, красный провод к розетке. Затем приложите к батарее два тестовых стержня. Красный - к плюсу, черный - к минусу.
Щупы держат за пластмассовые части корпуса. Касание металлических наконечников может исказить результаты и, в некоторых случаях, к электро-удару.
Если читаем со счетчика 9,71 В, все хорошо. Существует большая разница между теоретическими и фактическими значениями и результаты могут отличаться. Новый аккумулятор часто будет иметь более 9 В, но со временем показатель будет падать.
Электричество
Если между двумя точками есть напряжение, ток начнет течь, как только носителям будет разрешено течь из одной точки в другую. Он будет тем больше, чем больше носителей будет проходить через соединение в единицу времени, являясь мерой скорости. В случае аналогии с плотиной течение можно сравнить с тем, как быстро вода выходит через шлюз. Чем быстрее выйдет вода, тем дальше она будет «выброшена» за пределы.
Единицей измерения является ампер, который обозначается буквой A. Двигатель может потреблять 2 А, а светодиод — 0,002 А (или 2 мА).
Как измерить ток
- Установите измеритель на измерение максимального значения сопротивления. Слева на датчике будет 1 (т.е. сопротивление слишком велико для измерения датчиком). Затем коснитесь двух щупов - на экране должно появиться ~ 0 (т.е. измеритель практически не обнаружил сопротивления).
- Крепко возьмитесь за датчики пальцами. Сожмите черный зонд левой рукой, а красный зонд - правой. Можно смело касаться обоих концов счетчика (потому что они ни к чему другому не подключены). Подобным образом вы измерите собственное сопротивление. Если установлен максимальный диапазон измерения, должно появиться какое-то большое число на экране измерителя, которое будет уменьшаться по мере разжимания щупов.
Параметры источника питания
Для работы электронная система должна быть подключена к зарядке. Важно отметить: напряжение, подаваемое на клеммы, должно быть в пределах диапазона, приемлемого для системы. Подключение к системе со значением, выше рекомендованного, может привести к необратимой поломке. В случае слишком низкого показателя система будет работать некорректно (или не работать совсем).
После подключения потребуется ток, значение которого следует знать (хотя бы приблизительно) перед присоединением. Отдаваемое источником значение должно быть больше потребляемого устройством. Даже если во много раз превышены потребности, при правильном напряжении будет использовано ровно столько, сколько нужно.
Как обеспечить питание систем
Начинающим рекомендуется питать устройства от различных батареек или аккумуляторов из-за низкого напряжения на клеммах и ограниченной допустимой нагрузке по току, а значит, безопасности и минимальному риску поражения. Главное -
осторожность, чтобы не замкнуть провода. Короткое замыкание следует устранить как можно скорее, желательно разомкнув цепь. Иначе аккумулятор нагревается, и могут вытечь вредные вещества.
Другой вариант питания устройств - регулируемый магазинный источник питания, изготовленный в соответствии со стандартами безопасности. Использование различных дешевых, неопробованных изобретений может нести большую опасность. Поэтому для обучения лучше выбрать маленькую батарейку на 9 В.
Поломка электронных компонентов
Основной «строительный материал»,можно разделить на две группы: активные и пассивные. Первые вырабатывают электричество или могут изменять параметры в зависимости от приложенного тока (аккумуляторы, транзисторы и интегральные схемы). Вторые имеют единственной задачей сохранить энергию (катушка, конденсатор) или просто «потерять» (резистор).
Как читать и понимать электрические схемы
Стабилитроны
Транзисторы
Ключ на биполярном транзисторе
Операционные усилители
Каскады транзисторов
Первые схемы
Помните: для понимания электроники необходима практика. Невозможно использовать полученные теоретические знания, без параллельного выполнения упражнений, даже самых очевидных на первый взгляд.
25 октября 2022