A1

1

39

Ośla łączka

E l e k t r o n i k a d l a W s z y s t k i c h

Elektronika dla początkujących,

czyli

wyprawy na oślą łączkę

Gdy pierwszy raz w życiu stajesz na

nartach, nie odbywa się to na szczycie
Kasprowego. Szukasz jakiegoś łagodne−
go, mało stromego stoku, jednym sło−
wem – oślej łączki. Tam opanowujesz
podstawowe zasady jazdy, skrętów, ha−
mowania. Cieszysz się, że wybrałeś ła−
godny, łatwy stok, a obserwatorów pra−
wie nie ma. Przecież na początku nie za−
wsze wszystko idzie dobrze – często się
przewracasz, a skręcona noga długo boli.

W końcu jednak nabywasz upragnio−

ne umiejętności i przychodzi czas, gdy
potrafisz zjechać z Kasprowego.

Podobnie jest w elektronice. Jeśli je−

szcze nic nie umiesz, to mogą Cię nieźle
zestresować nawet najmniej skompliko−
wane artykuły w najbardziej przystęp−
nym czasopiśmie elektronicznym –
Elektronice dla Wszystkich.

Jeżeli jednak chcesz rozpocząć pięk−

ną przygodę z elektroniką, to ten cykl
artykułów jest dla Ciebie – zapraszam
Cię na elektroniczną oślą łączkę. Bę−
dziemy wspólnie odbywać kolejne wy−
prawy w fascynujący świat elektroniki,
w trakcie których będziesz budował
układy, począwszy od najprostszych do
coraz bardziej skomplikowanych. Jeśli
będziesz podążał za mną, na pewno się
nie zgubisz.

I już na początku chciałbym wyja−

śnić ważną sprawę. Wielu osobom
elektronika wydaje się dziedziną bar−
dzo trudną. Każdy rzut oka na „wnętrz−
ności” współczesnych urządzeń elek−
tronicznych potęguje takie wrażenie.
Opinię taką przypieczętowują trudności
i porażki tak charakterystyczne dla prób
wykonania własnych (a nawet skopio−
wania cudzych) układów elektronicz−
nych.

Rzeczywiście, współczesna elektroni−

ka to niezmiernie szeroka dziedzina.
Żaden człowiek nie jest dziś w stanie po−
znać wszystkiego. Ty też nie masz na to
szans, ale na szczęście nie o to chodzi!

Prawdopodobnie i Ty będziesz w przy−

szłości doskonałym fachowcem−elektroni−
kiem. Nie będziesz jednak wiedział wszy−
stkiego. I oto doszliśmy do sedna sprawy –
w elektronice, zwłaszcza na początku, ko−

nieczna jest selekcja informacji, by za−
jąć się tym, co najważniejsze dla prakty−
ka. Rzecz w tym, by rozumieć przynaj−
mniej w sposób uproszczony to, co rze−
czywiście jest niezbędne i przydatne. Na
tym etapie wiedza teoretyczna nie poma−
ga, a ze względu na ogrom informacji –
wręcz przeszkadza. Dlatego w niniej−
szym cyklu wszelkie interpretacje fi−
zyczne są mocno uproszczone (o ile w
ogóle są), a główna uwaga skierowane
jest na zagadnienia praktyczne. Uwydat−
nia to charakterystyczna struktura kur−
su, pozwalająca bawić się i uczyć jedno−
cześnie. Kurs został tak pomyślany, by
najpierw bawić, a dopiero potem uczyć.
Dlatego każdy odcinek zawiera cztery
bloki, wyróżnione kolorami.

Niewątpliwie najbardziej atrakcyjne

okażą się ćwiczenia praktyczne. Jest
to podstawa całego kursu – jego część
najważniejsza. Główna część umie−
szczona jest na białym tle, a podane tam
informacje całkowicie wystarczą do
zbudowania i uruchomienia opisanych
pożytecznych układów. Zdziwisz się,
jak wiele przydatnych w praktyce ukła−
dów można zbudować dosłownie z kil−
ku elementów.

Jeśli chcesz się nie tylko pobawić w

uruchamianie układów, ale również cze−
goś nauczyć, zajrzyj do wyróżnionego
niebieskim kolorem ELEMENTarza,
prezentującego elementy użyte w ćwi−
czeniach oraz inne elementarne informa−
cje. To drugi blok naszego kursu.

Zachęcam Cię jednak, byś poświęcił

więcej czasu i pomału, starannie przea−
nalizował zamieszczone na żółtym tle
TECHNIKALIA – czyli najważniejsze
wyjaśnienia techniczne. Okaże się, iż ca−
ła elektronika opiera się na kilku pro−
stych zasadach. Większość z nich jest
tak oczywista, że aż dziw bierze. Trzeba
tylko zrozumieć co to jest prąd, napięcie
oraz proste zasady z nimi związane.
Trzeba też zrozumieć działanie tranzy−
stora i kilku innych prostych elementów.
I to są fundamenty. Potem jedno będzie
wynikać z drugiego.

Ostatni, czwarty blok − Biblioteczka

praktyka − wyróżniony jest kolorem

różowym i jest przeznaczony dla osób,
które nie tylko chcą zrozumieć podsta−
wy, ale też chcą projektować własne
układy. W tej części prezentowane będą
najważniejsze informacje dla młodego
konstruktora oraz swego rodzaju klocki
– sprawdzone gotowe rozwiązania, które
można z powodzeniem wykorzystać we
własnych konstrukcjach.

Dociekliwi zainteresują się wszystki−

mi czterema blokami. Natomiast niecier−
pliwi i najmłodsi nie muszą czytać wszy−
stkiego – poprzestając na wykonaniu
atrakcyjnych układów z części białej
niewątpliwie zaznają radości tworzenia
oraz zaimponują kolegom i rodzicom.
Zawsze mogą też zajrzeć do pozostałych
części, by wzbogacić swą wiedzę.

Cykl Ośla łączka obejmuje dwa

główne nurty elektroniki i składa się z
dwóch części. Każda część będzie się
składać z kilku lub kilkunastu wypraw
w przepiękny świat elektroniki. Prezen−
towana dalej wyprawa pierwsza rozpo−
czyna przygodę z tak zwaną techniką
analogową. W przyszłości udamy się
także na wyprawy w świat techniki cy−
frowej. Kolejne wyprawy będą numero−
wane – ta oznaczona jest A1 (A jak
technika analogowa), natomiast pierw−
sza wyprawa „cyfrowa” oznaczona bę−
dzie C1. Ponieważ stopień trudności ko−
lejnych wypraw będzie wzrastał, dlate−
go aby proces nauki przebiegał bezbole−
śnie, warto zaczynać od wyprawy
pierwszej, najłatwiejszej.

Piotr Górecki − autor cyklu

P.S. Ponieważ kurs ma charakter wy−

bitnie praktyczny i polega na wykony−
waniu różnych atrakcyjnych układów,
niezbędne są podzespoły elektroniczne.
Można je zdobyć we własnym zakresie,
np. od zaprzyjaźnionego elektronika.
Kto miałby kłopoty ze zdobyciem po−
trzebnych elementów, akcesoriów i na−
rzędzi, może skorzystać z oferty wydaw−
nictwa AVT i nabyć zestawy elementów
kompletowane do poszczególnych lekcji
− oferta na stronie 112.

A1

2

40

Ośla łączka

E l e k t r o n i k a d l a W s z y s t k i c h

Proponowane ćwiczenia polegają na ze−
stawieniu i zbadaniu prostych układów
elektronicznych. Układy trzeba zesta−
wić dokładnie według planu – schema−
tu ideowego. Schemat ideowy pokazuje
jak elementy mają być połączone. Za−
miast rysować podobizny elementów,
na schematach ideowych (elektrycz−
nych) wykorzystuje się ich symbole.
We wszystkich prezentowanych ukła−

dach nie jest ważne, jakimi sposobami
zostaną połączone poszczególne koń−
cówki – ważne jest tylko, by rzeczywi−
sty układ połączeń był dokładnie taki,
jak podaje schemat. Bardziej zaawanso−
wani elektronicy lutują układy na płyt−
kach drukowanych. Lutowanie nie jest
trudne, więc możesz wykonywać kolej−
ne ćwiczenia lutując elementy na tzw.
płytkach uniwersalnych (w AVT można

kupić zestawy takich płytek AVT−716,
AVT−717, AVT−718).
Można też na razie nie używać lutowni−
cy. Fotografie w artykule pokazują róż−
ne sposoby montażu: w tzw. pająku, na
specjalnej płytce stykowej oraz z wyko−
rzystaniem specjalnie przygotowanych
modułów.

Wspaniałą pomocą w montażu okaże

się niewielka pinceta, najlepiej solidna
pinceta lekarska (tanie blaszane pincety
kosmetyczne nie są odpowiednie – war−
to poszukać czegoś solidniejszego). Na−
wet jeśli na początku wydaje Ci się, że
pinceta bardziej przeszkadza niż poma−
ga, przyzwyczajaj się do niej. Z czasem
przekonasz się, że jest ona naprawdę po−
żyteczna, wręcz niezbędna – czym
wcześniej się przyzwyczaisz, tym lepiej.

W każdym wypadku unikaj zginania

wyprowadzeń tuż przy obudowie. Jeśli
wyginasz końcówkę elementu, chwyć ją

Wyprawa pierwsza − A1

Tajemnicza latarka, Siłomierz,

Wykrywacz kłamstw, Systemy alarmowe

Prąd elektryczny przepływający przez ciało człowieka nie jest obojętny dla
zdrowia. Czym większe napięcie, tym większy prąd i większy wpływ na orga−
nizm. Napięcia nie przekraczające 24V uznaje się za bezwzględnie bezpiecz−
ne. Napięcia rzędu 60V i więcej uznawane są za niebezpieczne. Napięcie w
domowym gniazdku sieci energetycznej wynosi 220...230V – jest to więc na−
pięcie groźne dla życia!

Przeprowadzanie prób z układami dołączonymi

wprost do sieci grozi śmiercią!

Aby zapobiec nieszczęściu, należy zasilać budowane układy z baterii albo z użyciem fa−
brycznego, atestowanego zasilacza, który co prawda jest dołączany do sieci, ale zasto−
sowane rozwiązania zapewniają galwaniczną izolację od sieci i pełne bezpieczeństwo.

diody świecące (LED)
dowolny kolor

rezystory
różne

dioda świecąca
migająca

złączka baterii
− tzw. kijanka

przycisk
(microswitch)

przewód
izolowany

srebrzanka

kontaktron
(rurka)

bateria
9V
zwykła

zasilacz
wtyczkowy 9 ... 12V

tranzystory NPN
(np. BC548)

bateria litowa
(np. CR2032)

brzęczyk piezo
z generatorem

12V

Wykonaj miniaturową latarkę według fo−
tografii 1 wykorzystując zwykłą, zieloną
diodę LED oraz baterię litową (najlepiej
CR2032, CR2450, CR2430, ale może
być też CR2016, CR2025). Jeśli uda Ci
się zamknąć baterię i diodę w jakiejś ma−
łej obudowie, otrzymasz miniaturową la−
tarkę, świecącą tajemniczym, zielonka−
wym światłem. W dzień nie jest zbyt
efektowna, ale po zapadnięciu zmroku...
Zauważ, że dioda świeci tylko przy od−
powiedniej biegunowości baterii − gdy
połączysz dodatni biegun baterii z dłuż−
szą końcówką diody. Przy odwrotnym
dołączeniu baterii dioda na pewno nie
zaświeci – podobnie jest w przypadku
bardziej skomplikowanych układów –

przy odwrotnym dołączeniu źródła zasi−
lania układy nie będą działać, a nawet
mogą ulec uszkodzeniu! Pamiętaj
o tym, by uniknąć przykrych niespo−
dzianek.
Oczywiście w tajemniczej latarce mo−
żesz wykorzystać diodę żółtą lub czer−
woną. Zamiast baterii litowej możesz

Od początku trzeba wiedzieć, że wbrew obiego−
wym opiniom, w elektronice nie ma nic z magii −
wszystkim rządzą ścisłe prawa i zależności.
W procesorach komputerów, w kineskopach mo−
nitorów i telewizorów, w głośnikach, w mikrofo−
nach, w diodzie świecącej i laserze półprzewodni−
kowym, telefonach – wszędzie kluczową rolę od−
grywają elektrony.
1. Podstawową wielkością w elektronice jest

PRĄD

. Jak wiadomo, prąd to uporządkowany ruch

elektronów. Prąd płynie w przewodach podobnie
jak woda w rurach wodociągowych − czym więcej
elektronów (wody) przepływa w jednostce czasu,
tym większy prąd. Wartość prądu elektrycznego
podajemy w amperach. Prąd o wartości jednego

ampera (w skrócie 1A) to jak na układy elektro−
niczne duży prąd − współczesne układy elektro−
niczne pobierają prąd setki i tysiące razy mniej−
szy. Dlatego w praktyce spotkasz jednostki znacz−
nie mniejsze, np. miliampery (mA), mikroampery
(µA oznaczane też uA), a nawet nanoampery i pi−
koampery (nA, pA). W energetyce i przemyśle
prądy mają natężenie tysięcy amperów, czyli kilo−
amperów (kA).
2. Aby popłynął prąd, potrzebne jest jakieś
źródło energii elektrycznej. Źródłem takim jest na
przykład bateria albo zasilacz.
Bateria i zasilacz mają dwa bieguny: dodatni
i ujemny (częściej mówimy plus i minus). Wiele
lat temu przyjęto, że prąd płynie od plusa do mi−

nusa. Potem odkryto elektrony, będące nośnika−
mi prądu. Okazało się, że elektrony w rzeczywi−
stości wędrują od minusa do plusa, jednak to nie
jest istotne − nadal przyjmujemy, iż prąd pły−
nie od plusa do minusa, i zaznaczamy jak na
rysunku poniżej.
Podstawowym parame−
trem baterii, akumulatora
i zasilacza jest

NAPIĘCIE

.

Jeśli prąd elektryczny
porównaliśmy do prze−
pływu wody, to napięcie
możemy sobie wyobrazić
jako

ciśnienie

wody

w instalacji.

41

A1

3

Ośla łączka

E l e k t r o n i k a d l a W s z y s t k i c h

ELEMENT

arz

ELEMENT

arz

ELEMENT

arz

ELEMENT

arz

ELEMENT

arz

ELEMENT

arz

ELEMENT

arz

TECHNIKALIA

Rezystor

Najpopularniejszy i najprostszy
element elektro−
niczny, zwany
także oporni−
kiem. Najważ−
niejszym para−
metrem jest re−
zystancja, nazy−
wana

także

opornością. Re−
zystancja (opor−
ność) to zdol−
ność do prze−
c i w s t a w i a n i a
się przepływo−
wi prądu. Moż−
na

obrazowo

powiedzieć, że
czym większa rezystancja, tym prąd płynie
„bardziej opornie”. Jednostką rezystancji jest
om, oznaczany dużą grecką litera omega

Ω

.

Najczęściej używane rezystory mają rezy−
stancję w bardzo szerokim zakresie, od 1

Ω

do

22000000

Ω

, ale można spotkać rezystory

o wartościach 0,01

Ω

...100000000

Ω

.

Na schematach rezystory oznaczamy literą
R z kolejnym numerem (R1, R2, R3...) i po−
dajemy ich wartość (rezystancję). Rezystory
i wszystkie inne elementy występujące
w układzie powinny być ponumerowane.
W zasadzie nie jest to konieczne, ale przeko−
nasz się, że jest to bardzo pomocne przy opi−
sywaniu działania układu oraz gdy dany ele−
ment można łatwo odnaleźć na schemacie
ideowym, schemacie montażowym, w wyka−
zie elementów i na płytce.
Przemysł produkuje rezystory o znormalizo−
wanych wartościach (nominałach) i określonej
tolerancji. Dawniej powszechnie wykorzysty−
wano rezystory o tolerancji ±20% i 10%. Obe−
cnie najpopularniejsze są rezystory o toleran−
cji ±5%, czyli o nominałach z tak zwanego
szeregu E24. Oznacza to, że kupując rezystor
o nominale, powiedzmy, 2,4k

Ω

i tolerancji

±5%, trzeba się spodziewać, że w rzeczywi−
stości jego rezystancja może wynosić
2,4k

Ω

±5%, czyli 2,28...2,52k

Ω

. Takie odchył−

ki nie mają znaczenia – na razie możesz zupeł−
nie zapomnieć o czymś takim jak tolerancja.
W sklepie nie kupisz więc rezystora o dowol−
nej wartości − popularne rezystory będą mieć
nominały będące wielokrotnością następują−
cych liczb:

pincetą tuż przy obudowie i wygnij tylko
wystającą część – ilustruje to rysunek A
(na stronie 3).

Bardzo Cię proszę, byś już teraz sta−

rał się wykonywać swą pracę starannie,
równo, elegancko. Na pewno takie dobre
nawyki przydadzą Ci się w przyszłości.

Do zasilania układów możesz wyko−

rzystać baterię 9V, zasilacz o napięciu
9...12V, ewentualnie niewielki akumula−
tor o napięciu 9...12V.

Zawsze zwracaj uwagę, by nie podłą−

czyć źródła zasilania odwrotnie – może
się to skończyć uszkodzeniem użytych
elementów. Nigdy też nie zwieraj ze so−
bą wyprowadzeń baterii czy zasilacza,

bo zupełnie niepotrzebnie wyładujesz
baterię, a zasilacz ulegnie przegrzaniu
i uszkodzeniu!

Osobiście radzę Ci, żebyś postarał się

o niewielki (stabilizowany) zasilacz
wtyczkowy np. 12V 200mA (9...12V
100...500mA) – taki jednorazowy zakup
okaże się w sumie tańszy niż jednorazo−
we baterie, które trzeba często zmieniać.

Zdecydowanie nie polecam akumula−

tora samochodowego. Z akumulatora
można pobrać ogromny prąd, co w przy−
padku błędu w montażu lub odwrotnego
połączenia może skończyć się uszkodze−
niem elementów, a nawet pożarem. Pa−
miętaj też, że akumulator samochodowy
zawiera silny kwas, który w razie wylania
poparzy Ci skórę, uszkodzi oczy i zni−
szczy wyposażenie mieszkania. Jeśli po−
mimo moich ostrzeżeń koniecznie chciał−
byś wykorzystać (stary) akumulator sa−
mochodowy, koniecznie musisz dodać ża−
rówkę 12V 10W (12V 5W...21W), która
ograniczy prąd – ilustruje to rysunek B.

Fot. 1

Rys. A

Rys. B

Ćwiczenie 1

Tajemnicza latarka

10 11 12 13 15 16 18 20 22 24 27 30

33 36 39 43 47 51 56 62 68 75 82 91.

A1

4

wykorzystać dwie małe guzikowe (ze−
garkowe) 1,5−woltowe, np. LR44
(w żadnym wypadku nie używaj dwóch
„paluszków” R6). Sprawdź też, czy ja−

kakolwiek dioda zaświeci przy zasilaniu
z jednej baterii 1,5−woltowej.
Uwaga! Nie dołączaj diody świecącej
wprost do zasilacza!

Zestaw układ we−
dług rysunku 1
używając zwykłej
diody LED. Po−
mocą będzie rów−
nież fotografia 2.
Sprawdź,

jak

świeci dioda, gdy napię−
cie zasilania wynosi
3V (bateria litowa), a jak
świeci, gdy napięcie wy−
nosi 9V (bateria 6F22)
lub 12V (zasilacz) –
czym większe napięcie,
tym większy prąd i dio−
da świeci jaśniej.
Przy napięciu zasilania
6...15V

(np.

bateria

9V lub zasilacz) sprawdź,
jak jasność diody zależy
od wartości rezystora Rx.
Sprawdź, jak świeci dio−
da, gdy Rx ma wartość:
220

Ω

(czerwony, czerwo−

ny, brązowy), 1k

Ω

(brą−

zowy, czarny, czerwony),

10k

Ω

(brązowy, czarny, pomarańczowy),

100k

Ω

(brązowy, czarny, żółty), 1M

Ω

(brą−

zowy, czarny, zielony), 10M

Ω

(brązowy,

czarny, niebieski). Przy jakiej wartości rezy−
stora nie dostrzegasz już świecenia diody?
Przekonałeś się, że czym większa rezy−
stancja, tym mniejszy prąd i dioda świe−
ci słabiej.
Możesz być z siebie dumny, bo oto po−
znałeś podstawowe zależności rządzące
elektroniką – eksperymentalnie przeko−
nałeś się, jaki jest sens słynnego prawa
Ohma (czytaj oma).
Gdy rezystor Rx będzie mieć 1k

Ω

, dwa

dobre, alkaliczne „paluszki” R6 (po−

łączone w szereg, dające w sumie 3V)
wystarczą na około trzy miesiące ciągłej
pracy. Jasność wprawdzie nie jest rewe−
lacyjna, ale w ciemności wystarczy − mo−
że zechcesz wstawić gdzieś taką intrygu−
jącą „wieczną lampkę”, budzącą zacieka−
wienie przechodniów i sąsiadów?

Uwaga! W trakcie przygotowywania i

sprawdzania ćwiczeń okazało się, że
możesz napotkać na nieoczekiwaną
niespodziankę. Mianowicie zasilacz 9−
woltowy ma złączkę wyjściową identy−
czną jak bateria 9V. Niestety, biegunowość
napięcia na tej złączce jest odwrotna niż w
baterii! Jeśli wykorzystasz taki zasilacz i
dołączysz do niego "kijankę", pamiętaj, że
czerwony przewód będzie końcówką
ujemną − odwrotnie niż zazwyczaj.

To dość istotna wada, o której musisz

pamiętać, by dołączając do "kijanki" zasi−
lacz 9V, a potem baterię czegoś nie zepsuć.

W przypadku zasilacza 12V takiego

problemu nie ma (brak złączki "baterio
podobnej") − prawdopodobnie obetniesz
wtyczkę i wykorzystasz odizolowane
końce przewodów zasilacza. Zaznacz
przewód "plusowy" zawiązując na nim
supełek. W

tym ćwiczeniu masz

możliwość sprawdzić biegunowość
przewodów zasilacza.

Napięcie mierzymy w woltach. Przykładowo, po−
jedyncza bateria, popularny “paluszek” daje na−
pięcie o niewielkiej wartości około półtora wolta
(1,5V). Popularny „bloczek” ma napięcie 9V −
dotknij dwa bieguny do języka − kłuje. Akumula−
tor samochodowy ma napięcie 12V (nie dotykaj
językiem). Co ciekawe, napięcie nie jest związa−

ne z wielkością baterii − maleńka bateryjka do pi−
lotów (fotografia obok) też daje napięcie 12V.
Jak się łatwo domyślić, wielkość baterii związana
jest z ilością zawartej w niej energii. Mała żarów−
ka dołączona do akumulatora samochodowego
będzie świecić co najmniej kilka dni, a dołączona
do baterii od pilota zaświeci tylko na chwilę albo
nawet nie zaświeci wcale.
Współczesne układy elektroniczne są zasilane na−
pięciami w zakresie 3...12V, czasem 24V. W ukła−
dach tych często interesują nas bardzo małe napię−
cia czy różnice napięć, wyrażane w miliwoltach
(mV), a nawet w mikrowoltach (µV oznaczane też
uV). W technice wysokich napięć popularną jedno−
stką są kilowolty (kV).

Uwaga! Prąd i napięcie to nie jest to samo!
W instalacji wodociągowej może panować duże
ciśnienie (napięcie), ale jeśli wszystkie krany są
pozakręcane, to woda (prąd) nie płynie. Dokła−
dnie tak jest z napięciem i prądem. Jeśli bateria
(zasilacz) nie jest
do niczego podłą−
czona, to na jej
biegunach wystę−
puje napięcie, ale
prąd nie płynie.
Żeby

popłynął

prąd, do baterii
trzeba dołączyć
jakieś obciążenie,

42

Ośla łączka

E l e k t r o n i k a d l a W s z y s t k i c h

ELEMENT

arz

ELEMENT

arz

ELEMENT

arz

ELEMENT

arz

ELEMENT

arz

E

LEMENT

arz

E

LEMENT

arz

TECHNIKALIA

To właśnie są wartości tak zwanego szeregu
E24.
Rezystory zazwyczaj znakowane są nie cy−
frami, tylko kolorowymi paskami. Te koloro−
we paski określają rezystancję w omach oraz
tolerancję. Rysunek C pomoże rozszyfrować
wartość dowolnego rezystora. Dwa pierwsze
paski to cyfry znaczące, trzeci pasek to licz−
ba zer – wartość wychodzi w omach. Czwar−
ty pasek podaje tolerancję – w przypadku
najpopularniejszych rezystorów 5−procento−
wych pasek jest w kolorze złotym.
Ten cały kod kolorów to naprawdę nic trud−
nego. Szybko się nauczysz: 0 − czarny, 1 −
brązowy, 2 − czerwony, 3 − pomarańczowy, 4
− żółty, 5 − zielony, 6 − niebieski, 7 – fioleto−
wy, 8 − szary, 9 – biały.

Choć do rozszyfrowania wartości trzeba usta−
lić, który pasek jest pierwszy, a który ostatni,
obie końcówki rezystora są równorzędne;
żadna nie jest w żaden sposób wyróżniona.
Rezystor jest elementem niebiegunowym.
Uwaga! W proponowanych ćwiczeniach
wykorzystywane są jedynie rezystory z sze−
regu E3, czyli o nominałach będących
wielokrotnościami 10, 22 oraz 47. Pierw−
sze dwa paski będą zawsze mieć kolory:
brązowy czarny (1, 0)
czerwony czerwony (2, 2)
żółty fioletowy (4, 7)
Trzeci pasek (mnożnik, liczba zer) pokaże
wartość:
złoty (−1) − wartości 1

Ω

, 2,2

Ω

, 4,7

Ω

czarny (0) – wartości 10

Ω

, 22

Ω

, 47

Ω

Rys. 1

Rys. J

Fot. 2

Ćwiczenie 2

Prawo Ohma

Rys. C

+

−

Ω

Ω

A1

5

Ceny elementów elektronicznych są na
tyle niskie, że śmiało możesz zepsuć nie−
które w ramach eksperymentów. Sam
jednak zdecyduj, czy chcesz ryzykować
zniszczenie elementów. Uwaga! Pod−
czas takich prób elementy mogą się sil−
nie nagrzewać, co grozi poparzeniem!
Jeśli się zdecydujesz, podłącz na chwilę
diodę LED bezpośrednio do zwykłej ba−
terii 9V typu 6F22. Uwaga! Musi to być
tania, zwykła bateria, a nie droga ba−
teria alkaliczna (nie powinna mieć na−
pisu alkaline).
Na podstawie wcze−
śniejszych

prób

mogłeś

się

spodziewać, że
przy napięciu
9V i bez rezy−
stora ograni−
czającego prąd
diody będzie bar−
dzo duży. Jasność
świecenia diody wskazu−
je jednak, że w obwodzie jest
jednak rezystancja ograniczająca prąd.
Tak, to wewnętrzna rezystancja baterii.
Każde źródło zasilania (bateria, akumu−
lator, zasilacz) zachowuje się, jakby
w środku oprócz „czystego źródła na−
pięcia” była jakaś rezystancja − zobacz
rysunek 2. Taką samą sytuację miałeś
w ćwiczeniu 1 – prąd diody był ograni−
czony przez (znaczną) rezystancję we−
wnętrzną baterii litowej. Często zapo−
minamy o rezystancji wewnętrznej,
a ma ona duże znaczenie w praktyce
i zwykle jest wadą nie zaletą. Czym

mniejsza rezy−
stancja wewnę−
trzna,

tym

większy prąd
można pobrać
z tego źródła.
G e n e r a l n i e ,
czym większa
jest

bateria,

tym mniejsza rezystancja wewnętrzna.
Baterie alkaliczne mają mniejszą rezy−
stancję wewnętrzną – dlatego w tym
ćwiczeniu miałeś wykorzystać baterię
zwykłą, nie alkaliczną. Akumulatory
mają rezystancję wewnętrzną znacznie
mniejszą niż jakiekolwiek baterie jed−
norazowe – można więc z nich pobrać
duży prąd.
Możesz mi wierzyć na słowo − gdy
przeprowadzałem testy przygotowują−
ce to ćwiczenie, dwie diody czerwone

podłączone do dobrej 9−

woltowej baterii al−

kalicznej (Dura−

cell) wydały

krótki błysk

i momental−

nie się spali−

ły. Zielona

dioda dołą−

czona do tej

baterii alkalicznej

świeciła

kolorem...

pomarańczowym, a żółta –

czerwonym. Wyprowadzenia silnie się
nagrzewały i o mało nie poparzyłem
sobie palców. Diody dołączone do zasi−
lacza natychmiast ulegały uszkodzeniu,
a nawet pojawił się dym. Zastanów się
więc, czy chcesz wykonać takie ekspe−
rymenty. Chodzi przede wszystkim
o to, żebyś zrozumiał, że miniaturowe
elementy mają ograniczoną wytrzyma−
łość i przy zbyt dużych prądach po pro−
stu się zepsują. Właśnie dlatego musi−
my stosować rezystory ograniczające
prąd.
Aby celowo zepsuć diody czy inne ele−
menty, musisz dysponować źródłem
energii, które może dostarczyć prądu
o wartości co najmniej kilkuset miliam−
perów. Może to być zasilacz, akumulator
albo zestaw baterii. Jeśli zamierzasz wy−
korzystać akumulator, koniecznie dołącz
diodę przez żarówkę 12V 2...5W według
rysunku ze strony 41.

na przykład rezystor i diodę świecącą, jak na ry−
sunku J. Na rysunku tym zaznaczono napięcie (9
woltów) i prąd (12 miliamperów) − napięcie
oznacza się literą U (w krajach anglojęzycznych
literą V od Voltage). Z kolei prąd zawsze oznacza
się literą I.
W swojej przyszłej praktyce napotkasz kilka
przypadków:
− napięcia nie ma, prąd nie płynie − oczywiste,
− napięcie jest, prąd nie płynie − np. bateria bez
obciążenia,
− napięcie jest, prąd płynie – sytuacja w układach
elektronicznych,
− napięcia nie ma, prąd płynie – niemożliwe,
z wyjątkiem tzw. nadprzewodników.

We wszystkich układach, jakie napotkasz w swej
praktyce, prąd jest ściśle związany z napięciem –
jeśli płynie prąd, to występuje też napięcie. Jed−
nak obecność napięcia nie gwarantuje przepływu
prądu. Dlaczego?
Kluczem jest tu oporność, ściślej − rezystancja.
Niektóre materiały, takie jak guma, papier, drewno,
tworzywa sztuczne, szkło, nie chcą przewodzić
prądu elektrycznego. Stawiają mu opór. Są to tak
zwane izolatory (dielektryki). Na początek (choć
nie jest to prawdą) możesz przyjąć, że izolatory
stawiają opór nieskończenie wielki i żaden prąd
przez nie nie płynie.
Metale, na przykład miedź, srebro, złoto, alumi−
nium, chętnie przewodzą prąd elektryczny. Sta−

wiają mu bardzo mały opór. Inne metale, jak że−
lazo, nikiel, ołów, cyna, chrom, wolfram, osm,
stawiają przepływowi prądu nieco większy opór.
Niektóre inne materiały, na przykład grafit
(odmiana węgla), specjalne tworzywa sztuczne
oraz liczne płyny (np. roztwór soli w wodzie) też
przewodzą prąd, stawiając mu jednak pewien
znaczący opór.
Istnieją też tak zwane nadprzewodniki, które
o dziwo, wcale nie stawiają oporu – to jednak zu−
pełnie inna historia. Nadprzewodniki można spo−
tkać tylko w dużych laboratoriach.
Spodziewasz się na pewno, że są jeszcze inne ma−
teriały, które ze względu na oporność wobec prą−
du mieszczą się gdzieś między przewodnikami

75

Ośla łączka

E l e k t r o n i k a d l a W s z y s t k i c h

ELEMENT

arz

ELEMENT

arz

ELEMENT

arz

ELEMENT

arz

ELEMENT

arz

ELEMENT

arz

ELEMENT

arz

TECHNIKALIA

brązowy (1) – wartości 100

Ω

, 220

Ω

, 470

Ω

czerwony– wartości 1k

Ω

, 2,2k

Ω

, 4,7k

Ω

pomarańczowy– wartości 10k

Ω

, 22k

Ω

, 47k

Ω

żółty– wartości 100k

Ω

, 220k

Ω

, 470k

Ω

zielony– wartości 1M

Ω

, 2,2M

Ω

, 4,7M

Ω

niebieski − wartości 10M

Ω

, ewentualnie 22M

Ω

Oprócz takich najpopularniejszych rezysto−
rów, produkowane są też inne. Oznaczane są
w różny sposób. Fotografia poniżej pokazu−
je niektóre takie rezystory. Wartość rezysto−
rów (i nie tylko rezystorów) jest bardzo czę−
sto podawana w niecodzienny sposób – wię−
cej szczegółów możesz znaleźć w rubryce
TECHNIKALIA

.

Dioda LED

(dioda elektroluminescen−
cyjna, LED − Light Emitting
Diode)
Element elektroniczny (pół−
przewodnikowy),

który

świeci przy przepływie prą−
du. W zależności od zastoso−
wanego materiału struktury,
diody świecą światłem o ko−
lorach czerwonym, zielo−
nym, żółtym bądź niebie−
skim. Diody niebieskie są
znacznie droższe od innych.
Nie ma diod fioletowych, są
natomiast diody świecące
niewidzialnym światłem podczerwonym
(oznaczane IRED od InfraRED − podczer−
wień). Każdy pilot telewizyjny zawiera diodę
podczerwoną.

1k

Ω

2,2k

Ω

2,4k

Ω

różne rezystory

Rys. 2

Ćwiczenie 3

Rezystancja wewnętrzna baterii

Czy wiesz że ...

nazwa elektronika pochodzi od elektronu.

Starożytni Grecy elektronem nazywali bursztyn

(który u nich w tamtych czasach był rzadkością, sprowa−

dzaną z dalekiej północy, między innymi z terenów dzisiej−

szej Polski). Zauważyli oni, że bursztyn pocierany tkani−

ną przyciąga potem kurz i drobne, lekkie przedmioty.

Znacznie później elektronem nazwano cząstkę

elementarną, jeden z podstawowych

składników atomu.

− +

+

A1

6

Zestaw układ we−
dług wcześniej−
szego rysunku 3,
ale zamiast zwy−
kłej diody wyko−
rzystaj diodę mi−
gającą (z wbudo−
wanym impulsa−
torem). Poznasz ją po ciemnej plamce we−
wnątrz obudowy. Pomocą będzie również
fotografia 3. Najpierw zewrzyj punkty A,
B (Rx=0). Nie bój się!
Dioda ładnie miga. Sprawdź, przy jakich
wartościach Rx dioda poprawnie pracuje.
Kolejno jako Rx dołączaj rezystory o co−
raz większej oporności: 10

Ω

(brązowy,

czarny, czarny), 100

Ω

(brązowy, czarny,

brązowy), 1k

Ω

(brązowy, czarny, czerwo−

ny), 10k

Ω

(brązowy, czarny, pomarańczo−

wy), 100k

Ω

(brązowy, czarny, żółty),...

Co się dzieje? Przy jakiej rezystancji dioda
przestaje pełnić swoje funkcje? Już zauwa−
żyłeś, dioda migająca w normalnym ukła−

dzie pracy nie ma rezystora ograniczające−
go. Dioda migająca zachowuje się zupeł−
nie inaczej niż zwykła dioda LED właśnie
ze względu na obecność układu sterujące−
go − scalonego impulsatora.
Sprawdź jeszcze, czy dioda migająca bę−
dzie pracować przy napięciu zasilania
4,5V (tzw. bateria płaska lub trzy palu−
szki), 3V (bateria litowa lub dwa palu−
szki), ewentualnie 1,5V (paluszek)?

Nie proponuję Ci jednak prób polegają−
cych na zwieraniu biegunów źródła zasi−
lania – baterii albo zasilacza. Takie
próby naprawdę nie mają sensu – bateria
po prostu się wyczerpie, a zasilacz może
się zepsuć.

W żadnym wypadku nie
podłączaj diody LED, ani in−
nego elementu do sieci ener−
getycznej!

Zmontuj układ według rysunku 4 wy−
korzystując dwie jednakowe zwykłe dio−
dy LED, dwa rezystory i tranzystor NPN
(BC548). Pomocą będzie fotografia 4.
Niech rezystor R1, ograniczający prąd
diody D2, ma wartość 1k

Ω

(brązowy,

czarny, czerwony). Sprawdź jasność obu
diod, stosując Rx o wartościach 1k

Ω

,

10k

Ω

, 100k

Ω

, 1M

Ω

, 10M

Ω

. A co się

dzieje, gdy nie ma rezystora Rx (rezy−
stancja nieskończenie wielka)? Przy ja−
kiej wartości Rx nie dostrzegasz już
świecenia diody D1? A przy jakiej war−
tości Rx przestaje świecić dioda D2?

a nieprzewodnikami (izolatorami). Może myślisz,
że są to półprzewodniki.
Jest w tym coś z prawdy (tzw. półprzewodniki sa−
moistne), ale nie jest to najszczęśliwsze wyobra−
żenie − słowo półprzewodniki słusznie kojarzy się
z tranzystorami, układami scalonymi i całą zadzi−
wiającą elektroniką, a nie z jakimiś substancjami
kiepsko przewodzącymi prąd. Elementy półprze−
wodnikowe to zupełnie nowa jakość i fantastycz−
ne możliwości: wzmacniają, przetwarzają, liczą
i tworzą wszystkie cuda i cudeńka współczesnej
elektroniki. Na razie nie musisz się w to wgłębiać
– nie traktuj jednak półprzewodników jedynie ja−
ko czegoś pośredniego między przewodnikami
a izolatorami.

Na razie zapamiętaj, że różne substancje stawia−
ją prądowi elektrycznemu różny opór. Ten opór
nazywa się rezystancją. Jednostką rezystancji
jest om, oznaczany dużą grecką literą omega

Ω

.

Jeden om (1

Ω

) to mała rezy−

stancja. W elektronice częściej
mamy do czynienia z kilooma−
mi (k

Ω

). Duże rezystancje wy−

rażamy w megaomach (M

Ω

),

a bardzo małe w miliomach
(m

Ω

). Na przykład kawałek

miedzianego drutu ma rezy−
stancję kilku...kilkunastu mili−
omów. Czasem mówi się też
o gigaomach (G

Ω

) i teraomach

(T

Ω

) − takie rezystancje mają materiały uważane

za izolatory.
A teraz sprawa najważniejsza. Rysunek K ilustru−
je zależność prądu od napięcia − pokazuje kilka

76

Ośla łączka

E l e k t r o n i k a d l a W s z y s t k i c h

ELEMENT

arz

ELEMENT

arz

ELEMENT

arz

ELEMENT

arz

ELEMENT

arz

E

LEMENT

arz

ELEMENT

arz

TECHNIKALIA

Uwaga! Dioda przewodzi prąd tylko w jed−
nym kierunku i tylko wtedy świeci. W prze−
ciwieństwie do rezystora, każda dioda jest
elementem biegunowym – nie jest obojętne,
gdzie zostaną dołączone końcówki.

Typowej diody LED nie wolno dołączać
wprost do źródła napięcia!

Wymagany jest

rezystor ograniczający prąd (wyjątkiem są
znacznie rzadziej spotykane diody migające
i diody z wbudowanym rezystorem).
Diody świecące mogą mieć różne obudowy,
ale nie ma kłopotu z identyfikacją końcówek.
Końcówka dodatnia (anoda) jest zawsze
dłuższa. W razie wątpliwości można jednak
zawsze sprawdzić diodę w układzie z rysun−
ku D. Przy odwrotnym włączeniu zwykła
dioda nie zaświeci, ale też nie ulegnie uszko−
dzeniu.
Istnieją też diody dwu−, a nawet trzykolorowe.
Na schematach diody oznaczamy albo literą
D, albo LED i kolejnym numerem.

Migająca dioda LED

Element ten oprócz diody LED ma wbudo−
wany miniaturowy układ sterujący, dzięki te−
mu może (i powinien) być zasilany bezpośre−
dnio, z pominięciem rezystora ograniczające−
go. Migające LED−y można poznać po ciem−
nej plamce wewnątrz obudowy. Diody miga−
jące nie mają specjalnego symbolu. Na sche−
matach wykorzystuje się symbol zwykłej
diody LED.

++

II

Rys. K

Rys. 4

Ćwiczenie 5

Tranzystor jako wzmacniacz prądu

Ćwiczenie 4

Migająca dioda LED

Fot. 3

ciemna plamka

Rys. 3

Rys. D

A1

7

Przekonałeś się naocznie, że tranzystor
wzmacnia prąd (prąd bazy) płynący przez
Rx i diodę D1. Przy dużych wartościach
Rx przez diodę D2 płynie prąd (prąd ko−
lektora) co najmniej 100−krotnie większy
niż przez Rx i D1. Na rysunku 4 czerwo−
nymi strzałkami zaznaczyłem prąd bazy
(I

B

), prąd kolektora (I

C

) i prąd emitera (I

E

).

Zwróć uwagę na kierunek przepływu prą−
dów w tranzystorze NPN – prąd emitera
jest zawsze sumą prądów kolektora i bazy.
Zapoznałeś się oto z najpopularniejszym
tranzystorem typu NPN. Układ o iden−
tycznych właściwościach możesz zesta−
wić według rysunku 5, stosując tranzy−
stor typu PNP (BC558), który różni się
od wcześniej użytego tranzystora NPN
tylko kierunkiem przepływu prądów.

Jeśli chcesz, możesz sprawdzić, czy
układ będzie pracował, gdy inaczej za−
mienisz miejscami punkty dołączenia
kolektora i emitera albo gdy w układzie
z rysunku 4 zamiast tranzystora NPN za−
stosujesz PNP (BC558).
Uwaga 1. Nie zwieraj punktów A,
B (Rx=0), bo przez diodę D1 i obwód ba−
za−emiter tranzystora popłynie duży prąd,
ograniczony tylko rezystancją wewnętrz−
na baterii (zasilacza) – prąd ten może
uszkodzić i diodę, i tranzystor.
Uwaga 2. Zarówno w tym, jak i następ−
nych ćwiczeniach sprawdzaj jasność świe−
cenia diody, gdy zmontujesz układ i gdy
nie będziesz dotykał najczulszych obwo−
dów. Najprawdopodobniej nawet bez re−
zystora Rx dotykanie obwodu bazy tranzy−
stora palcem spowoduje świecenie diody
D2. Nie dziw się, ciało człowieka działa
w tym wypadku jak antena.

Zestaw układ według rysunku 6. Pomocą
będą fotografie 5a i 5b. Pokazano tu dwa
modele. Jeden wykonany jest jako tzw.
pająk. Drugi zmontowany jest na specjal−
nej płytce stykowej. Taka uniwersalna
płytka stykowa jest znakomitą pomocą

przy montażu różnych próbnych ukła−
dów. Jeśli postarasz się o taką płytkę,
szybko docenisz jej zalety.
A teraz wracamy do układu. Tak jak po−
przednio dołączaj jako Rx rezystory o war−
tościach od 1k

Ω

do 10M

Ω

. Przy jakiej

przypadków, gdy napięcie zmienia się,
a rezystancja jest jednakowa. Rysunek
L pokazuje zależność prądu od rezystan−
cji, gdy napięcie jest stałe − natężenie
prądu zależy od oporu (rezystancji) R.
Zależności te sprawdzałeś w ćwiczeniu
2. Jeśli zrozumiałeś, o co tu chodzi, to
przyswoiłeś sobie najważniejsze prawo
elektroniki i elektrotechniki − prawo
Ohma (czytaj: oma). Nie ucz się na pa−
mięć formułki − chodzi o to, żebyś o każ−

dej porze dnia i nocy rozumiał: czym większe na−
pięcie, tym większy prąd, a czym większy opór (re−
zystancja) tym prąd jest mniejszy. Proste, prawda?
W praktyce będziesz bardzo, bardzo często wyko−
rzystywał wzór wyrażający prawo Ohma:
I = U / R
gdzie U − napięcie, I − prąd, R − rezystancja. Znając
dowolne dwie wielkości, bez trudu obliczysz trze−
cią. Koniecznie naucz się więc trzech podstawo−
wych wzorów, z których będziesz bardzo często
korzystać:

77

Ośla łączka

E l e k t r o n i k a d l a W s z y s t k i c h

ELEMENT

arz

E

LEMENT

arz

ELEMENT

arz

ELEMENT

arz

ELEMENT

arz

ELEMENT

arz

ELEMENT

arz

ELE

TECHNIKALIA

Tranzystor (bipolarny)

Tranzystor, ściślej tranzystor bipolarny (ina−
czej „zwykły” tranzystor) to podstawowy
element wzmacniający, posiadający trzy koń−
cówki. Można w uproszczeniu powiedzieć,
że końcówką wejściową jest baza, wyjściową
− kolektor. Istnieją tranzystory bipolarne typu
n−p−n (NPN) oraz p−n−p (PNP). Różnica po−
lega na kierunku przepływu prądów − ilustru−
je to rysunek E.

Działanie tranzystora jest bardzo proste –
wzmacnia on prąd. Jeśli prąd bazy jest równy
zeru, to i prąd kolektora jest równy zeru. Je−
śli w obwodzie baza−emiter zacznie płynąć
prąd, to w obwodzie kolektor−emiter popły−
nie prąd znacznie większy − mówimy, że
tranzystor się otwiera. Istotnym parametrem
tranzystora jest wzmocnienie, czyli stosunek
prądu kolektora do prądu bazy. Ten współ−
czynnik wzmocnienia prądowego, oznaczany
często grecką literą beta

β,

dla najpopular−

niejszych współczesnych tranzystorów wy−
nosi 100...500.
Już to pokazuje, że trzeba odpowiednio dołą−
czyć wyprowadzenia. Przy błędnym włącze−
niu łatwo można tranzystor uszkodzić.
Uwaga 1. Prąd bazy i prąd kolektora nie mo−
gą być zbyt duże, by nie spowodowały
uszkodzenia tranzystora.
Uwaga 2. Obwód kolektor−emiter nie jest od−
powiednikiem baterii, to znaczy nie wytwa−

NPN

PNP

Rys. E

Rys. L

Rys. 5

Ćwiczenie 6

Układ Darlingtona

Fot. 4

Fot. 5a

Rys. 6

A1

8

wartości Rx nie dostrzegasz świecenia dio−
dy D2? Tym razem dioda D3 będzie jasno
świecić nawet przy bardzo dużych warto−
ściach rezystancji Rx. Czy może coś się
zepsuło? Sprawdź, czy diody będą świecić
przy braku Rx? Jeśli przy braku Rx D2 nie
świeci, oznacza to, że układ działa, tylko
jest niesamowicie czuły! Wzmocnienie
prądowe jest bardzo duże.
Uwaga! Nie zwieraj Rx, bo możesz ze−
psuć D1 i tranzystory.
Radzę Ci także sprawdzić działanie
układów z rysunku 7. Z Rx o wartości
10M

Ω

– przekonaj się, jak duże

wzmocnienie prądowe zapewniają dwa
tranzystory. W każdym przypadku prąd
płynący w obwodzie kolektor−emiter
T1 staje się prądem bazy T2. Wypad−
kowe wzmocnienie prądowe jest ilo−
czynem wzmocnienia obu tranzysto−
rów. Jeśli każdy z nich ma wzmocnie−
nie na przykład 100, to wypadkowe
wzmocnienie wyniesie 10 000. Przea−
nalizuj kierunek przepływu prądów

w tych układach – przyda Ci się to
w przyszłości.

Piotr Górecki

Ciag dalszy

w nastepnym numerze EdW.

I = U / R
R = U / I
U = I * R
Jak wspominałem, w elektro−
nice bardzo często mamy do
czynienia z prądami, napięcia−
mi, rezystancjami o warto−
ściach wielokrotnie większych
lub mniejszych niż amper,
wolt czy om. Dlatego po−
wszechnie używamy jednostek
tysiące, miliony i miliardy ra−
zy mniejszych lub większych,
na przykład miliwoltów, mi−
kroamperów, megaomów czy
nanofaradów. W tabeli 1
(obok) znajdziesz bliższe in−
formacje na ten temat.

c.d.n.

78

Ośla łączka

E l e k t r o n i k a d l a W s z y s t k i c h

ELEMENT

arz

ELEMENT

arz

ELEMENT

arz

ELEMENT

arz

ELEMENT

arz

ELEMENT

arz

TECHNIKALIA

TECHNIKALIA

rza prądu. Prąd pochodzi z zewnętrznego
źródła (baterii, zasilacza), a obwód kolektor−
emiter jest jakby sterowanym rezystorem (re−
zystorem o zmiennej wartości) − zobacz ry−
sunek F. Lepiej jednak nie wyobrażać sobie
go jako zmiennej rezystancji, tylko pamiętać,
że prąd kolektora jest

β

razy większy od prą−

du sterującego (prądu bazy).
Uwaga 3. Istotne jest, że w typowych tranzy−
storach podczas przepływu prądu bazy napięcie
na złączu baza−emiter wynosi 0,55...0,7V i bar−
dzo mało zmienia się nawet przy dużych zmia−
nach prądu. Można przyjąć, że napięcie baza−
emiter wynosi podczas normalnej pracy 0,6V.
Wynika z tego bardzo ważny wniosek prak−
tyczny: do otwarcia tranzystora (typowe−
go tranzystora krzemowego) potrzebne
jest napięcie baza−emiter około 0,6V. Je−
śli napięcie na złączu baza−emiter jest
mniejsze niż 0,5V, to tranzystor na pewno
nie przewodzi
(jeśli przewo−
dzi

–

jest

uszkodzony).
Jeśli napięcie
to jest większe
niż 0,8V, tran−
zystor na pew−
no jest nieod−
w r a c a l n i e
u s z k o d z o n y .
Ilustruje to rysunek G. Dotyczy to zarów−
no tranzystorów NPN, jak i PNP.
Na schematach tranzystory oznaczamy zwy−
kle literką T i kolejnym numerem. Na zagra−
nicznych schematach zamiast T stosuje się
często literę Q.
W niektórych zastosowaniach wykorzystuje
się połączenie dwóch tranzystorów w tak
zwanym układzie Darlingtona. Wzmocnie−
nie jest tu bardzo duże i jest iloczynem

mnożnik

nazwa symbol

przykład

1 000 000 000 000 000 000 = 10

18

eksa

E

14EB=14000000000000000000 − 14 eksabajtów

1 000 000 000 000 000 = 10

15

peta

P

2PFLOP=2000000000000000FLOP – 2 petaflopy

1 000 000 000 000 = 10

12

tera

T

1T

Ω

=1000000000000

Ω

− 1 bilion omów

1 000 000 000 = 10

9

giga

G

6GHz=6000000000Hz − 6 miliardów herców

1 000 000 = 10

6

mega

M

77MW=77000000W − 77 milionów watów

1 000 = 10

3

kilo

k

100kV=100000 − 100 tysięcy woltów

100 = 10

2

hekto

h

nie używane w elektronice

10 = 10

1

deka

da

nie używane w elektronice

1 = 10

0

−

−

15V – piętnaście woltów

0,1 = 10

−1

decy

d

nie używane w elektronice

0,01 = 10

−2

centy

c

nie używane w elektronice

0,001 = 10

−3

mili

m

3ms=0,001s − 3 tysięczne części sekundy

0,000 001 = 10

−6

mikro

µ

11

µ

A=0,000 011A − 11 milionowych części ampera

0,000 000 001 = 10

−9

nano

n

50nH 0,000 000 05H − 50 miliardowych części henra

0,000 000 000 001 = 10

−12

piko

p

5pl=0,000 000 000 005l = 5 bilionowych części litra

0,000 000 000 000 001 = 10

−15

femto

f

3fF=0,000 000 000 000 003F – 300 biliardowych farada

0,000 000 000 000 000 001 = 10

−18

atto

a

F

Fo

ot

t.. 5

5b

b

Rys. 7

Rys. H

Rys. F

wzmocnienia obu tranzystorów. Ilustruje to
rysunek H. Oprócz zalet, takie połączenie

ma pewne wady, dlatego nie wyparło poje−
dynczych tranzystorów.

c.d.n.

Rys. G

A1

9

Zestaw układ według rysunku 8. Rezy−
stor R1 zabezpiecza przed uszkodze−
niem w przypadku zwarcia punktów A,
B. Pomocą będzie fotografia 6. Ten mo−
del zbudowany został na kawałku tektu−
ry. Polecam Ci na początek taką prostą
metodę montażu bardziej skomplikowa−
nych układów. Końce elementów z dru−
giej strony płytki są połączone przez ich
skręcenie ze sobą. Z czasem, gdy już na−
uczysz się lutować, nadal możesz wyko−
rzystywać tę prostą, a użyteczną „karto−
nową” metodę montażu.
Do punktów A, B dołącz ja−
kiekolwiek

(możliwie

krótkie) przewody−sondy
i sprawdź rezystancję róż−
nych materiałów: metali,
tworzyw sztucznych, drewna,
wody z kranu, wody destylowanej, mineral−
nej i wody z solą.
Narysuj miękkim ołówkiem na kartce gru−
bą, mocną kreskę − sprawdź rezystancję

tak uzyskanej ścieżki wę−

glowej (grafitowej). Tak

mniej więcej produko−

wane są niektóre rezy−

story. Dioda D3 będzie

się świecić nawet przy ogrom−

nych wartościach rezystancji Rx
(sprawdź koniecznie jak świecą diody,
gdy Rx=10M

Ω

).

Dotknij lekko palcami obydwu rąk druty

dołączone do punk−
tów A, B. Czy dio−
dy się zaświecą?
Ściśnij te druty pal−
cami. Co się dzieje?
Okazuje się, że
każdy

człowiek

jest... rezystorem,
a rezystancja zale−
ży od siły ściskania
drutu. Wykonałeś
więc

przyrząd

umożliwiający wy−
łonienie lokalnego
siłacza. Tak samo
przyrząd

można

nazwać

mierni−

kiem temperamen−
tu i przeprowadzić
wybory lokalnego
Casanovy. (Tobie
podpowiem w taje−
mnicy, że przed

Zauważ, że w elektronice używane są mnożniki,
których każdy jest 1000 razy większy (bądź mniej−
szy) od poprzedniego, co odpowiada przesuwaniu
przecinka o trzy miejsca. Poznanie mnożników, ich
oznaczeń i skrótów nie powinno sprawić Ci więk−
szych trudności.
Przyzwyczaisz się też do innych, na pozór bardzo
dziwnych oznaczeń, których historia sięga epoki
starych kopiarek i drukarek. Wydruki i kopie były
wtedy słabej jakości, zawierały skazy, plamy i ry−
sy. Poza tym zarówno maszyny do pisania, jak
i pierwsze drukarki nie drukowały greckich liter.
Nie masz chyba wątpliwości, co znaczy 33k – to
oczywiście 33k

Ω

.

Ale co oznacza 3k3 albo k33?

W przypadku niewyraźnej kopii można mieć wąt−
pliwości, czy chodzi o 33k, czy o 3,3k. Aby po−
zbyć się wątpliwości, wystarczy w miejsce prze−
cinka wstawić literę z końca, czyli zamiast
3,3k zapisać 3k3. Z reguły pomija się też zero
w liczbach ułamkowych, czyli zamiast 0,33k pi−
sze się k33. Zamiast małej litery k, czasem spoty−
ka się dużą, na przykład 2K7 to to samo, co 2k7,
czyli 2,7k

Ω

.

W przypadku omów w zasadzie wystarczyłoby po
prostu pominąć symbol oma, czyli zamiast 12

Ω

za−

pisać 12 – i taki zapis czasem można spotkać. Aby
jednak uniknąć wątpliwości, czy przypadkiem
omyłkowo nie pominięto literki k albo M (co dało−
by wartość tysiąc albo milion razy większą −

12k

Ω

albo 12M

Ω

), w przypadku omów pisze się

dużą literę R. Dlatego bardzo często spotyka się
zapis typu 120R (120

Ω

), 47R (47

Ω

), 6R8 (6,8

Ω

),

R22 (0,22

Ω

). Ale bez przesady – nie pisze się

120kR czy 2k2R, tylko 120k, 2k2.
Choć nie mówiliśmy o wszystkich elementach elektro−
nicznych, już teraz Ci podam, że podobnie skraca się za−
pis wartości innych elementów, zwłaszcza kondensato−
rów, ale także cewek, itd. Odpowiednią literę wstawia się
zawsze w miejsce przecinka. Oto przykłady:
7p5 = 7,5pF
150p = 150pF
n15 = 0,15nF = 150pF
6n8 = 6,8nF
47n = 47nF

37

Ośla łączka

E l e k t r o n i k a d l a W s z y s t k i c h

ELEMENT

arz

ELEMENT

arz

ELEMENT

arz

ELEMENT

arz

ELEMENT

arz

ELEMENT

arz

ELEMENT

arz

TECHNIKALIA

Brzęczyk piezo

Brzęczyk piezo (piezoelektryczny), zwany
często buzzerem, po dołączeniu do źródła
napięcia wydaje dźwięk − ciągły pisk.
Brzęczyk nie jest prostym elementem jak
dioda LED, rezystor czy tranzystor –
w istocie składa się z kilku elementów,
w tym tranzystora(−ów) tworzących gene−
rator oraz przetwornika elektroakustycz−
nego – membrany z materiału piezoelek−
trycznego (stąd nazwa). Brzęczyk piezo
z wbudowanym generatorem jest elemen−
tem biegunowym − końcówkę oznaczoną
kolorem czerwonym (końcówkę dłuższą)
należy dołączać do plusa, drugą końcówkę
(czarną, krótszą) − do minusa. Fotografia
powyżej pokazuje dwa najpopularniejsze
rodzaje brzęczyków.
Uwaga! Oprócz opisywanych brzęczyków
piezo

z

wbudowanym

generatorem,

w podobnych obudowach bywają umieszcza−
ne niebiegunowe membrany piezo. Membra−
na jest prostym przetwornikiem elektroaku−
stycznym. Aby jednak wydała dźwięk, po−
trzebny jest generator.
Na schematach brzęczyki oznacza się różnie,
czasem literą Y, czasem X lub jeszcze ina−
czej – nie ma ścisłej reguły. Używa się też
różnych symboli – w ramach niniejszego
kursu stosowny będzie symbol pokazany
wyżej.

F

Fo

ot

t.. 6

6

Ćwiczenie 7

Siłomierz towarzyski

Rys. 8

Ciąg dalszy z EdW 10/2000

Czy wiesz, że...

Jeśli przez element elektroniczny popłynie

prąd większy od dopuszczalnego, element

ten ulegnie nieodwracalnemu

uszkodzeniu.

A1

10

próbą warto zwilżyć palce, np. poślinić –
efekt murowany.)
Uwaga! Zwłaszcza w tym bardzo czu−
łym układzie zaobserwujesz, że doty−
kanie jednym palcem punktu B powo−
duje świecenie lampek. Twoje ciało
działa jak antena i stajesz się niejako

źródłem małego prądu, który jest
wzmacniany przez tranzystory. Ten
efekt trochę przeszkadza w ćwiczeniu,
ale nie będziemy go likwidować, bo je−
szcze nie poznałeś kondensatorów (na−
leżałoby włączyć kondensator między
punkty A, B).

W układzie z rysunku 8 sprawdziłeś, że
człowiek jest rezystorem. Rezystancja
skóry nie jest stała, zmienia się pod
wpływem różnych czynników. Gdy ktoś
się spoci, na przykład pod
wpływem stresu, re−
zystancja maleje.
Zjawisko zmia−
ny oporności
pod wpływem
stresu jest wy−
k o r z y s t y w a n e
w

wykrywaczach

kłamstwa. Możesz spraw−
dzić, czy rezystancja skóry Twoich kole−
gów (koleżanek) różni się, gdy dają odpo−
wiedzi prawdziwe i fałszywe. Do takiej za−
bawy musisz jednak wykorzystać jakiekol−

wiek metalowe elektrody, mocowane na
skórze "ofiary" i dołączone do punktów A,
B. Nie musza to być specjalne elektrody,
wystarczą odizolowane końce przewodów.

Zadając pytania będziesz ob−

serwował jasność diod.

Ostrzegam jednak,

że zmiany rezy−

stancji skóry pod
wpływem stresu

i emocji są bardzo

małe i masz nie−

wielkie szanse, by za−

uważyć zmiany jasności

diod LED. Nie zmienia to faktu, że taje−
mniczy układ z różnokolorowymi lamp−
kami mimo wszystko jest znakomitym
pretekstem do wesołej zabawy w więk−

Ale to nie wszystko. Szczególny
problem jest z małą grecką literą
mi − µ (mikro – 0,000001). Nawet
współczesny komputer z porząd−
ną drukarką może zamiast grec−
kiej litery µ z czcionki Symbol
wydrukować jej odpowiednik
w jakiejkolwiek innej czcionce –
będzie to mała litera m. Litera
m (mili – 0,001) wprowadzi
w błąd, bo zmieni wartość tysiąc−
krotnie! Aby tego uniknąć, od
dawna pisze się zamiast greckiej
litery µ małą literę u. Oto przykła−
dy: u68 (0,68µF), 4u7 (4,7µF),
33u (33µF). Czasem spotyka się
dużą literę U, np.: 2U2 (2,2µF)
lub 100U (100µF). Litery m (mili)
do dziś unika się przy oznaczaniu
kondensatorów. Zamiast 22mF pi−
sze się zazwyczaj 22000u,
22000uF lub 22000µF.

38

Ośla łączka

E l e k t r o n i k a d l a W s z y s t k i c h

ELEMENT

arz

ELEMENT

arz

ELEMENT

arz

ELEMENT

arz

ELEMENT

arz

ELEMENT

arz

TECHNIKALIA

TECHNIKALIA

Przycisk, przełącznik

Te proste elementy elektromechaniczne są bar−
dzo często wykorzystywane w praktyce. Typo−
wy przycisk zwiera swe styki na czas naciśnię−
cia. Normalnie styki są rozwarte (ang. normally
open – stąd skrót NO). Znacznie mniej popular−
ne są przyciski normalnie zwarte (ang. normally
closed – NC), otwierane przez czas naciskania.
Bardzo często wykorzystywane są przełącz−
niki, umożliwiające zwarcie styków na stałe,
a nie tylko na czas naciskania. Oprócz prze−
łączników dwupozycyjnych często wykorzy−
stuje się przełączniki trzypozycyjne „z zerem
w środku” – w środkowej pozycji nie ma po−
łączenia. Fotografie pokazują najpopular−
niejsze przełączniki dźwigienkowe oraz
przyciski, popularny microswitch (czytaj:
mikrosłicz). Oprócz przełączników dźwi−
gienkowych produkowanych jest wiele in−
nych odmian, w tym wielopozycyjne prze−
łączniki obrotowe. Przyciski i przełączniki
najczęściej oznacza się literami S lub W.

Tabela 2

Czy wiesz, że...

nazwa jednostki prądu, amper, pochodzi od nazwi−

ska uczonego francuskiego Andre’a Marie Ampere, który

zajmował się między innymi badaniem zjawisk elektrycznych.

Nazwa jednostki napięcia, wolt, też pochodzi od nazwiska uczo−

nego − Alessandro Volta był włoskim eksperymentatorem, który

wynalazł ogniwo elektryczne – baterię. Natomiast jednostka

rezystancji zawdzięcza nazwę niemieckiemu uczonemu

− Georg Simon Ohm odkrył prawo wiążące

prąd, napięcie i oporność.

Ćwiczenie 8

Wykrywacz kłamstw

Fot. 7

Rys. 9

12mV =

µ

V =

nV =

V

880uV =

mV =

nV =

V

920mA =

µ

A =

kA =

A

21nA =

pA =

µ

A =

A

68

Ω

=

k

Ω

=

M

Ω

=

Ω

20m

Ω

=

Ω

=

k

Ω

=

Ω

5k62 =

Ω

=

M

Ω

=

Ω

4k22 =

k

Ω

=

M

Ω

=

Ω

33R =

m

Ω

=

M

Ω

=

Ω

R020 =

m

Ω

=

µΩ

=

Ω

3R3 =

Ω

=

k

Ω

=

Ω

1M8 =

M

Ω

=

k

Ω

=

Ω

n18 =

nF =

pF =

F

220nF =

µ

F =

nF =

F

0,01uF =

nF =

pF =

F

.0022 =

pF =

nF =

F

1.5 =

nF =

µ

F =

F

47uH =

mH =

nH =

H

33m =

mH =

nH =

H

A1

11

Zestaw układ we−
dług rysunku 10,
w y k o r z y s t u j ą c
brzęczyk i zwykłą
diodę LED. Koń−
cówkę czarną do−
łącz do ujemnego
bieguna

baterii.

Zwróć uwagę na
jasność świecenia
diody LED − jest
niewielka,

czyli

tym razem prąd
w obwodzie ogra−
nicza brzęczyk (nie ma rezystora Rx).
Usuń diodę i zasil brzęczyk bezpośre−
dnio napięciem 3V (z baterii litowej lub
dwóch paluszków R6) – rysunek 11.
Sprawdź, czy brzęczyk o nominalnym
napięciu pracy wynoszącym 12V pracu−
je przy napięciu zasilania wynoszącym
tylko 3V. Sprawdź też, czy będzie praco−
wał przy zasilaniu z jednej baterii o na−
pięciu 1,5V (R6 albo LR44).
Zapamiętaj, że brzęczyk piezo, w prze−
ciwieństwie do (zwykłej) diody świecą−
cej, nie wymaga żadnego rezystora
ograniczającego prąd.

Zapewne zauważyłeś, że w układzie po−
kazanym na fotografii 8 zastosowałem
diodę migającą (z ciemną plamką). Ze−
staw taki układ! Dioda powinna migać,
a brzęczyk powinien wydawać przery−
wany, melodyjny dźwięk. Z niektórymi
egzemplarzami diod migajacych sztucz−
ka taka może się nie udać. Dlatego w Bi−
blioteczce Praktyka na końcu artykułu
znajdziesz dwa schematy, gdzie dla po−
lepszenia warunków pracy diody miga−
jącej dodany jest rezystor. Nie wątpię, że
takie proste sygnalizatory będziesz sto−
sował w praktyce.
Najprostszy w pełni funkcjonalny dzwonek
do drzwi możesz zrobić według rysunku
12. Zamiast przycisku
S1 możesz wykorzystać
nietypowe wyłączniki
własnej produkcji, choć−
by dwa kawałki drutu,
które będą zwierane np.
w

chwili

otwarcia

drzwi. Możesz w ten
sposób budować minisystemy alarmowe.
Jeśli zamiast przycisku zastosujesz dwie
druciane sondy (kawałki przewodu),
otrzymasz tester ciągłości obwodu, który

może

Ci

się

przydać w prak−
tyce. Praktyczne
układy takich te−
sterów

znaj−

dziesz w części
pt. Biblioteczka
Praktyka.

szym gronie (a może też do odkrycia ser−
cowych tajemnic rówieśników).
A jeśli zależy Ci nie tylko na zabawie, tyl−
ko naprawdę chcesz sprawdzić podaną
zależność, możesz mierzyć rezystancję
skóry za pomocą cyfrowego multimetru
pracującego w roli omomierza − patrz fo−
tografia 7. Oczywiście pod warunkiem,
że taki multimetr posiadasz. Nie radzę ko−
rzystać z miernika wskazówkowego, bo

zmiany rezystancji są bardzo małe i tylko
miernik cyfrowy daje szansę, by je wy−
kryć. Ale my mamy się przede wszystkim
bawić − przyznasz, że układ z diodami jest
bardziej atrakcyjny do zabawy, dlatego
jeśli już masz multimetr cyfrowy, możesz
go wykorzystać w roli mikroamperomie−
rza (na zakresie 200

µ

A lub 2mA) i próbo−

wać mierzyć prąd płynący przez skórę
w układzie z rysunku 9.

Jeszcze inaczej bywa w literaturze amerykańskiej.
Tam zazwyczaj podaje się pojemność w mikrofara−
dach, pomijając nie tylko F (farad), ale też µ (mi−
kro) i pierwsze zero w ułamkach. Poza tym na za−
chodzie zamiast przecinka stosuje się kropkę. Za−
pis .22 oznacza więc 0,22µF, zapis .033 to
0,033µF, czyli 33nF, 47 to 47µF, a .1 to 0,1µF,
czyli 100nF.
Różnorodność jest więc duża: 1nF, 1n, 1000pF,
1000p, 0,001µF 0,001u oraz .001 – oznaczają tę
samą pojemność.
Być może teraz, na początku wydaje Ci się to trud−
ne. Z czasem się przyzwyczaisz. Mało tego, jeśli
chcesz być elektronikiem, musisz to opanować,
i to jak najszybciej. Poćwicz więc już teraz,

uzupełniając tabelkę na poprzedniej stronie.
Podstawiając do podanych wcześniej wzorów war−
tości U, I, R, koniecznie musisz uwzględnić mnoż−
nik. Początkujący często mają z tym kłopoty, bo
zapominają o mnożnikach – Ty nie popełniaj ta−

kich błędów! Albo zamień wszystko na jednostki
podstawowe, czyli wolty, ampery i omy, albo zau−
waż pewne zależności. Na przykład mili (1/1000)
jest odwrotnością kilo (1000). Tak samo mikro to
odwrotność mega. Czy już rozumiesz, dlaczego
niektórzy mówią, że „miliamper i kiloom dają
wolt” oraz „mikroamper i megaom też dają wolt”?
Pomocne okażą się poniższe trójki:
amper − om − wolt
miliamper − kiloom − wolt
miliamper − om − miliwolt
miliamper, megaom, kilowolt
mikroamper − megaom − wolt
mikroamper − kiloom − miliwolt
mikroamper − om − mikrowolt

39

Ośla łączka

E l e k t r o n i k a d l a W s z y s t k i c h

ELEMENT

arz

ELEMENT

arz

ELEMENT

arz

ELEMENT

arz

ELEMENT

arz

ELEMENT

arz

ELEMENT

arz

TECHNIKALIA

Kontaktron

Szklana rurka kon−
taktronowa zawiera
specjalne

styki,

które są zwierane
w obecności pola
magnetycznego,
pochodzącego np.
z magnesu trwałego
lub elektromagnesu. Styk kontaktronowy
oznacza się na schematach różnie: albo literą S,
albo K, albo jeszcze inaczej.

Bateria

Chemiczne źródło energii elektrycznej.
Najważniejsze parametry bate−
rii to napięcie oraz pojemność.
Czym większa pojemność, tym
więcej energii elek−
trycznej zawiera ba−
teria i tym większy
prąd można z niej
pobrać. Jeśli pobór
prądu jest dla danej
baterii znaczny, na−
pięcie spada (co
jest skutkiem ist−
nienia tzw. rezy−
stancji wewnętrz−
nej). Baterie alka−
liczne są lepsze od
zwykłych węglo−
wo−cynkowych, są
też znacznie droż−
sze. Typowe ogni−
wo baterii, zarów−
no zwykłe, jak i al−
kaliczne (np. popu−
larny „paluszek”
R6) daje napięcie
1,5V.

Baterie

(ogniwa)

litowe

mają napięcie 3V.
Pojemność wyraża−
na jest w ampero−
godzinach

(Ah)

R

R6

6 − z

zw

wk

kłła

a

L

LR

R6

6 − a

allk

ka

alliic

cz

zn

na

a

((p

pa

allu

us

sz

zk

kii))

Fot. 8

Ćwiczenie 9

Brzęczyk piezo

Rys. 11

Rys. 10

Rys. 12

9

9V

V

6

6F

F2

22

2

a

a ll k

k a

a ll ii c

c z

z n

n a

a

lliit

to

ow

we

e 3

3V

V

z

ze

eg

ga

ar

rk

ko

ow

we

e

z

z w

w y

y k

k ll a

a

z

z w

w y

y k

k ll a

a

Czy wiesz, że...

każdy przedmiot czy materiał ma jakąś opor−

ność (rezystancję). Nawet materiały uważane za

izolatory mają pewną (ogromnie dużą) rezystancję,

i może przez nie płynąć prąd, wprawdzie

znikomo mały, ale jednak prąd.

A1

12

W modelu, pokazanym na fotografii 9
wykorzystano styki normalnie zwarte
(NC) popularnego łącznika, dzięki cze−
mu brzęczyk nie pracuje, gdy przycisk
jest wciśnięty, a odzywa się, gdy zosta−
nie zwolniony. Gdyby wykorzystano po−
zostałe dwie skrajne końcówki łącznika,
tworzące styk normalnie otwarty (NO),

brzęczyk odzywałby się po naciśnięciu
przycisku. Jeśli przypadkiem masz taki
lub podobny przełącznik, możesz zbudo−
wać pożyteczne sygnalizatory.
Pożyteczne przyciski ze stykami nor−
malnie zwartymi (NC) są zdecydowanie
mniej popularne od przycisków ze sty−
kami normalnie otwartymi (NO). Ale nie

A teraz, aby nabrać wprawy, uzupełnij puste miej−
sca w tabeli 3. Zwróć uwagę, że wytłuszczone za−
znaczone czerwono jednostki zawsze tworzą poda−
ne właśnie trójki.
Jak już wspomniałem w ELEMENTarzu, praktycz−
nie wszystkie rezystory, kondensatory i inne

elementy mają znormalizowane wartości i toleran−
cje. Choć powszechnie dostępne są wszystkie war−
tości według 5−procentowego szeregu E24, czę−
ściej są używane rezystory o wartościach z szere−
gów E12, a nawet E6. Tabela 4 podaje informacje
o szeregach E3 ...E24.
Nie wyobrażasz sobie, jak wiele układów można

wykonać wykorzystując wyłącz−
nie elementy według szeregu E3 –
takie rezystory będziemy wyko−
rzystywać w trakcie kursu (... 1

Ω

,

2,2

Ω

, 4,7

Ω

, 10

Ω

, 22

Ω

, 47

Ω

,

100

Ω

, 220

Ω

, 470

Ω

, 1k

Ω

, 2,2k

Ω

,

4,7k

Ω

, 10k

Ω

...). Precyzyjne re−

zystory o tolerancji 1% (wg szere−
gu E96) są potrzebne bardzo rzad−
ko – tylko do precyzyjnych i ultra−
niskoszumnych układów. Nie−
zmiernie rzadko, a może nigdy nie
będzie Ci potrzebny rezystor
o

nietypowej

wartości

np.

5,14k

Ω

(zastąpisz go potencjome−

trem albo złożysz z kilku typo−
wych rezystorów). Znacznie droż−
sze rezystory 1−procentowe są

jednak dość popularne, i jeśli takowe posiadasz,
możesz je spokojnie stosować w miejsce popular−
nych 5− czy 10−procentowych.

40

Ośla łączka

E l e k t r o n i k a d l a W s z y s t k i c h

ELEMENT

arz

ELEMENT

arz

ELEMENT

arz

ELEMENT

arz

ELEMENT

arz

ELEMENT

arz

TECHNIKALIA

TECHNIKALIA

TECHNIKALIA

lub miliamperogodzinach (mAh) i wskazuje
jak długo będzie pracować bateria przy da−
nym (niezbyt dużym) prądzie. Na fotogra−
fiach można zobaczyć najpopularniejsze ba−
terie zwykłe, alkaliczne i litowe.
Na schematach baterię oznacza się zwykle li−
terami B albo BAT.

Akumulator

C h e m i c z n e
źródło energii
e l e k t r y c z n e j
zachowuje się
podobnie jak
bateria.
F o t o g r a f i e
obok pokazują kilka
a k u m u l a t o r ó w .
W przeciwieństwie
do

jednorazowych

baterii, akumulator
może być wielokrot−
nie ładowany i rozła−
dowywany. Akumu−
latory należy łado−
wać w warunkach (prąd, czas ładowania) zale−
canych przez producenta. Ładowanie małych
akumulatorów zbyt dużym prądem może się
skończyć eksplozją. Z akumulatorów, zarów−
no niklowo−kadmowych, niklowo−wodorko−
wych, jak i kwasowych można pobrać stosun−
kowo

duży

prąd,

dużo

większy

niż z jednorazowych baterii o podobnej

Tabela 3

Fot. 10

Fot. 9

Ćwiczenie 10

Dzwonek do drzwi,

tester ciągłości obwodu

Czy wiesz, że...

zwieranie wyprowadzeń baterii i zasi−

lacza to robienie sobie na złość?

A

Ak

ku

um

mu

ulla

at

to

or

ry

y

N

NiiC

Cd

d

((z

za

as

sa

ad

do

ow

we

e))

A

Ak

ku

um

mu

ulla

at

to

or

ry

y

ż

że

ello

ow

we

e

((k

kw

wa

as

so

ow

we

e,,

o

ołło

ow

wiio

ow

we

e))

Jeśli U=9

V

, R=47

Ω

Ω

to I= 9V/47

Ω

Ω

= 0,1915

A

= 191,5mA

Jeśli U=1,5

V

, I=3

mA

to R=1,5V/3mA=0,5

k

Ω

Ω

=500

Ω

Jeśli U =40

mV

, R=100

Ω

Ω

to I=40mV/100

Ω

=0,4

mA

=400mA

Jeśli I=1,5

mA

, R=1

M

Ω

Ω

to U=1,5mA*1M

Ω

=1,5

kV

=1500V

Jeśli I=2,5

µµ

A

, R=2

M

Ω

Ω

to U=2,5

µ

A*2M

Ω

W=5

V

Jeśli U=800

mV

, R=1

k

Ω

Ω

to I=800mV/1k

Ω

=800

µµ

A

=0,8mA

Jeśli U=930

µµ

V

, I=3

µµ

A

to R=930

µ

V/3mA=310

Ω

Ω

=0,31k

Ω

Jeśli U=9V, I=1,5A to I=

Jeśli I=40mA, R=22k

Ω

to U=

Jeśli U=15mV, R=50

Ω

to I=

Jeśli U=1kV, I=20mA to R=

Jeśli U =6V, R=15M

Ω

to I=

Jeśli I=350

µ

A, R=3k

Ω

to U=

Jeśli U =700

µ

V, R=100W to U=

A1

13

jest to duże nie−
szczęście. Zestaw
układ według ry−
sunku 13. Foto−
grafia 10 pokazu−
je model zbudo−
wany z modułów
zestawu nazywa−
nego w Redakcji
bombonierką. Oczywiście Ty zestawisz
układ w dowolny sposób, na przykład
tak jak pokazują poprzednie fotografie.
Dioda zgaśnie po naciśnięciu przycisku,
czyli po zwarciu jego styków. Gdy przy−
cisk jest naciśnięty, prąd płynie od plusa
zasilania przez rezystor R1 i dalej „naj−

krótszą drogą” do minusa przez przycisk
o bardzo małej rezystancji, omijając dio−
dę. Niektórzy mówią, że prąd jest leniwy
i zamiast męczyć się i płynąć przez dio−
dę, szuka drogi najkrótszej, drogi o naj−
mniejszej rezystancji. Zapamiętaj to –
prąd woli płynąć po trasie najmniejszego
oporu (rezystancji).
W zasadzie można zbudować podobny
układ z brzęczykiem zamiast diody
LED – możesz go wypróbować, ale nie
ręczę, czy brzęczyk będzie działał
(niektóre brzęczyki nie chcą piszczeć
w takim układzie pracy bez kondensa−
tora, a kondensatory poznasz dopiero
w lekcji drugiej).

1−procentowy szereg E96 opiera się na następują−
cych nominałach:
100 102 105 107 110 113 115 118 121 124
127 130 133 137 140 143 147 150 154 158

162 165 169 174 178 182 187 191 196 200
205 210 215 221 226 232 237 243 249 255
261 267 274 280 287 294 301 309 316 324
332 340 348 357 365 374 383 392 402 412
422 432 442 453 464 475 487 499 511 523

536 549 562 576 590 604 619 634 649 665
681 698 715 732 750 768 787 806 825 845
866 887 909 931 953 976.

Wartości wytłuszczone tworzą szereg E48.
Fotografia ze strony 4 pokazuje kilka rezys−
torów precyzyjnych. Wśród nich znajduje się
rezystor o tolerancji 0,1% − jak widać, jego
wartość (9,00k

Ω

) jest jeszcze inna, niż podana

w szeregach E24 czy E96.

85

Ośla łączka

E l e k t r o n i k a d l a W s z y s t k i c h

TECHNIKALIA

wielkości. Zwłaszcza akumulator samochodo−
wy może być źródłem prądu o ogromnej war−
tości. Gdybyś chciał wykorzystać taki akumu−
lator do zasilania budowanych układów, ko−
niecznie powinieneś zastosować żarówkę
w połączeniu według rysunku na wstepie tej
lekcji, by ograniczyć maksymalny prąd.
Na schematach akumulatory oznacza się za−
zwyczaj literami AKU, B lub BAT.
Akumulatory NiCd (niklowo−kadmowe)
oraz NiMH (niklowo−wodorkowe) mogą
zastępować typowe baterie jednorazowe, na
przykład „paluszki”. Akumulatory można
łatwo odróżnić od baterii jednorazowych po
napisach takich jak NiCd, NiMH, recharge−
able, charge.

Zasilacz

Układ elektronicz−
ny, który zamienia
wysokie napięcie
sieci energetycznej
na małe napięcie
potrzebne do zasi−
lania układów elek−
tronicznych. Bar−
dzo popularne są
zasilacze wtyczko−
we. Wiele z nich
zawiera stabilizator, czyli układ precyzyjnie
utrzymujący na wyjściu napięcie nominalne.
Taki zasilacz znakomicie zastępuje baterie.
Najtańsze zasilacze wtyczkowe nie mają sta−
bilizatorów, a ich napięcie silnie zależy od
chwilowego poboru prądu. Dla początkują−
cego hobbysty najodpowiedniejszy jest zasi−
lacz stabilizowany o napięciu wyjściowym
12V i maksymalnym prądzie co najmniej
100mA (lepiej 200...500mA).
Zasilacz nie jest elementem i nie ma osob−
nego symbolu. Czasem do oznaczenia za−
silacza używa się symbolu baterii, ogólnie
– źródła napięcia.

Tabela 4

E3

10

22

47

E6

10

15

22

33

47

68

E12 10

12

15

18

22

27

33

39

47

56

68

82

E24 10

11

12

13

15

16

18

20

22

24

27

30

33

36

39

43

47

51

56

62

68

75

82

91

Rys. 13

Ćwiczenie 11 „

Odwrotny“ sygnalizator

Czy wiesz, że...

Akumulatory mogą dostarczyć dużego

prądu, a to w pewnych warunkach

spowoduje silne rozgrzanie elemen−

tów, a nawet pożar?

Bardzo często wy−
k o r z y s t u j e m y
tranzystory w roli
p r z e ł ą c z n i k ó w,
dlatego radzę Ci,
byś

sprawdził

działanie układu
z rysunku 14. Po−
równaj układ z ry−
sunkiem 13 − rolę,

jaką w tamtym układzie pełnił przycisk,
pełni teraz tranzystor.
Zestaw też układ według rysunku 15.
Model, pokazany na fotografii 11 został
zmontowany na uniwersalnej płytce sty−
kowej. Oczywiście można go zmonto−
wać w dowolny inny sposób, na przy−
kład na tekturce.
Zamiast przycisku możesz wykorzystać
dwa kawałki drutu.

Fot. 11

Rys. 14

z

za

as

siilla

ac

cz

z

w

wt

ty

yc

cz

zk

ko

ow

wy

y

ELEMENT

arz

ELEMENT

arz

ELEMENT

arz

ELEMENT

arz

ELEMENT

arz

ELEMENT

arz

ELEMENT

arz

A1

14

Zbuduj też układ według rysunku 19.
Fotografia 13 udowadnia, że kawałek
tekturki i gumka pozwalają zbudować

porządny model, którego nie wstyd po−
kazać innym i który można śmiało wy−
korzystać w praktyce.

Tym razem brzęczyk się odezwie, gdy
oddalisz magnes od kontaktronu. Jeśli
kontaktron umieścisz na futrynie,

Zestaw układ według rysunku 16. Dio−
da zaświeci się po przerwaniu drucika
(wyrwaniu go). Gdy drucik jest cały,
prąd płynie od plusa zasilania przez dio−
dę D1, rezystor R1 i dalej „najkrótszą
drogą” do minusa przez drucik o bardzo
małej rezystancji, omijając bazę tranzy−
stora. Tranzystor nie przewodzi prądu,
mówimy, że jest zatkany. Gdy drucik zo−
stanie przerwany, prąd popłynie przez
rezystor R1, złącze baza−emiter tranzy−
stora, co spowoduje otwarcie T1 i za−

świecenie D2. Tranzystor pełni tu dwie
pożyteczne funkcje:
− przełącznika
− wzmacniacza prądu.
Zauważ, że w spoczynku układ pobiera
pewien prąd – prąd płynący przez D1, R1
(10k

Ω

) i pętlę z drutu. Ze względu na du−

że wzmocnienie tranzystora i niewielki
prąd pracy brzęczyka, prąd ten może być
jeszcze mniejszy (można zwiększyć war−
tość R1). Pobór prądu w spoczynku moż−
na jeszcze zmniejszyć, stosując układ

Darlingtona, we−
dług rysunku
17 i fotografii
12. Jest to naj−
prawdziwszy sy−
stem alarmowy −
brzęczyk ode−
zwie się po prze−
rwaniu drucika,
a mówiąc fachowo – pętli dozorowej. Ta−
ki ulepszony układ możesz z powodze−
niem wykorzystać w praktyce. Pobór prą−
du w stanie czuwania wynosi mniej niż 1
mikroamper (1 milionowa ampera), więc
nawet niewielka bateria wystarczy na kil−
ka miesięcy ciągłego czuwania. Cieniutki
drucik uzyskasz rozplatając kawałek prze−
wodu elektrycznego – linki. Nie muszę Ci
chyba podpowiadać, gdzie możesz zasto−
sować taki układ – pułapkę.

Zestaw układ według rysunku 18. Weź
jakikolwiek magnes – na pewno w do−
mu znajdziesz jakiś magnes. Jeśli zbli−
żysz magnes do rurki kontaktronowej,
styki zostaną zwarte i brzęczyk zadzia−
ła. Rurkę kontaktronu możesz ukryć.
Każde zbliżenie jakiegokolwiek ma−
gnesu włączy brzęczyk. Czy znajdziesz
dla takiego układu praktyczne zastoso−

wanie? Jak wykorzystasz taki tajemni−
czy wyłącznik?
Uwaga! Szklana rurka kontaktronowa
jest bardzo krucha. Może łatwo ulec
uszkodzeniu, jeśli wyprowadzenia będą
wyginane tuż przy szkle. Aby wygiąć wy−
prowadzenie, koniecznie trzeba chwycić
wyprowadzenie pincetą i wygiąć tylko
wystającą końcówkę – zobacz rysunek

wstępny A. Przewody łączące kontaktron
z układem mogą być długie, ale wtedy
trzeba je ze sobą skręcić, by uniknąć
ewentualnych zakłóceń przemysłowych.

86

Ośla łączka

E l e k t r o n i k a d l a W s z y s t k i c h

Zwieraj

punkty

A,

B i sprawdź, jak świecą dio−
dy. Tranzystor niejako od−
wraca działanie przycisku –
dioda D3 gaśnie, gdy D1 się
zaświeca. Niech Cię nie
zmyli podobieństwo do ry−
sunków 13 i 14. Teraz w ro−
li przełącznika pracuje tran−
zystor T1. Gdy przycisk jest

w spoczynku, przez D1
(R1 i obwód bazy T1)
prąd nie płynie − tranzy−
stor T1 nie przewodzi.
Gdy tranzystor nie prze−
wodzi, to tak, jakby go nie
było. Prąd płynie nato−
miast przez diodę D2, re−
zystor R2 i dalej przez ob−
wód baza−emiter tranzy−

stora T2. Prąd ten otwiera tranzystor T2
i w efekcie świeci dioda D3. Gdy przy−
cisk S1 zostanie naciśnięty, popłynie
prąd przez D1, R1 i tranzystor T1 zosta−
nie otwarty. Prąd, jak już wiesz, jest le−
niwy, więc płynąc nadal przez D2 i R2
wybierze teraz łatwiejszą drogę przez
tranzystor T1. Niejako zabierze cały
prąd bazy T2 i tranzystor T2 zostanie za−
tkany (wyłączy się) − dioda D3 zgaśnie.

Ćwiczenie 14

System alarmowy

Rys. 16

Rys. 17

F

Fo

ot

t.. 1

12

2

Rys. 15

Ćwiczenie 12

Tranzystor jako przełącznik

Ćwiczenie 13

Tajemniczy wyłącznik

− system sterowany z kontaktronem

Rys. 18

A1

15

a magnes na drzwiach, brzęczyk odezwie
się, gdy drzwi zostaną otwarte. Dlaczego
nie miałbyś zainstalować czegoś takiego
we własnym pokoju? A może znajdziesz
dla tajemniczego, magnetycznego wy−
łącznika z rysunku 18 lub 19 jeszcze in−
ne praktyczne zastosowanie?

Piotr Górecki

87

Ośla łączka

E l e k t r o n i k a d l a W s z y s t k i c h

Fot. 13

Rys. 19

Biblioteczka Praktyka

Na górnym rysunku zamieszczony
jest schemat uniwersalnego sygnaliza−
tora świetlno−dźwiękowego z migają−
cą dioda LED i typowym brzęczy−
kiem piezo (z generatorem). Układ
może być zasilany napięciem w za−
kresie 3...12V. Typowo wartość rezy−
stora wynosi 100 omów, jednak w za−
leżności od parametrów użytej diody
migającej można dobrać wartość re−
zystancji we własnym zakresie.
Na dolnym rysunku można znaleźć
trzy prościutkie schematy sygnaliza−
torów przejścia (zwarcia). W dru−
gim układzie napięcie zasilajace
musi zapewnić niezawodną pracę
brzęczyka. Przy zastosowaniu brzę−
czyka na napięcie 1,5V, tester może

być zasilany z jednej baterii. Dobry,
alkaliczny "paluszek" wystarczy na
kilka lat pracy takiego testera.
W trzecim układzie wartość rezysto−
ra można dobrać, by zarówno ja−
sność diody jak i głośność brzęczy−
ka były wystarczające.
Rysunek obok pozwoli rozszyfrować
parametry najróżniejszych rezysto−
rów. Najpopularniejsze są obecnie re−
zystory z czterema paskami,z których
ostatni jest złoty (tolerancja 5%).
Trzypaskowe rezystory o tolerancji
20% są dziś rzadko spotykane.
Pięcio− i cześciopaskowe rezystory to
rezystory precyzyjne. Często spoty−
kane są pięciopaskowe rezystory
o tolerancji 1% (ostatni pasek brązo−
wy) W ich oznaczeniu występują
trzy cyfry znaczące i mnożnik, a war−
tości są z szeregu E96. Trudno do−
stępne dla hobbystów są rezystory
sześciopaskowe z podanym współ−
czynnikiem temperaturowym (wyra−
żonym w ppm/K). Są to stabilne re−
zystory o wysokiej precyzji, używa−
ne zwykle w aparaturze pomiarowej.
Skrót ppm to "parts per million" −
części na milion, czyli 0,000001, na−
tomiast K − kelwin.
1ppm/K=0,000001/oC=0,0001%/oC

BIBLIOTECZKA

PRAKTYKA

BIBLIOTECZKA

PRAKTYKA

BIBLIOTECZKA

Uwaga! Do pierwszej części artykułu wkradł sie drobny błąd. Na stronie 75 na górnej fotografii trzeci rezystor ma rezystancję

4,7k

Ω

Ω

, a nie 2,4k

Ω

Ω

. Prosimy o naniesienie takiej poprawki w swoich egzemplarzach.