Image190

Elektronika dla nieelektroników

EdE

Wiadomości podstawowe

część 2 - prąd zmienny

Kilka miesięcy temu w EdW w Poczcie

pojawiła się idea utworzenia nowego działu czy rubryki o roboczej nazwie Jak to działa? Nie ma to jednak nic wspólnego ze stałym konkursem o takiej nazwie. W nowej rubryce iniatyby się ukazywać szczegółowe i bardzo przystępne opisy podstawowych rozwiązań układowych oraz elementów. W dwóch kolejnych numerach EdW w Miniankiecie pojawiły się dodatkowe pytania dotyczące takich planów. Po przeanalizowaniu Waszych licznych opinii, sugestii i propozycji, skry stalizowała się ostateczna postać tej idei. Przede wszystkim okazało się, że istnieje bardzo duże zapotrzebowanie na taki materiał. Znaczna liczba respondentów podkreślała, że materiał powinien być podany ..łopatologicznie”, czyli w bardzo prosty i przystępny sposób. Ponieważ tematyka dotyczy przede wszystkim osób początkujący cli, a nawet takich, które zupełnie nie znają zasad elektroniki, materiały nowego cyklu będą wchodzić w skład cyklu EdE. Zaprezentowane zostaną zarówno popularne elementy, jak też wybrane układy. Materiały będą mieć rozmaitą formę, W' zasadzie będzie to cykl,

m

W

ale poszczególne odcinki będą zupełnie niezależne i będą stanowić oddzielne jednostki. ponieważ będą prezentować albo jeden element, albo wybrany układ. Cykl będzie nosić tytuł Pod lupą. Pierwszym elementem, który weźmiemy pod lupę i dokładniej mu się przyjrzymy, będzie tranzystor - zwykły, bipolarny tranzystor. To za miesiąc. Niektóre odcinki cyklu, prezentujące elementy', mogą mieć formę nic tyle artyku łów, co plakatów.

W każdy m razie wspólną cechą będzie maksymalnie jasny i przystępny sposób przedstawienia informacji. Do zrozumienia przedstawianych informacji wymagana jest jednak elementarna wiedza o napięciu i prądzie stałym oraz zmiennym. Poniżej przedstawiona jest druga część takiego wprowadzenia, dotycząca prądu i napięcia zmiennego.

Tylko dla dociekliwych - moc, energia, pojemność i opór wewnętrzny

Moc, energia i pojemność baterii są ściśle ze sobą związane, ale nie można ich utożsamiać. Jest oczywiste, że mała 12-woltowa bateryjka od radiowego pilota zdalnego sterowania zawiera niewiele energii, a 12-woitowy akumulator samochodowy - dużo więcej energii. W przypadku akumulatorów i baterii podaje się też pojemność wyrażaną w amperogodzi-nach (Ah) lub miliamperogodzinach (mAh). Nie jest to wprawdzie dla początkujących zbyt istotne, ale pojemność to nie ilość zgromadzonej energii. Akumulator o napięciu 12V i pojemności powiedzmy 1500mAh zawiera dziesięciokrotnie więcej energii niż jedno ogniwo o takiej samej pojemności ISOOmAh i o napięciu nominalnym 1,2\^ Pojemność elektryczna baterii (akumulatora) w hydraulicznej analogii z rysunku 1 to pojemność naczyniu, czyli ilość wody. Natomiast energia zależy zarówno od pojemności (ilości wody), jak Leż od wysokości umieszczenia naczynia (napięcie). Oczywiście pojecie pojemności nic ma sensu w przypadku zasilacza sieciowego, gdzie nie możemy mówić o jakiejś ograniczonej ilości energii, ponieważ zasilacz się nie zużywa, może pracować w sposób ciągły i nie zawiera energii w sobie, tylko w sposób ciągły zamienia elektryczną energię z sieci na nieco inną postać energii elektrycznej (napięcie i prąd stały). Podobnie nie ma sensu pojęcie ilości energii zasilacza O pojemności (w ampero-godzinaeh) oraz ilości energii (zazwyczaj w watogodzinach) można mówić tylko w przypadku baterii i akumulatorów. Dlatego nie można też utożsamiać ilości energii z mocą.

Wcześniej dowiedziałeś się. że moc to iloczyn prądu i napięcia (P = U*l) i żc w obcią żeniu moc elektryczna zamienia się na ciepło. Teraz widzimy, żc moc ma też związek ze źródłem energii - z danego źródła można pobrać co najwyżej określoną moc, wyzna czoną przez napięcie źródła i prąd maksymalny. Każdy zasilacz ma określoną moc nomi nalną. zależną od wielkości zastosowanego w nim transformatora - nic uda się pobrać z niego większej mocy.

W hydraulicznej analogii według rysunków 1 i 2 ograniczeniem jest grubość rury wylotowej zbiornika lub pompy. Jak nietrudno się domyślić, grubość rury to odpowiednik oporu elektrycznego (rezystancji).

Dlatego w przypadku baterii i akumulatorów często spotyka

Elektronika dla Wszystkich Październik 2005 17