Elektronische schakelingen vormen een integraal onderdeel van bijna elke technologische vooruitgang die tegenwoordig in ons leven wordt gemaakt. Ik denk meteen aan televisie, radio, telefoons en computers.
Maar elektronica wordt ook gebruikt in auto's, keukenapparatuur, medische apparatuur en industriële besturingen. De kern van deze apparaten zijn de actieve componenten. Het zijn circuitcomponenten die de stroom van elektronen elektronisch regelen, zoals halfgeleiders.
Bekijk meer
Een nieuw perspectief: NASA geeft 3D-beelden vrij van verre sterrenstelsels
Harvard-professor gelooft dat hij fragmenten van technologie heeft gevonden...
Deze apparaten zouden echter niet kunnen functioneren zonder de veel eenvoudigere passieve componenten die tientallen jaren ouder waren dan halfgeleiders. In tegenstelling tot actieve componenten kunnen passieve componenten zoals weerstanden, condensatoren en inductoren de stroom van elektronen niet regelen met elektronische signalen.
Zoals de naam al aangeeft, is een weerstand een elektronische component die weerstand biedt aan de stroom van elektrische stroom in een circuit.
In metalen zoals zilver of koper, die een hoge elektrische geleidbaarheid en dus een lage soortelijke weerstand hebben, kunnen elektronen vrijelijk met weinig weerstand van het ene atoom naar het andere springen.
De elektrische weerstand van een circuitcomponent wordt gedefinieerd als de verhouding van de aangelegde spanning tot de elektrische stroom die er doorheen vloeit. ervan, volgens HyperPhysics, een site met natuurkundige bronnen die wordt gehost door het Department of Physics and Astronomy van de Indiana State University. Georgië.
De standaardeenheid van weerstand is de ohm, genoemd naar de Duitse natuurkundige Georg Simon Ohm. Weerstand kan worden berekend met behulp van de wet van Ohm, die stelt dat weerstand gelijk is aan spanning gedeeld door stroom, of R = V / I, waarbij R weerstand is, V spanning en I stroom.
Weerstanden worden over het algemeen geclassificeerd als vast of variabel. Weerstanden met een vaste waarde zijn eenvoudige passieve componenten die altijd dezelfde weerstand hebben binnen voorgeschreven stroom- en spanningslimieten.
Variabele weerstanden zijn eenvoudige elektromechanische apparaten, zoals volumeregelaars en dimmerschakelaars, die verander de effectieve lengte of effectieve temperatuur van een weerstand wanneer u aan een knop draait of een regelaar verplaatst schuifregelaar.
Een inductor is een elektronische component die bestaat uit een spoel van draad waar een elektrische stroom doorheen stroomt, waardoor een magnetisch veld ontstaat. De eenheid van inductie is de Henry (H), vernoemd naar Joseph Henry.
Hij was een Amerikaanse natuurkundige die onafhankelijk van elkaar inductantie ontdekte op hetzelfde moment als de Engelse natuurkundige Michael Faraday. Een henry is de hoeveelheid inductantie die nodig is om 1 volt elektromotorische kracht (de elektrische druk van een stroombron) op te wekken wanneer de stroom verandert met 1 ampère per seconde.
Een belangrijke toepassing van inductoren in actieve schakelingen is dat ze de neiging hebben hoogfrequente signalen te blokkeren terwijl laagfrequente oscillaties doorgelaten worden. Merk op dat dit de tegenovergestelde functie is van condensatoren. Door de twee componenten in een circuit te combineren, kunnen selectief oscillaties van bijna elke gewenste frequentie worden gefilterd of gegenereerd.
Met de komst van geïntegreerde schakelingen zoals microchips worden inductoren steeds minder gebruikelijk, omdat driedimensionale spoelen buitengewoon moeilijk te vervaardigen zijn in schakelingen 2D-afdrukken. Om deze reden zijn microschakelingen ontworpen zonder inductoren en gebruiken ze condensatoren om in wezen te bereiken dezelfde resultaten, volgens Michael Dubson, hoogleraar natuurkunde aan de Universiteit van Colorado in Kei.
Capaciteit is het vermogen van een apparaat om elektrische lading op te slaan. De elektronische component die elektrische lading opslaat, wordt een condensator genoemd.
Het oudste voorbeeld van een condensator is de Leidse fles. Dit apparaat is uitgevonden om een statische elektrische lading op te slaan op de geleidende folie die de binnen- en buitenkant van een glazen pot bedekte.
De eenvoudigste condensator bestaat uit twee platte geleidende platen gescheiden door een kleine opening. Het potentiaalverschil of spanning tussen de platen is evenredig met het verschil in de hoeveelheid lading op de platen. Dit wordt uitgedrukt als Q = CV, waarbij Q lading is, V spanning en C capaciteit.
De capaciteit van een condensator is de hoeveelheid lading die hij per spanningseenheid kan opslaan. De eenheid voor het meten van capaciteit is de farad (F), genoemd naar Faraday, en wordt gedefinieerd als het vermogen om 1 coulomb lading op te slaan met een toegepast potentiaal van 1 volt.
Een coulomb (C) is de hoeveelheid lading die wordt overgedragen door een stroom van 1 ampère in 1 seconde.
Om de efficiëntie te maximaliseren, worden condensatorplaten in lagen gestapeld of op spoelen gewikkeld met zeer weinig luchtruimte ertussen.