Cele edukacyjne:

uczeń:

• dzieli elementy elektroniczne i zna ich funkcje
• rozpoznaje i rysuje wszystkie symbole elementów elektronicznych
• wymienia urządzenia z najbliższego otoczenia, w których zastosowane są elementy elektroniczne
• wie, dlaczego w schematach elektronicznych stosuje się znormalizowane symbole elektroniczne
• rysuje rozbudowane połączenia szeregowe oraz równoległe rezystorów i kondensatorów
• tłumaczy zasadę działania elektromagnesu, cewki i tranzystora
• wzbogaca terminologię techniczną w obrębie zagadnienia
• rozumie potrzebę recyklingu odpadów elektronicznych

Filmy, prezentacje, pokazy

 MATERIAŁ FILMOWY:  REZYSTOR                                                     

• Rezystory, czyli oporniki
• Opór zastępczy - połączenie szeregowe i równoległe. Przykłady obliczeń

https://www.youtube.com/watch?v=nWtEn2ZZwTs

https://www.youtube.com/watch?v=ELvZK-EUXOg

• Rezystor
• Jak odczytać wartość rezystora z kolorowych pasków 
• https://www.youtube.com/watch?v=mAQlFwOsuB8 

MATERIAŁ FILMOWY:  Kondensator 

• kondensator
• kondensator 1

 https://www.youtube.com/watch?v=MhIrZKmMA1c

https://www.youtube.com/watch?v=2TZ_Yq_C7mM

https://www.vascak.cz/data/android/physicsatschool/template.php?s=elpole_kondenzator&l=pl

MATERIAŁ FILMOWY:   Diody      

https://www.youtube.com/watch?v=VxTV0vnUO1U

MATERIAŁ FILMOWY:  Cewki        

https://www.youtube.com/watch?v=xsZsaO0lbPQ         

https://www.youtube.com/watch?v=ClAoBjHLeK4                

https://www.youtube.com/watch?v=9VGBBjI51M4

MATERIAŁ FILMOWY:

MATERIAŁ FILMOWY:

Podział elementów elektronicznych na czynne i bierne.

Elektronika dziedzina techniki i nauki zajmująca się wytwarzaniem i przetwarzaniem sygnałów w postaci prądów i napięć elektrycznych lub pól elektromagnetycznych . Wykorzystywanie zjawisk oddziaływania pomiędzy ładunkami do przenoszenia informacji.

Do konstrukcji urządzeń elektronicznych służą różnorodne przyrządy i układy: 

1. Elementy aktywne: 

• półprzewodnikowe (tranzystory, tyrystory, układy scalone, diody półprzewodnikowe itp.), 
• lampy próżniowe (diody, triody, pentody itd.)

2. Elementy bierne:

• rezystory, 
• kondensatory, 
• cewki.

Rezystor i rezystancja

Do czego służą rezystory (inaczej oporniki)?

Najprościej rzecz ujmując, rolą rezystora jest ograniczenie prądu płynącego w obwodzie, w którym występuje niezmieniające się napięcie. Najczęściej używane rezystory są lekko wklęsłymi „walcami”, z których osiowo wystają dwa wyprowadzenia. Na schematach ideowych rezystory przedstawia się jako prostokąty z dwoma wyprowadzeniami.

Rezystor oraz jego przedstawienie w formie symbolu ideowego wraz z wartością i opisem

Parametry rezystora

Rezystory opisywane są za pomocą dwóch parametrów: rezystancja oraz moc strat. Teraz kluczowy będzie dla nas tylko ten pierwszy. Rezystancja jest na ogół podawana w formie zakodowanej, z użyciem kolorowych pasków lub kodowych nadruków (w przypadku małych elementów). Oprócz tego producenci deklarują tolerancję rezystorów – standardowo 5%, niekiedy 1%. Oznacza to, że producent zapewnia, że opór danego rezystora to np. 1 kΩ +/- 5%. Czyli rezystor może mieć 950–1050 Ω.

Rolą rezystora jest wyłącznie pobór mocy i zamiana jej na ciepło! Rezystor zamienia nadmiar energii elektrycznej w energię cieplną

Schematy połączeń szeregowych i równoległych rezystorów.

 Schematy połączeń szeregowych i równoległych rezystorów.

W połączeniu szeregowym łączymy jeden rezystor z drugim tylko za pomocą jednego wyprowadzenia. Taki typ połączenia widoczny jest na poniższym schemacie. Mamy tutaj dwa rezystory: R1 oraz R2, które zostały połączone szeregowo.

W przypadku połączenia szeregowego rezystorów ich opory się sumują. Warto więc zapamiętać, że takie zestawienie rezystorów zawsze da nam „nowy rezystor”, którego wartość oporu będzie większa od rezystancji największego z użytych oporów.

PRZTKŁAD

Weźmy dwa rezystory: R1 = 330 Ω i R2 = 1 kΩ. Obliczmy, jaka będzie ich wypadkowa wartość przy połączeniu szeregowym. Na początek ujednolicenie jednostek – 1 kΩ = 1000 Ω, dodajemy zatem wartości w omach: R = 330 Ω + 1000 Ω = 1330 Ω = 1,33 kΩ Łącząc dwa rezystory, powinniśmy uzyskać więc połączenie o oporze zastępczym równym 1,33 kΩ. Za chwilę sprawdzimy to w praktyce.

 UWAGA!

Zwracaj uwagę na wstawiane do wzorów wielkości (jednostki) – do kiloomów dodawać możesz tylko kiloomy i w wyniku również otrzymasz wtedy kiloomy. Chcąc połączyć np. omy z kiloomami, należy to ujednolicić – w przeciwnym wypadku otrzymany wynik będzie błędny.

Kondensator i pojemność.

Czym są kondensatory?

Kondensatory można podzielić na dwa rodzaje: biegunowe i bezbiegunowe (można mówić również o spolaryzowanych i niespolaryzowanych). Czyli dla niektórych kondensatorów istotny jest kierunek włączenia ich do obwodu, a dla pozostałych jest to całkowicie obojętne. Poniżej widoczne są różne przykłady elementów tego typu.

Kondensatory włączamy równolegle do zasilanego urządzenia, dzięki czemu zachowują się podobnie do akumulatorów: ładują się podczas normalnej pracy i rozładowują, kiedy nasze źródło zasilania jest chwilowo niewystarczające (np. gdy urządzenie przez krótką chwilę próbuje pobrać duży prąd).Takie cykle mogą zachodzić bardzo szybko! Zastosowanie kondensatorów i wykorzystanie powyższych właściwości powoduje, że wahania napięcia zasilającego układ zmniejszają się. Często mówi się więc, że kondensatory filtrują zasilanie.

Pojemność kondensatorów

Kondensatory cechują się głównie dwoma parametrami: pojemnością i napięciem pracy. Pierwszy określa zdolność do gromadzenia ładunku i wyraża się go w faradach (symbol F). Jest to jednak bardzo duża jednostka, dlatego w praktyce spotkasz się głównie z:

• pikofaradami [pF] (1 pF = 0,000 000 000 001 F),
• nanofaradami [nF] (1 nF = 0,000 000 001 F),
• mikrofaradami [μF] (1 μF = 0,000 001 F).

Napięcie pracy kondensatorów

Ten parametr wyrażany jest w woltach [V] i określa, jakie napięcie może panować między okładkami kondensatora bez ryzyka jego uszkodzenia. Jest to wartość graniczna, dlatego należy stosować elementy na napięcia wyższe niż te, jakie są przewidywane w układzie. Najpopularniejsze wartości napięć pracy kondensatorów to: 10 V, 16 V, 25 V, 35 V, 50 V, 63 V i 100 V.

Maksymalne napięcie pracy wpływa znacząco na rozmiar kondensatorów. Przykładowo, największy (fizycznie) kondensator na poniższym zdjęciu charakteryzuje się najmniejszą pojemnością, ale za to jest w stanie wytrzymać bardzo duże napięcie (330 V).

Jak widać, rozmiar kondensatora nie zależy tylko od jego pojemności

Przykładowo, do układu zasilanego z akumulatora samochodowego (napięcie 12,8 V, a maksymalnie 14,4 V lub nawet >15 V) można zastosować kondensatory na napięcie 16 V, ale pozostanie bardzo mały margines. Lepiej będzie użyć kondensatorów przystosowanych do napięcia np. 25 V.

Miniaturowe kondensatory niskonapięciowe
(przy linijce)

Typ: bierny

Układ wyprowadzeń : dwa wyprowadzenia (anoda i katoda w kondensatorach spolaryzowanych)

Symbol

Symbol kondensatora niespolaryzowanego (po lewej) i spolaryzowanego (po prawej)

Schematy połączeń szeregowych i równoległych kondensatorów.

Kondensatory, podobnie jak rezystory, można ze sobą łączyć szeregowo oraz równolegle. Skutki tych połączeń są jednak odwrotne!

Połączenie szeregowe zawsze daje kondensator o pojemności mniejszej niż pojemność najmniejszego użytego elementu. Z kolei połączenie równoległe zawsze daje kondensator o pojemności większej niż największa użyta. Wzory do obliczenia wartości wypadkowych nie są trudne i warto mieć je pod ręką.

Łączenie równoległe kondensatorów (po lewej) oraz szeregowe (po prawej)

Tutaj też należy zwracać uwagę na wielkości i ujednolicać je przed podstawieniem do wzoru! Warto pamiętać o możliwościach łączenia kondensatorów, ale w praktyce nie korzysta się z tego często.

Cewki- parametry.