KLASA 6
Dział: elektrotechnika
Temat: Elementy elektroniczne. klasa 6
MATERIAŁ DYDAKTYCZNY:
Obowiązkowo przeczytać : 
Technika klasa 6
AUDYCJE EDUKACYJNE:
Filmy, prezentacje, pokazy
MATERIAŁ FILMOWY: REZYSTOR
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
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:
PLAN ZAJĘĆ
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
|
rezystor 0,5 wata Typ : bierny Zasada działania: opór elektryczny Układ wyprowadzeń : dwa wyprowadzenia
Symbol
|
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 |
Kod paskowy rezystorów – jak odczytać wartość?
Pomiar oporu rezystora miernikiem
Poniżej pomiar rezystora 10 k, więc opór mierzymy na zakresie 20 k. Przy pomiarze oporu nie ma czegoś takiego jak biegunowość, nie ma zatem różnicy, do których wyprowadzeń przyłożymy sondy:
- Pomiar oporu
Odczytana wartość to 9,56 kΩ, więc rezystor, jak widać, mieści się w zakresie tolerancji producenta. Teraz wykonaj analogiczny pomiar dla rezystora 100 Ω. Pomiaru najlepiej dokonać na zakresie do 200 Ω. Podziel się w komentarzu swoimi wynikami – daj znać, czy wszystko przebiegło bez problemów!
Schematy połączeń szeregowych i równoległych rezystorów.
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.
Niektóre kondensatory elektrolityczne o małych pojemnościach, takich jak 1 μF czy 2,2 μF, są produkowane tylko na napięcia 50 V i większe. Nie ma przeciwwskazań, by stosować je w układach zasilanych napięciami rzędu kilku woltów.
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.
Tranzystor -zastosowanie
Dioda- zastosowanie.
Recykling odpadów elektronicznych
URZĄDZENIA, KTÓRE PODDAJEMY RECYKLINGOWI:
- Małe urządzenia: odkurzacze, tostery, żelazka, ekspresy do kawy, młynki, urządzenia do strzyżenia i suszenia włosów, szczoteczki do zębów, maszynki do golenia, zegary i wagi.
- Sprzęt IT: laptopy i komputery stacjonarne, drukarki, kalkulatory, faks, telefony komórkowe i wszelkie inne urządzenia do przechowywania danych.
- Płaskie wyświetlacze: Wszystkie rodzaje płaskich monitorów, telewizorów, ekranów plazmowych, LCD, tv/monitorów CRT, diod LED, OLED, telewizorów 3D, Smart-TV i innych tego typu urządzeń.
- Urządzenia wielkogabarytowe: pralki, suszarki, zmywarki, kuchenki, piekarniki.
- Urządzenia chłodzące: lodówki (domowe i handlowe), zamrażarki, systemy klimatyzacji i chłodnice wodne.
DBAMY O BEZPIECZEŃSTWO PROCESÓW I MATERIAŁÓW
Pierwszym krokiem w recyklingu jest usunięcie wszystkich niebezpiecznych składników i substancji, takich jak baterie i rtęć. Ma to na celu upewnienie się, że żadne substancje niebezpieczne nie dostaną się do środowiska. Proces ten odbywa się ręcznie, a usunięte elementy są unieszkodliwiane lub wysyłane do dalszego przetwarzania i rafinacji. Jest to istotny element zrównoważonego zarządzania odpadami ponieważ nawet jeden odbiornik telewizyjny wrzucony do niewielkiego jeziora wystarczy, aby zatruć ekosystem wodny na kilka lat.
NOTATKA Z LEKCJI:
PRZEPISZ DO ZESZYTU
Lekcja nr.21
Temat: Elementy elektroniczne.
Plan zajęć:
- Podział elementów elektronicznych na czynne i bierne.
- Rezystor i rezystancja
- Schematy połączeń szeregowych i równoległych rezystorów.
- Kondensator i pojemność
- Schematy połączeń szeregowych i równoległych kondensatorów.
- Dioda- zastosowanie.
- Cewki- parametry.
- Elektromagnes-zasada działania
- Tranzystor-zastosowanie
- Recykling odpadów elektronicznych.
PRACA DOMOWA: