Kalemovi i transformatori - test

Kalemovi i transformatori – test

1.     Šta je induktivnost i koja je njena merna jedinica u SI sistemu?

2.     Šta su prigušnice i kada se primenjuju?

3.     Šta su to transformatori?

4.     Šta se vezuje za primarni a šta za sekundarni namotaj transformatora?

5.     Šta je prenosni odnos (n) transformatora i kako se definiše?

6.     Kakva može biti podela transformatora prema nameni?

7.     Kada se primenjuju ove tri vrste transformatora?

Transformatori

Трансформатори

            Трансформатор је уређај који се заснива на принципу електромагнетске индукције, а служи нам да одређени наизменични напон претворимо у већи или мањи наизменични напон.

            Састоји се од два намотаја – примарног и секундарног, намотаних на језгру од изолационог или феромагнетског материјала. Примарни намотај се спаја са извором наизменичног напона а у секундарном намотају се индукује наизменични и на њему се везује потрошач.

            Основни параметар трансформатора је преносни однос (n). Дефинише се као однос броја навојака на секундару и броја навојака на примару или као однос напона на примару и секундару или као однос струје у примару и струје у секундару.

Врсте трансформатора

            Према намени деле се на мрежне трансформаторе, трансформаторе снаге и спрегнуте  калемове. Мрежни трансформатори служе за добијање ниских напона за напајање електронских уређаја. Поседују гвоздено језгро а могу имати више различитих намотаја на секундару према величини потребних напона.

            Трансформатори снаге служе за пренос електричне енергије у мрежама и далеководима. Према броју фаза могу бити једнофазни и трофазни. Праве се са магнетским језгром.

            Спрегнути калемови служе за повећање или смањење нискофреквентног наизменичног напона. Праве се са феритним језгром или без њега.

Kalemovi

KALEMOVI

            U najprostijem slučaju za osnovu kalema služi telo od izolacionog materijala oko koga je namotan provodnik – izolovana provodna žica.

            Osnovni parametar kalema je induktivnost. U svakom kalemu kroz koji protiče po veličini promenljiva struja, stvara se usled uticaja sopstvenog promenljivog magnetnog polja – tzv. elektromotorna sila koja se suprostavlja promeni ove struje. Ova pojava se naziva induktivnost.

            Induktivnost se obeležava sa L a osnovna jedinica je HENRI (H). Obično se koriste manje jedinice milihenri(mH) i mikrohenri(µH). Induktivnost se meri posebnim instrumentom koji se naziva L- metar.

            Materijal za izradu kalemova se sastoji iz materijala za namotaj sa izolacijom, materijala za kalemsko telo, magnetnog materijala za jezgro, materijala za impregniranje namotaja, materijala za armaturu i materijala za elektromagnetno oklopljavanje.

Vrste kalemova

            Osnovna podela je prema konstrukciji na: jednoslojne i višeslojne kalemove. Kod jednoslojnih kalemova navojci žice su motani u jednom sloju na telo kalema. Višeslojni kalemovi imaju veći broj namotaja koji su motani u više slojeva, više izolovanih sekcija ili se navojci ukrštaju.

            Druga podela je na vazdušne kalemove i kalemove sa feromagnetnim jezgrom. Jezgro može biti od gvozdenog lima, metalnomagnetnog praha i magnetnog nemetalnog praha. Kalemovi sa gvozdenim jezgrom i velikom induktivnošću nazivaju se prigušnice i primenjuju kao velika otpornost za naizmenične struje niske učestanosti.

            Prema obliku kalemovi mogu biti cilindrični, koturasti, okvirni i torusni a takođe i krattki ili dugački.

            Postoje kalemovi sa stalnom vrednošću induktivnosti i sa promenljivom vrednošću induktivnosti. Najčešća je promena induktivnosti feromagnetskim jezgrom ili brojem namotaja koji mogu da se menjaju.

Kondenzatori - test

TEST KONDENZATORI

11.    Šta su to kondenzatori?

22.  Šta je reaktansa?

33.Gde se koriste kondenzatori?

44.Koja je osnovna jedinica za merenje kapacitivnosti a koje se još koriste?

55.Koja je osnovna podela kondenzatora?

66.Šta su to blok kondenzatori?

77.Kod koje vrste kondenzatora se mora voditi računa o polaritetu?

Kondenzatori

KONDENZATORI

 Kondenzatori su komponente elektronskih kola koji se koriste skoro isto tako često kao i otpornici. Osnovna razlika između kondenzatora i otpornika je u tome što otpornost kondenzatora, koja se naziva reaktansa, jer nije iste prirode kao i otpornost otpornika, zavisi, ne samo od kapacitivnosti kondenzatora, već i od učestanosti napona koji je doveden na krajeve kondenzatora.

 Kondenzatori se koriste u elektronskim kolima u kojima od više signala različitih učestanosti treba izdvojiti i dalje proslediti samo signale određenih učestanosti, a sve ostale oslabiti u potrebnoj meri. U tom smislu, kondenzatori se koriste u različitim elektriènim filtrima, oscilatornim kolima, kao sprežni elementi između pojedinih stepena, itd. Osnovna karakteristika kondenzatora je njegova kapacitivnost. Što god je ona veća, kondenzator je, pri istom naponu na koji je priključen, sposoban da akumulira (kondenzuje) veću količinu elektriciteta. Jedinica za merenje kapacitivnosti je farad i obeležava se sa F. To je izuzetno velika jedinica pa se kapacitivnosti kondenzatora izražavaju u mikrofaradima (mF), nanofaradima (nF) i pikofaradima (pF). Mikrofarad je milioniti deo farada, nanofarad je hiljaditi deo mikrofarada, a pikofarad je hiljaditi deo nanofarada. Veze između ovih jedinica mogu da se napišu : 1mF =1000 nF i 1 nF=1000 pF. Korisno je poznavati ove veze da bi se izbegle zabune, jer se iste vrednosti kapacitivnosti na električnim šemama često obeležavaju drugačije. Na primer umesto 1500 pF na šemi može da piše 1,5 nF, ili umesto 100 nF može da stoji 0,1 mF, ili 0,01 mF umesto 10 nF i sl. Treba imati u vidu da se i kod kondenzatora, kao i kod otpornika, koristi skraćeno označavanje. Na primer, ako na šemi, pored kondenzatora, piše samo 120 (ili 120E), kapacitivnost je 120 pF, ako piše 1n2 - kapacitivnost je 1,2 nF, ako piše n22 - kapacitivnost je 0,22 nF odnosno 220 pF, ako piše 5 mili 5 u - kapacitivnost je 5 mF, ako piše .1m(na američkim i japanskim šemama vodeća nula, ispred decimalne tačke, se ne piše) kapacitivnost je 0,1 mF ili 100 nF i slično. Kondenzatori se proizvode u različitim oblicima i veličinama, što zavisi od veličine njihove kapacitivnosti, radnog napona, vrste dielektrika, temperaturnog koeficijenta itd., a mogu da se podele u dve grupe: kondenzatore nepromenljive I kondenzatore promenljive kapacitivnosti.

Blok-kondenzatori

Kondenzatori nepromenljive kapacitivnosti (tzv. blok-kondenzatori) se sastoje od dve tanke metalne trake koje su razdvojene tankom folijom od izolacionog materijala. Metalne trake se najčešće prave od aluminijuma, a izolatorske folije od različitih neprovodnih materijala po kojima kondenzatori i dobijaju ime: papirni, keramički, liskunski, stirofleksni itd..

 Većina kondenzatora, tu spadaju i blok-kondenzatori, su nepolarizovane komponente, što znači da su oba njihova priključka ."ravnopravna", i svejedno je gde će koji biti zalemljen. Izuzetak su elektrolitski kondenzatori, kod kojih mora da se vodi računa o polaritetu.

Test - otpornici

Test – otpornici

1.Šta je otpornik?

2.Čemu služi?

3.Kako radi otpornik u električnom kolu?

4.Podela otpornika – osnovna, kao i podela linearnih otpornika

5.Koji tip otpornika ima rezonantnu frekvenciju i kada ih treba izbegavati(pri kojoj frekvenciji)?

6.Kako se testira ispravnost otpornika na analognom unimeru?

7.Izračunati vrednosti otpornika sa slike:

Otpornici

Otpornici

        Otpornik je jedna od osnovnih komponenti u elektronici. Spada u kategoriju pasivnih komponenti i u šematskim prikazima se označava slovom R. Sastoji se od dva provodnika povezana otpornim materijalom, obično nanešenim na keramičko kućište valjkastog izgleda. Otpor se izražava u omima, prikazanim grčkim slovom omega (Ω). Otpornik takođe ima i snagu, koja se izražava u vatima (W).

                           

 Šematski prikaz otpornika

   Čemu služi: Uopšteno, otpornik služi za ograničavanje protoka struje u kolu, kao i da nametne smanjenje napona.  Na primer, otpornik može služiti za smanjenje brzine punjenja kondenzatora, kontrolu i sigurnost za struju baze kod bipolarnih tranzistora, zaštita LE dioda i drugih poluprovodnika od prekomernih struja, deljenje napona i slično.

     Kako radi: Prilikom prolaska kroz otpornik električna struja nailazi na otpor u vidu sloja provodljivog materijala pomešanog sa procentom izolatora, za razliku od provodnika (npr. metala) kroz koji struja protiče bez problema. U tom procesu, struja mora da se „potrudi“ da prođe kroz otpornik i stvara se toplota. Što se više struja „trudi“ da prođe, više energije je utrošeno. U većini moderne elektronske opreme tu se radi o delićima vata.

     Neke formule jednostavno ne možete da ne pomenete, jer su zaista bitne i često ćete ih koristiti. Jedna od njih je Omov zakon. Njegova formula glasi U=I*R  (R je otpor u omima, I je jačina električne struje koja teče kroz otpornik u amperima, a U je pad napona na otporniku u voltima – tj. razlika napona između dva kraja otpornika). Varijacije formule su I=U/R i R=U/I.

   Znači, otpornik od 1Ω će dozvoliti struju od 1A kada je razlika potencijala na njegovim krajevima 1V.

 Ako je P snaga otpornika u vatima (W), u kolu jednosmerne struje formula glasi P=U*I (snaga=napon*struja). Raznim kombinovanjem dolazimo i do drugih formula, zajedno sa ovima prikazanih na sledećoj slici (i to je sve što ću reći o fizici za sada):

    Tipovi otpornika: Otpornika ima mnogo tipova. Slika dole odlično prikazuje podelu otpornika po raznim kategorijama. Nama je važno da znamo da ćete od linearnih fiksnih otpornika najčešće nailaziti na ugljenoslojne, metaloslojne i žičane otpornike prilikom raznih servisa..

     Označavanje otpornika: Otpornici se najčešće označavaju bojama, a veći otpornici imaju slovima i brojevima označenu vrednost otpora i snage.

       Tipični otpornik ima četiri ili pet prstenova u gore navedenim bojama.

     Kod otpornika sa četiri prstena prvi i drugi prsten predstavljaju brojeve, treći prsten je množilac, a četvrti tolerancija. Ovakav tip otpornika najčešće ima toleranciju od 5%. Na gore navedenom primeru prva cifra je 1, druga 0, a množilac je 2 (dodajemo dve nule na prve dve cifre), što nam daje vrednost od 1000Ω ili 1kΩ. Prsten tolerancije je uvek malo odmaknut od prva tri prstena i u ovom primeru je 5%.

    Kod otpornika sa pet prstenova prvi, drugi i treći prsten predstavljaju brojeve, četvrti prsten je množilac, a peti tolerancija. Ovakav tip otpornika najčešće ima toleranciju od 1%. Na gore navedenom primeru prva cifra je 1, druga 0, treća 5, a množilac je 1 (dodajemo jednu nulu na prve tri cifre), što nam daje vrednost od 1050Ω ili 1,05kΩ. Prsten tolerancije je uvek malo odmaknut od prva četiri prstena i u ovom primeru je 1%.

     Što se tiče boje tela otpornika, u najvećem broju slučajeva bež telo predstavlja ugljenoslojni otpornik, a plavo telo metaloslojni.

   Kod SMD otpornika uobičajeno je da se označavaju alfanumerički ili samo numerički. U tom slučaju možemo imati tri ili četiri cifre u oznaci, gde je poslednja cifra množilac. Dakle, ako na SMD otporniku imate oznaku „100“, to ne predstavlja 100Ω nego 10Ω (1,0,bez nula na kraju). Tako bi 100Ω bilo predstavljeno cifrom 101. Ovo može biti malo zbunjujuće za početnike, ali je u stvari vrlo logično. Otpornici manji od 10Ω obično imaju slovo „R“ umesto decimalne tačke, pa bi tako otpornik od 4,7Ω bio označen kao 4R7, a otpornik od 0,47Ω bio bi R47. Ako SMD otpornik ima oznaku „0“, on se ponaša kao običan kratkospojnik.

   Kada zapisujete vrednosti otpornika na papir, nije loše izbaciti upotrebu decimalne tačke jer se teže uočava, posebno kada se vrednosti fotokopiraju. Zato umesto npr.  4,7KΩ pišite 4K7.

   Problemi: Otpornici su najrobusniji od svih elektronskih komponenti, dugo traju i pouzdani su. Međutim, kao i sve komponente, postoje stvari na koje se mora paziti.

     Temperatura – Navedena snaga otpornika ne znači da otpornik može bezbedno da se optereti u toj meri. Generalno, bezbedna vrednost je 75% od ukupne navedene snage. Ako je opterećenje veliko i konstantno, dolazi do pregrevanja pa i do izgorevanja otpornika. Ovo se češće dešava sa velikim otpornicima koji imaju veću snagu, jer se oni postavljaju na mesta gde teče jača struja i grejanje je očekivano. Povećana temperatura može da utiče na promenu vrednosti otpora, mada neki otpornici mogu pouzdano da rade i na temperaturama do 250°C. Prilikom servisa obavezno voditi računa da se neispravni otpornici menjaju otpornicima za nivo veće snage ukoliko nemamo odgovarajući. Neki otpornici su predviđeni za montažu na hladnjak. Otpornik se ne može uništiti dužim lemljenjem.

      Šum – Elektronski šum otpornika u kolu zavisi od sastava otpornika, ali će biti proporcionalan naponu i jačini struje. Niskošumna kola (npr. ulaz u pojačivače sa visokim stepenom pojačanja) treba da koriste otpornike male snage na što manjim naponima, gde god je to moguće.

    Indukcija – Namotaj žice na žičanom otporniku stvara indukciju na niskim frekvencijama. Ovo se naziva parazitska indukcija. Ovaj tip otpornika takođe će imati rezonantnu frekvenciju, zato ih treba izbegavati na frekvencijama većim od 50kHz.

  Netačne vrednosti – Usled veće tolerancije, u određenim slučajevima možemo imati problem sa vrednostima otpora. Na primer, za jednostavan delitelj napona potrebna su nam dva identična otpornika (ako napon delimo na pola). Zamislite da koristimo otpornike sa tolerancijom 10%, vrednosti 4,7kΩ. Ako jedan otpornik ima vrednost u donjim granicama tolerancije, a drugi u gornjim, jasno je da će razlika između njih biti oko 900Ω i da napon sigurno neće biti podeljen tačno na pola. Takođe, u današnje vreme možemo naći otpornike raznih kvaliteta, pa bi svakom od njih pre ugradnje trebalo ommetrom proveriti vrednost.

   Pogrešne vrednosti  – Prilikom sortiranja otpornika može doći do mešanja, posebno ako su kutijice sa njima jedna do druge (a obično jesu). Zato bi valjalo za svaki slučaj proveriti boje otpornika i njegovu vrednost pre ugradnje.

   Testiranje otpornika: Otpornik možemo testirati digitalnim ili analognim multimetrom. U oba slučaja moramo znati da pročitamo njegovu vrednost, kako bi mogli da je uporedimo sa izmerenom vrednošću. Ovde uzimamo u obzir toleranciju. Na multimetru potrebno je postaviti odgovarajući opseg merenja (ako nije automatski), postaviti pipalice u odgovrarajuće buksne za merenje otpora i pipnuti jedan kraj otpornika crvenom, a drugi crnom pipalicom. Kod analognog multimetra bitno je pre merenja otpora kratko spojiti pipalice i odgovarajućim potenciometrom nulirati skalu.

      Jednu stranu otpornika treba odlemiti iz kola kako bi merenje bilo što tačnije. Ovo nije neophodno ukoliko otpornik nema paralelno vezane druge otpornike ili komponente koji mu mogu uticati na vrednost. Ukoliko otpornik ne pokazuje odgovarajuću vrednost, neispravan je. U najvećem broju slučajeva otpornik je u prekidu, ali takođe može da izgubi svoju vrednost usled pregrevanja, kao i da bude u kratkom spoju.