Elektronik För Kids For Dummies Cheat Sheet - dummies

Skärpa dina kretsbyggnadsfärdigheter genom att ta reda på hur du läser de färgstarka randarna på motstånd och hur du gör egna trummor. Ta en titt på hur batterierna fungerar så att du är säker på att få ut mesta möjliga av dessa vanliga energikällor.

Så här läser du motståndsvärden

Om du tycker att de färgglada banden på dina motstånd är det bara för att visa, tänk igen! Dessa band berättar om motståndets värde. Innan du kan avkoda motståndsvärdet behöver du veta lite mer om motstånd.

Det finns två huvudtyper av motstånd:

Standardmotstånd har fyra färgband. Tre av banden berättar om nominellt värde , vilket betyder det värde motståndet utformades för att ha. Det fjärde bandet berättar motståndet tolerans , vilket indikerar hur långt det nominella värdet kan vara motståndet. (Tillverkningsprocessen är inte perfekt, så de flesta motstånden är lite små.)

Till exempel kan du köpa vad du tycker är ett 100 Omega-motstånd, men det faktiska motståndet är troligtvis inte precis 100 Omega. Det kan vara 97 eller 104 Omega, eller något annat värde nära 100 Omega. För de flesta kretsar är "nära" tillräckligt bra.
Precisionsmotstånd , som har mer exakta värden än standardmotstånd, har fem färgband. Fyra av banden berättar för nominellt värde. Det femte bandet berättar om toleransen.

Du kan räkna med att det faktiska motståndet hos ett precisionsmotstånd ligger väldigt nära sitt nominella värde. Så, om du köper ett 100 Omega precisionsmotstånd, är chansen att dess verkliga värde ligger inom 1 eller 2 av 100 Omega.

Följande bild visar ett diagram över färgkoden för ett standardband (fyra band) motstånd. Du använder denna färgkod för att räkna ut det nominella värdet och toleransen för ett standardmotstånd.

Avkodning av ett motstånds nominella värde

Så här använder du färgkoden för att bestämma motståndets nominella värde (se figuren):

Bestäm vilket band som är det första bandet.

Jämför motståndets ändar. Vanligtvis är det färgade bandet i ena änden närmare det ända än det färgade bandet i andra änden. Om så är fallet är bandet som är närmast ena änden av motståndet det första bandet.

Om du inte kan bestämma vilket är det första bandet, titta på de två yttre banden. Om ett av de yttre banden är silver eller guld är det bandet förmodligen det sista bandet, så det första bandet är i andra änden.
Slå upp färgen på det första bandet i kolumnen märkt "1: a siffran" och hitta numret som är associerat med den där färgen.

Detta nummer är motståndets första siffra.I motståndet som visas i föregående figur är det första bandet gult, så den första siffran är 4.
Slå upp färgen på det andra bandet i kolumnen märkt "2: a siffran" och hitta numret som är associerat med den färgen.

Detta nummer är motståndets andra siffra. I motståndet som visas i föregående figur är det andra bandet violett, så den andra siffran är 7.
Slå upp färgen på det tredje bandet i kolumnen märkt "X" och hitta numret som är associerat med den färgen.

Detta nummer är multiplikatorn. I motståndet som visas i föregående figur är det tredje bandet brunt, så multiplikatorn är 10 ¹ (vilket är 10).
Sätt de två första siffrorna sida vid sida för att bilda ett tvåsiffrigt nummer.

För motståndet som visas i föregående figur är de två första siffrorna 4 och 7, så det tvåsiffriga talet är 47.
Multiplicera det tvåsiffriga numret med multiplikatorn.

Detta ger dig det nominella värdet på motståndet i ohm. I motståndet som visas i föregående figur är det tvåsiffriga talet 47 och multiplikatorn är 10, så det nominella värdet är

En enkel väg att multiplicera ett heltal med en effekt på 10 (det vill säga att 10 ⁰ , 10 ¹ , 10 ² , 10 ³ och så vidare) är att bara lägga till till slutet) hela talet med nollor, och använd exponent (vilket är det lilla uppräknade numret bredvid 10) för att berätta hur många nollor som ska läggas till. Här är två exempel:

22 x 10 ³ . Exponenten är 3, så du håller 3 nollor till höger om 22 och du får 22 000. (Multiplikatorn är i detta fall 10 ³ , vilket är 1, 000.) < 56 x 10
0 . Exponentern är 0, så du håller 0 nollor till höger om 56, och du får 37. (Multiplikatorn i det här fallet är 10 0 ^{, vilket är 1, eftersom ett nummer som höjts till 0: e effekten är lika med 1.)} Om du har ett precisionsband (fembandsmotstånd) som du inte brukar använda för projekt i

Elektronik för barn för dummies ), ger det tredje bandet dig tredje siffra av motståndet och det fjärde bandet ger dig multiplikatorn. Läser motståndets tolerans

För att se hur långt avståndet från det nominella värdet det aktuella motståndet kan vara, tittar du på det fjärde bandet på ett standardmotstånd (eller det femte bandet på ett precisionsmotstånd). Se föregående bild för färgkoden för tolerans för ett motstånd.

Säg att det fjärde bandet av 470 Omega-motståndet du valt för ett visst projekt är guld. Färgen, guld, i kolumnen märkt "tolerans" i figuren representerar en tolerans på 5 procent. Eftersom 5 procent av 470 är 23. 5, kan det faktiska motståndet vara så mycket som 23. 5 Omega

högre eller lägre än 470 Omega. Så motståndets verkliga värde kan vara vilket värde som helst från 446. 5 till 493. 5 Ω. De flesta standardmotstånd har toleranser på 5%, 10% eller 20% och de flesta precisionsmotstånd har toleranser på 1% eller 2%. För de flesta kretsar - och i alla projekt i

Electronics For Kids For Dummies - är det okej att använda ett standardmotstånd.För vissa kretsar är det viktigt att använda ett precisionsmotstånd med lägre tolerans. Följande bild visar ytterligare två exempel på motstånd och deras värden.

Du kan mäta det verkliga värdet för ett visst motstånd med en enhet som heter

multimeter . Om du till exempel använder en multimeter för att mäta ett 470 Omega-motstånd med en tolerans på 5 procent kan du konstatera att det verkliga värdet är 481 Omega. Hur man tillverkar jumpertråd

A

jumpertråd är en kort isolerad ledning med nakna (avskruvade) isolationsändar. Du använder jumper-ledningar, som den som visas i följande figur, för att ansluta två punkter i en brödbräda. Även om du har en uppsättning av precuta dragkedjor, är chansen att du måste göra en jumper av en viss längd för en krets eller två. Att göra en tråden är inte så svårt, så länge du har rätt tråd, verktyg och lite tålamod.

Du börjar med en rull (eller lång del) av isolerad tråd som är tjock nog - men inte för tjock - för att passa in i kontaktbrickorna på din brödbräda.

gauge (uttalad "gage") av en tråd är ett mått på dess diameter. Leta efter 20- eller 22-gauge tråd. I Nordamerika är mätaren ofta märkt AWG (för amerikansk trådmätare). Du behöver också en trådskärare och en trådspärr, eller ett verktyg som gör både jobb och nåltång. Du kommer att hitta det mycket lättare att göra jumper-trådar om din trådförband har en mätväljare eller flera skärhakor märkta för olika mätare. Mätinstrument gör att du kan ta bort isoleringen utan att behöva oroa dig för att klippa tråden under isoleringen.

Om du använder en generisk tråddämpare måste du vara mycket försiktig så att du inte

nick (oavsiktligt skär i) tråden när du tar bort isoleringen. Nicks försvagar tråden, och en svag tråd kan fastna i ett brödbrädahål och förstöra hela dagen. Gör din egen jumpertråd genom att följa dessa steg:

Klipp ledningen till den längd du behöver, med hjälp av ett skärverktyg.

Om du behöver, säg en 1-tums jumpertråd, skär en ledningslängd som är minst 1-3 / 4 tum lång, så att du lämnar utrymme för att ta bort någon isolering från varje ände. Det är bättre att skära en längre trådlängd och trimma den om du behöver än att skära en kortare trådlängd och upptäck att den är för kort för din krets.

Ta bort ca 1 / 4- till 1/3-tums isolering från varje ände.
Om du använder en mätad trådavstängare, följ dessa steg:

Ring mätaren till 20 eller 22 (beroende på vilken mätare din tråd är) eller lokalisera haket som är märkt med 20 eller 22.
1. Med Kablage av trådspärren öppnas, placera ledningen i trådspärrens lämpliga spår, så att ca 1/4 till 1/3 tum av spolen sträcker sig förbi trådspärren.
2. Ta fast trådspärren - som om du försöker skära genom tråden - medan du vrider och drar tråden genom strippverktyget. Isoleringen ska gå av men tråden ska förbli intakta.
3. Om du använder en generisk trådstrimmare, följ dessa steg:
Placera kabelns ände i trådskärarens skärblad så att ungefär 1/4 till 1/3 tum av kabeln sträcker sig förbi trådspärren.
1. Ta ihop trådspärren tillräckligt för att börja skära igenom isoleringen. (Om du griper det för hårt, kommer du att nicka eller klippa genom tråden. Om du inte klämmer fast ihop, kommer du inte att klippa genom isoleringen alls.)
2. Släpp greppet på trådspärren, vrid tråden en kvart varv, och ta sedan tillbaka tråden igen med tillräckligt mycket tryck för att börja skär genom isoleringen.
3. Rotera och upprepa steg b och c två eller tre gånger tills du har nickat isoleringen hela vägen runt ledningen.
4. Ta ihop trådspärren - men inte för tätt - runt den nickade isoleringen medan du drar i den andra änden av ledningen för att tvinga bort isoleringen.
5. Böj de utsatta ändarna av tråden i en högra (90 graders) vinkel.
Använd din nåltång för att göra detta.

Med en liten övning blir du expert på att göra jumperkablar!

Hur fungerar batterierna

Har du någonsin blandat ättika med natron för att skapa en vulkan för ett naturvetenskapligt projekt? Den bubbling som du ser är resultatet av en kemisk reaktion. Denna reaktion är mycket lik

hur batterierna fungerar. Reaktionen sker emellertid inuti ett batteri, dold från utsikten av batterihöljet. Denna reaktion är vad som skapar den elektriska energi som batteriet levererar till kretsar. Ett typiskt batteri, till exempel ett AA- eller C-batteri, har en väska eller en behållare. Gjutet på insidan av höljet är en mixning av

katod som är maldangandioxid och ledare som bär en naturligt förekommande elektrisk laddning. En separator kommer därefter. Detta papper hindrar katoden från att komma i kontakt med anoden, som bär den negativa laddningen. anoden och elektrolyten (kaliumhydroxid) finns inuti varje batteri. En stift, som normalt är gjord av mässing, bildar den negativa strömkollektorn och ligger i mitten av batteriluckan. Varje batteri har en cell som innehåller tre komponenter: två elektroder och en elektrolyt mellan dem.

elektrolyten är en kaliumhydroxidlösning i vatten. Elektrolyten är mediet för rörelsen av joner i cellen och bär den ikoniska strömmen inuti batteriet. Batteriets positiva och negativa terminaler är anslutna till två olika typer av metallplattor, kända som

-elektroder, som nedsänks i kemikalier inuti batteriet. Kemikalierna reagerar med metallerna, vilket medför att överskott av elektroner byggs upp på den negativa elektroden (metallplattan ansluten till den negativa batterikontakten) och producerar en brist på elektroner på den positiva elektroden (metallplattan ansluten till den positiva batteriterminalen). Ficklampor eller mindre batterier, vanligen märkta A, AA, C eller D, har terminalerna inbyggda i ändarna på batterierna. Det är därför batteriluckan på ficklampan har ett + och ett - tecken, vilket gör det enklare för dig att installera batterierna i rätt riktning. Större batterier, som i bilen, har terminaler som sträcker sig ut ur batteriet.(De ser vanligtvis ut som stora skruvplattor.)

Skillnaden i antalet elektroner mellan de positiva och negativa terminalerna skapar kraften känd som

spänning. Denna kraft vill jämnt ut lagen, så att säga, genom att trycka överflödiga elektroner från den negativa elektroden till den positiva elektroden. Men kemikalierna i batteriet fungerar som en vägspärr och förhindrar att elektronerna reser mellan elektroderna. Om det finns en alternativ väg som tillåter elektronerna att röra sig fritt från den negativa elektroden till den positiva elektroden, kommer kraften (spänning) att lyckas med att trycka elektronerna längs den vägen. När du ansluter ett batteri till en krets, anger du den alternativa vägen för elektronerna att följa. Så överskottet av elektroner strömmar ut ur batteriet via den negativa terminalen, genom kretsen och tillbaka in i batteriet via den positiva terminalen. Det flödet av elektroner är den elektriska strömmen som levererar energi till din krets.

När elektroderna är anslutna via en krets, till exempel terminalerna i en ficklampa eller i din bil, reagerar kemikalierna i elektrolytstart.

När elektronerna flyter genom en krets, fortsätter kemikalierna i batteriet att reagera med metallerna, överskott av elektroner fortsätter bygga upp på negativelektroden och elektroner fortsätter att flöda för att försöka jämna saker - så länge det finns en fullständig väg för nuvarande. Om du håller batteriet länge länkat i en krets, så slutar alla kemikalier inuti batteriet och batteriet dör (det levererar inte längre elektrisk energi).

Elektrolyten oxiderar anodens kraftiga zink. Katodens mangandioxid / kolblandning reagerar med den oxiderade zinken för att producera el. Samverkan mellan zink och elektrolyt ger gradvis långsam cellens verkan och sänker spänningen.

Samlaren är en mässingspinne i mitten av cellen som leder elektricitet till ytterkretsen.

Observera att de två elektroderna i varje batteri är gjorda av två olika material, vilka båda måste vara elektriska ledare. Ett av materialen ger elektroner och den andra tar emot dem, vilket gör det aktuella flödet.