Основни електронски елементи-пасивни и активниi

Електоника је део науке и технике који се бави проучавањем провођења електрицитета кроз вакуум,гасове и полупроводнике.Она се такође бави проучавањем компонената и њиховом применом.

Електроника има огроман значај у савременој науци,техници и индустријској производњи.Развој електронике је почео почетком ХХ века, тачније 1904. године проналаском електронске цеви диоде,коју је напрањио физичар Амброз Флеминг.Флемингова диода је омогућила да се наизменична струја претвара у једносмерну.

• Развој електронике нарочито је убрзан 1948.године проналаском биполарногтранзистора.

• За његово откриће заслужни су проналазачи Бретјен и Барди н који су добили Нобелову награду

Сваки електронски склоп или уређај састављен је од велоког броја електронскихелемената.

Сви електронски елементи се деле на:

- пасивне и

- активне

Пасивни електронски елементи

Пасивни електронски елементи у струјним колима не делују исправљачки ни појачивачки.

При прикључивању на једносмерни или наизменични напон понашају се по Омовом закону.

Омов закон Напон представља разлику потенцијала и јавља се између две тачке у електричном пољу, а струја представља усмерено кретање електрона кроз електрични проводник.

Ово кретање ће бити утолико веће уколико је отпор проводника мањи и обрнуто.

- где је R електрични отпор, I јачина струје, а U електрични напон.

Релација између ових величина је изражена Омовим законом, који је формулисао немачки научник Георг Симон Ом.

• У пасивне елементе спадају :

- отпорници

- калемови (завојнице)

- кондензатори

Електрични отпор је отпор којим се одређени материјали супротстављају проласку електрона.

Отпорници• Отпoрници су електронски елементи

направљени од проводних материјала који се саупротстављају проласку електричне струје.

• Отпорници су најчешће ваљкастог облика са жичаним изводима на крају.

У зависноси од начина израде и намене, отпорнике делимо на:

- сталне,

- променљиве и

- нелинеарне отпорнике

Стални отпорници• Стални отпорници могу бити жичани

или слојни

• Променљиве отпорнике користимо за регулацију струје (реостати) или за регулацију напона(потенциометри)

Реостат Потенциометар

Научимо да очитавамо по бојама вредности електричног отпора отпорника

63 4

мултипликатор – 1МΩ

толеранција

Вредност отпорника означава се бојама а може и помођу броја и слова.

Нелинеарни отпорници

• Ова врста отпорника има отпорност која се мења у зависности од напона, светлости,темпераруре магнетног поља,притиска и сл.

• Отпорници којима се отпор мења с променом температуре називају се термисторима.

• Често се уграђују у кућне апарате

Фотоотпорник је отпорник чији се отпор мења према светлости која пада на њега.

Користи се као сензор,а у најједноставнијем случају за аутоматско паљење уличних лампи увече.

Контролни систем уличне лампе са фото-отпорником.

Завојнице• Завојнице су жице савијене у спиралу које

проводе електричну струју.• Протоком електричне струје кроз завојницу,око

ње се ствара магнетно поље• Променом јачине струје мења се и магнетно

својство завојнице –индуктивитет• Основна јединица за индуктивитет је Хенри(H)

• Завојнице се користе у осцилаторним колима предајника и пријемника

• Делују као пригушнице у струјним колима.

• Употребљавају се за трансформисање наизменичних напона као и за израду разних врста електромагнета

Кондензатор

• Кондензатор је електронски елемент који може да сачува енергију

• Што је та способност већа,кажемо да кондензатор има већи капацитет(C).

• Састоји се од две металне плочице између којих се налази изолатор (диелектрик)• Капацитет кондензатора зависи од величине тих плочица,њихове међусобне удаљености и својства изолатора

• Наизменична струја пролази кроз кондензатор,док једносмерна не може.

• При проласку струје кондензатор пружа отпор струји,који називамо капацитивним отпором.

• Он је мањи што је капацитет кондензатора већи

• Друга основна карактеристика кондензатора је пробојни напон.

• То је напон при коме долази до пробоја и трајног оштећења кондензатора

• Кондензатори великог капацитета (електролитски кондензатори) служе за филтрирање струје,односно за потпуно исправљање струје која излази из исправљача.

• На тај начин постиже се сталан (стабилисан) напон

Електролитски кондензатори

Кондензатори за неонску расвету

Алуминијски електролитскикондензатори

Elektrolitski kondenzatori

Варијабилни кондензатори Стартни кондензатори

Високонапонски кондензатори

Активни електронски елементи

У колима наизменичне и једносмерне струје ови елементи делују активно као исправљачи или појачивачи.

Ту спадају :

- диоде

- транзистори и

- интегрисана кола

Полупроводничке диоде• електронске компоненте које су састављене од две електроде

• израђују се од P-типа или N-типа полупроводничког материјала који заједно образују PN-спој.

• улога диоде у тим спојевима је да пропусти струју само у једном смеру.

Диоде се производе од полупроводничких материјала као што су силицијум и германијум.

Постоје разни типови диода:

• тачкасте

• слојне

• зенер

• светлеће диоде (лед)• фото диоде

• ласерске и

• варикап диоде

LED диода

LED oдносно светлећа диода је посебна врста полупроводничке диоде која емитује светлост када је пропусно поларисана,тј. када кроз њу тече струја

Транзистор

Транзистор је полупроводнички елемент који се користи за појачавање слабих сигнала, прекидање струје, стабилизацију напона, модулацију напона итд.

Има три прикључка:

- емитер (E)

- база (B)

- колектор (C)

Транзистор садржи три полупроводничка споја N,P и N ,па се зато ова врста назива NPN-транзистор.

Постоје и PNP-транзистори који садрже полупроводничке спојеве P, N и P-типа

Основна функција транзистора је да контролише проток струје.

Транзистор функционише тако што са малом струјом у колу емитер – база можемо управљати знатно јачом струјом у колу емитер – колектор.Ова појава назива се транзисторски ефекат.

Интегрисана кола

Интегрисано коло (чип) представља компактну целину међусобно повезаних активних и пасивних електронских компоненти.

Склоп је остварен планарном технологијом на једном кристалу полупроводника и смештен је у пластично или керамичко кућиште.

Планарна технологија омогућава да се на једној плочици површине неколико cm2, сместе неколико милиона диода, транзистора, отпорника и кондензатора.

Због великог степена интеграције компоненти на малом простору, интегрисана кола имају проблем са одавањем топлоте,па их је потребно додатно хладити.

Хлађење може бити пасивно додавањем масивних хладњака који одају топлоту,или активно ,уградњом вентилатора.

Електронски склопови

Комбинација више активних и пасивних електронских елемената спојених у једну функционалну целину чини електронски склоп.

Електронски склоп представља интегрисане кругове - склопове различитих пасивних и активних електронских елемената са одређеном наменом.

Тв картица

У већини уређаја појављују се следећи склопови:

- исправљачки,

- електронски прекидачи,

- појачала,

- осцилатори,

- дигитални склопови

Литература

• Техничко и информатичко образовање-В.Сајферт,И.Тасић,М.Петровић

• Интернет