Grundlagen der Elektronik: Typen von elektronischen Geräten und Regeln für den technischen Betrieb von Elektroinstallationen

Elektronik ist eine komplexe, aber sehr nützliche Wissenschaft. Darüber hinaus ist es vielversprechend, trotz der großen Anzahl von Erfindungen bereits geschaffen. Aber vor dem Handeln ist es notwendig zu verstehen, welche Elektrotechnik mit den Grundlagen der Elektronik ist. Wir werden sie mit dem Beispiel der verwendeten Geräte betrachten.

Arbeit an Wechselstrom

Als Beispiel wird der Motor berücksichtigt. Die Elektrotechnik und die Grundlagen der Elektronik basieren in diesem Fall auf zwei Hauptteilen: fest und ausgedrückt. Unter dem ersten wird ein Induktor verstanden, und unter dem zweiten ist ein Anker mit einer Trommelwicklung. Wichtig ist in diesem Fall die Existenz einer Reihe von Bedingungen. Somit muss der Induktor eine zylindrische Form haben und aus einer ferromagnetischen Legierung bestehen. Benötigen Sie auch Pole mit einer Wicklungserregung, die auf dem Rahmen befestigt sind. Die Wicklung erzeugt den magnetischen Hauptfluss. Lernen Sie, die erforderlichen Werte zu berechnen, wird dem Aufgabenbuch der allgemeinen Elektrotechnik mit den Grundlagen der Elektronik helfen. Zusätzlich zu diesem Verfahren kann der magnetische Fluss durch Permanentmagnete erzeugt werden, die an dem Rahmen befestigt sind. Ein Anker ist ein Kern, eine Wicklung und ein Sammler. Die erste wird aus isolierten Blechen aus Elektrostahl gesammelt.

Analoggeräte

Wir lernen weiterhin die Grundlagen der Elektronik und betrachten die Arten von Geräten, die bereits auf dem Prinzip ihres Betriebs basieren. Das Hauptmerkmal der analogen Geräte ist eine kontinuierliche Veränderung des empfangenen Signals gemäß dem beschriebenen physikalischen Prozess. Mathematisch kann es als eine kontinuierliche Funktion ausgedrückt werden, wo es eine unbegrenzte Anzahl von Werten zu verschiedenen Zeitpunkten gibt. In diesem Fall kann man ein Beispiel geben: die Lufttemperatur ändert sich und das analoge Signal wird entsprechend umgewandelt . Was in Form von Spannungsabfall ausgedrückt wird (obwohl es viele andere Möglichkeiten gibt, dies zu bezeichnen, zum Beispiel das Pendel seiner Position zu verändern). Analoge Geräte sind einfach, zuverlässig und haben eine hohe Geschwindigkeit. Damit ist ihre breite Anwendung gewährleistet. Allerdings, um zu sagen, dass sie eine bestimmte Genauigkeit der Signalverarbeitung rühmen können – es ist unmöglich. Auch analoge Geräte haben keine hohe Störfestigkeit. Sie hängen stark von verschiedenen äußeren Faktoren ab (physikalische Alterung, Temperatur, äußere Felder). Auch sind sie oft für die Verzerrung der Signalübertragung und niedrige Effizienz verantwortlich gemacht.

Digitale Geräte

Sie zielen darauf ab, mit diskreten Signalen zu arbeiten. In der Regel besteht sie aus einer bestimmten Folge von Impulsen, die nur zwei Werte nehmen kann – "wahr" oder "falsch". Jeder, der die Grundlagen der Elektronik kennt, ist sich auch bewusst, dass sie auf verschiedenen Elementbasen realisiert werden können. So hat eine Person eine Wahl zwischen Transistoren, optoelektronischen Elementen, elektromagnetischen Relais, Mikroschaltungen. Das ist, Vielfalt ist vorhanden, und es ist ziemlich umfangreich. In der Regel werden Schaltungen aus logischen Elementen zusammengebaut. Trigger und Zähler werden für die Kommunikation verwendet (aber nicht immer). In Robotik, Automatisierungssystemen, Messgeräten, Radio und Telekommunikation ist etwas Ähnliches zu sehen. Ein wichtiger Vorteil von digitalen Geräten ist ihre Beständigkeit gegen Störungen, einfache Verarbeitung und Aufzeichnung von Daten. Sie können auch Informationen mit so kleinen Verzerrungen übertragen, dass sie ignoriert werden können. Daher werden digitale Geräte als besser bevorzugt als analoge Geräte betrachtet.

Halbleiterbauelemente

Aufgrund ihrer Vielfalt und ihrer Eigenschaften sind sie zu einem eigenständigen Elektronikfeld geworden. Die Grundlagen hierfür wurden schon lange gelegt, als Kristalldetektoren begonnen wurden. Sie waren Halbleiter-Gleichrichter, die für den Betrieb hochfrequenter Ströme ausgelegt sind. Zuerst wurden Geräte auf der Basis von Kupferoxid oder Selen verwendet. True, wie sich herausstellte, sind sie viel weniger geeignet für die Arbeit als die Geräte, die auf der Basis von Silizium gemacht werden.

OV Losev, ein Angestellter des Nizhny Novgorod Radio Laboratory, konnte sich mit den ersten erfolgreichen Entwicklungen auf diesem Gebiet auseinandersetzen, die 1922 ein Gerät kreierten, in dem dank der Erzeugung von Naturschwingungen die empfangenen Signale deutlich verbessert wurden. Aber diese Entwicklungen haben leider keine ordnungsgemäße Entwicklung erhalten. Und jetzt verwendet die Welt Halbleiter-Triodes (sie sind die gleichen Transistoren), die gemeinsam von Brattein, Shockley und Bardeen entwickelt wurden, und moderne Elektronik wird auf ihnen gebaut. Grundlagen der Arbeit mit ihnen, obwohl schwierig, aber notwendig für jeden, der in diesem Bereich lernen und üben will.

Mikroelektronik

In gewisser Weise ist dies die Quintessenz der Elektronik, wo Informationseigenschaften ihre Maximalwerte erreichen. Hier ist die Dichte der Datenströme pro Gewichtseinheit ein Vielfaches davon in anderen Teilen dieser Wissenschaft. Aber die Aufgabe der Mikroelektronik ist die Informationsverarbeitung. Es werden nur zwei Ziffern verwendet: eine logische Einheit und Null. Aber praktische Arbeit in diesem Bereich ist sehr schwierig – in der Tat für sie eine Reihe von Bedingungen erforderlich sind, die schwierig (fast unmöglich) zu Hause zu bieten sind. Unter ihnen, ideale Reinheit, hohe Genauigkeit der Arbeit und die Verwendung von komplexen Geräten.

Mathematische Begründung

Die Technik verwendet Logikalgebra. Es wurde von George Bull erfunden . Deshalb heißt es manchmal auch Boolesche Algebra. Für praktische Zwecke wurde es zuerst von der amerikanischen Wissenschaftlerin Claude Shannon 1938 angewandt, als elektrische Schaltungen mit Kontaktschaltern untersucht wurden. Wenn eine boolesche Algebra verwendet wird (auch Logik genannt), dann können alle angeführten Aussagen nur in zwei Werten stehen: "true" oder "false". Sie sind nicht eigenständig. Aber einfache Aussagen können Multikomponenten bilden, indem sie mit logischen Operationen kombinieren. Wenn sie auch mit etwas bezeichnet werden (z. B. Buchstaben), dann mit den Gesetzen der Algebra der Logik, können Sie alle, auch die komplexesten digitalen Schaltungen beschreiben.

Natürlich, um die Grundlagen der Elektronik zu kennen, ist es nicht notwendig, sich in die Nuancen der Theorie zu vertiefen. Ein primitives Verständnis dieser Richtung ist genug. Also betrachte folgendes Beispiel. Wir haben LED, Schalter und Stromversorgung. Wenn das leichte Element brennt – dann sagen wir "Wahrheit". LED ist nicht aktiv – es bedeutet "Lügen". Es ist von der Konstruktion einer großen Anzahl solcher Lösungen, die Computer zusammengesetzt sind.

Schlussfolgerung

Die allgemeine Elektrotechnik mit den Grundlagen der Elektronik wird dazu beitragen, die Prozesse zu verstehen, die in diesem Bereich stattfinden. Auch die Kenntnis des sicheren technischen Betriebs von Geräten wird nicht überflüssig sein. Es ist notwendig, an einem Ort zu arbeiten, der speziell für diese Aktivität vorbereitet ist. Auch sollte darauf geachtet werden, die Möglichkeit eines elektrischen Schlags auszuschließen. Um dies zu tun, können Sie Gummihandschuhe verwenden (wenn die Arbeit mit bloßen Drähten durchgeführt wird) und anderen Schutzmitteln. In der Praxis ist es sinnvoll, beim Löten ein Atemschutzgerät oder ein ähnliches Gerät zu verwenden.