Мощное импульсное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора.

Недавно под заказ попросили сделать высоковольтный генератор. Сейчас некоторые спросят себя — какое отношение имеет высоковольтный генератор к зарядному устройству? Должен заметить, что один из самых простых импульсных зарядников можно построить на базе приведенной схемы и в качестве наглядной демонстрации я решил собрать

инвертор на макете и изучить все основные достоинства и недостатки данного инвертора.

Автоэлектрика. Мощное импульсное зарядное устройство для АКБ.

Ранее, я уже выкладывал статью про зарядное устройство на основе полумостового инвертора на драйвере IR2153, в этой статье тот же драйвер, только чуть иная схематика, без использования емкостей полумоста, так, как с ними было много вопросов и многие просили схему без конденсаторов.

Но без конденсаторов и тут не обошлось, он нужен для сглаживания помех и бросков после сетевого выпрямителя, емкость я подобрал 220 мкФ, но можно и меньше — от 47 мкФ, напряжение 450 Вольт в моем случае, но можно ограничиться 330-400 Вольт.


Диодный мост можно собрать из любых выпрямительных диодов с током не менее 2А (желательно в районе 4-6А и более) и с обратным напряжением не менее 400 Вольт, в моем случае был использован готовый диодный мост из компьютерного блока питания, обратное напряжение 600 Вольт при токе 6 Ампер — то, что надо!

Напомню, что это самый простой вариант подключения микросхемы и самый простой ИБП от сети 220 Вольт, который может вообще существовать, если хотите долговечное зарядное устройство, то схему придется доработать.

Для обеспечения нужных параметров питания микросхемы использован резистор 45-55кОм с мощностью 2 ватт, если таковых нет, то можно подключить последовательно 2-3 резисторов, конечное сопротивление которых, будет в пределе указанного.

Диод от 1-ой к 8-ой ножке микросхемы должен быть с током не менее 1 А и с обратным напряжением не ниже 300 Вольт, в моем случае был использован быстрый диод на 1000 Вольт 3 Ампер, но он не критичен, можно использовать диоды HER107, HER207, HER307, FR207 (на крайняк), UF4007 и т. п.

Полевые транзисторы нужны высоковольтные, типа IRF840 или IRF740. Трансформатор был взят готовый, от компьютерного блока питания. На входе питания стоят два пленочных конденсатора до и после дросселя, дроссель взят готовый, он имеет две одинаковые обмотки (независимые друг от друга) каждая по 15 витков провода 0,7мм.

Термистор, предохранитель, резистор на входе — тут только для защиты схемы от резких бросков напряжения, не советую их убрать, но схема и без них прекрасно работает. Выпрямляется выходное напряжение мощным сдвоенным диодом, который тоже можно найти в компьютерном блоке питания.

На выходах трансформатора образуется разное напряжение (3,3/5/12Вольт). Шину 12 Вольт найти очень легко, обычно это два вывода с одного края, нужную обмотку найти легко, если использовать галогенную лампу на 12 Вольт, судя по свечению можно сделать вывод о напряжении.

Готовый блок можно дополнить регулятором мощности и защитой от перегруза и короткого замыкания и получить полноценное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора, напомню, что ток с шины 12 Вольт доходит до 8-12 Ампер, зависит от конкретного типа трансформатора.

схемы, как подключить своими руками, видео с пошаговыми инструкциями

Наверное, каждый автомобилист знает, как быстро ломаются зарядки для аккумулятора автомобиля. Если в очередной раз это произошло, пришло время самостоятельно его собрать. Это несложно, даже если нет электротехнических знаний.

Параметры устройства

Всем известно, что вся электроника автомобиля питается от 12в. При этом устройство для зарядки должно выдавать ток в 10% от номинальной емкости. Без этого ЗУ тоже будет работать, но намного медленнее.

Чтобы добиться этих параметров, понадобится:

1. Трансформатор с 2 обмотками. Здесь работает правило «чем больше витков – тем лучше». Если обмоток больше, то не страшно. Просто они не будут задействованы. По сути подойдет любой импульсный трансформатор.
2. Из розетки идет переменное питание. Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора, сделанное своими руками, должно выдавать постоянное. На этот случай понадобится выпрямитель.
3. Тестер. Мультиметр необходим для того, чтобы определить выходное напряжение. Оно должно быть ровно 12 вольт.
4. Сделать зарядное устройство для аккумулятора невозможно без управления автоматикой. В противном случае аккумулятор может взорваться. Поэтому необходимо реле контроля напряжения.
5. Понадобится регулировка тока. С этим справится переменный резистор. Желательно взять многооборотистый регулятор тока, чтобы подстройка была плавной.

Этого достаточно, чтобы собрать простое зарядное устройство.

Схема зарядного устройства для автомобильного аккумулятора

Чтобы собрать самодельное зарядное устройство нужны хотя бы навыки пайки, не более. Вот несколько схема зарядного устройства для автомобильного аккумулятора, которые можно собрать за пару часов.

Простые схемы

Вот 3 схемы простого зарядного устройства для автомобильного аккумулятора. Возможно, все необходимые комплектующие уже у вас есть или их можно купить за бесценок на барахолке.

С 1 диодом

Перед трансформатором ставится предохранитель на 1 ампер и выключатель для удобства. После трансформатора с одного вывода обмотки ставится диод, а с другого — предохранитель. В разрыв нужно поставить амперметр и вольтметр. Можно купить дешевые китайские тестеры, где только экран и провода. Можно задействовать советские стрелочные.

Схема автоматического зарядного не самая лучшая. Диод срезает нижнюю часть синуса, от чего пульсация получается неравномерной.

С диодным мостом

Для АКБ автомобиля этот вариант подходит лучше. ДМ – это уже полноценный выравниватель напряжения.

Зарядник для автомобильного аккумулятора собирается также, но вместо диода устанавливается мост. От его минуса провод идет на предохранитель после трансформатора.

Диодный мост можно купить или спаять самостоятельно. Для этого понадобится всего 4 диода. Схема выглядит так. Напряжение все еще пульсирующее, что не очень хорошо для аккумуляторов.

С диодным мостом и конденсатором

Вот как выглядит правильное трансформаторное зарядное устройство. Между плюсом и минусом ставится конденсатор на 25-50 вольт и 5000-6000 микрофарад.

Конденсатор принимает напряжение и отдает его, но уже выровненным и без пульсаций.

Схемы с регулировкой

Если хочется, чтобы зарядник для аккумулятора автомобиля, сделанный своими руками правильно работал, необходим регулятор. С этим справится обычный подстроечный (переменный) резистор на 4,7 килоома.

Также в схеме предусмотрено 3 транзистора. Их расположение и номер подписан, поэтому проблем не будет. Достаточно прийти в радиомагазин и показать наименования. Они необходимы, чтобы резистор работал корректно.

Транзисторам необходимо хотя бы пассивное охлаждение, поэтому к их радиаторам лучше прикрепить алюминиевую пластину или поставить кулер.

Замечание. На схеме в разрыв транзистора П210 и вторым предохранителем установлен амперметр. С регулировкой тока и напряжения в нем нет необходимости, так как подстроить нужно только вольтаж. Поэтому на его место лучше поставить вольтметр.

Подробное видео можно посмотреть ниже.

Порядок сборки зарядного устройства для автомобильного аккумулятора

По рассмотреть, как сделать зарядное устройство для авто. Для новичка вполне подойдет эта схема. Она была рассмотрена ранее. Как ее усовершенствовать – написано выше.

Для начала понадобится раздобыть трансформатор. В радиоаппаратуре и старых магнитофонах можно найти неплохой ТС-180-2. Он состоит из 4 обмоток. Нужно соединить на первичке выводы 1 и 1, а на вторичке 9 номера. То есть, если соединить 4 обмотки в 2 последовательно, получится двухобмоточный трансформатор с напряжением в 13,6 вольт, что и требуется для нормальной работы ЗУ.

К выводам № 2 нужно припаять сетевой шнур.

Как подключить зарядное устройство к аккумулятору автомобиля? Просто нужно диодный мост соединить проводами с 10 выводами. В разрыв стоит поставить амперметр с ограничением 15 ампер.

В цепь амперметра подпаивается регулятор напряжения. Между выводами с трансформатора нужно поставить вольтметр.

Чтобы защитить автоматическое зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов, нужно поставить предохранители. Один со стороны АКБ (10 А), второй на входе в трансформатор (0,5А).

Не стоит сразу ставить высокий ток. Для перестраховки на зарядном устройстве нужно ставить невысокий ток (от 1А), а затем постепенно повышать до 9-10А. Когда АКБ будет заряжен, амперметр будет показывать около 1 ампера. Это значит, что зарядное устройство можно отключать.

Автозарядка из блока питания

Самодельное подзарядное устройство можно сделать и из БП от компьютера. Придется его немного доработать, зато получается хорошее, почти заводское ЗУ.

Возможно, блок питания можно найти в закромах.

В большинстве своем, БП построены на базе ШИМ модуля TL494. Он идеально подходит для автомобильных зарядок.

Далее нужно просто действовать по инструкции:

1. Все провода, кроме желтых и черных, нужно обрезать.
2. Спаиваем их между собой: желтые с желтыми, черные с черными.
3. На контроллере нужно перерезать дорожки, которые идут к пинам: 1, 14, 15, 16.
4. В корпусе необходимо сделать 2 отверстия под подстроечные резисторы (10 и 4,4 килоом).
5. Остается только собрать эту схему. Разводить плату не нужно, все делается навесным монтажом.

В автоматическом зарядном устройстве, сделанном своими руками, не помешает мультиметр, который нужно врезать в корпус БП.

 

Зарядное устройство для любого шуруповерта

Приветствую, Самоделкины!
В данной статье рассмотрим довольно интересный проект, автором которого является AKA KASYAN (YouTube канал «AKA KASYAN»).

Собирать будем универсальный источник питания, который можно будет использовать в качестве зарядного устройства для портативных электроинструментов (типа шуруповерта) и не только. Собрать подобный источник питания под силу практически каждому радиолюбителю, так как он относительно простой. Но не смотря на простоту, данное устройство умеет стабилизировать как выходное напряжение, так и ток. Благодаря такой особенности, этим БП можно заряжать литий-ионные аккумуляторы.

Создавая данный проект, автор ставил задачу сделать универсальное зарядное устройство, в первую очередь для шуруповерта, поэтому диапазон выходного напряжения можно регулировать, но в пределах от 11В до 18В, а ток до 1,3А. Этого вполне достаточно для зарядки наиболее ходовых портативных электроинструментов, имеющих напряжения на аккумуляторе 12В, 14,4В, и 16,8В. Но, как уже было сказано выше, схема эта универсальная, выходное напряжение и ток можно сделать иными.

Скачать архив проекта с печатной платой можно ЗДЕСЬ.

Будущее устройство будет питаться непосредственно от сети переменного тока 220В. Все необходимые защиты, включая защиту от КЗ и перегрева присутствуют.

Схема состоит из двух основных частей: сетевого понижающего импульсного блока питания и узла стабилизации тока и напряжения.


Устройство обладает высоким КПД и отличается малыми размерами и весом. Источник питания построен на основе специализированной микросхемы TNY268 (можно TNY267), именно от выбора микросхемы зависит мощность зарядного устройства.


Для того, чтобы обеспечить полноценную стабилизацию тока и напряжения ШИМ-контроллер, на основе которого построен преобразователь, должен иметь 2 усилителя ошибки, например, tl494.

Микросхема TNY268 выбрана неспроста. Во-первых, блоки питания на основе данных микросхем имеют минимальную обвязку, а во-вторых, в самой микросхеме уже есть все необходимое для работы, включая полноценный ШИМ-контроллер, система защиты и даже силовой транзистор.


Для теста автор сделал несколько источников питания, используя микросхемы как TNY267, так и TNY268. Работают они аналогично.

Вторая часть зарядного устройства состоит из сдвоенного операционного усилителя lm358, источника опорного напряжения tl431 и мелочевки. Присутствуют 2 подстроечных резистора. Они необходимы для регулировки тока и напряжения.

Этот узел (см. изображение ниже) наиболее важен, поскольку им можно дополнить любой другой блок питания любой мощности и получить регулируемое по току и напряжению зарядное устройство.

Фактически, вторую часть схемы можно прикрутить к любому импульсному источнику с обратной связью. Вот, например, тоже зарядка на основе VIPer22a:

А вот на FSDM311:

А вот, более мощный вариант, на основе ШИМ-контроллера UC3842:

А на следующем изображении представлено зарядно-пусковое устройство на основе SG3525. Принцип стабилизации тока и напряжения тут точно такой же, только токи уже гораздо больше.


Подстроечные резисторы, как уже было сказано ранее, позволят изменять выходные параметры. Делители в опорных цепях и датчик тока рассчитаны именно для указанных параметров.

Eсли вам необходимо получить иные значения напряжения и тока, то придется пересчитать опорные цепи. Но сперва нужно понять, что все упирается в мощность преобразователя и выше 23Вт снимать нельзя. Если для построения данного источника тока использована микросхема TNY268 и охлаждение достаточно хорошее, то используя закон Ома, можно понять, позволит ли микросхема создать устройство с необходимыми вам параметрами.

Если, исходя из расчетов, построить устройство с заданными характеристиками невозможно, то можно просто заменить схему преобразователя на другую, более мощную, а узел стабилизации и тока оставить неизменным.

Трансформатор. Тут важно отметить, что используемая в данном примере микросхема, работает на фиксированной частоте в 132кГц.

Также в данном случае применен ш-образный ферритовый трансформатор с начальной проницаемостью 2300. Все намотки указаны именно для этого трансформатора, в случае иных сердечников, обмотки необходимо будет пересчитать. Как это сделать? Довольно просто, для этих целей существуют специализированные программы и приложения.

Необходимо также упомянуть о наличии не магнитного зазора между половинками сердечника. В данном примере зазор составляет приблизительно 0,3-0,4мм.

Начала намотки обмоток указаны как на плате, так и на схеме.

Если перепутать, работать схема не будет. Для того, чтобы избежать подобной неприятности, начала намотки желательно промаркировать. Сделать это можно, например, одев термоусадку на провод.
Все обмотки мотаются в одинаковом направлении, в каком – не важно, путь будет по часовой стрелке, например. Первым делом на голой каркас мотаем половину первичной обмотки. Вообще можно и всю обмотку сразу, но так правильнее.

Мотать необходимо послойно, при этом каждый слой нужно изолировать, например, для этой цели можно использовать каптоновый термостойкий скотч в 1-2 слоя, такой изоляции будет вполне достаточно.

После того, как половина первичной обмотки намотана, можно приступать к намотке вторички. Ее мотаем целиком, если она полностью не влезет в один ряд, то делаем послойно. Затем поверх вторичной обмотки идет каптоновый термостойкий скотч слоя в 3-4, после чего мотаем оставшуюся половину первичной обмотки, таким же способом, как и первую половину.

В результате имеем 4 отвода от первичной обмотки. Каждая пара проводов являются цельной обмоткой, начало каждой обмотки должно быть промаркировано. Теперь берем начало одной обмотки и соединяем с концом другой.


В результате получим отвод, который в данной схеме не нужен и использоваться не будет. Как итог, мы получаем одну цельную первичную обмотку.

На данном этапе можно собрать трансформатор, не забывая при этом о зазоре между половинками сердечника.

Пару слов о сетевом фильтре.

Так как данный блок питания маломощный, то особо гадить в сеть он не будет. По этой причине фильтр можно исключить из данной схемы, но естественно с ним все же правильней.

Устройству необходимо хорошее охлаждение и, если устройство будет работать в полностью герметичном корпусе без вентиляционных отверстий, то мощность источника необходимо снизить.

Микросхема TNY268, также нуждается в теплоотводе, его можно приклеить при помощи теплопроводящего клея.

ВАЖНО! Выходное напряжение данного источника тока не должно превышать 32В, это максимальное питающее напряжение для lm358, который запитан напрямую с выхода источника питания.

В конце, как всегда, проведем несколько тестов, проверим функцию стабилизации выходного напряжения источника при нестабильности сетевого напряжения и защиту от коротких замыканий.

Более подробно в оригинальном видеоролике автора:

Автором были собраны несколько таких источников питания. Все они были успешно протестированы и в настоящее время используются по прямому предназначению.


На этом все. Благодарю за внимание. До новых встреч!
Источник (Source) Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Простые электронные схемы для начинающих и студентов инженерных специальностей

Как правило, успех первых проектов играет жизненно важную роль в области электроники для карьеры студентов-инженеров. Многие студенты бросают электронику из-за неудачной первой попытки. После нескольких неудач у ученика остается неправильное представление о том, что проекты, работающие сегодня, могут не сработать завтра. Таким образом, мы предлагаем новичкам начать со следующих проектов, которые дадут результат с первой попытки и дадут мотивацию для вашей собственной работы.Прежде чем продолжить, вы должны знать, как работает и используется макетная плата. В этой статье приведены 10 лучших простых электронных схем для начинающих и мини-проекты для студентов инженерных специальностей, но не для проектов последнего года обучения. Следующие схемы относятся к основным и малым категориям.

Что такое простые электронные схемы?

Соединение различных электрических и электронных компонентов с использованием соединительных проводов на макетной плате или путем пайки на печатной плате с образованием цепей, которые называются электрическими и электронными цепями. В этой статье давайте обсудим несколько простых проектов электроники для начинающих, которые построены на простых электронных схемах.

Простые электронные схемы для начинающих

Список десяти основных простых электронных схем, обсуждаемых ниже, очень полезен для новичков при выполнении практики, проектирование этих схем помогает справляться со сложными схемами.

Схема освещения постоянного тока

Источник постоянного тока используется для небольшого светодиода с двумя выводами, а именно анодом и катодом.Анод — + ve, катод — –ve. Здесь в качестве нагрузки используется лампа с двумя выводами, положительным и отрицательным. Клеммы + ve лампы подключены к анодной клемме батареи, а клемма –ve батареи подключена к клемме –ve батареи. Переключатель подключен между проводами для подачи постоянного напряжения на светодиодную лампу.

Освещение постоянного тока Простая электронная схема

Сигнализация дождя

Следующая схема защиты от дождя используется для подачи сигнала тревоги, когда идет дождь. Эта схема используется в домах для защиты выстиранной одежды и других вещей, которые уязвимы для дождя, когда они проводят дома большую часть времени на работе. Необходимые компоненты для построения этой схемы — это зонды. Резисторы 10 кОм и 330 кОм, транзисторы BC548 и BC 558, батарея 3 В, конденсатор 01 мФ и динамик.

Цепь аварийной сигнализации дождя

Когда дождевая вода контактирует с датчиком в указанной выше цепи, через цепь протекает ток, чтобы активировать транзистор Q1 (NPN), а также транзистор Q1 делает активным транзистор Q2 (PNP).Таким образом, транзистор Q2 проводит, а затем ток через динамик генерирует звук зуммера. Пока зонд не соприкоснется с водой, эта процедура повторяется снова и снова. В приведенной выше схеме построен колебательный контур, который изменяет частоту тона, и, таким образом, тон может быть изменен.

Простой монитор температуры

Эта схема выдает индикацию с помощью светодиода, когда напряжение батареи падает ниже 9 вольт. Эта схема идеальна для контроля уровня заряда небольших батарей 12 В. Эти батареи используются в системах охранной сигнализации и портативных устройствах. Работа этой схемы зависит от смещения клеммы базы транзистора T1.

Простая электронная схема монитора температуры

Когда напряжение батареи превышает 9 вольт, то напряжение на клеммах база-эмиттер будет таким же. Это отключает и транзисторы, и светодиод. Когда напряжение батареи падает ниже 9 В из-за использования, базовое напряжение транзистора T1 падает, а напряжение его эмиттера остается неизменным, поскольку конденсатор C1 полностью заряжен.На этом этапе клемма базы транзистора T1 становится + ve и включается. Конденсатор C1 разряжается через светодиодный индикатор

Схема датчика касания

Схема датчика касания состоит из трех компонентов, таких как резистор, транзистор и светоизлучающий диод. Здесь и резистор, и светодиод подключены последовательно с положительным питанием к клемме коллектора транзистора.

Простая электронная схема сенсорного датчика

Выберите резистор, чтобы установить ток светодиода примерно на 20 мА. Теперь подключите соединения на двух открытых концах: одно соединение идет к плюсовому проводу, а другое — к клемме базы транзистора. Теперь прикоснитесь к этим двум проводам пальцем. Коснитесь этих проводов пальцем, тогда загорится светодиод!

Схема мультиметра

Мультиметр — это важная, простая и базовая электрическая схема, которая используется для измерения напряжения, сопротивления и тока. Он также используется для измерения параметров постоянного и переменного тока. Мультиметр включает в себя гальванометр, подключенный последовательно с сопротивлением.Напряжение в цепи можно измерить, поместив щупы мультиметра в цепь. Мультиметр в основном используется для проверки целостности обмоток двигателя.

Мультиметр Простая электронная схема

Схема светодиодной мигалки

Конфигурация схемы светодиодной мигалки показана ниже. Следующая схема построена с использованием одного из самых популярных компонентов, таких как таймер 555 и интегральные схемы. Эта цепь будет мигать светодиодом ON и OFF через равные промежутки времени.

LED Flasher Простая электронная схема

Слева направо в схеме конденсатор и два транзистора устанавливают время, необходимое для включения или выключения светодиода. Изменяя время, необходимое для зарядки конденсатора, чтобы активировать таймер. Таймер IC 555 используется для определения времени, в течение которого светодиод остается включенным и выключенным.

Включает в себя сложную схему внутри, но поскольку она заключена в интегральную схему. Два конденсатора расположены с правой стороны таймера, и они необходимы для правильной работы таймера.Последняя часть — это светодиод и резистор. Резистор используется для ограничения тока светодиода. Так что не повредит

Невидимая охранная сигнализация

Схема невидимой охранной сигнализации построена на фототранзисторе и ИК-светодиоде. Если на пути инфракрасных лучей нет препятствий, сигнал тревоги не будет издавать звуковой сигнал. Когда кто-то пересекает инфракрасный луч, раздается звуковой сигнал. Если фототранзистор и инфракрасный светодиод заключены в черные трубки и правильно соединены, дальность действия цепи составляет 1 метр.

Простая электронная схема охранной сигнализации

Когда инфракрасный луч падает на фототранзистор L14F1, он защищает BC557 (PNP) от проводимости, и зуммер не будет генерировать звук в этом состоянии. Когда инфракрасный луч прерывается, фототранзистор выключается, позволяя транзистору PNP работать, и звучит зуммер. Закрепите фототранзистор и инфракрасный светодиод на обратной стороне в правильном положении, чтобы зуммер не работал. Отрегулируйте переменный резистор, чтобы установить смещение транзистора PNP.Здесь можно использовать и другие типы фототранзисторов вместо LI4F1, но L14F1 более чувствителен.

Светодиодная схема

Светоизлучающий диод — это небольшой компонент, излучающий свет. Использование светодиода дает много преимуществ, потому что оно очень дешевое, простое в использовании, и мы можем легко понять, работает схема или нет, по ее индикации.

Светодиодная простая электронная схема

В условиях прямого смещения дырки и электроны через переход перемещаются вперед и назад. В этом процессе они будут объединяться или иным образом устранять друг друга. Через некоторое время, если электрон перейдет из кремния n-типа в кремний p-типа, то этот электрон объединится с дыркой и исчезнет. Он делает один полный атом, и он более стабилен, поэтому он будет генерировать небольшое количество энергии в виде фотонов света.

В условиях обратного смещения положительный источник питания будет отводить все электроны, присутствующие в переходе. И все отверстия будут тянуться к отрицательной клемме.Таким образом, переход обеднен носителями заряда, и ток через него не течет.

Анод — длинный штифт. Это вывод, который вы подключаете к наиболее положительному напряжению. Катодный вывод должен подключаться к наиболее отрицательному напряжению. Для работы светодиода они должны быть правильно подключены.

Простой метроном светочувствительности с использованием транзисторов

Любое устройство, производящее регулярные метрические тики (удары, щелчки), мы можем назвать его метрономом (устанавливаемые удары в минуту). Здесь галочки означают фиксированный регулярный слуховой пульс. Синхронизированное визуальное движение, такое как качание маятника, также включено в некоторые метрономы.

Простая электронная схема метронома светочувствительности

Это простая схема метронома светочувствительности, использующая транзисторы. В этой схеме используются два типа транзисторов, а именно номер транзистора 2N3904 и 2N3906, составляющие цепь исходной частоты. Звук из громкоговорителя будет увеличиваться и уменьшаться по частоте в звуке. LDR используется в этой схеме LDR означает светозависимый резистор, также мы можем назвать его фоторезистором или фотоэлементом.LDR — это регулируемый светорезистор.

Если интенсивность падающего света увеличивается, сопротивление LDR уменьшается. Это явление называется фотопроводимостью. Когда ведущий световой проблесковый маячок приближается к LDR в темной комнате, он получает свет, тогда сопротивление LDR снижается. Это повысит или повлияет на частоту источника, частоту звукового контура. Дерево непрерывно поглаживает музыку, изменяя частоту цепи. Просто посмотрите на приведенную выше схему для получения других подробностей.

Схема сенсорного сенсорного переключателя

Принципиальная схема сенсорного сенсорного переключателя показана ниже. Эта схема может быть построена на IC 555 в режиме моностабильного мультивибратора. В этом режиме эта ИС может быть активирована путем создания высокого логического уровня в ответ на вывод 2. Время, необходимое для генерации выходного сигнала, в основном зависит от номиналов конденсатора (C1) и переменного резистора (VR1).

Чувствительный переключатель на основе касания

После касания сенсорной панели контакт 2 микросхемы будет перемещен к менее логическому потенциалу, например, ниже 1/3 Vcc.Состояние выхода может быть возвращено с низкого на высокий по времени, чтобы активировать стадию запуска реле. Как только конденсатор C1 разряжен, активируются нагрузки. Здесь нагрузки подключаются к контактам реле, и управление им может осуществляться через контакты реле.

Электронный глаз

Электронный глаз в основном используется для наблюдения за гостями у основания входной двери. Вместо звонка он подключается к двери с помощью LDR. Каждый раз, когда посторонний человек пытается открыть дверь, тень этого человека падает на LDR.Затем немедленно активируется схема, чтобы генерировать звук с помощью зуммера.

Electronic Eye

Проектирование этой схемы может быть выполнено с использованием логического элемента, например, НЕ с использованием ИС D4049 CMOS. Эта ИС имеет шесть отдельных вентилей НЕ, но в этой схеме используется только один вентиль НЕ. Как только выход логического элемента НЕ высокий, а вход pin3 меньше по сравнению с 1/3 ступени источника напряжения. Точно так же, когда уровень напряжения питания увеличивается выше 1/3, выход становится низким.

Выход этой схемы имеет два состояния, например 0 и 1, и в этой схеме используется батарея 9 В.Контакт 1 в схеме может быть подключен к источнику положительного напряжения, а контакт 8 подключен к клемме заземления. В этой схеме LDR играет основную роль в обнаружении тени человека, и его значение в основном зависит от яркости падающей на него тени.

Схема делителя потенциала построена через резистор 220 кОм и LDR, подключенные последовательно. Как только LDR получает меньше напряжения в темноте, он получает больше напряжения от делителя напряжения. Это разделенное напряжение можно использовать как вход затвора НЕ.Как только: LDR становится темным и входное напряжение этого затвора уменьшается до 1/3 напряжения, тогда на контакте 2 появляется высокое напряжение. Наконец, будет активирован зуммер для воспроизведения звука.

FM-передатчик с использованием UPC1651

Ниже показана схема FM-передатчика, работающего с 5 В постоянного тока. Эта схема может быть построена с кремниевым усилителем, например ICUPC1651. Коэффициент усиления по мощности этой схемы находится в широком диапазоне, например 19 дБ, тогда как частотная характеристика составляет 1200 МГц. В этой схеме аудиосигналы можно принимать с помощью микрофона. Эти звуковые сигналы поступают на второй вход микросхемы через конденсатор С1. Здесь конденсатор действует как фильтр шума.

FM-передатчик

FM-модулированный сигнал допустим на контакте 4. Здесь этот контакт 4 является выходным контактом. В приведенной выше схеме LC-цепь может быть сформирована с использованием катушки индуктивности и конденсатора, таких как L1 и C3, так что могут возникать колебания. Таким образом, изменяя конденсатор C3, можно изменять частоту передатчика.

Автоматический светильник для уборной

Вы когда-нибудь думали о какой-либо системе, которая способна включать свет в вашей ванной, когда вы входите в нее, и выключать свет, когда вы выходите из ванной?

Действительно ли возможно включить свет в ванной, просто войдя в ванную, и выключить, просто выйдя из ванной? Да, именно так! С автоматической домашней системой вам вообще не нужно нажимать какой-либо переключатель, наоборот, все, что вам нужно сделать, это открыть или закрыть дверь — вот и все. Чтобы получить такую ​​систему, все, что вам нужно, это нормально замкнутый переключатель, OPAMP, таймер и лампа 12 В.

Необходимые компоненты

Схема подключения

OPAMP IC 741 — это одиночная микросхема OPAMP, состоящая из 8 контактов. Контакты 2 и 3 являются входными контактами, контакт 3 — неинвертирующим контактом, а контакт 2 — инвертирующим контактом. Фиксированное напряжение через устройство делителя потенциала подается на контакт 3, а входное напряжение через переключатель подается на контакт 2.

Используемый переключатель представляет собой нормально замкнутый переключатель SPST. Выходной сигнал OPAMP IC подается на микросхему таймера 555, которая при срабатывании (при низком напряжении на входном контакте 2) генерирует высокий логический импульс (с напряжением, равным его источнику питания 12 В) на своем выходном контакте. 3. Этот выходной контакт подключен к лампе 12 В.

Принципиальная схема

Автоматический светильник для уборной

Работа схемы

Переключатель размещается на стене таким образом, что, когда дверь открывается, толкая ее полностью к стене, нормально закрытый переключатель открывается когда дверь касается стены. Используемый здесь OPAMP работает как компаратор. Когда переключатель разомкнут, инвертирующий терминал подключается к источнику питания 12 В, и напряжение приблизительно 4 В подается на неинвертирующий терминал.

Теперь, когда напряжение на неинвертирующем выводе меньше, чем на инвертирующем выводе, на выходе OPAMP генерируется низкий логический импульс. Он поступает на вход ИС таймера через схему делителя потенциала. ИС таймера запускается при низком логическом сигнале на своем входе и генерирует высокий логический импульс на своем выходе.Здесь таймер работает в моностабильном режиме. Когда лампа получает этот сигнал 12 В, она светится.

Аналогичным образом, когда человек выходит из туалета и закрывает дверь, переключатель возвращается в свое нормальное положение и закрывается. Поскольку неинвертирующий терминал OPAMP находится под более высоким напряжением по сравнению с инвертирующим терминалом, на выходе OPAMP высокий логический уровень. Это не может запустить таймер; поскольку таймер не выводит сигнал, лампа выключается.

Автоматический дверной звонок

Вы когда-нибудь задумывались? как легко было бы, если бы вы пошли к себе домой из офиса, очень уставший и подошел к двери, чтобы закрыть ее.Внезапно внутри звонит звонок, затем кто-то открывает дверь, не нажимая.

Вы могли подумать, что это похоже на сон или иллюзию, но это не так; это реальность, которой можно достичь с помощью нескольких основных электронных схем. Все, что требуется, — это расположение датчиков и схема управления для срабатывания сигнализации на основе входного сигнала датчика.

Необходимые компоненты

Схема подключения

Используемый датчик — это ИК-светодиод и фототранзистор, размещенные рядом друг с другом.Выходной сигнал сенсорного блока поступает на микросхему таймера 555 через транзистор и резистор. Вход для таймера подается на вывод 2.

На сенсорный блок подается напряжение 5 В, а на вывод 8 микросхемы таймера подается напряжение Vcc 9 В. К выходному выводу 3 таймера подключен зуммер. Другие контакты таймера IC подключаются аналогичным образом, так что таймер работает в моностабильном режиме.

Принципиальная схема

Автоматический дверной звонок

Работа схемы

Инфракрасный светодиод и фототранзистор расположены рядом так, чтобы при нормальной работе фототранзистор не получал света и не проводил ток.Таким образом, транзистор (поскольку он не получает никакого входного напряжения) не проводит.

Так как входной контакт 2 таймера находится на высоком логическом уровне, он не срабатывает, и зуммер не звонит, так как он не получает никакого входного сигнала. Если человек приближается к двери, свет, излучаемый светодиодом, принимается этим человеком и отражается обратно. Фототранзистор принимает этот отраженный свет и затем начинает проводить.

Когда этот фототранзистор проводит, транзистор смещается и тоже начинает проводить.Контакт 2 таймера получает низкий логический сигнал, и таймер запускается. Когда этот таймер срабатывает, на выходе генерируется высокий логический импульс 9 В, и когда зуммер принимает этот импульс, он срабатывает и начинает звонить.

Простая сигнализация о дождевой воде

Хотя дождь необходим всем, особенно для сельскохозяйственных секторов, временами его последствия разрушительны, и даже многие из нас часто избегают дождя, опасаясь промокнуть, особенно когда идет дождь тяжело.Даже если мы заперты в машине, внезапный сильный ливень ограничивает нас и застревает под сильным дождем. Лобовое стекло работающего автомобиля в таких условиях становится делом довольно хлопотным.

Следовательно, час должен иметь систему индикаторов, которая может указывать на возможность дождя. Компоненты такой простой схемы включают OPAMP, таймер, зуммер, два датчика и, конечно же, несколько основных электронных компонентов. Разместив эту схему внутри вашего автомобиля, дома или где-либо еще, а датчики снаружи, вы можете разработать простую систему для обнаружения дождя.

Необходимые компоненты

Схема подключения

OPAMP IC LM741 используется здесь в качестве компаратора. Два датчика предусмотрены в качестве входа для инвертирующего терминала OPAMP таким образом, что когда дождевая вода попадает на датчики, они соединяются вместе. На неинвертирующий вывод подается фиксированное напряжение через устройство делителя потенциала.

Выходной сигнал OPAMP на выводе 6 подается на вывод 2 таймера через подтягивающий резистор.Контакт 2 таймера 555 является контактом срабатывания. Здесь таймер 555 подключен в моностабильном режиме, так что, когда он запускается на выводе 2, выходной сигнал генерируется на выводе 3 таймера. Конденсатор емкостью 470 мкФ подключен между выводом 6 и землей, а конденсатор емкостью 0,01 мкФ подключен между выводом 5 и землей. Между контактами 7 и питанием Vcc подключен резистор 10 кОм.

Принципиальная схема

Простая система сигнализации о дождевой воде

Работа цепи

Когда нет дождя, датчики не соединяются между собой (здесь вместо датчиков используется кнопка с ключом), и, следовательно, нет подачи напряжения на инвертирующий вход OPAMP. Поскольку на неинвертирующий терминал подается фиксированное напряжение, на выходе OPAMP высокий логический уровень. Когда этот сигнал подается на входной контакт таймера, он не срабатывает и выход отсутствует.

Когда начинается дождь, датчики соединяются между собой каплями воды, поскольку вода является хорошим проводником тока, и поэтому ток начинает течь через датчики, и на инвертирующий вывод OPAMP подается напряжение. Это напряжение больше, чем фиксированное напряжение на неинвертирующем выводе, и тогда, в результате, выходной сигнал OPAMP находится на низком логическом уровне.

Когда это напряжение подается на вход таймера, таймер запускается и генерируется высокий логический уровень на выходе, который затем передается на зуммер. Таким образом, при обнаружении дождевой воды зуммер начинает звонить, указывая на дождь.

Мигающие лампы с таймером 555

Все мы любим фестивали, и поэтому, будь то Рождество, Дивали или любой другой праздник, первое, что приходит в голову, — это украшение. Что может быть в таком случае лучше, чем применить свои знания в области электроники для украшения вашего дома, офиса или любого другого места? Хотя существует много типов сложных и эффективных систем освещения, здесь мы сосредоточимся на простой схеме мигающей лампы.

Основная идея здесь состоит в том, чтобы изменять интенсивность ламп с интервалом в одну минуту, и для этого мы должны обеспечить колебательный вход для переключателя или реле, управляющего лампами.

Необходимые компоненты

Подключение цепи

В этой системе таймер 555 используется в качестве генератора, способного генерировать импульсы с интервалом максимум 10 минут. Частоту этого временного интервала можно регулировать с помощью переменного резистора, подключенного между разрядным выводом 7 и выводом 8 Vcc таймера IC.Значение другого резистора установлено на 1 кОм, а конденсатор между контактами 6 и 1 установлен на 1 мкФ.

Выход таймера на выводе 3 подан на параллельную комбинацию диода и реле. В системе используется реле с нормально замкнутыми контактами. В системе используются 4 лампы: две из которых соединены последовательно, а две другие пары последовательно соединенных ламп соединены параллельно друг другу. Переключатель DPST используется для управления переключением каждой пары ламп.

Принципиальная схема

Мигающие лампы с использованием таймера 555

Работа контура

Когда эта схема получает источник питания 9 В (также может быть 12 или 15 В), таймер 555 генерирует колебания на своем выходе.Диод на выходе используется для защиты. Когда на катушку реле поступают импульсы, на нее подается питание.

Предположим, общий контакт переключателя DPST подключен таким образом, что на верхнюю пару ламп подается напряжение 230 В переменного тока. Поскольку переключение реле меняется из-за колебаний, яркость ламп также меняется, и они кажутся мигающими. То же самое происходит и с другой парой ламп.

Зарядное устройство с SCR и таймером 555

В настоящее время все электронные устройства, которые вы используете, зависят от источника питания постоянного тока для своей работы. Обычно они получают этот источник питания от дома переменного тока и используют схему преобразователя для преобразования этого переменного тока в постоянный.

Однако в случае сбоя питания можно использовать аккумулятор. Но основная проблема батарей — это их ограниченный срок службы. Тогда что делать дальше? Есть способ, как можно использовать аккумуляторные батареи. Далее самая большая проблема — это эффективная зарядка аккумуляторов.

Для решения такой проблемы разработана простая схема с использованием SCR и таймера 555, обеспечивающая контролируемую зарядку и разрядку аккумулятора с индикацией.

Компоненты цепи

Подключение цепи

Питание 230 В подается на первичную обмотку трансформатора. Вторичная обмотка трансформатора подключена к катоду кремниевого управляющего выпрямителя (SCR). Далее анод SCR подключается к лампе, а затем параллельно подключается аккумулятор. Затем комбинация из двух резисторов (R5 и R4) подключается последовательно с потенциометром 100 Ом на батарее. Используется таймер 555 в моностабильном режиме, который запускается последовательной комбинацией диода и транзистора PNP.

Принципиальная схема

Зарядное устройство батареи с использованием SCR и таймера 555

Работа схемы

Понижающий трансформатор снижает напряжение переменного тока на первичной обмотке, и это пониженное напряжение переменного тока подается на вторичную. Используемый здесь тиристор действует как выпрямитель. В нормальном режиме работы, когда SCR проводит, он позволяет постоянному току течь в батарею. Когда аккумулятор заряжается, небольшой ток проходит через схему делителя потенциала R4, R5 и потенциометр.

Поскольку на диод поступает очень малый ток, он проводит незначительно. Когда это небольшое смещение применяется к транзистору PNP, он становится проводящим. В результате транзистор заземляется, и на входной вывод таймера подается низкий логический сигнал, который запускает таймер. Затем выходной сигнал таймера подается на вывод затвора SCR, который запускается на проводимость.

Если аккумулятор полностью заряжен, он начинает разряжаться, и ток через устройство делителя потенциала увеличивается, и диод также начинает сильно проводить, а затем транзистор оказывается в области отсечки.При этом не запускается таймер, и в результате SCR не срабатывает, и это прекращает подачу тока на батарею. Индикация заряда батареи отображается при помощи светящейся лампы.

Простые электронные схемы для студентов инженерных специальностей

Существует несколько простых электронных проектов для начинающих, которые включают проекты «сделай сам» («Сделай сам»), проекты без пайки и так далее. Проекты без пайки можно рассматривать как проекты электроники для начинающих, так как это очень простые электронные схемы.Эти беспаечные проекты могут быть реализованы на макетной плате без пайки, следовательно, называются беспаечными проектами.

Проекты: датчик ночного света, индикатор уровня верхнего резервуара для воды, светодиодный диммер, полицейская сирена, звонок на основе сенсорной точки, автоматическое освещение задержки туалета, система пожарной сигнализации, полицейские огни, умный вентилятор, кухонный таймер и т. примеры простых электронных схем для начинающих.

Простые электронные схемы для начинающих

Smart Fan

Вентиляторы часто используются в электронных устройствах в жилых домах, офисах и т. Д., для вентиляции и предотвращения удушья. Этот проект предназначен для сокращения потерь электроэнергии за счет автоматического переключения.

Схема интеллектуального вентилятора

Проект интеллектуального вентилятора — это простая электронная схема, которая включается, когда человек находится в комнате, и вентилятор выключается, когда человек выходит из комнаты. Таким образом можно уменьшить количество потребляемой электроэнергии. Блок-схема интеллектуального вентилятора

Электронная схема интеллектуального вентилятора состоит из ИК-светодиода и фотодиода, используемого для обнаружения человека.Таймер 555 используется для приведения в движение вентилятора, если пара ИК-светодиода и фотодиода обнаруживает кого-либо, тогда срабатывает таймер 555.

Ночной светильник

Ночной светильник от www. edgefxkits.com

Ночной светильник — это одна из самых простых в разработке электронных схем, а также самая мощная схема для экономии электроэнергии за счет автоматического переключения источников света. Наиболее часто используемые электронные устройства — это фонари, но всегда трудно управлять ими, запоминая.

Блок-схема ночного света

Схема ночного освещения будет управлять светом в зависимости от интенсивности света, падающего на датчик, используемый в цепи. Светозависимый резистор (LDR) используется в качестве светового датчика в цепи, которая автоматически включает и выключает свет без какой-либо поддержки человека.

Светодиодный диммер

Светодиодный диммер

Светодиодные лампы предпочтительнее, так как они наиболее эффективны, долговечны и потребляют очень мало энергии. Функция затемнения светодиодов используется для различных целей, таких как запугивание, украшение и т. Д.Несмотря на то, что светодиоды предназначены для регулирования яркости, для повышения производительности можно использовать схемы регулирования яркости.

Блок-схема светодиодного диммера

Светодиодный диммер представляет собой простые электронные схемы, разработанные с использованием микросхемы таймера 555, полевого МОП-транзистора, регулируемого предварительно установленного резистора и мощного светодиода. Схема подключена, как показано на рисунке выше, и яркость можно регулировать от 10 до 100 процентов.

Звонок вызова на основе точки касания

Звонок на основе точки касания с помощью

В повседневной жизни мы обычно используем много простых электронных схем, таких как звонок, ИК-пульт дистанционного управления для телевизора, переменного тока и т. Д., и так далее. Обычная система звонка состоит из переключателя, который запускает звук зуммера или загорается индикатор.

Блок-схема звонка на основе точки касания

Звонок вызова на основе точки касания представляет собой инновационную и простую электронную схему, разработанную для замены обычного звонка. Схема состоит из сенсорного датчика, микросхемы таймера 555, транзистора и зуммера. Если человеческое тело касается сенсорного датчика цепи, то напряжение, возникающее на сенсорной пластине, используется для запуска таймера.Таким образом, выходной сигнал таймера 555 становится высоким в течение фиксированного временного интервала (на основе постоянной времени RC). Этот выход используется для управления транзистором, который, в свою очередь, включает зуммер на этот промежуток времени и автоматически выключается после этого.

Система пожарной сигнализации

Система пожарной сигнализации

Самая важная электронная схема для дома, офиса, любого места, в котором существует вероятность пожара, — это система пожарной сигнализации. Всегда сложно даже представить пожарную аварию, поэтому система пожарной сигнализации помогает потушить пожар или спастись от пожара, уменьшить человеческие жертвы и материальный ущерб.Блок-схема системы пожарной сигнализации

Простая электроника, построенная с использованием светодиодного индикатора, транзистора и термистора, может использоваться в качестве системы пожарной сигнализации. Этот проект можно использовать даже для индикации высоких температур (пожар вызывает высокие температуры), чтобы систему охлаждения можно было включить, чтобы снизить температуру до ограниченного диапазона. Термистор (датчик температуры) используется для определения изменений температуры и, таким образом, изменяет вход транзистора. Таким образом, если диапазон температур превышает ограниченное значение, транзистор включит светодиодный индикатор, чтобы указать высокую температуру.

Это все о 10 лучших простых электронных схемах для начинающих, которые заинтересованы в разработке своих простых электронных схем. Мы надеемся, что эти типы схем будут полезны для начинающих, а также для студентов-инженеров. Кроме того, любые вопросы, касающиеся проектов по электрике и электронике для студентов-инженеров, просьба оставлять свои отзывы, комментируя в разделе комментариев ниже. Вот вам вопрос, что такое активные и пассивные компоненты?

Фото:

Простые электрические схемы для дипломированных и инженерных студентов

Электрическая схема — это упрощенное представление элемента электрической цепи. Здесь используются стандартные символы для компонентов в цепи и не показано физическое расположение компонентов. Повседневная жизнь на Земле практически невозможна без электричества. Дома для крупных предприятий мы зависим от электричества. Электрический ток течет по замкнутому контуру. Это замкнутый контур, в котором постоянный электрический ток идет от источника питания к нагрузочному оборудованию. Когда мы хотим объяснить схему освещения, на рисование всех компонентов уходит больше времени, потому что разные люди рисуют различные компоненты схемы по-разному, и объяснение всего оборудования может занять много времени.Лучше научиться показывать простые схемы схем проекта Circuit. Приведем чертежи простых электрических схем. В этой статье рассматриваются простые электрические схемы для студентов-дипломников и инженеров.

Что такое простая электрическая цепь?

Простая электрическая цепь — это дорожка или путь, по которому протекает электрический ток. Эта схема может состоять из трех компонентов, таких как резистор, источник напряжения и токопроводящий путь. Обязательно знать основные компоненты электрической цепи и ее функции.Принципиальная схема простой электрической цепи показана ниже.

Простая электрическая цепь света

Электрическая цепь состоит из электрического устройства, обеспечивающего электрическую энергию заряженным частицам, например, батареи, иначе генератора; токонесущие устройства, такие как двигатели, компьютеры, лампы, соединительные провода и т. д. Характеристики электрических цепей можно описать математически с помощью основных законов Кирхгофа, таких как KCL и KVL.

Типы электрических цепей

Классификация электрических цепей может быть выполнена различными способами, например, цепь постоянного тока и цепь переменного тока.В цепи постоянного тока или цепи постоянного тока ток течет только в одном направлении, тогда как в цепи переменного или переменного тока ток течет в разных направлениях. Схема может быть подключена последовательно и параллельно. При последовательном соединении ток течет в каждом компоненте, тогда как при параллельном соединении ток будет делиться и течь через любую ветвь.

Простые символы электрических цепей

Перейдите по этой ссылке, чтобы узнать об электрических переменных и Переменные цепи : Компоненты цепи с символами

Чтобы узнать об основных электрических схемах в электрических системах реального времени, перейдите по этой ссылке

Как сделать простую схему с переключателем

Шаги, необходимые для создания принципиальной схемы лампы , включают следующие шаги.

• Необходимыми компонентами этой простой схемы являются аккумулятор, выключатель, лампочка и соединительные провода.
• Подключите аккумулятор, лампу и выключатель в цепь.
• Подключите один провод аккумулятора к лампе, а другой провод — к переключателю.
• Подсоедините провод лампы к выключателю.
• Нажмите выключатель, чтобы подать питание на лампу. Если лампочка загорается, значит, цепь в порядке, в противном случае необходимо еще раз проверить соединения.

Формулы для электрических цепей

В электрических цепях следующие формулы используются для измерения тока, сопротивления, напряжения, мощности и т. Д.

• Электрический ток цепи можно рассчитать как I = Qt
• Сопротивление цепи можно рассчитать как R = ρ.LA
• Напряжение цепи можно рассчитать как ΔV = IR
• Мощность в цепи можно рассчитать как P = ΔEt
• Для последовательной цепи сопротивление можно рассчитать как R = R1 + R2 + R3 +… + Rn
• Для параллельной цепи сопротивление можно рассчитать как R = 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3 +… + 1 / Rn

Простые электрические схемы для студентов инженерных специальностей

Электротехника — это отрасль инженерии, в которой задействованы различные формы энергии или энергии для управления всем миром.Каждый студент-электротехник должен работать с энергиями, такими как солнечная энергия, геотермальная энергия, энергия ветра, газ, турбина и т. Д. Если студент хочет работать над конкретными электрическими мини-проектами во время своего курса, в этой статье мы предлагаем несколько простых электрических схем, которые помогут студентам самостоятельно разрабатывать электрические проекты.

Мини-проекты в области электротехники и электроники могут быть построены с использованием различных электрических и электронных компонентов. Эти схемы используются для разработки мини-проектов для студентов EEE.Здесь мы объяснили некоторые мини-проекты eee с принципиальными схемами.

Цепь переменного тока для лампы

Принципиальная схема цепи лампы показана ниже. В этом случае для лампы требуется два провода, один — нейтральный, а другой — токоведущий. Эти два провода подключены от лампы к главной панели питания. Рекомендуется использовать провода красного и черного цветов для проводов под напряжением и нейтральных проводов в проектах электрических цепей, где красный цвет используется для провода под напряжением, а черный цвет — для нейтрального провода.Переключатель используется для управления схемой путем включения и выключения.

Цепь переменного тока для лампы

Она находится под напряжением между основным источником питания и нагрузкой. Когда переключатель переходит в положение ON, электрическая цепь замыкается и лампа горит, а когда переключатель находится в положении OFF, свет отключает подачу питания на нагрузку. Эта проводка помещена в коробку, называемую распределительной коробкой, для лучшей работы. Провод переключателя и провод под напряжением являются однопроволочными, и для подключения переключателя их просто разрезают.

Схема зарядки аккумулятора

Зарядка аккумулятора осуществляется с помощью выпрямителя, и мы знаем, что основная функция выпрямителя — преобразование переменного тока в постоянный.Схема зарядки аккумулятора показана ниже, и выпрямитель, используемый в схеме, представляет собой мостовой выпрямитель, который имеет четыре диода, соединенных в виде моста.

Схема зарядки аккумулятора

Мы используем это в проектах простых электрических схем. В цепь добавлено сопротивление, чтобы ограничить ток. Питание на выпрямитель подается через понижающий трансформатор, который преобразует источник переменного тока в источник постоянного тока, который поступает в аккумулятор. Как правило, эта схема заключена в блок зарядного устройства или инвертор, и только клеммы выходят из блока зарядного устройства для подключения к батарее для зарядки.

Электрическая цепь для кондиционирования воздуха

Кондиционирование воздуха — это процесс, при котором воздух циркулирует вместе с контролем его влажности. Электрооборудование переменного тока включает в себя силовое оборудование для двигателей и пускатели компрессора и вентиляторное оборудование конденсатора. Электрическая схема кондиционирования представлена ​​ниже. Электрооборудование включает электромагнитные клапаны, реле давления, а также предохранитель от перегрузки по току.

Электрическая цепь кондиционирования воздуха

Вентиляторы компрессора и конденсатора приводятся в действие простым трехфазным асинхронным двигателем переменного тока с фиксированной частотой вращения и собственным стартером и питаются от распределительного щита.Текущее электрическое обслуживание и поиск неисправностей двигателя и стартеров включает чистку и проверку соединений.

Схема переключателя

Много раз в день мы используем кнопки переключателя, но обычно не пытаемся увидеть соединение, установленное внутри операции переключателя. Принципиальная схема переключателя показана ниже, и функция переключателя заключается в подключении или замыкании цепи, идущей к нагрузке от источника питания, и перемещении контактов, которые обычно разомкнуты.

Цепь переключателя

Питание нагрузки осуществляется через цепь переключения, поэтому питание можно отключить, оставив переключатель разомкнутым.

Схема освещения постоянного тока

Для небольшого светодиода мы используем источник постоянного тока, который имеет две точки: анод и катод. Анод положительный, а катод отрицательный. Лампа имеет два вывода: один положительный, а другой — отрицательный. Положительный вывод лампы соединен с анодом, а отрицательный вывод лампы соединен с катодом батареи.

Выключатель света постоянного тока

Когда соединение установлено, лампа загорится. Подключите переключатель между любым проводом, который отключит постоянное напряжение питания светодиодной лампы.

Мы обсудили несколько простых электрических схем, давайте продолжим несколько простых электрических устройств. Также посмотрите схему функционирования и использования этих устройств.

Цепь термопары

ЭДС возникает, когда стыки, образованные из двух разнородных однородных материалов, подвергаются разнице температур. Это называется эффектом Зеебека. Термопара, состоящая из двух проводов.

Цепь термопары

Вольтметр будет измерять генерируемую ЭДС, и ее можно откалибровать для измерения температуры.Эта разница между горячим и холодным спаем создает пропорциональную ей ЭДС. Когда температура холодного спая поддерживается постоянной, ЭДС пропорциональна температуре горячего спая.

Счетчик энергии

Энергия — это общая мощность, потребляемая за определенный период времени. Это может быть измерено моторомером или счетчиком энергии. Эти счетчики энергии используются на всех линиях электроснабжения каждого дома для измерения мощности, потребляемой как в цепях постоянного, так и переменного тока.Здесь энергия измеряется в ватт-часах или киловатт-часах. В режиме постоянного тока счетчик может быть ампер-часом или ватт-часом. Алюминиевый диск будет непрерывно вращаться при потреблении энергии.

Счетчик энергии

Скорость вращения пропорциональна мощности, потребляемой нагрузкой, в ватт-часах. У них будет катушка давления и катушка тока. Напряжение подается на катушку давления. Ток протекает через катушку и создает магнитный поток, который создает крутящий момент на диске. Ток нагрузки протекает через токовую катушку и создает другой магнитный поток, который оказывает противоположный крутящий момент на алюминиевый диск, и результирующий крутящий момент действует на диск.Приводит к вращению диска, которое пропорционально затраченной энергии и записывается.

Схема мультиметра

Мультиметр, вероятно, является одним из самых простых электрических устройств. Который измеряет токи, сопротивление и напряжение. Мультиметр является незаменимым инструментом и может использоваться для измерения параметров постоянного и переменного тока. Он используется для проверки целостности цепи по шкале омметра. Принципиальная схема мультиметра представлена ​​ниже.

Схема мультиметра

Мультиметр состоит из гальванометра, последовательно соединенного с сопротивлением.Напряжение в цепи можно измерить, подключив клеммы мультиметра к цепи. В основном это используется для проверки целостности обмоток двигателя.

Электрические мини-схемы проекта

Электрические и электронные мини-проекты могут быть построены с использованием различных электрических и электронных компонентов. Эти схемы используются для разработки мини-проектов для студентов EEE. Здесь мы объяснили некоторые мини-проекты eee с принципиальными схемами.

Схема детектора сотового телефона

Схема детектора сотового телефона использует высокочастотные диапазоны от 0.От 9 ГГц до 3 ГГц. В этой схеме используется дисковый конденсатор (C3) 0,22 мкФ в соответствии с ВЧ-схемой, чтобы гарантировать способность схемы улавливать мобильный сигнал. Детектор сотового телефона может распознавать любую активность передачи голоса или видео по мобильному телефону, включая входящие или исходящие SMS.

Простая электрическая схема детектора для сотового телефона

Конденсатор C3 должен иметь длину вывода 18 мм и расстояние между выводами 8 мм для достижения желаемой частоты. Этот конденсатор действует как небольшая петля ГГц для сбора радиочастотных сигналов.Операционный усилитель CA3130 используется как преобразователь тока в напряжение. Эта схема детектора сотового телефона может использоваться для подтверждения наличия активного сотового телефона в проверяемой зоне.

Схема зарядного устройства батареи на основе SCR

Обычно батарея заряжается небольшим количеством переменного или постоянного напряжения. Если мы хотим зарядить аккумулятор от источника переменного тока, нам нужно сначала ограничить большое напряжение переменного тока, необходимо отфильтровать напряжение переменного тока, чтобы удалить шум — отрегулировать и получить постоянное напряжение, а затем передать полученное напряжение на аккумулятор для зарядки. .После завершения зарядки цепь должна автоматически выключиться.

Простое электрическое зарядное устройство на базе SCR с использованием SCR

Напряжение переменного тока подается на понижающий трансформатор для понижения напряжения до 20 В прибл. Это напряжение подается на тиристор для выпрямления напряжения. Выпрямленное напряжение используется для зарядки аккумулятора. Батарея, подключенная к цепи зарядки, не полностью разряжается и не разряжается. Это дает напряжение прямого смещения транзистору, резистору R7 и диоду D2, которые включаются.Когда транзистор включен, SCR отключается.

Когда напряжение батареи падает, транзистор выключается; резистор R3 и диод D1 автоматически получают ток на затвор тринистора; это запускает SCR, и он проводит. Вход переменного тока выпрямляет входное напряжение и передает его батарее через резистор R6. Это заряжает аккумулятор; когда падение напряжения в батарее уменьшается, ток прямого смещения также увеличивается на резисторе. Когда аккумулятор полностью заряжен, транзистор Q1 включает и выключает тиристор.

Индикатор уровня воды

Проект индикатора уровня воды используется для отображения информации об уровне резервуара для воды с помощью светодиодных индикаторов. В этом проекте в основном используется микросхема CD4066, а принципиальная схема индикатора уровня воды показана ниже. Эта схема построена на четырех светодиодах.

Простая электрическая цепь для индикатора уровня воды

Когда уровень воды составляет резервуара, загорается светодиод 1. Когда уровень воды составляет ½ резервуара, загорается светодиод 2. Когда уровень воды составляет резервуара или уровень воды полный, светодиод LED4 светится.

Сверхяркий светодиодный мигающий индикатор

В этой сверхяркой светодиодной схеме мигания используется один транзистор драйвера, частота мигания которого зависит от мигающего светодиода. Фонарик нельзя изменить яркостью белого светодиода. Этот светодиод можно отрегулировать, изменив резистор 1 кОм на электролизере 100u на 10 кОм. Резистор 1K разряжает 100u.

LED Flasher

Чтобы при включении транзистора зарядный ток в 100u загорался белым светодиодом. Если используется разрядный резистор на 10 кОм, то 100u не заряжается полностью и светодиод не мигает так ярко.Все детали на фото находятся в том же месте, что и на принципиальной схеме, что позволяет нам легко увидеть, как детали соединены.

Сигнализация двери холодильника

Цепь сигнализации двери холодильника, заключенная в небольшую коробку, должна быть помещена в холодильник рядом с лампой. Когда дверца холодильника закрыта, внутренняя часть холодильника темнеет, фоторезистор R2 имеет высокое сопротивление (> 200 кОм). Таким образом, зажим IC1 путем удержания C1 полностью заряжает R1 и D1. Когда световой луч проходит через отверстие, фоторезистор имеет низкое сопротивление (<2 кОм).

Простая электрическая цепь аварийной сигнализации дверцы холодильника

Итак, IC1, подключенный как нестабильный мультивибратор, начинает колебаться с очень низкой частотой; и, примерно через 24 секунды, его вывод «отключающий» становится высоким. Микросхема IC2 также подключена как нестабильный мультивибратор, который нерегулярно управляет пьезоэхолотом примерно пять раз в секунду. Аварийный сигнал активируется примерно на 17 секунд, затем выключается на тот же период времени, и цикл повторяется, пока дверца холодильника не закроется.

Схема инвертора 100 Вт

Здесь схема инвертора 100 Вт построена с использованием минимального количества компонентов.В этой схеме используются транзисторы CD 4047 IC и 2N3055. ИС генерирует импульсы 100 Гц и транзистор для управления нагрузкой.

IC1 CD 4047, подключенный как нестабильный мультивибратор, выдает две последовательности импульсов 100 Гц, сдвинутые на 180 градусов по фазе. Эти последовательности импульсов предварительно усиливаются двумя транзисторами TIP122. О / п этих транзисторов усиливается четырьмя транзисторами 2N 3055. В каждом полупериоде два транзистора используются для управления трансформатором инвертора.

Схема инвертора на 100 Вт

На вторичной обмотке трансформатора будет доступно 220 В переменного тока.Эта схема отлично работает с небольшими нагрузками, такими как несколько лампочек, вентиляторы и т. Д. Этот инвертор лучше всего подходит для тех, кому нужен недорогой инвертор в районе 100 Вт

Таким образом, это все о проектах простых электрических схем для студентов инженерных специальностей, эти основные схемы разработаны с использованием различных электрических и электронных компонентов, и эти схемы очень полезны для построения электрических проектов. Надеемся, что вы имеете представление об электрических схемах. Кроме того, с любыми вопросами, касающимися этой концепции или проектов электроники, вы можете обратиться к нам, оставив комментарий в разделе комментариев ниже.Вот вам вопрос, , какие 3 компонента схемы?

Кредиты на фото:

Что такое электрическая цепь? (с рисунками)

Электрическая цепь — это устройство, которое использует электричество для выполнения определенной задачи, например, для создания вакуума или питания лампы. Схема представляет собой замкнутый контур, состоящий из источника питания, проводов, предохранителя, нагрузки и переключателя. Электричество течет по цепи и доставляется к объекту, который он питает, например, к вакуумному двигателю или лампочке, после чего электричество отправляется обратно к первоначальному источнику; этот возврат электричества позволяет цепи поддерживать электрический ток.Существуют три типа электрических цепей: последовательная цепь, параллельная цепь и последовательно-параллельная цепь; в зависимости от типа цепи, электричество может продолжать течь, если цепь перестает работать. Две концепции, закон Ома и напряжение источника, могут влиять на количество электричества, протекающего через цепь, и, следовательно, на то, насколько хорошо электрическая цепь функционирует.

Техник по ремонту электрических цепей.

Как это работает

Большинство устройств, работающих от электричества, содержат электрическую цепь; при подключении к источнику питания, например к электрической розетке, электричество может проходить через электрическую цепь внутри устройства, а затем возвращаться к исходному источнику питания, чтобы продолжить поток электроэнергии.Другими словами, когда переключатель питания включен, электрическая цепь замыкается, и ток течет от положительной клеммы источника питания через провод к нагрузке и, наконец, к отрицательной клемме. Любое устройство, которое потребляет энергию, протекающую по цепи, и преобразует эту энергию в работу, называется нагрузкой. Лампочка — один из примеров нагрузки; он потребляет электричество из цепи и преобразует его в работу — тепло и свет.

Предохранители в блоке предохранителей.

Типы цепей

Последовательная схема является самой простой, потому что у нее есть только один возможный путь, по которому может течь электрический ток; при разрыве электрической цепи ни одно из устройств нагрузки не будет работать. Разница с параллельными цепями состоит в том, что они содержат более одного пути для прохождения электричества, поэтому, если один из путей будет нарушен, другие пути будут продолжать работать.Однако последовательно-параллельная цепь представляет собой комбинацию первых двух: она подключает некоторые нагрузки к последовательной цепи, а другие — к параллельным цепям. При разрыве последовательной цепи ни одна из нагрузок не будет работать, но если одна из параллельных цепей разорвется, эта параллельная цепь и последовательная цепь перестанут работать, а другие параллельные цепи будут продолжать работать.

Предохранитель — это ключевая часть электрической цепи.

Закон Ома

Многие «законы» применимы к электрическим цепям, но Закон Ома, вероятно, наиболее известен. Закон Ома гласит, что ток электрической цепи прямо пропорционален ее напряжению и обратно пропорционален ее сопротивлению. Так, например, если напряжение увеличивается, ток также увеличивается, а если увеличивается сопротивление, ток уменьшается; обе ситуации напрямую влияют на эффективность электрических цепей.Чтобы понять закон Ома, важно понимать концепции тока, напряжения и сопротивления: ток — это поток электрического заряда, напряжение — это сила, которая движет ток в одном направлении, а сопротивление — это противоположность объекта тому, чтобы иметь ток проходит через него. Формула закона Ома: E = I x R, где E = напряжение в вольтах, I = ток в амперах и R = сопротивление в омах; эту формулу можно использовать для анализа напряжения, тока и сопротивления электрических цепей.

Амперы, вольты, ватты и омы измеряют различные аспекты электричества, проходящего по цепи.

Источник напряжения

Другое важное понятие, касающееся электрических цепей, напряжение источника относится к величине напряжения, которое вырабатывается источником питания и прикладывается к цепи.Другими словами, напряжение источника зависит от того, сколько электроэнергии будет получать цепь. Напряжение источника зависит от величины сопротивления в электрической цепи; это также может повлиять на величину тока, поскольку на ток обычно влияют как напряжение, так и сопротивление. Однако сопротивление не зависит от напряжения или тока, но может уменьшить как напряжение, так и ток в электрических цепях.

Резисторы — это электрические устройства, управляющие протеканием тока через цепь.Немецкий физик Георг Ом обнаружил, как состав, длина и толщина материала влияют на то, сколько тока будет проходить через него при определенном напряжении.

Электрические цепи

Эта основная идея исследована через:

Противопоставление взглядов студентов и ученых

Ежедневный опыт студентов

Студенты имеют большой опыт использования бытовой техники, работающей от электрических цепей (фонари, мобильные телефоны, плееры iPod).Скорее всего, они пришли к выводу, что вам нужно включить аккумулятор или выключатель питания, чтобы все «работало», и что батареи могут «разрядиться». Они склонны думать об электрических цепях как о том, что они называют «током», «энергией», «электричеством» или «напряжением», причем все эти названия они часто используют как синонимы. Это неудивительно, учитывая, что все эти ярлыки часто используются в повседневном языке с неясным значением. Какой бы ярлык ни использовали учащиеся, они, скорее всего, увидят в электрических цепях «поток» и что-то «хранимое», «израсходованное» или и то, и другое.Некоторые повседневные выражения, например о «зарядке батарей», также могут быть источником концептуальной путаницы для студентов.

В частности, ученики часто считают, что ток равен напряжению, и думают, что ток может храниться в батарее, и этот ток может быть использован или преобразован в форму энергии, например свет или тепло.

Есть четыре модели, которые обычно используются учениками для объяснения поведения простой схемы, содержащей батарею и лампочку. Они были описаны исследователями как:

В частности, студенты часто считают, что ток равен напряжению, и думают, что ток может храниться в батарее, и этот ток может быть использован или преобразован в форму энергии, например свет. или тепло.

Есть четыре модели, которые обычно используются учениками для объяснения поведения простой схемы, содержащей батарею и лампочку. Они были описаны исследователями как:

Четыре модели простых схем
«униполярная модель» — точка зрения, согласно которой на самом деле нужен только один провод между батареей и лампочкой, чтобы в цепи был ток.
«модель сталкивающихся токов». — представление о том, что ток «течет» с обеих клемм аккумулятора и «сталкивается» в лампочке.
«модель потребляемого тока» — представление о том, что ток «расходуется» по мере «обхода» цепи, поэтому ток, «текущий к» лампочке, больше, чем ток, «утекающий» от нее обратно к аккумулятор.
«научная модель» — точка зрения, согласно которой ток одинаков в обоих проводах.

Ежедневный опыт учеников с электрическими цепями часто приводит к путанице в мышлении. Учащиеся, которые знают, что вы можете получить удар электрическим током, если дотронетесь до клемм пустой розетки домашнего освещения, если выключатель включен, поэтому иногда считают, что в розетке есть ток, независимо от того, касаются ли они ее или нет. (Точно так же они могут полагать, что есть ток в любых проводах, подключенных к батарее или розетке, независимо от того, замкнут ли переключатель.)

Некоторые студенты думают, что пластиковая изоляция проводов, используемых в электрических цепях, содержит и направляет электрический ток так же, как водопроводные трубы удерживают и регулируют поток воды.

Исследования: Осборн (1980), Осборн и Фрейберг (1985), Шипстоун (1985), Шипстоун и Ганстон (1985), Уайт и Ганстон (1980)

Научная точка зрения

Термин «электричество» (например, «химия») ) относится к области науки.

Модели играют важную роль, помогая нам понять то, что мы не можем видеть, и поэтому они особенно полезны при попытке разобраться в электрических цепях.Модели ценятся как за их объяснительную способность, так и за их способность к прогнозированию. Однако у моделей также есть ограничения.

Модель, используемая сегодня учеными для электрических цепей, использует идею о том, что все вещества содержат электрически заряженные частицы (см. Макроскопические свойства в сравнении с микроскопическими). Согласно этой модели, электрические проводники, такие как металлы, содержат заряженные частицы, которые могут относительно легко перемещаться от атома к атому, тогда как в плохих проводниках, изоляторах, таких как керамика, заряженные частицы перемещать гораздо труднее.

В научной модели электрический ток — это общее движение заряженных частиц в одном направлении. Причина этого движения — источник энергии, такой как батарея, который выталкивает заряженные частицы. Заряженные частицы могут двигаться только тогда, когда существует полный проводящий путь (называемый «контуром» или «петлей») от одного вывода батареи к другому.

Простая электрическая цепь может состоять из батареи (или другого источника энергии), электрической лампочки (или другого устройства, использующего энергию) и проводящих проводов, соединяющих две клеммы батареи с двумя концами лампочки.В научной модели такой простой схемы движущиеся заряженные частицы, которые уже присутствуют в проводах и в нити накала лампочки, являются электронами.

Электроны заряжены отрицательно. Батарея отталкивает электроны в цепи от отрицательной клеммы и притягивает их к положительной клемме (см. Электростатика — бесконтактная сила). Любой отдельный электрон перемещается только на небольшое расстояние. (Эти идеи получили дальнейшее развитие в основной идее «Разобраться в напряжении»).Хотя фактическое направление движения электронов — от отрицательного к положительному полюсу батареи, по историческим причинам обычно описывается направление тока как от положительного к отрицательному полюсу (так называемый « обычный ток ‘).

Энергия батареи хранится в виде химической энергии (см. Главную идею преобразования энергии). Когда он подключен к полной цепи, электроны движутся, и энергия передается от батареи к компонентам цепи.Большая часть энергии передается световому шару (или другому пользователю энергии), где она преобразуется в тепло и свет или в какую-либо другую форму энергии (например, звук в iPod). В соединительных проводах очень небольшое количество преобразуется в тепло.

Напряжение батареи говорит нам, сколько энергии она передает компонентам схемы. Это также говорит нам кое-что о том, как сильно батарея толкает электроны в цепи: чем больше напряжение, тем сильнее толчок (см. Используя энергию).

Критические идеи обучения

• Электрический ток — это общее движение заряженных частиц в одном направлении.
• Для получения электрического тока необходима непрерывная цепь от одного вывода батареи к другому.
• Электрический ток в цепи передает энергию от батареи к компонентам цепи. В этом процессе ток не «расходуется».
• В большинстве схем движущиеся заряженные частицы представляют собой отрицательно заряженные электроны, которые всегда присутствуют в проводах и других компонентах схемы.
• Батарея выталкивает электроны по цепи.

Исследование: Loughran, Berry & Mulhall (2006)

Количественные подходы к обучению (например, с использованием закона Ома) могут препятствовать развитию концептуального понимания, и их лучше избегать на этом уровне.

Язык, на котором говорят учителя, очень важен. Использование слова «электричество» следует ограничить, поскольку его значение неоднозначно. Говоря о «текущем» токе вместо движения заряженных частиц, можно усилить неверное представление о том, что ток — это то же самое, что и электрический заряд; поскольку «заряд» — это свойство веществ, например масса, лучше относиться к «заряженным частицам», чем к «зарядам».

Идея фокуса Введение в научный язык дает дополнительную информацию о развитии научного языка со студентами.

Использование моделей, метафор и аналогий жизненно важно для развития понимания учащимися электрических цепей, потому что для объяснения того, что мы наблюдаем в цепи (например, зажигание лампочки), необходимо использовать научные идеи о вещах, которые мы не можем видеть, например об энергии. и электроны. Поскольку все модели / метафоры / аналогии имеют свои ограничения, важно использовать их множество.Не менее важно четко понимать сходства и различия между любой используемой моделью / метафорой / аналогией и рассматриваемым явлением. Общее ограничение физических моделей (в том числе приведенных ниже) состоит в том, что они подразумевают, что любой заданный электрон перемещается по цепи.

Изучите взаимосвязь между идеями об электричестве и преимуществами и ограничениями моделей в Карты развития концепции — Электричество и магнетизм и модели

Вот некоторые полезные модели и аналогии:

• аналог велосипедной цепи — это полезно для развития идеи потока энергии, для отличия этого потока энергии от тока и для демонстрации постоянства тока в данной цепи.Движение велосипедной цепи аналогично движению тока в замкнутой цепи. Движущаяся цепь передает энергию от педали (т. Е. «Аккумулятор») к заднему колесу (т. Е. «Компоненты схемы»), где энергия преобразуется. Эта модель имеет лишь ограниченную полезность и требует от учащегося осознать, что заднее колесо является компонентом, выполняющим преобразование энергии.

• модель мармелада — это полезно для развития идеи о том, что движение электронов в цепи сопровождается передачей энергии.Студенты играют роль «электронов» в цепи. Каждый из них собирает фиксированное количество желейных бобов, представляющих энергию, когда они проходят через «батарею», и отдают эту «энергию», когда достигают / проходят через «лампочку». Эти студенческие «электроны» затем возвращаются в «батарею» для получения дополнительной «энергии», которая включает получение большего количества мармеладов.

Еще одно описание этого вида деятельности представлено в виньетке PEEL. Ролевая игра Jelly Bean. Эта модель может быть очень мощной, но важным ограничением является ее представление энергии как вещества, а не как изобретенного человеческого сооружения.

• модель веревки — эта модель помогает объяснить, почему в электрической цепи происходит нагрев. Студенты образуют круг и свободно держат непрерывную петлю из тонкой веревки горизонтально. Один ученик действует как «батарея» и тянет веревку так, чтобы она скользила через руки других учеников, «компоненты схемы». Студенты чувствуют, как их пальцы нагреваются, когда энергия преобразуется, когда за веревку натягивается аккумулятор студента

Для получения дополнительной информации о развитии идей об энергии см. Фокусную идею Использование энергии.

• модель водяного контура — это часто используется в учебниках, и на первый взгляд кажется моделью, которая легко понятна студентам; однако важно, чтобы учителя знали о его ограничениях.

В этой модели насос представляет батарею, турбину — лампочку, а водопроводные трубы — соединительные провода. Важно указать учащимся, что этот водяной контур на самом деле отличается от бытового водоснабжения, потому что в противном случае они могут, опираясь на свой повседневный опыт, ошибочно прийти к выводу, например, что электрический ток может вытекать из проводов контура таким же образом, как и вода может вытечь из труб.

Исследование: Лофран, Берри и Малхолл (2006)

Преподавательская деятельность

Открытое обсуждение через обмен опытом

Упражнение POE (предсказать-наблюдать-объяснить) — полезный способ начать обсуждение. Дайте ученикам батарейку, лампочку фонарика (или другую лампочку с нитью накала) и соединительный провод. Попросите их угадать, как следует подключить цепь, чтобы лампочка загорелась. Примечание: НЕ предоставляйте патрон лампы. Это должно спровоцировать дискуссию о необходимости создания полного контура для тока и о пути тока в лампочке.Это задание можно расширить, поощряя студентов использовать другие материалы вместо проводов.

Бросьте вызов некоторым существующим идеям

Ряд POE (Прогноз-Наблюдение-Объяснение) можно построить, изменив элементы существующей схемы и попросив учащихся сделать прогноз и обоснование этого прогноза. Например, попросите учащихся предсказать изменения, которые могут произойти в яркости лампочки, когда она подключена к батареям с разным напряжением.

Уточняйте и объединяйте идеи для / путем общения с другими

Попросите учащихся изучить модели и аналогии для электрических цепей, представленных выше.Студенты должны оценить каждую модель на предмет ее полезности для разъяснения представлений об электрических цепях. Студентов также следует побуждать определять ограничения моделей.

Сосредоточьте внимание студентов на недооцененной детали

Попросите студентов изучить работу фонаря и нарисовать картинку, чтобы показать путь тока, когда выключатель замкнут. Студенты должны обсудить или написать о том, что, по их мнению, происходит.

Поощряйте студентов определять явления, которые не объясняются (представленной в настоящее время) научной моделью или идеей.

Попросите учащихся перечислить характеристики электрической цепи, которые объясняются конкретной моделью / метафорой / аналогией, и особенности, которые не объясняются.

Содействовать размышлению и разъяснению существующих идей

Попросите студентов нарисовать концептуальную карту, используя такие термины, как «батарея», «электроны», «энергия», «соединительные провода», «лампочка», «электрический ток».

Руководство по электрической терминологии, символам и схемам для начинающих

Электрический монтаж

Потребительский блок (1) — Также широко известный как плата / коробка предохранителей, это место, откуда берутся цепи в установке и где находится ваш защитные устройства будут расположены.

Оборудование, использующее фиксированный ток — Элемент оборудования, который является постоянной частью электрической установки, например, плита, которая была подключена напрямую.

Блок подключения с предохранителем (2) — Блок подключения с предохранителем — это тип аксессуара, который защищает блок фиксированного тока, использующий оборудование.

Принадлежность — Это то, что составляет часть цепи, но не является фиксированным током с использованием части оборудования, например, розетка.

Устройство — Это любой элемент оборудования, использующий электрический ток, исключение составляют автономные электродвигатели, то есть те, которые не являются частью элемента оборудования, такого как двигатель вытяжного вентилятора и светильники. .

Барьер (3) — Что-нибудь для предотвращения контакта с токоведущими электрическими частями, например, крышка сборной шины в потребительском блоке.

Базовая защита — Это защищает вас от поражения электрическим током в безотказных условиях i.е. при нормальном использовании.

Шина — Сплошная полоса из проводящего материала, обычно из меди, к которой может быть подключено электрическое оборудование и подано питание. В домашних условиях их можно найти внутри потребительского блока, обычно закрытого крышкой сборной шины, чтобы предотвратить прикосновение к нему под напряжением.

Вырез — это разговорное название устройства защиты источника питания. Защитное устройство источника питания представляет собой большой предохранитель, установленный в месте установки, обычно в жилых помещениях они рассчитаны на 60, 80 или 100 А.Они являются собственностью DNO (оператора распределительной сети) и не должны касаться кого-либо, кроме них, если только они не дали свое явное разрешение.

Цепь — Цепь — это совокупность электрического оборудования, которое находится в одной точке и защищено одним и тем же устройством.

Конечная цепь — Цепь, которая подает питание на приборы через розетку, подает питание на фиксированный ток, используя такое оборудование, как плита, или питание в цепи освещения.Это называется заключительной схемой, потому что это последняя часть системы.

Цепь распределения — Цепь, обеспечивающая питание распределительного щита.

Радиальная цепь — Схема, в которой один набор проводников выходит из распределительного щита и заканчивается в самой дальней точке; примером может служить выделенная цепь, подающая питание на плиту.

Кольцевая цепь — Схема, в которой два набора проводников выходят из одной и той же точки распределительного щита, по существу, образуя кольцо, обычно используется только для цепей розетки.

Двойная изоляция — Двойная изоляция обеспечивает не только основную изоляцию, но и дополнительный слой изоляции.

Путь замыкания на землю — Это путь, по которому течет электричество, когда возникает короткое замыкание, вызывающее активацию защитного устройства для затронутой цепи, начиная с точки замыкания:

1. Защитный провод цепи,
2. Главный зажим заземления и заземляющий провод,
3. Для систем TN либо свинцовая оболочка кабеля (TN-S), либо комбинированный нейтральный и заземляющий кабель (TN-CS),
4. Для систем TT заземляющий электрод (не показан) ,
5. Путь через заземленную нейтральную точку трансформатора подстанции
6. Обмотка трансформатора,
7. Линейный провод от обмотки трансформатора до места возникновения повреждения (без изображения)

Электрооборудование — При использовании фразы «электрическое оборудование» это может относиться к любому элементу, являющемуся частью электрической системы, например, предохранителям, генераторам, трансформаторам и т. Д.

Электромонтаж — Электроустановка — это установка, состоящая из электрического оборудования, имеющего определенное назначение.

Корпус — Это то, что окружает оборудование, чтобы обеспечить защиту от различных типов внешних воздействий.

Открытая токопроводящая часть — Часть оборудования, к которой можно прикасаться. Во время нормального обслуживания это оборудование должно быть безопасным для прикосновения, но оно может выйти из строя.

Посторонняя проводящая часть — Деталь, которая не является частью электрической установки и которая может проложить путь к земле для прохождения электричества в случае неисправности.

Ferrule — Также известная как электрический обжим, это небольшая металлическая трубка, которую помещают на оголенный конец многожильного провода, а затем раздавливают с помощью обжимного инструмента для защиты конца кабеля. Они бывают разных типов, подходящих для использования в различных приложениях.

Функциональное переключение — Действие приведения в действие устройства для изменения, включения и выключения подачи электричества к устройству.

Изоляция — Изоляция — это материал, окружающий проводник.

Изолятор — Это устройство с механическим приводом, способное изолировать определенную цепь / часть оборудования по мере необходимости.

Линейный проводник — То, что многие люди ошибочно называют «живым» проводником.В новой установке он будет коричневого цвета, а в старых — красного.

Светильник — Это термин, обозначающий светильник.

Лампа — То, что часто называют «лампочкой». Лампа — это часть осветительной арматуры, которая излучает свет.

Главный выключатель — Он будет в исходной точке установки, как правило, внутри потребительского блока. При его выключении потребительский блок и все связанные с ним цепи обесточиваются.

Хвосты счетчика — Они разделены на две части: хвосты счетчика от обслуживающей головки к счетчику электроэнергии и хвосты счетчика от счетчика к блоку потребителя.

Нейтральный проводник — Другой проводник под напряжением в цепи. В старых установках он будет черным, а в новых — синим.

Происхождение установки — Это место, где электричество распределяется на электрическую установку, в доме это будет основным потребителем.

Вилка — Элемент оборудования, предназначенный для установки в розетку в качестве средства подключения прибора или части оборудования.

Point — Это часть цепи, которая предназначена для подключения оборудования, использующего ток.

Защитный провод (cpc) — Проводник, используемый для защиты от поражения электрическим током, часто называемый «заземляющим» проводником. В схеме он известен как CPC. CPC расшифровывается как Circuit Protective Conductor.

Сервисный кабель — Это кабель, по которому подается электричество в собственность, он заканчивается в сервисной головке.

Сервисная головка — Здесь заканчивается сервисный кабель и располагается вырезанный предохранитель

Ответвление — Ответвление — это ответвление кольца или радиальной цепи.

Розетка — Предназначена для работы с вилкой для подключения электроприборов.

Луженый — Это относится к практике пайки конца многожильного кабеля.Это метод, который использовался до использования наконечников для той же цели. Это больше не допускается в новых электроустановках, но все еще может встречаться.

Система управления кабелями — Средство поддержки и управления кабелями в установке.

Примеры включают:

• Кабельный лоток (1) — Длинные формованные секции материала, обычно металлические и обычно перфорированные для отвода тепла, они открыты, а кабель лежит поверх них.
• Кабельная лестница — Подобна кабельному лотку, но имеет другую конструкцию, по форме напоминает лестницу, отсюда и общее название. Обычно в лестнице размещаются кабели большего размера.
• Кабельный канал (2) — Обычно круглое сечение, по сути, длина трубы, может быть из различных материалов и размеров, кабели проложены внутри нее.
• Кабельный короб (3) — Обычно прямоугольное сечение с полностью съемной стороной, может быть из различных материалов и размеров.

Руководство по проектированию электронных схем для начинающих — простая схема

Простая схема электронного переключателя

Чтобы начать с основ электроники, мы рассмотрим очень простую схему с переключателем, который может включать и выключать свет. Хорошо, возможно, это не совсем то, чего вы надеетесь достичь с точки зрения создания новейшего электронного устройства с компьютерным управлением, но это произойдет немного позже. На данный момент нам нужно взглянуть на основы и научиться ходить, прежде чем мы сможем бегать.

Давайте сначала рассмотрим некоторые основы электричества и того, как оно работает. Я свел это к минимуму, чтобы мы могли приступить к созданию нашей первой схемы.

Электричество, электрический ток и электроны

Мы все знаем об электричестве как об энергии, которая заставляет свет светиться, питает телевизор и за которую энергетические компании любят брать с нас большие деньги, но чтобы понять электронику, нам нужно посмотреть, что такое электричество. По сути, электричество вызывается субатомными частицами, называемыми электронами, которые перемещаются по электронной схеме, взаимодействуя с различными компонентами.Электроны всегда текут по полной цепи, и им необходимо вернуться туда, откуда они начали (то есть в батарею), хотя, как мы увидим, к различным клеммам этой батареи. Это тоже звучит довольно сложно, но с точки зрения проектирования электронных схем (а не проектирования самих компонентов) вам не нужно углубляться, но в будущем я снова буду говорить об электронах. Разобравшись с этим, мы можем теперь посмотреть, как мы управляем этими электронами.

Conductors vs.изоляторы

Электроны (например, электричество) могут проходить через одни материалы намного легче, чем через другие. Провода, соединяющие электрическую сеть с электроприбором, обычно сделаны из меди, так как это позволяет электронам очень легко проходить, но, чтобы избежать поражения электрическим током каждый раз, когда вы касаетесь провода питания, медный провод покрыт пластиковым покрытием, которое не покрывает позволить электронам проходить.

Материалы, которые позволяют электронам легко перемещаться, называются проводниками, тогда как те, которые препятствуют перемещению электронов, называются изоляторами.Именно эти свойства позволяют нам контролировать, где разрешено пропускать электричество, и иметь возможность включать и выключать устройства. Изолирующие свойства материала будут различаться в зависимости от материала и толщины, поэтому всегда следует использовать соответствующий изолятор при работе с электричеством, особенно с сетевым электричеством (см. Раздел по электробезопасности).

Некоторые общие проводники и изоляторы перечислены в следующей таблице:

Проводник	Изолятор
Медный провод	Большинство пластмасс
Другие металлы	Сухое дерево
Водопроводная / дождевая вода *	16	Стекло и керамика 905	Воздух

Обратите внимание, что я конкретно упоминаю водопроводную и дождевую воду, а не просто воду.Чистая дистиллированная вода на самом деле является изолятором, но примеси в большей части воды превращают ее в проводник. Никогда не используйте оборудование, работающее от электросети, рядом с водой или на улице под дождем, если только оборудование не предназначено для этой цели (см. Раздел по электробезопасности).

Существует еще один тип материала, называемый полупроводником, свойства которого могут меняться при переходе от изолятора к проводнику при определенных условиях, но мы подробнее рассмотрим полупроводники позже, когда перейдем к активным компонентам.

Полный контур

Это пример реальной схемы, используемой в фонариках с батарейным питанием.

Для работы любой электронной схемы должна быть полная цепь. Это означает, что должно быть соединение из проводящего материала, которое идет по кругу от одной клеммы батареи через оборудование, а затем обратно к другой клемме батареи. Если в какой-либо точке есть разрыв, значит, у нас есть воздух, который является плохим проводником, и в результате ничего не произойдет.

Так работает переключатель.

Когда переключатель находится в разомкнутом положении, это вызывает разрыв цепи, и свет выключается. Когда переключатель замкнут, металлические контакты внутри переключателя соединяются и замыкают цепь.

Интерактивная демонстрация электронных схем для начинающих

Принципиальная электрическая схема

Изображение, которое вы видите, называется принципиальной схемой или схематической диаграммой.Это стандартный способ показать электронную схему, чтобы вы могли увидеть, как она должна работать. У каждого компонента есть собственный символ, указывающий на его функцию. В справочном разделе по электронике есть несколько различных символов схем электронных компонентов. Символ слева обозначает батарею, вверху есть символ переключателя, а справа кружок с крестом в нем обозначает лампу (или индикаторную лампу).

Обратите внимание, что при создании схемы часто имеется схема компоновки компонентов, которая показывает, как компоненты устанавливаются на печатную плату.Это полезно, если вы создаете копию схемы, которая уже была разработана, но именно схема (принципиальная схема) наиболее полезна для понимания того, как и почему схема работает именно так.

К сожалению, принципиальные схемы / схемы не всегда выглядят точно так же, поскольку есть различия в используемых символах схем в зависимости от региона и предпочтений. Например, резистор в обозначениях цепи IEC показан в виде прямоугольника, но в США резистор обычно отображается в виде зигзагообразной линии.В большинстве случаев различия невелики, и все еще можно распознать символ, даже если он не тот, с которым вы знакомы, но в худшем случае это обычно означает, что есть пара дополнительных символов, которые нужно запомнить / найти.

Изображение переключателя не является частью принципиальной схемы, но предоставляется как средство взаимодействия со схемой. Кроме того, принципиальные схемы обычно статичны, и символ переключателя обычно не меняется в закрытое положение, а лампа не меняет цвет.

Требования

Эта интерактивная принципиальная схема написана на языке программирования Processing. Для просмотра этой демонстрации вам понадобится последний работающий подключаемый модуль Java. Если это не загружается правильно, найдите «Активное содержимое» заблокировано и включите при необходимости.

.