Radionuoret.net

Vastukset

Kuten muistat, virtapiirissä oleva resistanssi eli vastus pienensi sähkövirtaa ja sen suuruus mitattiin ohmeissa. Voit siis kävellä elektroniikkaliikkeeseen ja ostaa vaikka 20 ohmin vastuksen :)

Ohmi on kovin pieni resistanssin yksikkö, joten yleensä vastukset ovat kilo-ohmeja (kO) tai megaohmeja (MO).

 

Kondensaattorit

Kun kaksi metallilevyä asetetaan hyvin lähelle toisiaan ja niiden välille kytketään hetkeksi jännite, levyt varautuvat. Mitä suurempi on levyjen koko, sitä suurempi on varautumisen määrä. Tällaista laitetta kutsutaan kondensaattoriksi ja sen varauskyky (kapasitanssi) mitataan faradeina (F). Faradi on erittäin suuri yksikkö, joten yleensä yksikkönä käytetään mikrofaradeja (uF) tai jopa pienempiä osia, 0,000 000 001F = 1 nanofaradi = 1nF.

Kondensaattoreja on hyvin monenlaisia ja ne luokitellaan lähinnä käytetyn eristemateriaalin mukaan.Keraamiset kondensaattorit (KERKOT) ovat kapasitanssiltaan pieniä ja niitä käytetään lähinnä suurtaajuuspiireissä. Elektrolyyttikondensaattorit (elkot) ovat puolestaan kapasitanssiltaan suuria ja niitä käytetään mm. tasaamaan jännitevaihteluita. Elkot on ehdottomasti kytkettävä oikein päin, sillä muuten ne voivat jopa räjähtää! Niinpä elkoihin on merkitty + ja -navat ja suurin käyttöjännite.

Kun kaksi kondensaattoria kytketään rinnan, varauskyky kasvaa:

Kondensaattorien sarjaankytkennässä varautuminen pienenee vastusten rinnankytkennän tavoin:

Kondensaattori ei päästä tasavirtaa lävitseen, mutta vaihtovirralle se aiheuttaa vastuksen, jonka suuruus riippuu kondensaattorin suuruudesta ja vaihtovirran taajuudesta.

Tämän Sinä jo osaat: 02001 - 02003

Kelat

Kela syntyy, kun lankaa käämitään rullalle vierekkäin (tai päällekkäin). Tasavirralle kela ei aiheuta vastusta, mutta vaihtovirtaa se vastustaa sitä enemmän mitä suurempi on värähtelyn taajuus ja kelan suuruus. Kelan suuruus (induktanssi) mitataan henreinä (H). Yksi henri on hyvin suuri yksikkö, joten yleisesti käytössä ovat millihenrit (mH) tai mikrohenrit (uH).

Induktanssin suuruuteen vaikuttavat kierrosten määrä, kelan halkaisija ja sydänaineen materiaali. Niinpä keloja saa sekä ilmaeristeisinä että rautasydämisinä. Ilmaeristeisiä käytetään värähtelypiireissä, rautasydämisiä mm. äänisuotimissa.

Joskus jopa lankojen mutkittelu laitteen sisällä aiheuttaa tahatonta vastusta korkeataajuiselle värähtelylle!

Keloja kytketään harvoin sarjaan tai rinnan, mutta tällöin niiden laskukaava on sama kuin vastuksilla.

 

Diodi

Diodi on puolijohteesta, piistä tai germaniumista tehty komponentti, joka päästää virtaa lävitseen vain toiseen suuntaan.

Diodin (diodien) avulla vaihtovirta saadaan muutetuksi tasavirraksi, koska diodi estää virran suunnan muuttumisen. Tätä kutsutaan tasasuuntaukseksi.

Tähän asti oppimamme avulla voimme rakentaa virtalähteen, joka muuttaa pistorasiasta saatavan 230 voltin vaihtojännitteen pieneksi tasajännitteeksi:

Muuntaja pienentää 230 voltin verkkojännitteen pienemmäksi vaihtojännitteeksi. Neljästä diodista koostuva tasasuuntaussilta muuttaa vaihtojännitteen sykkiväksi tasajännitteeksi. Kondensaattori varautuu jokaisen huippujännitteen kohdalla maksimiinsa eikä ehdi purkautua ennen seuraavaa huippua, joten kondensaattori tasoittaa jännitettä.

Valodiodi eli LED tuottaa valoa hyvin pienellä virralla. Niinpä niitä käytetään merkkivaloina. Ledit tarvitsevat lähes aina etuvastuksen rajoittamaan niiden läpi kulkevaa virtaa.

Zenerdiodin yli vaikuttava jännite ei juurikaan muutu, vaikka sen läpi kulkeva virta muuttuisikin. Niinpä zenerdiodia käytetään jännitteen tasaajana eli stabiloijana. Zenerdiodi kytketään estosuuntaan ja virtaa rajoitetaan etuvastuksella. Jos lisäämme edellä rakentamaamme virtalähteeseen zenerdiodin, saamme ulos kohtalaista tasajännitettä.

Tällaisesta virtalähteestä ei voi ottaa ulos suuria virtoja etuvastuksen vuoksi.

Katso vaikka 02012.

Transistori

Transistori on myös puolijohteista valmistettu komponentti. Ns. bipolaaritransistorissa on kolme elektrodia: kanta B, kollektori C ja emitteri E. Transistoreja on kahta päätyyppiä NPN -transistorit ja PNP -transistorit.

Nämä ns. bipolaaritransistorit ovat virtavahvistajia eli pieni virran muutos kannalla B saa aikaan suuremman virtamuutoksen kollektorin C ja emitterin E välillä.

Katso 02017.

Loogiset piirit

Loogisissa piireissä on yleensä kaksi sisäänmenoa ja yksi ulostulo. AND eli JA -piirissä molemmissa sisäänmenoissa täytyy olla virtaa, ennenkuin ulostulossa on virtaa.

Logiikan ajatusmaailman avulla ilmaistuna A:n pitää olla TOSI JA B:n pitää olla TOSI, jotta ulostulo olisi TOSI.

(A) Sinulla on rahaa.

(B) Kauppa on auki.

(Q) Sinä ostat kaupasta karkkia. Sekä A:n että B:n pitää olla tosia, jotta myös Q olisi tosi ;)

OR eli TAI -piirissä A:n TAI B:n pitää olla TOSI, jotta ulostulo olisi TOSI.

(A) Olet syntynyt 12. päivä helmikuuta.

(B) Olet syntynyt 31. tammikuuta.

(Q) Olet horoskoopiltasi Vesimies.

Katso 02061.