Étape 2: Une Introduction à l’électronique
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Composants communs :
Résistance - limites actuelles, mesurée en ohms. Condensateur - magasins de charge, peut être polaire ou non polaire (polar, ce qui signifie qu’il doit être placé dans le bon sens de travailler). Mesurée en farads. Diode - permet seulement courant pour couler dans une seule direction, pauses à une certaine tension lorsqu’il est placé dans le mauvais sens. Transistor - un courant de la porte qui est contrôlé par une troisième broche qui agit comme un médiateur. Il existe plusieurs types de transistors, mais ici nous allons parler le BJT (transistor à jonction bipolaire) qui est disponible en deux types: NPN et PNP.
Courant, tension et résistance vont main dans la main dans un circuit. La relation entre les trois peut être exprimée avec la Loi d’Ohm: V = IR En d’autres termes, la tension égale le courant en ampères multipliée par la résistance en ohms. Loi d’Ohm est une des formules plus importantes dans l’électronique et il est bien utile de savoir sur le dessus de votre tête.
Pour appliquer la Loi d’Ohm, vous avez besoin de connaître la résistance d’un circuit. Pour trouver la valeur d’une résistance, il faut utiliser son code couleur. Le code de couleur de résistance repose sur le spectre visible et peut être mémorisé dans beaucoup de manière différente. Pour ceux qui ne se soucient pas de le mémoriser, il existe une pléthore d’outils qui existent pour vous aider à trouver la valeur correcte pour votre résistance. Pour calculer la résistance totale dans un circuit, vous avez besoin de deux formules pour deux configurations différentes de résistances : série et parallèle. En série une résistance suit l’un autre, alors que parallèlement, ils travaillent côte à côte. Dans la série, la formule est très simple :
Résistances en série : R(total) = R(1) + R(2) +... + R(N)
Ce qui signifie qu’il suffit d’additionner les valeurs des résistances.
Résistances en parallèle : R(total) = 1 / {1/R(1) + 1/R(2) +... + 1/R(N)}
Un bon outil pour trouver la résistance à partir de code couleur : http://www.csgnetwork.com/resistcolcalc.html
Il est plus facile de comprendre la formule des résistances en parallèle, si vous pensez que des résistances comme travaillant ensemble comme deux personnes qui travaillent ensemble sur un projet. La même formule est utilisée pour les problèmes de mot où vous êtes donné le taux au cours de laquelle deux personnes fonctionnent et vous devez découvrir comment rapidement leur projet sera réalisé si le travail ensemble.
Pour trouver combien de courant est fourni à un composant donné avec une valeur donnée de la résistance vous simplement brancher dans les valeurs de résistance et de la tension dans la Loi d’Ohm et résoudre pour I. Par exemple :
Une lumière est dans un circuit et et deux résistances de 1K (1000 ohm) sont placés en face d’elle en parallèle. Avec une alimentation de 9 volts, combien de courant est fourni à la lumière ?
1.) R(total) de calculer :
R(total) = 1 / (1/1000 + 1/1000) = 1 / (2/1000) = 1000/2 = 500 ohms
2.) calcul actuel en utilisant la Loi d’Ohm :
9 = I * 500
j’ai = 9/500 =.018 A = 18 mA (milliampères)
Vous pouvez également réorganiser des résistances dans un circuit pour réguler la tension. Cela s’appelle un diviseur de tension et comporte deux résistances en série. La tension de sortie des deux résistances est à leur jonction. Pour une meilleure idée, regardez la photo que je joins. Dans cet arrangement, la formule de la tension de sortie est :
V(out) = V(source) * R(2) / {R(1) + R(2)}
Condensateurs seront utiles dans votre ordinateur avec la construction de l’horloge. L’horloge est simplement un circuit qui allume et éteint à un rythme constant. Tout comme les résistances, les condensateurs ont deux formules pour trouver la valeur totale pour les séries et les configurations parallèles.
Série : C(total) = 1 / {1/C(1) + 1/C(2) +... + 1/C(N)} Parallèle : C(total) = c (1) + c (2) +... + C(N)
Le taux auquel un condensateur de charge dépend de la résistance du circuit avant (ou après, si vous acquittez) le condensateur ainsi que sa capacité. La charge d’un condensateur est mesurée dans les constantes de temps. Il faut 5 constantes de temps pour complètement charger ou décharger un condensateur. La formule pour trouver la constante de temps d’un condensateur en secondes est :
T(constant) = résistance * capacité
Diodes sont simples en fonctionnement et sont avérer utiles lorsque vous créez un ordinateur TTL. Ils permettent seulement actuels s’écouler dans un seul sens. Lorsqu’ils sont placés dans le bon sens, ils sont ce qu’on appelle forward-biased. Quand ils sont inversés, ils se décomposent à une certaine tension. Lorsqu’une diode travaille contre le courant, il est influencé par les revers.
Un Transistor fonctionne comme une valve qui est exploitée par le courant. Un BJT a trois broches : le collectionneur, l’émetteur et la base. Par souci de simplicité dans cette étape, je vais vous décrire un transistor NPN dans quel courant passe du collecteur vers l’émetteur. Le courant appliqué à la base contrôle combien du courant passe du collecteur vers l’émetteur. Les transistors sont idéales pour de nombreuses applications en raison de leur capacité à amplifier un signal. C’est parce que le courant appliqué à la base du transistor peut être considérablement moins élevé que le courant contrôlé. Ce gain en courant s’appelle le gain en courant du transistor ou bêta. La formule pour beta est :
Bêta = Current(Collector)/Current(Base)
Quand un transistor est tout de suite, il est dit à être saturé. Un transistor booléen est celle qui est soit en son saturé ou hors État et jamais entre les deux. C’est le type de transistor qui vous traiterez avec pour la plupart dans l’électronique numérique. Transistors forment les portes logiques nécessaires à un ordinateur pour fonctionner. Elles seront décrites plus tard.
Liens utiles :
http://en.wikipedia.org/wiki/Resistor
http://en.wikipedia.org/wiki/Capacitor
http://en.wikipedia.org/wiki/Diode
http://en.wikipedia.org/wiki/transistor
