Kurs elektroniki – #1 – napięcie, prąd, opór i zasilanie

[Treker 2519]

@petroniusz28 na spokojnie, początki mogę być trudne, ale z czasem będzie coraz lepiej. W razie problemów śmiało pytaj na forum

[wizard8912 0]

Cześć,

Przede wszystkim to dzięki za pracą włożoną w opracowanie kursu, czyta mi się go świetnie. Mam kilka pytań, niektóre może są głupsze od innych, na niektóre mam jakieś swoje przemyślenia, które chciałbym zderzyć z odpowiedziami kogoś kto się na tym zna

1. Napięcie możemy mierzyć tylko w zamkniętym obwodzie czy tak? Jak w takim razie działa i czym różni się próbnik napięcia od woltomierza?

2. Dlaczego chcąc zmierzyć opór diody (załączonej do zestawu), zawsze otrzymuję wynik 1? Ciekawostką również jest fakt, że jak podłączam pod diodę omomierz na zakresie do 200Ω, to dioda zaczyna świecić, jak to wyjaśnić? Kolejna rzecz - jak podłączyłem pod diodę baterię 9V bez rezystora, to ją spaliłem i od tego momentu dioda wykazuje jakiś mały opór około 2Ω, mógłby ktoś doświadczony opisać o co w tym chodzi?

Z góry dziękuję.

[qnick 4]

8 godzin temu, wizard8912 napisał:

Cześć,

Przede wszystkim to dzięki za pracą włożoną w opracowanie kursu, czyta mi się go świetnie. Mam kilka pytań, niektóre może są głupsze od innych, na niektóre mam jakieś swoje przemyślenia, które chciałbym zderzyć z odpowiedziami kogoś kto się na tym zna

1. Napięcie możemy mierzyć tylko w zamkniętym obwodzie czy tak? Jak w takim razie działa i czym różni się próbnik napięcia od woltomierza?

2. Dlaczego chcąc zmierzyć opór diody (załączonej do zestawu), zawsze otrzymuję wynik 1? Ciekawostką również jest fakt, że jak podłączam pod diodę omomierz na zakresie do 200Ω, to dioda zaczyna świecić, jak to wyjaśnić? Kolejna rzecz - jak podłączyłem pod diodę baterię 9V bez rezystora, to ją spaliłem i od tego momentu dioda wykazuje jakiś mały opór około 2Ω, mógłby ktoś doświadczony opisać o co w tym chodzi?

Hej,

nie jestem doświadczony ale chyba zabrnąłem w kursach na tyle daleko, że spróbuję odpowiedzieć.

Ad. 1. Mierząc napięcie zamykamy obwód, albo podpinamy miernik/woltomierz równolegle. Nie wiem niestety co to jest próbnik napięcia.

Ad. 2. Na moim mierniku 1 pojawia się kiedy opór jest większy niż maksymalny opór w ustawionym zakresie. Prawdopodobnie dioda ma wyższy opór niż maksymalny mierzony przez twój miernik (kompletnie tego nie rozumiem, ale na logikę tak to powinno działać). Żeby zmierzyć opór trzeba podłączyć dany element do układu w którym płynie prąd i porównać przyłożone napięcie z natężeniem prądu płynącego przez obwód. Jeśli  chcesz zmierzyć opór przy pomocy multimetru to ten multimetr musi podać prąd do mierzonego elementu i dlatego dioda świeci. No a dlaczego spalona dioda ma mierzalny opór to już kompletnie nie wiem. Mam nadzieje, że nie naplotłem głupot

[Treker 2519]

@wizard8912 witam na forum  Miło słyszeć, że kurs Ci się spodobał. Jeśli chodzi o Twoje pytania to:

Dnia 8.01.2021 o 15:42, wizard8912 napisał:

1. Napięcie możemy mierzyć tylko w zamkniętym obwodzie czy tak? Jak w takim razie działa i czym różni się próbnik napięcia od woltomierza?

Tak jak wyżej napisał @qnick - to właśnie miernikiem "zamykasz obwód" i porównujesz potencjał w dwóch miejscach. Różnica tych potencjałów to właśnie napięcie. Próbnik napięcia to raczej narzędzie z warsztatu elektryka, a nie elektronika. W tej sytuacji też zamykasz obwód, bo dotykasz palcem końcówki próbnika, dzięki czemu bardzo, bardzo mały prąd przepływa przez Twoje ciało prosto do ziemi. Jednak to zupełnie inny przypadek - wyższe, przemienne napięcie itd., nie ma to wielkie odniesienia w porównaniu do obwodów, którymi zajmujemy się w tym kursie.

Dnia 8.01.2021 o 15:42, wizard8912 napisał:

2. Dlaczego chcąc zmierzyć opór diody (załączonej do zestawu), zawsze otrzymuję wynik 1? Ciekawostką również jest fakt, że jak podłączam pod diodę omomierz na zakresie do 200Ω, to dioda zaczyna świecić, jak to wyjaśnić? Kolejna rzecz - jak podłączyłem pod diodę baterię 9V bez rezystora, to ją spaliłem i od tego momentu dioda wykazuje jakiś mały opór około 2Ω, mógłby ktoś doświadczony opisać o co w tym chodzi?

Myślę, że najwięcej wyjaśni Ci się w głowie, gdy dojdziesz do ćwiczeń z diodami  W momencie przepalenia diody po prostu uszkodziłeś nieodwracalnie jej wewnętrzną strukturę, nastąpiło przebicie, element stracił całkowicie swoje właściwości - stąd inny pomiar. Nie jest to jednak żadna konkretna wartość, to raczej przypadek. Równie dobrze po "mocnym" przepaleniu diody prąd mógłby całkowicie przestać płynąć przez ten element, więc widziałbyś to jako bardzo duży opór (nieskończenie wielki).

[Polecacz 101]

Szukasz producenta PCB? Sprawdź firmę JLCPCB. Dlaczego warto?
   • Prototypy PCB 2-warstwowe za 2$ (gotowe w 24 godziny)
   • Prototypy PCB 4-warstwowe za 5$
   • Montaż SMT od 7$
   • Produkcja w profesjonalnej fabryce (zobacz film)
Sprawdź też » Jak powstaje PCB? Wycieczka po fabryce

[Narciarz 4]

Witam. Na samym początku pragnę gorąco podziękować za przygotowany przez Was kurs. Wszystko zostało całkiem nieźle wyjaśnione, podoba mi się również obrazowanie elektroniki za pomocą analogii wodnej. Jak jednak wiadomo, początki mogą być trudne i dlatego też po przeczytaniu całej tutejszej dyskusji mam jeszcze parę pytań od siebie.

1. Czy szkodliwe dla baterii lub miernika jest mierzenie napięcia większego niż to ustawione na mierniku? Nie przestrzegaliście przed takim przypadkiem, więc uznałem, że nic strasznego nie powinno się zdarzyć i postanowiłem sprawdzić to na własnej skórze. Podpiąłem więc do 9-woltowej baterii z Waszego zestawu obie sondy, podczas gdy zakres na mierniku ustawiłem na 200 mV. Nic ciekawego się (na szczęście) nie stało, miernik pokazał tylko liczbę 1. Stąd wnioskuję, że ze względu na to, iż faktyczne napięcie znajdowało się poza ustawionym zakresem, multimetr „pomyślał”, że jest ono „nieskończenie wielkie” i zwrócił wynik 1. Czy dobrze myślę, czy moje kombinatorstwo i głęboka ciekawość wywiodły mnie na manowce?  Przede wszystkim, chciałbym się dowiedzieć, czy jest jakakolwiek szansa, żeby w ten sposób uszkodzić baterię lub multimetr? – zawsze lepiej to wiedzieć na przyszłość.
2. Czy w praktyce istotny jest sposób podłączenia sond do multimetru? Z zewnątrz jestem w stanie dostrzec, że obie sondy to tylko kawałek kabelka z gumową izolacją, a jedyną różnicą między nimi jest kolor. Tak więc, czy mógłbym coś „schrzanić” po podłączeniu sondy czerwonej do gniazda COM, zaś sondy czarnej do gniazda z oznaczeniem V? Czy sondy różnią się od siebie czymś jeszcze innym niż tylko kolorem, czy może zasada „prawidłowego” podłączania sond wynika tylko i wyłącznie ze względów zwyczajowych, które panują wśród elektroników? Zdaję sobie sprawę, że zarówno w świecie elektroniki, jak i programowania trzymamy się wielu sztywnych schematów, które jak najbardziej szanuję i uznaję za słuszne, gdyż w ten sposób unikamy nieporozumień i zbędnych pomyłek. A więc czy jest to różnica techniczna, czy może kolejny taki „obyczaj”?
3. W jaki sposób możliwe jest zwarcie biegunów baterii? Nie, nie planuję robić tego u siebie, chciałbym tylko się dowiedzieć, czego powinienem się wystrzegać. Czy jeżeli złączyłbym oba bieguny jakimś przewodnikiem prądu, np. przyłożyłbym do nich nożyczki lub położyłbym baterię pionowo stykami do dołu na jakiejś stalowej powierzchni, to czy wtedy doszłoby do zwarcia? Albo „jeszcze lepiej”: skoro ciało człowieka przewodzi prąd elektryczny, to czy dotknięcie palcem obu wyprowadzeń baterii spowodowałby zwarcie? Jestem tak naprawdę nastolatkiem, i moje małe doświadczenie z elektryką czy elektroniką powoduje, że nie jestem w stanie do końca uzmysłowić sobie choćby tak banalnej sprawy. W każdym razie, zawsze staram się postępować rozsądnie – stąd też zadaję to pytanie. Co prawda, w przypadku tak małego napięcia, na którym pracujemy, może faktycznie nie grozi mi nic strasznego, ale wolę wiedzieć na przyszłość, jakich sytuacji unikać, szczególnie podczas pracy z „bardziej potężnym” prądem elektrycznym.

Moje pytania są zapewne bardzo proste, dziecinne, ale nie lubię uczyć się czegoś dalej, gdy zaczynam się gubić już na samym początku nauki. Mam nadzieję, że ktoś bardziej doświadczony w elektronice będzie w stanie objaśnić mi wszystkie te sprawy i raz na zawsze rozwiać moje wątpliwości.  Z góry dziękuję za poświęcony czas.

Edytowano w wtorek o 18:59 przez Narciarz

[Treker 2519]

9 godzin temu, Narciarz napisał:

Witam. Na samym początku pragnę gorąco podziękować za przygotowany przez Was kurs.

@Narciarz dzięki, miło słyszeć, że kurs Ci się spodobał

Odpowiadając na Twoje pytania:

1) W zdecydowanej większości przypadków nic złego się nie stanie - szczegółów należy szukać w instrukcji konkretnego miernika. Znajdziesz tam również informacje, że "1" po lewej stronie ekranu oznacza właśnie przekroczenie zakresu. W mierniku, który używamy na potrzeby takiego kursu, nic złego nie powinno się wydarzyć w takiej sytuacji. Bateria też jest bezpieczna. Warto jednak wyrabiać sobie nawyk dobierania odpowiedniego zakresu.

2) W praktyce są to zwykłe przewody. Możesz podłączać je dowolnie, ale przyjęło się, że w elektronice masa oznaczana jest kolorem czarnym, a dodatnia szyna zasilania czerwonym. Jeśli podłączysz przewody odwrotnie to możesz później np. z rozpędu odwrotnie wpiąć miernik do jakiegoś miejsca w układzie i będziesz uzyskiwał ujemne wyniki - np. wyjdzie Ci, że bateria ma -9 V. Ale będzie to wynikało z tego, że do gniazda COM doprowadziłeś sygnał od plusa baterii, a do drugiego gniazda sygnał od plusa. W tym wypadku zdecydowanie polecam trzymać się tej właściwej konwencji.

3) Zwarcie biegunów baterii to w praktyce zwyczajnie zetknięcie ich ze sobą. Kawałek przewodu, metalowe nożyczki itd. Tak samo jak do gniazdka nie wkładamy widelca, aby nie zrobić zwarcia w domowej instalacji (i nie zabić się), tak samo w tym przypadku nie łączymy ze sobą dwóch wyprowadzeń baterii. Obwód elektryczny się wtedy zamyka, nic nie ogranicza przepływu prądu - bateria szybko się rozładuje i rozgrzeje, a w skrajnych przypadkach (przy innym typie baterii/akumulatorów) taki układ może wybuchnąć i się zapalić. Przy baterii 9 V nic takiego się nie stanie, ale nie ma żadnego sensu, aby wykonywać taki eksperyment.

9 godzin temu, Narciarz napisał:

Albo „jeszcze lepiej”: skoro ciało człowieka przewodzi prąd elektryczny, to czy dotknięcie palcem obu wyprowadzeń baterii spowodowałby zwarcie?

Tak, dotykając tych wyprowadzeń palcami też zrobisz "zwarcie", ale tutaj sytuacja wygląda już inaczej. Bo, jak pokazaliśmy w jednym z ćwiczeń, ciało człowieka stawia bardzo, ale to bardzo duży opór dla prądu, więc w takiej sytuacji popłynie wręcz pomijalnie mały prąd i nic złego się nie stanie. To zagadnienia będzie dla Ciebie dużo prostsze po 3. części kursu

9 godzin temu, Narciarz napisał:

Moje pytania są zapewne bardzo proste, dziecinne, ale nie lubię uczyć się czegoś dalej, gdy zaczynam się gubić już na samym początku nauki

Nie ma problemu, w razie wątpliwości śmiało pytaj - o to chodzi w nauce z naszych kursów

[Narciarz 4]

@Treker Dziękuję bardzo za odpowiedź – wszystko zostało profesjonalnie wyjaśnione i nie mam w tym temacie już większych wątpliwości. O ile w przypadku moich dwóch pierwszych pytań spodziewałem się podobnych odpowiedzi, to w odpowiedzi na pytanie trzecie całkiem mnie Pan zaskoczył – nie wpadłbym na to, że chodzi właśnie o opór, jaki stawia ludzkie ciało. Tak więc, teoretycznie można by było doprowadzić do zwarcia poprzez połączenie wyprowadzeń jakimś izolatorem – tylko co z tego, skoro opór byłby „nieskończenie duży”.

Myślę, że powoli rozjaśnia mi się to w głowie – a więc nie czekam już dłużej i biorę się do dalszej nauki! Raz jeszcze dziękuję za okazane wsparcie.

[Treker 2519]

@Narciarz super, że wszystko jasne - powodzenia w dalszej nauce

[Polecacz 101]

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay