Az Ellenállás az elektronikai alkatrészek egyik fontos csoportja. Feladata, hogy megfelelő mértékű elektromos ellenállást biztosítson egy áramkör adott részén.

Az ellenállás jele R (resistor). Mértékegysége: ohm Ω (ejtsd: óm). 1Ω = 1 Volt/Amper, 1 Watt/Ampernégyzet.

Az ellenállások alapanyaga szén és fém vegyületek; ötvözetek. Jellemzőek a tömör anyagú és a huzalellenállások. Használt hordozó anyagok: műanyag és kerámia.

Huzalellenállás

Általában kerámiatest hordozza az ellenálláshuzalból készült tekercselést. Egysoros, nagy menetemelkedésű ellenállásoknál a kellő szigetelést lakkbevonattal, vagy felületi oxidréteggel érik el. Nagyobb ellenállásértékeknél szigetelt ellenálláshuzalt pl.manganin használnak. Nagyáramú ellenállásokhoz a szokásos kerek huzalok helyett lapos, szögletes huzalt használnak azért, hogy a tekercsteret jobban kihasználják. A huzal kezdetén és végén a csatlakozást lehet forrasztani, hegeszteni, préselni vagy csavarozni. Az ellenállások felhasználásához illeszkedve különböző kapcsolásokban eltérő kivezetési módok közül választhatunk.

• forrasztófüles
• bilincses
• huzalos kivezetés sapkával, vagy anélkül

Az ellenállások tekercselésének induktivitása is van. Az unifiláris (egyszálas) tekercselésű ellenállások induktivitása akár 10mH is lehet. Speciális módszerekkel, például bifiláris (kétszálú) tekercseléssel, vagy Meander alakú kivitellel (öntött ellenállás) olyan kis induktivitást lehet elérni, hogy ezek nagyfrekvenciás áramkörben is alkalmazhatók.

Kondenzátor:

Az elektromos töltés tárolására készített technikai eszközöket kondenzátornak (régies nevén „sűrítő”-nek) nevezzük. Minden kondenzátor legalább két párhuzamos vezető anyagból (fegyverzet), és a közöttük lévő szigetelő anyagból (dielektrikum) áll. Az első kondenzátor a leydeni palack volt, amelyet Pieter van Musschenbroek készített 1746-ban a leydeni egyetemen.

Az elektronikában a kondenzátorokat kétféle módon csoportosíthatjuk:

• A dielektrikum fajtája szerint, például kerámiakondenzátor, elektrolitkondenzátor
• Szerkezeti felépítés szerint lehet fix értékű, vagy változtatható kapacitású kondenzátor

Villamos alaptörvények:

Az Ohm-törvény egy fizikai törvényszerűség, amely egy fogyasztón (pl.elektromos vezetékszakaszon) átfolyó áram erőssége és a rajta eső feszültség összefüggését adja meg. A törvényszerűséget Georg Simon Ohm német fizikus 1826-ban ismertette először.

A törvény kimondja, hogy az elektromosan vezető anyagok a bennük áramló töltések mozgásával szemben a közegellenálláshoz hasonlítható elektromos ellenállással rendelkeznek. Ohm kísérletileg megállapította, hogy az áramerősség a vezeték két rögzített pontja között mérhető feszültséggel egyenesen arányos, vagyis

= állandó

ahol az állandó az adott vezetékszakaszra jellemző elektromos ellenállás.

(A törvény nem csak vezetékszakaszra, hanem általában bármilyen villamos ellenállást tanúsító fogyasztóra érvényes: a fogyasztó ellenállása megegyezik a sarkai közt mérhető feszültség és a rajta átfolyó áram hányadosával.)

Az ellenállás egysége a

, neve ohm

A mérésekből (és egyszerű gondolatmenetből is) következik, hogy egy adott hengeres A keresztmetszetű, homogén anyagú fémes vezeték l hosszúságú szakaszának ellenállása egyenesen arányos a vezeték hosszával és fordítottan arányos a keresztmetszetével:

,

ahol

: arányossági tényező a vezeték anyagára jellemző ún. fajlagos ellenállás

Ennek mérőszáma az egységnyi keresztmetszetű, egységnyi hosszúságú vezeték ellenállásának számértékével egyenlő. A fajlagos ellenállás SI-egysége az

ez azonban a gyakorlatban túl nagy érték, ezért helyette az 1 méter hosszú, 1 mm² keresztmetszetű vezeték ellenállását veszik alapul:

A fajlagos ellenállás függ a hőmérséklettől is az alábbi összefüggés szerint:

= (1 + Δ t)

ahol

: a 20 °C-on mért fajlagos ellenállás
: a 20 °C-on mért hőmérsékleti együttható
Δ t = t – 20 °C

Krichoff törvéyek

Kirchhoff, Gustav Robert

Német fizikus

Dióda:

A dióda működése:

A fizikai működés lényege, hogy félvezető anyagba injektálva bizonyos szennyező atomokat, ezek a kristályrácsot eltorzítják, s adott helyen elektrontöbblet, más szennyező anyagokkal elektronhiány, -vagy ahogy a szakirodalom nevezi- „lyuk” képződik. Az elektronok igyekeznek „menekülni” onnan, ahol sok van, illetve oda sietni, ahol lyuk van, hiszen az azonos töltések taszítják, az ellenkezők vonzzák egymást. Ebből az adódik, hogyha egy félvezető egyik részét „lyukakkal”, a másikat pedig plusz elektronokkal látjuk el, akkor villamos szelephatást tapasztalunk, vagyis az ilyen alkatrész két kivezetésére feszültséget kapcsolva az egyik irányban vezet, a másikban nem. Ezt az alkatrészt diódának nevezzük, utalva a két kivezetésre. A LED-ek, - amiket már jól ismerünk- szintén ilyen alkatrészek, csak ott olyan a rácsszerkezet, hogy a vezetés közben fényt is kibocsát. Emellett azonban dióda is egyben! Ezért világít egyik irányban, s nem a másikban.

A következő ábrák ezt a folyamatot mutatják: (1. Számú ábracsoport)

Könnyen belátható, hogy záró irányban is van egy kis átvezetés, amit szivárgásnak nevezünk. A gyakorlatban ez elhanyagolhatóan kicsi, de létező folyamat. Sokkal fontosabb azonban, hogy nyitó irányban se nulla az a „fal”, amit a töltéseknek át kell „ugraniuk”. Ezért van egy alsó feszültségküszöb, ami alatt nem tudnak üzemelni a félvezetők. Ez a legelterjedtebb szilícium esetén pl. 0,6V-0,8V  közötti érték, amit NYITÓFESZÜLTSÉGNEK is nevezünk. Ez tehát ahhoz kell, hogy a „potenciálfalat” át tudják lépni a töltések. Nagyon jegyezzük ezt meg, mert sokszor fogunk ezzel találkozni.

A diódát a multiméterünkkel könnyen le tudjuk ellenőrizni. Dióda vizsgáló módba kapcsolunk, (ha nincs ilyen, akkor 2Kohmos méréshatárba) majd azt kell tapasztalnunk, hogy egyik irányban 200ohm és 1500ohm közötti ellenállással átvezet. (Az ellenállás attól függ, mekkora feszültséggel vizsgál a műszerünk. Ilyen sok!?! Ne lepődjünk meg rajta; Mivel ez 0,6V alatt van, ezért ilyen magas a mért érték.) Ha egy ismeretlen diódával találkozunk, akkor tehát meg tudjuk határozni a kivezetéseit, vagyis a pozitív anódot, illetve a negatív katódot. Mitöbb azt is meg tudjuk mondani, hogy üzemképes -e vajon, vagy sem. HA mindkét irányban vezetést mérünk, akkor a diódánk zárlatos, ha mindkét fele végtelen ellenállást, akkor pedig szakadt. (Szó szerint a terhelő áramtól elégett a kristály, vagy a kivezetés csatlakozási pontja, s ezért szakadt meg. Zárlatos pedig akkor lesz,  ha összeolvad valami benne. (Kellemetlen dolog, de megesik az ilyesmi. J )

A tranzisztor működése:

A tranzisztor ugyanilyen rétegekből épül fel, de nem kettő, hanem három részből áll. Ezek neve kollektor/emitter/bázis. Nem sok a három kivezetés, de azért meg tudja tréfálni az embert, ha nem érti, hogyan is üzemel! A következő ábrák ennek megértésében segítenek;

(2. Számú ábracsoport)

Valójában a működés lényege, hogy a bázis (b), illetve az emitter közé nyitó irányú feszültséget kapcsolunk. Ekkor a lyukat, illetve elektrontöbbletek mintegy „feloldják” a középső réteg által emelt záróirányú falat, vagyis a kollektor (c), illetve az emitter (e) között áram tud folyni. A polaritásokat, illetve feszültségviszonyokat mutatja a középső ábra. Látható, hogy mindig az emitterhez képest viszonyítjuk a feszültséget. A diódánál megismert 0,6V-os határ itt is igaz, vagyis itt kezd el nyitni a tranzisztor. Teljesen nyitva pedig kb. 1,2V-nál lesz. A kettő közötti részt digitális áramköröknél nem szeretjük, mert ha valamit be akarunk kapcsolni, akkor az menjen teljes „gázzal”. Ha kikapcsoljuk, akkor pedig teljesen álljon meg lehetőleg a működés. Az is fontos, hogy nyitott állapotban a kollektor és emitter gyakorlatilag két rétegnek számít, vagyis rajtuk 2*0,6V=1,2V feszültség mindig lesz, hiszen itt két potenciálgátat kell áttörni. Vagyis ezalatt elvileg sem üzemképes a tranzisztorunk. Ezt a feszültséget nevezzük maradékfeszültségnek. Egy beforrasztott alkatrészről tehát könnyen el tudjuk dönteni üzem közben, hogy ki/be van-e kapcsolva. Ha a kollektor és emitter között közel a tápfeszültséget mérjük, akkor ki, ha csupán a maradékfeszültséget, akkor be van kapcsolva. Ha köztes értéket, akkor analóg erősítőként üzemel. Ha nullát mérünk, akkor tranzisztorunk zárlatos lett; cserélhetjük ki egy másikra.

A honlap magyarul nem csak a weblap első oldalát jelenti, minden oldal együtt a honlap.

ÁSZF | Adatvédelmi Nyilatkozat