Τα ηλεκτρονικά είναι μια πολύπλοκη αλλά πολύ χρήσιμη επιστήμη. Επιπλέον, είναι πολλά υποσχόμενο, παρά τον μεγάλο αριθμό εφευρέσεων που έχουν ήδη δημιουργηθεί. Αλλά προτού ενεργήσετε, πρέπει να καταλάβετε τι είναι η ηλεκτρική μηχανική με τα βασικά της ηλεκτρονικής. Θα τις εξετάσουμε χρησιμοποιώντας το παράδειγμα των συσκευών που χρησιμοποιούνται.
Εργασία σε εναλλασσόμενο ρεύμα
Ο κινητήρας θα ληφθεί ως παράδειγμα. Η Ηλεκτρολογία και τα βασικά της ηλεκτρονικής σε αυτήν την περίπτωση βασίζονται σε δύο κύρια μέρη: σταθερή και εκφρασμένη. Το πρώτο είναι ένας επαγωγέας και το δεύτερο είναι ένας οπλισμός με περιέλιξη τυμπάνου. Σημαντική σε αυτή την περίπτωση είναι η παρουσία μιας σειράς συνθηκών. Άρα, το πηνίο πρέπει να έχει κυλινδρικό σχήμα και να είναι κατασκευασμένο από σιδηρομαγνητικό κράμα. Χρειαζόμαστε επίσης στύλους με περιέλιξη διέγερσης, οι οποίοι είναι στερεωμένοι στο πλαίσιο. Η περιέλιξη δημιουργεί την κύρια μαγνητική ροή. Το βιβλίο για τη γενική ηλεκτρολογία με τα βασικά των ηλεκτρονικών θα σας βοηθήσει να μάθετε πώς να υπολογίζετε τις απαραίτητες τιμές. Εκτός από αυτή τη μέθοδο, η μαγνητική ροή μπορεί να δημιουργηθεί από μόνιμους μαγνήτες που είναι προσαρτημένοι στο πλαίσιο. Ο οπλισμός αναφέρεται στον πυρήνα, την περιέλιξη και τον συλλέκτη. Το πρώτο συναρμολογείται από μονωμένα φύλλα ηλεκτρικού χάλυβα.
Αναλογικές συσκευές
Συνεχίζουμε να μαθαίνουμε τα βασικά των ηλεκτρονικών και να εξετάζουμε τους τύπους συσκευών ήδη σύμφωνα με την αρχή της λειτουργίας τους. Το κύριο χαρακτηριστικό των αναλογικών συσκευών είναι η συνεχής αλλαγή του λαμβανόμενου σήματος σύμφωνα με την περιγραφόμενη φυσική διαδικασία. Μαθηματικά, μπορεί να εκφραστεί ως συνεχής συνάρτηση, όπου υπάρχει απεριόριστος αριθμός τιμών σε διαφορετικά χρονικά σημεία. Σε αυτή την περίπτωση, μπορούμε να δώσουμε το ακόλουθο παράδειγμα: η θερμοκρασία του αέρα αλλάζει και το αναλογικό σήμα μετασχηματίζεται ανάλογα. Αυτό που εκφράζεται ως πτώση τάσης (αν και υπάρχουν πολλοί άλλοι τρόποι για να το δηλώσετε, για παράδειγμα, ένα εκκρεμές που αλλάζει τη θέση του). Οι αναλογικές συσκευές είναι απλές, αξιόπιστες και γρήγορες. Αυτό εξασφαλίζει την ευρεία εφαρμογή τους. Είναι αλήθεια ότι είναι αδύνατο να πούμε ότι μπορούν να καυχηθούν για μια ειδική ακρίβεια επεξεργασίας σήματος. Επίσης, οι αναλογικές συσκευές δεν έχουν υψηλή θόρυβο. Εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από διάφορους εξωτερικούς παράγοντες (φυσική γήρανση, θερμοκρασία, εξωτερικά πεδία). Επίσης συχνά κατηγορούνται για παραμόρφωση σήματος και χαμηλή απόδοση.
Ψηφιακές Συσκευές
Στοχεύουν στην εργασία με διακριτά σήματα. Κατά κανόνα, αποτελείται από μια συγκεκριμένη ακολουθία παλμών, η οποία μπορεί να λάβει μόνο δύο τιμές - "αληθές" ή "ψευδές". Όποιος γνωρίζει τα βασικά των ηλεκτρονικών γνωρίζει επίσης ότι μπορούν να εφαρμοστούν σε διαφορετικές βάσεις στοιχείων. Ναι, ένα άτομο έχειτη δυνατότητα επιλογής μεταξύ τρανζίστορ, οπτοηλεκτρονικών στοιχείων, ηλεκτρομαγνητικών ρελέ, μικροκυκλωμάτων. Δηλαδή, υπάρχει ποικιλία, και είναι αρκετά εκτεταμένη. Κατά κανόνα, τα κυκλώματα συναρμολογούνται από λογικά στοιχεία. Οι σκανδάλες και οι μετρητές χρησιμοποιούνται για επικοινωνία (αλλά όχι πάντα). Κάτι παρόμοιο μπορεί να δει κανείς στη ρομποτική, τα συστήματα αυτοματισμού, τα όργανα μέτρησης, το ραδιόφωνο και τις τηλεπικοινωνίες. Ένα σημαντικό πλεονέκτημα των ψηφιακών συσκευών είναι η αντοχή τους στις παρεμβολές, η ευκολία επεξεργασίας και καταγραφής δεδομένων. Μπορούν επίσης να μεταδώσουν πληροφορίες με τόσο μικρή παραμόρφωση που μπορεί να αγνοηθούν. Επομένως, οι ψηφιακές συσκευές θεωρούνται προτιμότερες από τις αναλογικές.
Ημιαγωγοί
Αυτοί, λόγω της διαφορετικότητας και των ιδιοτήτων τους, έχουν γίνει ένας ανεξάρτητος κλάδος των ηλεκτρονικών. Οι βάσεις για αυτό τέθηκαν πριν από πολύ καιρό, όταν άρχισαν να χρησιμοποιούνται ανιχνευτές κρυστάλλων. Ήταν ανορθωτές ημιαγωγών σχεδιασμένοι να λειτουργούν ρεύματα υψηλής συχνότητας. Αρχικά χρησιμοποιήθηκαν συσκευές με βάση το οξείδιο του χαλκού ή το σελήνιο. Είναι αλήθεια ότι, όπως αποδείχθηκε, είναι πολύ λιγότερο κατάλληλες για εργασία από εκείνες τις συσκευές που κατασκευάζονται με βάση το πυρίτιο.
O. V. Losev, υπάλληλος του εργαστηρίου ραδιοφώνου του Nizhny Novgorod, ο οποίος το 1922 δημιούργησε μια συσκευή όπου, λόγω της δημιουργίας φυσικών ταλαντώσεων, τα λαμβανόμενα σήματα βελτιώθηκαν σημαντικά, θα μπορούσε να καυχηθεί για τις πρώτες επιτυχημένες εξελίξεις σε αυτόν τον τομέα. Αλλά αυτές οι εξελίξεις, δυστυχώς, δεν έχουν λάβει την κατάλληλη εξέλιξη. Καιτώρα ο κόσμος χρησιμοποιεί τριόδους ημιαγωγών (είναι επίσης τρανζίστορ), που ανέπτυξαν από κοινού οι Brattain, Shockley και Bardeen και τώρα χτίζονται σύγχρονα ηλεκτρονικά πάνω τους. Τα βασικά της συνεργασίας μαζί τους, αν και δύσκολα, είναι απαραίτητα για όποιον θέλει να μάθει και να εξασκηθεί σε αυτόν τον τομέα.
Microelectronics
Με τον δικό του τρόπο, είναι η πεμπτουσία των ηλεκτρονικών, όπου οι ιδιότητες πληροφοριών φτάνουν τις μέγιστες τιμές τους. Εδώ, η πυκνότητα των ροών δεδομένων ανά μονάδα βάρους είναι πολλαπλάσιο αυτής σε άλλα μέρη αυτής της επιστήμης. Όμως το καθήκον της μικροηλεκτρονικής είναι η επεξεργασία πληροφοριών. Σε αυτήν την περίπτωση, χρησιμοποιούνται μόνο δύο ψηφία: ένα λογικό ένα και το μηδέν. Αλλά η πρακτική εργασία σε αυτόν τον τομέα είναι πολύ δύσκολη - σε τελική ανάλυση, απαιτεί μια σειρά από συνθήκες που είναι δύσκολο (σχεδόν αδύνατο) να παρέχετε στο σπίτι. Ανάμεσά τους η τέλεια καθαριότητα, η εργασία υψηλής ακρίβειας και η χρήση προηγμένης τεχνολογίας.
Μαθηματική αιτιολόγηση
Άλγεβρα της λογικής χρησιμοποιείται για την τεχνική. Εφευρέθηκε από τον George Bull. Ως εκ τούτου, μερικές φορές ονομάζεται επίσης άλγεβρα Boole. Για πρακτικούς σκοπούς, χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά από τον Αμερικανό επιστήμονα Claude Shannon το 1938, όταν μελέτησε ηλεκτρικά κυκλώματα με διακόπτες επαφής. Όταν χρησιμοποιείται η άλγεβρα Boole (ονομάζεται επίσης λογική), τότε όλες οι εν λόγω προτάσεις μπορούν να έχουν μόνο δύο τιμές: "true" ή "false". Μόνοι τους δεν είναι δύσκολοι. Αλλά απλές εντολές μπορούν να σχηματίσουν εντολές πολλαπλών συστατικών συνδυάζοντας με λογικές πράξεις. Εάν προσδιορίζονται επίσης με κάτι (για παράδειγμα, με γράμματα), τότε χρησιμοποιώντας τους νόμους της άλγεβρας της λογικής, μπορείτε να περιγράψετε οποιαδήποτε, ακόμη και τα πιο πολύπλοκα ψηφιακά κυκλώματα.
Φυσικά, για να γνωρίζετε τα βασικά της ηλεκτρονικής, δεν χρειάζεται να εμβαθύνετε στις αποχρώσεις της θεωρίας. Αρκεί μια πρωτόγονη κατανόηση αυτής της κατεύθυνσης. Λοιπόν, εξετάστε το ακόλουθο παράδειγμα. Διαθέτουμε LED, διακόπτη και τροφοδοτικό. Όταν το στοιχείο φωτός είναι αναμμένο, λέμε "αληθές". Το LED δεν είναι ενεργό - σημαίνει "ψευδή". Οι υπολογιστές αποτελούνται από την κατασκευή ενός μεγάλου αριθμού τέτοιων λύσεων.
Συμπέρασμα
Η γενική ηλεκτρολογία με τα βασικά της ηλεκτρονικής θα σας βοηθήσει να κατανοήσετε τις διαδικασίες που λαμβάνουν χώρα σε αυτόν τον τομέα. Επίσης, η γνώση σχετικά με την ασφαλή τεχνική λειτουργία των συσκευών δεν θα είναι περιττή. Είναι απαραίτητο να εργαστείτε σε ένα χώρο ειδικά προετοιμασμένο για αυτή τη δραστηριότητα. Θα πρέπει επίσης να φροντίσετε να αποκλείσετε την πιθανότητα ηλεκτρικού τραυματισμού. Για να το κάνετε αυτό, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε λαστιχένια γάντια (όταν εργάζεστε με γυμνά καλώδια) και άλλα μέσα προστασίας. Θα είναι χρήσιμο στην πράξη να χρησιμοποιείτε αναπνευστήρα ή παρόμοια συσκευή κατά τη συγκόλληση.
