Glossario di Elettronica.

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Questa discussione, chiusa, vuole essere un promemoria e facilmente consultabile per tutti quelli che si avvicinano, o vogliono rispolverare tutto cio che riguarda il mondo dell' elettronica in generale, dalle formule ai significati, in parole povere in modo da far comprendere a tutti il significato dei vari termini.




Questo mini How-to non vuole per nulla essere un must per chi vuole imparare l'elettronica, ma vuole dare le basi a chi per curiosita' si vuole avvicinare a questa scienza, mi scuso fin da ora per eventuali obbrobri ortografici o strafalcioni, ma voglio cercare di essere il piu' chiaro e leggibile possibile.


[size=medium]LO STAFF TUTTO DI ITALIA MODDING NON SI RITIENE CAUSA DI EVENTUALI DANNI O QUANT'ALTRO POSSA RIPORTARE A QUESTA DISCUSSIONE.[/size]

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Tanto per iniziare cos'e' l'elettronica?

L'elettronica e' la scienza che studia il controllo degli elettroni.

Questo perche' controllandoli riusciamo a gestire flussi di corrente, differenze di potenziale al fine ultimo di controllare e riuscire a elaborare grandezze fisiche, tramite cariche elettriche di massa diversa, attraversando le varie componenti attive e passive.

Da non confondere l'elettronica con l'elettrotecnica, infatti quest'ultima se pur simile, gestisce i segnali elettrici al fine ultimo di trasformarli in un moto, o altro, l'elettronica gestisce il segnale elettrico come veicolo di dati.

L'elettronica si puo' dividere in due grandi famiglie, analogico e digitale, la prima gestisce segnali che variano in modo continuo nel tempo, la seconda, gestisce un unico segnale che nel tempo puo' avere solo due valori, 1 o 0, c'e' o non c'e', ci sarebbe anche qualcosa di piu' approfondito, ma non e' questa discussione la sede piu' opportuna

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Prima di andare oltre, qualche breve cenno sulle leggi di OHM, non sto qui a dirvi chi sia, ma anche grazie ai suoi studi, sono state fondate le basi dell' elettronica....


Vi evito le formule piu' complesse, anche perche' al modder medio, non interessa calcolare resistenze e correnti, partendo dalla sezione del cavo o la sua lunghezza, quindi andiamo sul facile.

Ohm dice che:

V=R*I

Dove

V= tensione
R= resistenza
I= corrente

Forse qui e' d'obbligo fare qualche chiarimento, quando si parla di tensione, si parla di differenza di potenziale tra due poli, siano esso positivo e negativo, sia ai capi di un componente singolo, quindi quando diciamo 12v, si deve intendere che tra il polo positivo e il polo negativo c'e' una differenza di potenziale di 12v, ma non significa per forza che il positivo stia a 12v e il negativo a 0, possiamo avere anche un positivo a 15v e il negativo a 3v.
Credo di essere stato abbastanza chiaro, dopo tutto:

12-0=12
15-3=12
24-12=12

Ho parlato di polo negativo e non massa a terra, o piu' semplicemente "terra", la differenza sta che questa ha un valore "0", mentre ilpolo negativo puo' avere anche una tensione negativa, nei nostri alimentatori e' facile trovare tensioni di -12v, -5v e -3,3v.

Quindi se qualcuno si vuol divertire, prendendo le opportune prevenzioni e precauzioni, si accorgera' che i nostri alimentatori anche se venduti come semplici 12v, lasciandoli lavorare fuori specifica possono erogare tensioni che arrivano a 24v.

Esempio

12-(-12)=24
12-5=7

e cosi via

Andiamo avanti, tralasciando i valori trascurabili, alla fine sipuo' sempre parlare di resistenze residue e tutti gli altri valori di dispersione che dal singolo componente al circuito completo puo' avere, la resistenza elettrica non e' altro il valore misurato di quanto si oppone un dato componente al passaggio di corrente, viene espresso con la omega e si legge Ohm.

La corrente, non e' altro che il flusso di elettroni che si sposta da un polo elettrico ad un altro, attraversando le varie componenti.

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Continuando a spulciare Ohm e le sue leggi iniziamo ad imparare che:


V=R*I e la misuriamo in Volts

R=V/I e la misuriamo in Ohm

I=V/R e la misuriamo in Ampere


e la Potenza?

Per Potenza intendiamo il lavoro svolto da una carica elettrica in un campo elettrico nell' unita' di tempo.....

Lo facciamo piu' semplice, altrimenti stramazzate e iniziate a dare i numeri.

Diciamo che

P=V*I e la misuriamo in Watt

se poi la vogliamo fare difficile

P=(R*I)*I=R*I^

Per oggi puo' bastare, vi aggiorno nelle seguenti giornate

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Iniziamo a parlare di componenti passive, forse quelle che piu' ci interessano, e cominciamo con il piu' popolare resistore o resistenza, i simboli piu' utlizzati sono i seguenti:



I package con i quali vengono distribuiti sono cosi:





La sua funzione e' quella di opporre resistenza al passaggio della corrente, e spesso li utilizziamo per connettere singoli led o una serie degli stessi.

Per leggere i valori, si utilizza un Codice Colori, uno standard che definisce il valore della resistenza in base alle bande colorate, la tabella riassuntiva ci spiega come leggere ed interpretare i colori.





Quindi volendo leggere il valore delle resistenze nella foto precedente viene fuori che i colori da sinistra a destra sono:

ROSSO-ROSSO- ARANCIO

quindi il valore delle resistenze sara' 2-2-1000,
piu' semplicemente 22000 ohm o meglio ancora 22k.


Volendo applicare il tutto ad un semplice circuito come il seguente.





Supponendo che la tensione di alimentazione e' di 5v, una corrente di 20mA, sappiamo anche che ai poli del led si ha una caduta di tensione pari a 1,4V, viene fuori che:

(5-1,4)= 3,6 questa e' la tensione ai capi della resistenza.

3,6/0,02= 180 ohm

Quindi la resistenza che ci necessita dovra' essere uguale o leggermente superiore ai 180 ohm.

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Impariamo a calcolare la resistenza di un gruppo di resistenze.
I collegamenti possono essere sia in serie che in parallelo.





Quindi quando avremmo una connessione in serie la resistenza totale sara':

[size=large]R[/size]tot[size=large]=R[/size]1[size=large]+R[/size]2

Quando avremmo una connessione in parallelo, la formula sara' la seguente:

[size=large]R[/size]tot[size=large]=1/[(1/R[/size]1[size=large])+(1/R[/size]2[size=large])][/size]

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I condensatori sono componenti elettronici che permettono di accumulare una carica elettrica, quanto il valore della sua capacita', per poi scaricarla nel circuito.

In un circuito ideale, cioe' senza perdite di carica, si puo' dire che un condensatore puo' mantenere la sua carica all' infinito.

Il simbolo del condensatore e' questo:



Lo s'incontra facilmente in tutti i circuiti, e' tramite lui che stabilizziamo segnali e tensioni di alimentazione, ne esistono di diversi tipi, possono essere Ceramici, Elettrolitici, Elettrolitici al Tantalio e in Poliestere, questo perche' il suo dielettrico puo' essere di materiali diversi, possono essere polarizzati o meno, cioe' nel momento che li andiamo a saldare, dobbiamo stare attenti alla polarita' delle tensioni di alimentazione.



Esso e' formato da due armature, alle quali e' applicata la tensione di alimentazione, e un dielettrico, altro non e' che un isolante che serve per accumulare la carica elettrica.

Il dielettrico puo' essere di diversi materiali, dipende dalla carica che vogliamo accumulare, puo' essere di carta, mica, vetro, ceramica, e tanti altri materiali, che con il miglioramento delle tecnologie e la scoperta di nuovi materiali e le loro proprieta' elettriche, stanno pian piano sostituendo quelli utilizzati fino ad oggi.

Il condensatore quando viene posto sotto tensione accumula la carica elettrica tra il dielettrico e sulle due armature, ogni una di esse accumula una carica elettrica uguale e contraria rispetto all' altra.

La capacita' di un condensatore e' data dalla seguente formula:

[size=medium]C=Q/V[/size]

Dove:

C= la capacita' del condensatore
Q= la carica che accumula
V= la tensione applicata

Si misura in Farad, F, anche se quelli che andremmo ad utilizzare maggiormente noi sono nell' ordine dei picoFarad (pF) e nanoFarad (uF).

Per riconoscere la capacita' di carica di un condensatore vi sono piu' standard, spesso viene impresso direttamente sul package, specie per gli elettrolitici, ma possiamo trovare anche valori espressi per codice colori come nella tabella qui sotto.



Infine impariamo a calcolare le capacita' dei condensatori con connessioni in serie ed in parallelo.



A differenza delle resistenze, quando due condensatori sono in parallelo si sommano, quindi avremmo che:

[size=large]C[/size]tot[size=large]=C[/size]1[size=large]+C[/size]2

Invece per le connessioni in serie la formula e' la seguente:

[size=large]C[/size]tot[size=large]=1/[(1/C[/size]1[size=large])+(1/C[/size]2[size=large])][/size]


Ed anche questa e' fatta

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Il diodo e' un componente elettronico bipolare, la cui caratteristica e' quella di farsi attraversare dalla corrente da un solo verso, ostacolando il passaggio della stessa dal verso contrario.

Il suo simbolo infatti viene rappresentato da una freccia che indica il verso della corrente.



I diodi non sono altro che resistori veri e propri che hanno resistenza nulla quando sono attraversati dal positivo al negativo, e un valore prossimo all' infinito quando invertiamo il verso della corrente.

Viene distribuito in varie forme, in base alle caratteristiche richieste, le piu' classiche sono le seguenti.



Tra le varie tipologie di diodi possiamo citare quelli a giunzione, gli zener, i varicap e i led.

Soprassedendo alle tipologie che useremo di meno, in definitiva la maggior parte di loro sono a base di silicio, trattato con apposite tecniche al fine di garantire il funzionamento, essendo un semiconduttore passivo, su ogni diodo la perdita di potenziale e' pari a 0,7v.

I diodi vengono utilizzati anche per raddrizzare tensioni alternate in continue mediante la connessione a ponte, come in quest' esempio.



che ha un package simile a questo.



Quindi tutte le volte che dobbiamo proteggere un circuito da un altro, basta porre un diodo tra in modo che le correnti sporche, non arrechino danno.

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Questo forse e' il componente che piu' interessa la community, i led, o meglio Light Emitting Diode, infatti sono diodi a tutti gli effetti, ma hanno la caratteristica di emettere luce, infatti sono realizzati con materiali che quando sono attraversati dalla corrente emettono fotoni, quindi luce, di solito vengono usati Silicio e Gallio.



La luce emessa e' direttamente proporzionale alla corrente che attraversa il led, ma deve essere superiore a 4mA a 25mA, in base anche al tipo che si usa.

Per le tensioni di alimentazione, dipende dal colore del led, o meglio dal materiale usato nella giunzione, che poi ne condiziona il colore.



Come detto e' un diodo a tutti gli effetti, per riconoscere il polo positivo e il negativo basta vedere la lunghezza dei piedini, quello piu' lungo e' il positivo.



Possiamo anche riconoscerlo per la forma del package, se si osserva attentamente non ha una forma perfettamente circolare, ma una parte e' tagliata dritta, quello indica il negativo, altro modo e' guardare attraverso il led, i due poli hanno dimensioni diverse, il negativo e' il piu' grande.

Cosi si conclude anche la parte dei led, ma continueremo con altri argomenti.