Mini Handleiding over Elektronica-onderdelen

Transcriptie

1 Mini Handleiding over Elektronica-onderdelen Deze handleiding is speciaal geschreven voor kinderen vanaf 10 jaar. Op een eenvoudige manier en in begrijpelijke tekst leer je stapsgewijs wat elk elektronica-onderdeel doet. 1

2 Inhoudsopgave Hoofdstuk 1 Pag. 03 Wat zijn Transistoren? Hoofdstuk 2 Pag. 05 Wat zijn Diodes? Hoofdstuk 3 Pag. 06 Wat doen Condensatoren eigenlijk? Hoofdstuk 4 Pag. 09 Wat zijn IC s (Chips)? Hoofdstuk 5 Pag. 11 Wat is een LED? Hoofdstuk 6 Pag. 12 Wat kun je doen met een Multimeter? Hoofdstuk 7 Pag. 14 Wat zijn Potmeters? Hoofdstuk 8 Pag. 15 Wat zijn Schakelaars? Hoofdstuk 9 Pag. 16 Wat zijn weerstanden? Hoofdstuk 10 Pag. 18 Hoe bereken je weerstand? Hoofdstuk 11 Pag. 19 Wat is stroom, weerstand en spanning? Hoofdstuk 12 Pag. 20 Wat betekent de Wet van Ohm? Slotwoord Pag. 22 2

3 Hoofdstuk 1 Transistoren Transistoren werken eigenlijk net als een kraan. Als je de kraan opendraait komt er water uit en bij een transistor komt er dan stroom uit. Bij een kraan gebruik je je handen om de hoeveelheid water te regelen. Bij een transistor gebruik je de stroom om dit regelen. Een transistor heeft 3 aansluitpootjes. Eén daarvan is de stroom ingang, deze heet met een moeilijk woord de Basis. Het volgende pootje is om de hoeveelheid stroom door te laten en die heet de Collector. Het laatste 3 e pootje is de stroom uitgang en die heet de Emitter. 3

4 Je ziet hiernaast een plaatje van 1 type Transistor. Dit is het type PNP Transistor (je hebt ook een type NPN Transistor). Dit betekent dat de stroom in één bepaalde richting loopt. Je ziet hier ook de letters B, C en E staan. Dit zijn de afkortingen voor Basis, Collector en Emitter. 4

5 Hoofdstuk 2 Diodes Een diode. Wat is dat nou? Dat zal ik je uitleggen, eigenlijk is daar iets geks mee, want een diode laat stroom door. Maar dan alleen één kant op, net zoals bij een 1 richtingsweg in het verkeer. Een diode heeft een plus en een min kant. Dit is heel belangrijk om te weten, want als je de diode dus verkeert aansluit in je schakeling, dan kan de stroom tegen worden gehouden, terwijl je dat helemaal niet wilt. En daardoor zal de schakeling ook niet gaan werken. Je herkent de plus en min aan de ring die op de diode zit. Want waar de ring zit, zit namelijk ook de min van de diode. Hiervoor hebben ze in de elektronicawereld 2 termen verzonnen, namelijk de plus heet Anode en voor de min heet deze Kathode. 5

6 Hoofdstuk 3 Condensatoren De condensator werkt eigenlijk net als een emmer met water. Je vult de emmer met water om dit te bewaren. En op een ander moment ga je het water wat in de emmer zit weer ergens voor gebruiken. Zo werkt een condensator ook. De condensator vult zich met stroom en slaat dit op, net zolang tot je de stroom weer nodig hebt. Er zijn 2 soorten condensatoren. De Elco (Elektrolytische Condensator), daaraan zit een plus en min aansluiting. En je hebt de gewone condensator zonder plus en min. De Elco herken je meestal aan de witte of grijze streep met daarin een minteken. Het pootje waar de witte of grijze streep aan grenst, is dan de min. De waarden van een condensator worden uitgedrukt in Farad. Zoals pf (pico Farad), nf (nano Farad) of uf (micro Farad). Pico staat voor een verkleiningsfactor van -12, Nano voor -9 en Micro voor -6. Dit laatste type condensator is de hoogste waarde die een condensator kan hebben. 6

7 7

8 8

9 Hoofdstuk 4 IC (Integrated Circuit) De Nederlandse vertaling voor Integrated Circuit (IC) is Geïntegreerde Schakeling. Dat wil zeggen dat er een complete schakeling in 1 jasje (behuizing) zit. Dit kan bijvoorbeeld een versterker zijn of een teller. Zo zijn er veel verschillende type en soorten IC s. Als je bij een schakeling een IC wilt gaan gebruiken, dan is het handig om eerst een IC-voet te solderen op een printplaat. Deze is te herkennen aan het rechterplaatje op deze bladzijde. Mocht namelijk het IC defect zijn, dan kun je deze makkelijker vervangen. 9

10 Kijk eens naar het plaatje hieronder. Daar zie je links onderin een rondje of een inham aan één van de zijden van het IC. Dit betekent dat daar het pootje 1 begint van het IC. Als je dan door telt tegen de wijzers van de klok in, dan is links bovenin pootje

11 Hoofdstuk 5 LEDS Leds zijn diodes die licht geven en er zijn diverse kleuren. Deze leds laten net zoals diodes maar op één manier stroom door. De afkorting LED staat voor de Engelse woorden Light Emitting Diode of te wel een diode die licht geeft. Er zit hier net zoals bij een gewone diode, ook een plus en min zijde aan. Die kun je op verschillende manieren herkennen. Een nieuwe led die je zo uit de winkel haalt, heeft een lange en een korte poot. De lange is plus en de korte is de min. Maar er zijn nog 2 manieren waaraan je kunt herkennen wat de plus en min is. Namelijk als je een led tegen het licht houdt, dan zie je een groot vlaggetje en een klein vlaggetje. Het grote vlaggetje is de min en de kleine de plus. Tevens zie je aan de buitenkant van de led dat 1 kant plat is en de rest rond. De platte kant is dan altijd de min en de ronde kant de plus. 11

12 Hoofdstuk 6 Multimeter De multimeter is een veel gebruikt hulpmiddel in de elektronica. Zo kun je er spanning of weerstand mee meten. Met een aantal eenvoudige voorbeelden zullen wij je laten zien hoe je bepaalde waarden kunt meten. In de afbeelding hierboven zie je een multimeter met een draaischakelaar, maar je hebt ook modellen met alleen druktoetsen. In dit voorbeeld zie je verschillende symbolen of figuurtjes staan. Hieraan kun je herkennen en zien waar de multimeter op ingesteld staat. 12

13 Op deze pagina volgt een uitleg over enkele instellingen van de multimeter. In de stand waar de pijl met cijfer 4 staat in de afbeelding op de vorige pagina, staat de multimeter in de stand Weerstand. Dat wil zeggen dat je dan weerstand kunt meten uitgedrukt in Ohm. In de stand waar de pijl met cijfer 1 staat, staat de multimeter in de stand Gelijkspanning. Dat wil zeggen dat je dan spanning kunt meten uitgedrukt in Volt. In de stand waar de pijl met cijfer 2 staat, staat de multimeter in de stand wisselspanning. Dat wil zeggen dat je dan spanning kunt meten ook uitgedrukt in Volt. In de stand waar de pijl met cijfer 5 staat, staat de multimeter in de stand diodes meten. Zo kun je meten of de diode nog wel goed is. In de stand waar de pijl met cijfer 5 staat, staat de multimeter in de stand Stroom. Dat wil zeggen dat je dan stroom kunt meten uitgedrukt in Ampère. 13

14 Hoofdstuk 7 Potmeters De potmeter werkt eigenlijk hetzelfde als een weerstand. Het grote verschil met de weerstand is dat de potmeter regelbaar is. Dat betekent dat je zelf de waarde van de weerstand kunt regelen. Een praktijkvoorbeeld is de volumeknop van een radio of versterker, waarmee je het geluid harder of zachter kunt zetten. Of misschien nog wel herkenbaarder de dimmer van een lamp. Je ziet rechtsboven een afbeelding van het symbool van een potmeter zoals die in de elektronicawereld wordt gebruikt voor het ontwerpen van nieuwe schakelingen. 14

15 Hoofdstuk 8 Schakelaars Er is een grote diversiteit aan schakelaars. Ze zijn er in allerlei soorten en maten. Zo zijn er hele kleine schakelaars, zoals die verwerkt in mobiele telefoons, maar je hebt ook grote schakelaars zoals de aardlekschakelaar in de meterkast. Er zijn ook aparte of speciale schakelaars voor bijvoorbeeld wasmachines de zogenaamde draaischakelaar. Je hebt ook schakelaars die pas schakelen als er een magneet bij wordt gehouden. Uiteindelijk doen ze allemaal hetzelfde en dat is het doorsturen van stroom bij het in- of uitschakelen van de schakelaar. 15

16 Hoofdstuk 9 Weerstanden 16

17 Een weerstand verlaagt de stroom en hoe hoger de waarde, des te meer deze de stroom verlaagt. Om de waarde van een weerstand te kunnen aflezen, hebben ze kleurringen bedacht, omdat je op een dergelijk onderdeel geen lange getallen kunt zetten, zoals het getal Op de afbeelding hierboven zie je een weerstand met 5 ringen en een weerstand met 4 ringen. Bij alle 2 de weerstanden is de laatste ring voor het aangeven over hoeveel de weerstand in waarde mag afwijken en dit wordt uitgedrukt in procenten (%). Zo heeft een weerstand met een zilverenring een afwijking van 10%. Dat betekent dat een weerstand met een waarde van 100 ohm, minimaal 90 ohm of maximaal 110 ohm kan zijn. 17

18 Hoofdstuk 10 Weerstandswaarde berekenen In sommige schakelingen heb je weleens meerdere weerstanden aan elkaar. Dit kan op 2 manieren namelijk in serie of parallel. Hieronder zie je 2 weerstanden in serie en parallel staan. Als je wilt weten wat de weerstandswaarde van de linker afbeelding is, dan kun je dat doen door de waardes van R1 en R2 bij elkaar op te tellen. Bijvoorbeeld R1 = 470 ohm + R2 = 470 ohm is samen 940 ohm. Als je nou wilt weten wat de weerstandswaarde van de rechter afbeelding is, dan kun je dat doen door de waardes van R1 en R2 met elkaar te vermenigvuldigen en de uitkomst daarvan te delen door eerst R1 en R2 bij elkaar op te tellen. Bijvoorbeeld 470 ohm X 470 ohm = ohm gedeeld door 470 ohm ohm = 940 ohm en dat geeft als uitkomst 235 ohm. 18

19 Hoofdstuk 11 Weerstand, Stroom en Spanning Wat zijn eigenlijk de verschillen tussen weerstand, stroom en spanning. Dit zullen wij aan de hand van een voorbeeld uitleggen. Denk nou eens even aan je waterleiding in huis. Als je de kraan een klein beetje opendraait, dan komt er water uit, maar dan een heel klein straaltje. Dat komt dus doordat je de kraan een klein beetje hebt opengedraaid, terwijl er veel meer water door kan en dat noemen ze in de elektronicawereld weerstand. Het is dus duidelijk, als je de kraan verder opendraait, dan stroomt er een grote hardere straal water met minder weerstand, omdat nu de druk groter is. Dit wordt spanning genoemd. Wanneer spreek je nu over stroom? Als je bijvoorbeeld een lampje op een batterij aansluit, dan gaat er stroom lopen door het lampje. In dat geval spreken we over stroom en niet over spanning. In de elektronicawereld kom je de volgende begrippen (letters) vaak tegen en zijn erg handig om te onthouden. Zeker als je onze club iedere week bezoekt. U = de spanning uitgedrukt in Volt I = de stroom uitgedrukt in Ampère R = de weerstand uitgedrukt in Ohm 19

20 Hoofdstuk 12 De Wet van Ohm Je hebt als het goed is al geleerd wat dat is. Daarin heb je kunnen lezen dat elk begrip een eigen letter heeft. Als je de waarde van een weerstand wilt berekenen of je wilt berekenen hoeveel volt ergens op staat, dan is daar een handige formule voor, namelijk: U= I x R Aan de hand van een voorbeeld kun je zien hoe je deze formule kunt gebruiken. Op de volgende pagina zie je een tekening waar deze formule kunt gebruiken. Je ziet een voedingsspanning, een weerstand en een multimeter. Zoals je ziet staat er bij de voeding 9Volt en je ziet dat de multimeter op Ampère staat ingesteld en het display 0,020 A aangeeft, ook wel 20 ma (milliampère). De waarde van de weerstand is niet bekend. 20

21 Gelukkig is er een handig trucje om snel de waarde van de weerstand te berekenen. Als 1 van de waardes U, I of R niet weet, dan kun je met de formule op de vorige pagina de ontbrekende waarde berekenen. U = 9 Volt en A = 0,020 A. Dat betekent R= 9 (U) : 0,02 (A) = 405 Ohm. 21

22 Slotwoord Hopelijk heb je genoten van alle leerzame onderwerpen die aanbod zijn geweest. Wie weet kun je de opgedane kennis ooit eens toepassen tijdens 1 van onze clubavonden of thuis. Veel plezier en bedankt! Namens Stichting Club van Draadje Auteur: Martin Jacobs Datum 1 e druk: Datum 2 e druk: