Elektrické obvody: základy a schematické značky
Elektrický obvod je súhrn všetkých prvkov (súčiastok) tvoriacich uzavretú cestu pre elektrický prúd. Je to vodivé spojenie rôznych prvkov, napríklad, spínačov, rezistorov, žiaroviek atď. Prvky sú usporiadané v jednoduchých alebo zložitých kombináciách a sú pripojené na elektrický zdroj. Elektrické obvody sú všade kam sa pozriete: v stenách vášho domu, vo vašom počítači a mobile, v kuchynských spotrebičoch - jednoducho vo všetkých zariadeniach, ktoré potrebujú elektrinu.
Schéma elektrického obvodu
Keď k vám príde elektrikár alebo opravár opraviť nejaké elektrické zariadenie, potrebuje vedieť, kde je v ňom čo a ako zapojené. Na to mu slúži schéma, kde je celý obvod zaznamenaný. Do schémy zaznamenávame zapojenie všetkých prvkov (súčiastok) pomocou schematických značiek. Nasledujúca tabuľka obsahuje prehľad najdôležitejších schematických značiek (kurzívou sú zaznamenané súčiastky, o ktorých sa na základnej škole neučí):
Schematická značka | Názov prvku (súčiastky) | Niečo o súčiastke |
---|---|---|
vodič | Vedie elektrický prúd. | |
uzol | Miesto, kde sa stýkajú aspoň 3 vodiče. Prúd sa v uzle rozdeľuje (rozvetvuje) do jednotlivých vetiev. | |
|
spínač ON-OFF | Jeho prestavením môžeme obvod pripojiť k zdroju alebo odpojiť od zdroja. Na prvom obrázku je zobrazený otvorený spínač (obvod je odpojený od zdroja) a na druhom uzavretý spínač (obvod je pripojený k zdroju). |
spínač ON-ON | Jeho prestavením môžeme zmeniť zapojenie v obvode a to tak, že ním časť obvodu pripojíme a časť odpojíme. Tento spínač umožňuje len 2 situácie, existujú však aj spínače, ktoré umožňujú aj viac situácií, pričom jedna z nich môže byť aj úplné odpojenie. | |
uzemnenie | Odvedie prúd do zeme. Je to kvôli bezpečnosti alebo iným funkčným účelom. | |
anténa | Prijíma alebo vysiela elektromagnetické (najmä rádiové) vlny. Je to sústava vodičov, pomocou ktorej sa mení energia elektromagnetického žiarenia na prúd s vysokou frekvenciou (prijímacia anténa) alebo naopak (vysielacia anténa). | |
elektrický zdroj (zdroj napätia) | Vytvára medzi svojimi koncami (pólmi) elektrické napätie, aby obvodom mohol tiecť prúd. | |
zdroj striedavého napätia | Elektrický zdroj, ktorý vytvára striedavé napätie, aby mohol obvodom tiecť striedavý prúd. Tento konkrétne vytvára napätie 220V a frekvencia striedavého prúdu je 50Hz. | |
zdroj jednosmerného napätia | Elektrický zdroj, ktorý vytvára jednosmerné napätie, aby obvodom mohol tiecť jednosmerný prúd. | |
monočlánok | Chemický zdroj jednosmerného napätia, ktorý sa skladá z jednej jedinej nádobky, v ktorej prebieha chemická rekcia, ktorá vytvára elektrický prúd. Klasická ,,tužková baterka" je monočlánkom. | |
batéria | Chemický zdroj jednosmerného napätia skladajúci sa z viacerých monočlánkov zapojených sériovo (za sebou). Táto konkrétne obsahuje 3 monočlánky. | |
kondenzátor | Dokáže v sebe udržať náboj. Čiže sa dokáže nabiť až do svojej maximálnej hodnoty napätia (počas nabíjania prúd netečie ďalej) a potom svoj náboj vypustiť ďalej do obvodu - vybiť sa. | |
ampérmeter | Meria veľkosť elektrického prúdu. Musí byť zapojený sériovo. | |
voltmeter | Meria veľkosť elektrického napätia. Musí byť zapojený paralelne. | |
rezistor | Súčiastka s konštantným odporom. Schematickou značkou rezistora sa často nahrádza akákoľvek súčiastka, ktorá nemá vlastnú schematickú značku (napríklad spotrebiče ako práčka, žehlička atď.) | |
reostat/potenciometer | Súčiastka s nastaviteľným odporom. Reostat má zapojené dva vývody, potenciometer môže aj tri. | |
termistor | Súčiastka, ktorej odpor sa výrazne mení s teplotou (väčšinou po zvýšení teploty odpor prudko klesne). Skladá sa z polovodiča. | |
fotorezistor | Súčiastka, ktorej odpor sa výrazne mení s osvetlením. Skladá sa z polovodiča. | |
žiarovka | Premieňa elektrickú energiu na svetlo pomocou zohriatia svojho vlákna na vysokú teplotu. | |
cievka | Vytvára pomocou elektrického prúdu magnetické pole (premieňa elektrickú energiu na magnetickú). Správa sa ako klasický tyčový magnet. | |
dióda | Vedie prúd len jedným smerom. | |
svetelná dióda (LED) | Vedie prúd len jedným smerom, a zároveň emituje svetlo (premieňa elektrickú energiu na svetlo). Jej označenie LED je z anglického ,,light emiting diode". | |
|
tranzistor | Skladá sa z troch častí: báza (B), emitor (E) a kolektor (C). Aj veľmi malé napätie na báze vyvoláva prúd, ktorý je príčinou omnoho väčšieho prúdu v kolektrovom obvode (obvode, v ktorom sú zapojené emitor aj kolektot). Poznáme 2 typy tranzistorov NPN (schematická značka na hornom obrázku) a PNP (shcematická značka na dolnom obrázku). |