Wat zijn de basis elektronische componenten
Er zijn 13 basis elektronische componenten en veel daarvan hebben subcategorieën. In dit artikel behandelen we de dertien. Aanvankelijk worden elektronische componenten onderverdeeld in twee categorieën - passief en actief. Zoals Wikipedia uitlegt, “een elektronisch component is elk basis discreet apparaat of fysieke entiteit in een elektronisch systeem wordt gebruikt om elektronen of hun bijbehorende velden te beïnvloeden”.
De 13 soorten componenten zijn:
-
Schakelaars
-
Weerstanden
-
Condensatoren
-
Transistors
-
Diodes
-
Inductoren
-
Relais
-
Batterijen
-
Stroomonderbrekers
-
Motoren
-
Zekeringen
-
Transformatoren
-
Geïntegreerde schakelingen
Schakelaars zetten elektronische stromen aan en uit of leiden stromen door andere schakelingen - met variaties zoals tuimelschakelaars, drukknoppen, tuimel- en de verschillende pool- en standopties - er zijn heel veel schakelaars. Er zijn twee varianten - mechanisch en elektrisch - en beide kunnen worden gebruikt in constructies van elektronische componenten. Schakelaars hebben 2 belangrijke classificaties - spanning, die de hoogste spanning beoordeelt die kan lopen voordat kortsluitingen en overslagen optreden, en vermogen, dat het maximale vermogen instelt dat een component tijdens gebruik kan verwerken - dit wordt meestal gemeten in Volt Ampère (VA) of Watt.
Weerstanden regelen de spanning in een schakeling, die wordt gemeten in Ohm, en de waarde van de weerstand kan worden bepaald aan de hand van de gekleurde strepen rond de weerstand. Er zijn talloze soorten weerstanden, waaronder draadgewonden, oppervlaktemontage, variabele, metaal-, dikke- en dunnefilmweerstanden. Zoals Wikipedia uitlegt, “een weerstand is een passief elektrisch component met twee aansluitingen dat elektrische weerstand implementeert als schakelelement. In elektronische schakelingen worden weerstanden gebruikt om de stroom te verminderen, signaalniveaus aan te passen, spanningen te verdelen, actieve elementen te biasen en transmissielijnen af te sluiten, naast andere toepassingen”.
Condensatoren slaan elektriciteit op die kan worden gebruikt als de spanning in een schakeling daalt. Condensatoren werden ook condensors genoemd. In tegenstelling tot weerstanden verspillen condensatoren geen grote hoeveelheden energie en zou een ideale condensator er geen verliezen. De Leidse flessen waren vroege condensatoren - deze werden in 1746 gemaakt. Elke condensator heeft 2 geleiders die worden gescheiden door een niet-geleidend gebied. Ze kunnen worden opgeladen en ontladen en worden gemeten in farad - (F) en de varianten pico (pF) en nano (nF).
De eerste transistors werden in 1947 uitgevonden bij Bell Labs en leverden John Bardeen en Walter Brattain in 1956 de Nobelprijs voor Natuurkunde op. Drie jaar later werd de MOSFET (metal–oxide–semiconductor field-effect transistor) ook uitgevonden bij Bell Labs door Mohamed Atalla en Dawon Kahng. De MOSFET is de meest gebruikte transistor van vandaag en is de basisbouwsteen van de moderne elektronica geworden. Interessant is dat het woord transistor een samentrekking is van transresistance. Het component verving de kathodebuis (vacuümbuizen) in de meeste gevallen, omdat het kleiner en hittebestendiger was en minder vermogen nodig had.
Diodes leiden elektriciteit en laten deze in één richting stromen, terwijl ze de stroom in de andere richting blokkeren. Ze hebben een hoge weerstand in één richting (die welke wordt geblokkeerd) en een lage weerstand in de andere. Deze richtingen worden aangeduid als voorwaarts (voor de lage of nul-weerstand) en achterwaarts voor de blokkerende richting (of met hoge weerstand). Vroege diodes waren vacuümbuisapparaten en hebben zich ontwikkeld tot een verscheidenheid aan diodes, afhankelijk van het gebruik waarvoor ze nodig waren. Thermische, halfgeleider-, kristal-, avalanche-, laser- en de bekende LED (light emitting diode) zijn slechts enkele soorten diodes.
Inductoren slaan energie op wanneer een elektrische lading door een magnetisch veld stroomt. Het zijn elektronische componenten met twee aansluitingen. Zoals beschreven in de wet van Faraday over inductie zal elke verandering in de magnetische omgeving van een draadspoel een spanning (emk) laten "induceren" in de spoel. Vaker gebruikt in AC-apparatuur en radio's - daar laten ze DC-stroom door en blokkeren ze AC-stroom.
Relais zijn elektrisch bediende schakelaars die oorspronkelijk werden gebruikt in het telegraafsysteem. Gezien het aan-uit-karakter van relais, werden ze aangepast voor de vroege computerindustrie, en ook voor de telefonie. Ze werden gebruikt voor logische bewerkingen in computers, omdat ze in essentie werken volgens een 1-en-0-methode. “Een eenvoudig elektromagnetisch relais bestaat uit een draadspoel gewikkeld om een zachte ijzeren kern (een solenoïde), een ijzeren juk dat een pad met lage reluctantie biedt voor magnetische flux, een beweegbaar ijzeren ankertje en een of meer sets contacten,” meldt Wikipedia.
Batterijen slaan elektriciteit op en geven deze af - de oplaadbare kunnen dat meer dan één keer doen. Batterijen zijn er in verschillende maten en gebruiken verschillende metalen, van zink tot zilveroxide en lithium. Ze zijn ook behoorlijk veelzijdig - er zijn batterijen gebruikt op de maan en op de bodem van de oceaan.
Stroomonderbrekers, zoals de naam al aangeeft, worden gebruikt om circuits te onderbreken. In essentie functioneren stroomonderbrekers als schakelaars die de stroom van elektrische stroom regelen. Deze bescherming van het elektrische circuit tegenThomas Edison patenteerde in 1890 een zekering als onderdeel van zijn elektrische distributiesysteem overbelasting van de stroom of kortsluiting verschilt van een zekering, die maar één keer kan worden gebruikt. Onderbrekers kunnen worden gereset en hebben daardoor een veel langere levensduur en verlagen de kosten. Thomas Edison was betrokken bij de vroege stroomonderbrekers. “Stroomonderbrekers worden zowel beoordeeld op de normale stroom die ze naar verwachting kunnen dragen, als op de maximale kortsluitstroom die ze veilig kunnen onderbreken. Dit laatste cijfer is de ampère-onderbrekingscapaciteit (AIC) van de onderbreker.”
Motoren zetten elektrische energie om in mechanische energie (andere soorten motoren zetten andere vormen van energie om). Het proces omvat de interactie van magnetische velden en stroomvoerende geleiders, en werd voor het eerst in kaart gebracht in 1821 en werd gedurende de 19e eeuw verder gebouwd. Hoe efficiënter het proces, hoe minder kilowatt er nodig is om ze te laten draaien.
Zekeringen dienen om elektrische circuits te beschermen tegen overbelasting en zijn metalen draden of strips voor eenmalig gebruik. Ze zijn gemaakt van metalen zoals zilver, koper, zink en aluminium met een voorspelbare weerstand. Gebruikt in plaats van stroomonderbrekers, zijn zekeringen de oudste van de twee en werden ontwikkeld om de vroege telegraafindustrie te beschermen tegen blikseminslag. Thomas Edison patenteerde in 1890 een zekering als onderdeel van zijn elektrische distributiesysteem.
Transformatoren brengen elektrische energie over van het ene elektrische circuit naar een ander (en zelfs naar meerdere circuits). Elektromagnetische inductie werd ontwikkeld door Faraday en anderen. De inductiespoel was de eerste in massa geproduceerde transformator, gebouwd in Ierland in 1836, vijf jaar nadat Faraday EMK en inductie had beschreven. Het ZBD-team, bestaande uit Károly Zipernowsky, Ottó Bláthy en Miksa Déri bij de Ganz Works in Hongarije, revolutioneerde transformatoren door de eerste omsloten unit te bouwen.
Geïntegreerde schakelingen of microchips zijn sets van elektrische circuits op een klein stukje halfgeleidermateriaal. De zeer kleine omvang en het vermogen tot “massaproductie, betrouwbaarheid en een bouwsteenbenadering van het schakelontwerp hebben gezorgd voor de snelle adoptie van gestandaardiseerde ICs in plaats van ontwerpen met discrete transistors. ICs worden nu in vrijwel alle elektronische apparatuur gebruikt en hebben de wereld van de elektronica gerevolutioneerd. Computers, mobiele telefoons en andere digitale huishoudelijke apparaten zijn nu onlosmakelijke onderdelen van de structuur van moderne samenlevingen, mogelijk gemaakt door de kleine omvang en lage kosten van ICs”.
Er zijn twee basistypen geïntegreerde schakelingen, analoog en digitaal. Analoge ICs zijn geïntegreerde schakelingen die werken in het analoge domein (versterkers, spanningsregelaars, enz.). Digitale ICs omvatten logische poorten, microcontrollers en microprocessors.
Microcontrollers zijn kleine computers op een metaal-oxide-halfgeleider geïntegreerde-schakelingchip en worden gebruikt in apparaten op afstand zoals medische apparatuur, afstandsbedieningen, huishoudelijke apparaten en andere inbedbare apparaten. In verband met de transistor zijn microcontrollers een ander elektronisch component dat onder de wet van Moore valt. Voor het eerst gemaakt in de vroege jaren 70, worden MOS-transistors (zoals microcontrollers ook worden genoemd) gebruikt voor een breed scala aan producten. Maar het vermogen om de MCU's voor te programmeren stelt de productie in staat de kosten te verlagen, doordat ze in massa kunnen worden gemaakt.
Online Components heeft de meeste van de hierboven genoemde componenten op voorraad - gebruik de links in het artikel of zoek via het zoekvak boven aan de pagina.