1.1 – Elektronik åk8

Instuderingsfrågor

När du har läst det här avsnittet skall du:

  • Kunna till vad Automatik är
  • Kunna till vad elektronik används till
  • Kunna till olika elektronikkomponenter
  • Kunna bygga en teknikisk konstruktion efter beskrivning som utnyttjar el-komponenter.
  • Kunna följande ord och begrepp: resistor, potentiometer, termistor, fotoresistor, lysdiod, kondensator, kopplingsschema, kretskort

Små strömmar och små komponenter Vid användning av elektriska produkter är det alltid strömmar som flyter. Det betyder att en rörelse eller flöde av elektriskt laddade partiklar, är i rörelse i komponenterna. Det visar sig i att ex. en lampa lyser, en motor snurrar, Tv eller dator är igång. Vissa komponenter är mycket små och drar mycket lite ström.

Det är detta som är delområdet elektronik. De små komponenterna och de låga strömstyrkorna gör att det går att få plats med mycket på en liten yta. Det går att bygga komplicerade produkter, som t ex ett bankomatkort, på några kvadratmillimeter.

Automatik I en brödrost kan t ex elektroniken avgöra när brödet är lagom rostat, och slå av den starka strömmen till själva rostningen. I en matberedare eller borrmaskin kan elektroniken styra hastigheten. I en bilmotor kan elektroniken t ex styra tändning och bränsleinsprutning. Trafikljus, rulltrappor, hissdörrar, telefonkort, att navigera fartyg och flygplan och mycket annat sköts mer eller mindre automatiskt med hjälp av elektronik.[1] http://www.peros.se/Elektronik/vadarelektronik.html

Användningen av elektronik är främst inom två områden: Kommunikation och styrning.

  • Med kommunikation menas t ex datorer, radio, TV och telefon.
  • Med styrning menas att någon händelse sätter igång och styr en annan händelse. Om ett fönster krossas, går ett larm. När ett tåg kommer, går bommarna ner. När det blir för varmt, går en fläkt igång. Om bromsarna på bilen går sönder, tänds en varningslampa.

Moderna elektroniska apparater är i jämförelse med äldre elektriska och mekaniska

  • Driftsäkrare, eftersom det är färre rörliga delar i elektronikkomponenterna.
  • Energisnålare, eftersom de drar mycket mindre ström.
  • Mindre, eftersom elektronikkomponenterna tar mycket mindre plats genom att man använder andra material och tillverkningsprocesser.
  • Mer hållbara, eftersom komponenterna är inte så ömtåliga för skakningar och temperaturändringar och tillverkade i andra material.
  • Billigare, eftersom komponenterna är lätta att tillverkas automatiskt i stora serier.

Komponenter

  • Resistor minskar strömmen. Enheten för resistor är ohm, som förkortas ohm. 1000 ohm = 1 kohm (kiloohm). Genom färgringarna kan man läsa hur stor resistansen är. I tabellen finns varje färg med en värdesiffra som läses enligt nedre bilden.

Det går även att mäta resistansen med en mätare. Ett annat ord för resistor är motstånd. Resistorer används i varje elektronikkoppling. Syftet<är</strong> <strong>att anpassa spänning och ström till olika komponenter. Olika typer av resistorer (Potentiometer, termistor och fotoresistor). http://www.peros.se/Elektronik/vadarelektronik.html

  • Potentiometer ändrar resistansen (motståndet) genom att mekaniskt vrida på en ratt.  De två yttersta benen motsvarar de yttre benen på schemasymbolen och det tredje benet är pilen på symbolen. Reglerbara resistorer kallas ofta reglerbart motstånd. Syftet är att kunna ändra resistansen efter ett vist behov ex. höjning av ljudvolymen, ändra lampans ljusstyrka.
  • Termistorn ändrar resistansen (motståndet) när temperaturen ändras.Det finns de som ökar resistansen vid ökad temperatur, och det finns de som minskar resistansen vid ökad temperatur. Syftet och användningen är termostat eller temperaturmätare.
  • Fotoresistorn ändrar resistansen (motståndet) när ljuset ändras. Det finns de som ökar resistansen vid ökad ljusstyrka, och det finns de som minskar resistansen vid ökad ljusstyrka. De kan ex.  användas som givare för när lampor skall tändas eller släckas.

  • Dioden släpper bara igenom ström åt bara ena hållet. Triangeln i symbolen är en pil som anger den riktning som strömmen släpps igenom. Strecket på dioden anger minussidan. Syftet ex. används för att styra vilket håll strömmen skall gå i en krets.
  • Lysdioden fungerar som en vanlig diod, dessutom lyser den. Lysdioder är mycket mer energisnåla än lampor. Lysdioder används som markeringar på radio- och TV-apparater, mobiltelefoner, kameror, skyltar, trafiksignaler och börjar bli vanligt på det vi kallar glödlampor. Lysdioder finns i flera färger och du kan ha de som ändrar färg efter temperatur eller angivelse. De betecknas ofta LED = Light Emmittant Diode. Det långa benet är plus.
  • Kondensatorer kan laddas upp, men med mycket mindre laddning än t ex ett batteri. En kondensators laddningsförmåga (kapacitans) mäts i Farad, F. Det innebär bl. a att den måste vändas åt rätt håll. En kondensator består av två plattor som är isolerade från varandra. De kan laddas upp utan att elektroner hoppar från den ena till den andra plattan. Eftersom avståndet mellan plattorna oftast är litet, är luft inte lämpligt som isolator. I stället använder man t ex plast eller keramik.

  • Transistorn räknas som en av största uppfinningarna någonsin. De är grunden för datorer och en mängd andra produkter. De finns överallt där det finns elektronik: Radio, TV, telefon, navigeringssystem, kodlås, betalkort, leksaker, larm osv. En transistor kan se ut på olika sätt, alla har tre ben. De kallas e (emitter), b (bas) och k (kollektor). Transistorn leder ström mellan kollektor och emitter, men bara om det kommer in en liten ström på basen. Därför kan transistorn användas som strömbrytare. Den kan slå till och från upp till 100 miljoner gånger på en sekund. Sådan kapacitet behövs t ex i dagens datorer. Transistorn kan också användas som förstärkare. En liten strömförändring i basen blir en stor strömförändring i kollektorn.

  • C-kretsar, integrerade kretsar, är liksom transistorn en av förra århundradets största uppfinningar. Den uppfanns i början på 1960-talet. Den består av transistorer, dioder, motstånd och andra komponenter som är hopbyggda redan på fabriken. Kretsarna kan göras mycket små. Från början lyckades man bygga in något tiotal transistorer och andra komponenter i en IC-krets eller chip. Sedan har antalet ökat hela tiden. På 80-talet passerades gränsen en miljon. Nu har 100 miljoner passerats. En IC-krets kan innehålla en hel dator, en förstärkare, radio eller annat hel- eller halvfabrikat. Vissa yttre komponenter måste oftast anslutas. Man måste kanske kunna reglera något eller visa något på en display eller något ska höras eller matas in. Antal anslutningsben varierar från några stycken till några tiotal. IC-kretsar som kan programmeras kallas processorer.

Se filmen om hur du löder: Lödning

http://www.peros.se/Elektronik/vadarelektronik.html

http://www.peros.se/Elektronik/komponenter.html

http://www.kjell.com

Detta är en överkurs för er som är intresserade, ej på prov

Fler och mindre transistorer. Antalet transistorer ligger till grund för processorns prestanda. Gordon Moore, en av ­Intels grundare, observerade 1965 att antalet transistorer i en processor hade ­fördubblats var 24:e månad. Han menade att den snabba utvecklingen skulle fortsätta i samma takt. Påståendet håller än idag och kallas Moores lag.

Detta är en överkurs för er som är intresserade, ej på prov

Ett av de största framstegen i processorvärlden är att transistorn har minskat radikalt i storlek. På sjuttiotalet tillverkades processorer med transistorer av storleken 10 mikrometer (0,01 mm). Idag är det 22 nanometerstransistorer (0,000022 mm) som används i de senaste Intel-processorerna. Jämför det med ett hårstrå som är 90000 nm brett, eller en bakterie som är 2000 nm. En kiselatom är 0,24 nm stor1. Intel tar steget ned till 14 nm i samband med släppet av Broadwell-processorerna i slutet av 2014 eller början av 2015.http://www.kjell.com/fraga-kjell/hur-funkar-det/dator/processorn-(cpu)/processorns-egenskaper

Detta är en överkurs för er som är intresserade, ej på prov

Intel Core i7-3770K – Ivy Bridge blir världens första krets baserad på en 22 nanometersteknik, och som det ser ut idag kommer Intel ha ett fortsatt försprång de kommande åren. Med den nya tillverkningstekniken så har Intel ökat antalet transistorer från Sandy Bridge med ungefär 40 procent, samtidigt som man krympt kretsytan till endast 160 mm², från 216 mm². http://www.nordichardware.se/Processor-Recensioner/intel-core-i7-3770k-ivy-bridge-och-3d-transistorn-aer-haer/14-miljarder-transistorer-pa-endast-160mm%C2%B2.html

Lämna ett svar

E-postadressen publiceras inte. Obligatoriska fält är märkta *