Поговорим немного о теории: что такое электрический ток, напряжение, сопротивление и прочие подобные вещи. Немного необходимой теоретической информации для успешного понимания всех остальных уроков по Ардуино.

Электричество/Power

Электричество питает элементы схемы, оно определяется такими параметрами как «напряжение» и «ток». Напряжение и ток бывают постоянными (DC) и переменными (AC).

Постоянные напряжение и ток мало изменяются во времени. Источниками постоянного тока и напряжения являются, например, батарейки и аккумуляторы. Переменные напряжение и ток меняются во времени с определенной периодичностью. Обычно график изменения выглядит как синусоида. Переменное напряжение и ток удобно использовать для передачи электричества на большие расстояния. В каждом доме есть розетка с переменным напряжением 220 В.

Обычно во всех домашних электронных устройствах используются постоянные ток/напряжение, после его преобразования из переменных тока/напряжения.

Батарейки и аккумуляторы изображаются на схемах следующими символами:

Положительные и отрицательные полюса источника питания не следует соединять вместе. Такой режим работы называется «коротким замыканием» и характеризуется большим током, который может быстро нагреть батарею и вывести её из строя.

Напряжение/Voltage

Напряжение измеряется в вольтах (В или V) и обозначается символом «U». Примеры обозначений:

1 В = 1000 мВ (милливольт), 1 мВ = 1000 мкВ (микровольт), 1 кВ (киловольт) = 1000 В

Напряжение величина относительная. Например, возьмем «пальчиковую» батарею 1,5 В. На ней «+» означает +1,5 В относительно стороны «-». Соответственно,  условно принято что «-» — это 0 В. А можно сделать наоборот, взяв за начало отсчета сторону «+», тогда сторона «-» будет иметь напряжение -1,5 В.

Когда две батареи соединяются последовательно друг за другом, то их напряжение складывается.

В практических схемах обычно указывают отрицательное напряжение, как опорное (0 В), которое называется «земля» (GND). Положительное обычно обозначают «VCC». Положительные и отрицательные выводы источника питания обычно обозначают следующими символами:

Ток/Current

Ток измеряется в амперах (A) обозначается символом «I». Например:

1 A = 1000 мА (миллиампер), 1 мА = 1000 мкА (микроампер)

Для протекания тока необходимо, чтобы электрическая цепь была замкнута. На рисунке видно два варианта цепи. В первом случае цепь замкнута и через резистор течет ток, а во втором случае тока в цепи нет.

Резистор/Resistor

Сопротивление измеряется в Ом (Ω) и на схемах обозначается как «R». Примеры:

1 кОм = 1000 Ом, 1 MОм = 1000 кОм

Резистор представляет собой компонент, который ограничивает ток в электрической цепи. Ниже на рисунке показаны условные обозначения резисторов на схеме.

Цветные кольца на резисторе кодируют его номинал (величину сопротивления).

Напряжение, ток и сопротивление можно связать между собой формулой:

I = U / R

Давайте найдем ток, который потечет через резистор на рисунке ниже:

 

5 В / 10 kΩ = 0,0005 A = 0,5 мA (миллиампер)

 

Предыдущий урок | В начало | Следующий урок