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Manuale di elettronica

Sezione dedicata a chi, competente nel campo informatico, ha carenze nel campo dell’Elettronica.

Voltaggio o Potenziale Elettrico

gen_ten

E’ la differenza tra il potenziale elettrico di due punti dello spazio, si misura in Volt (V).
Il voltaggio in un circuito elettrico è generato da un alimentatore(pila, generatore, dinamo, usb…).
L’alimentatore ha un polo positivo(+) e uno di massa(GND), a volte può essere presente anche un polo negativo(-).
I circuiti elettronici sono alimentati solitamente a basse tensioni, da 1V a 5V, i più comuni sono 3,3V e 5V.

Corrente elettrica

gen_cor

E’ la quantità di carica elettrica che attraversa una determinata superficie nell’unità di tempo, si misura in Ampere (A).
La corrente elettrica può essere continua(DC), o alternata(AC).

Potenza

E’  il lavoro elettrico svolto su una carica elettrica da un campo elettrico in un’unità di tempo, si misura in Watt (W).

p(t)=v(t)i(t)        p(t)=Ri\textsuperscript{2}(t)        p(t)=\frac{v\textsuperscript{2}(t)}{R}

Componente elettronico

E’ un dispositivo atto a regolare il passaggio di corrente elettrica attraverso di esso e/o il valore di tensione elettrica ai suoi capi.
Possono avere due modalità di montaggio:

  • a montaggio non superficiale, cioè con pin distanziati a passo 2,54 mm
  • a montaggio superficiale o SMD ( sourfacing mounted device), cioè con pin distanziati a passo 1,27mm

Pin

Contatto per circuiti elettronici, agli estremi di un componente elettronico.

Basetta

E’ la superfice atta a contenere circuiti realizzati con componenti elettronici e i loro collegamenti.
Comunemente sono di tre tipi:

  • Breadboard o sperimentale, basetta che contiene già collegamenti interni a file e colonne, utile per montare prototipi senza necessità di saldature, passo 2,54mm
    bradboard
  • Millefori, basetta preforata con piazzole in rame, utile per montaggio di componenti con saldature, passo 2,54mm
    Millefori
  • PCB o circuiti stampati, basetta con collegamenti stampati tramite processi chimici, utile per montaggio di progetti definitivi per occupare il minor spazio disponibile, passo 1,27mm
    PCB

Resistore

Resistenza

Componente elettrico che si oppone al passaggio della corrente elettrica tramite una determinata resistenza, si misura in Ohm (Ω).

R=\frac{v(t)}{i(t)}        i(t)=\frac{v(t)}{R}        v(t)=Ri(t)

Quando due resistenze sono in serie la loro resistenza equivalente è R_e=R_1 + R_2...
Resistenza_serie
Quando due resistenze sono in parallelo la loro resistenza equivalente è R_e=\frac{R_1R_2... }{R_1 + R_2... }
Resistenza_parallelo

  • Trimmer o Potenziometro: Resistenza variabile in base alla posizione di un cursore (rotativo o di movimento lineare), ha 3 pin.
    Utilizzato spesso come partitore di tensione.
    Trimmer

Condensatore

cond_noPo

Componente elettrico che immagazzina energia in un campo elettrostatico, si misura in Culomb (Q).

v(t)=\frac{q(t)}{C}      v(t)=C\frac{dv(t)}{dt}

Quando due condensatori sono in serie la loro capacità equivalente è C_e=\frac{C_1C_2... }{C_1 + C_2... }
cond_serie
Quando due condensatori sono in parallelo la loro capacità equivalente è C_e=C_1 + C_2...
cond_parallelo

Ne esistono di due tipi, in base alla loro polarizzazione:

  • non elettrolitici, cioè senza polarizzazione
    cond_noPo
  • elettrolitici, cioè con polarizzazione
    cond_Po

Induttanza

induttanza

Componente elettrico che genera un campo magnetico al passaggio di corrente elettrica., si misura in Lenz (L).

Quando due induttanze sono in serie la loro induttanza equivalente è L_e=L_1 + L_2...
induttanza_serie
Quando due induttanze sono in parallelo la loro induttanza equivalente è \frac{1}{L_e }=\frac{1}{L_1 }+\frac{1}{L_1 }...
induttanza_parallelo

v(t)=L\frac{di(t)}{dt}        di(t)=L\frac{v(t)}{dt}

Diodo

diodo

Componenti in grado di far passare corrente solo in un senso, dal pin anodo(A) al pin catodo(K).
Assorbe in media 0,6V per funzionare.
Ecco alcune tipologie:

  • Led: Particolare tipologia di diodi, emettono luce del colore del contenitore.
    Assorbe in media tensioni maggiori di un diodo normale per poter funzionare.
    led
  • Led RGB: Particolare tipologia di led, ha 4 pin anzichè 2 per comandare l’intensità di 3 singoli luci colorate(rosso, verde, blu), in modo da ottenere diverse combinazioni di colori.
  • Schottky: diodo con una soglia di 0,35V anzichè 0,6V
  • Zener: diodo con un particolare comportamento quando polarizzato inversamente, presenta infatti una tensione di breakdown, al di sotto della quale si comporta come un generatore di tensione costante, altrimenti si comporta come un interruttore aperto.

Sensore

Componente elettrico in grado di trasformare fenomeni fisici in fenomeni elettrici.
Ne esistono molte tipologie, in base al fenomeno fisico da trasformare:

  • Temperatura
  • Luce
  • Pressione
  • Rotazione
  • Movimento
  • Accellerazione
  • Infrarossi
  • Sonoro

Attuatore

Componente elettrico in grado di trasformare fenomeni elettrici in fenomeni fisici.
Ne esistono molte tipologie, in base al fenomeno fisico da trasformare:

  • Temperatura
  • Luce
  • Pressione
  • Rotazione
  • Movimento
  • Accellerazione
  • Infrarossi
  • Sonoro

Pulsanti

pulsante

Attuatori in grando di chiudere o aprire parte di un circuito(ON – OFF), in base alla loro pressione.
Possono essere normalmente aperti(Premuto=ON – Non Premuto=OFF) o normalmente chiusi(Premuto=OFF – Non Premuto=ON).

Spesso i pulsanti hanno un’intervallo indeterminato tra l’apertura e la chiusura, questo fenomeno si chiama rimbalzo, in quanto è un continuo rimbalzo tra ON e OFF, esistono particolari metodi hardware e software per eliminare questo problema.

Interruttori

interruttore

Attuatori in grando di chiudere o aprire parte di un circuito(ON – OFF), in base allo stato del loro commutatore.

Transistor

transistor

Attuatori in grando di chiudere o aprire parte di un circuito(ON – OFF), in base a determinate condizioni, utilizzato in circuiti a bassa potenza.

Relè

relè

Attuatori in grando di chiudere o aprire parte di un circuito(ON – OFF), in base a determinate condizioni, utilizzato in circuiti ad alta potenza.

Motore

motore

E’ un componente in grado di convertire energia elettrica in un campo magnetico che fa compiere una rotazione ad un perno centrale detto rotore.
Vengono utilizzati per ruotare o muovere degli oggetti.
Ne esistono di più tipi:

  • a corrente continua(DC), il perno si muove con velocità relativa alla tensione di alimentazione.
  • a corrente alternata(AC), il perno si muove con velocità relativa al duty cycle della PWM(onda quadra).
  • passo-passo, motori che si muovono con step di rotazione definiti, utili per compiere movimenti controllati.
  • senza spazzole o brushless, sono esenti da atrito meccanico.

Integrato

integrato

Componente elettrico che integra un circuito complesso, necessario consultare DataSheet(manuale tecnico) relativo per comprendere il funzionamento.

  • Microcontrollore: integrato programmabile

Dissipatore di Calore

Dispositivo in grado di dissipare il calore da un componente sottoposto ad elevate temperature.

 

 

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