Tutorial per elettricisti. Impara l'installazione elettrica

L'ingegneria elettrica è come lingua straniera. Alcuni lo padroneggiano già perfettamente da molto tempo, altri stanno appena iniziando a conoscerlo e per altri è ancora un obiettivo irraggiungibile, ma allettante. Perché molte persone vogliono esplorare questo misterioso mondo dell'elettricità? L'uomo lo conosce solo da circa 250 anni, ma oggi è difficile immaginare la vita senza elettricità. Per conoscere questo mondo, esistono i fondamenti teorici dell'ingegneria elettrica (TOE) per i manichini.

Prima conoscenza con l'elettricità

Alla fine del XVIII secolo, lo scienziato francese Charles Coulomb iniziò a studiare attivamente i fenomeni elettrici e magnetici delle sostanze. Fu lui a scoprire la legge della carica elettrica, che prese il suo nome: il coulomb.

Oggi è noto che qualsiasi sostanza è costituita da atomi ed elettroni che ruotano attorno ad essi in un orbitale. Tuttavia, in alcune sostanze, gli elettroni sono tenuti molto strettamente dagli atomi, mentre in altre questo legame è debole, il che consente agli elettroni di staccarsi liberamente da alcuni atomi e attaccarsi ad altri.

Per capire di cosa si tratta, puoi immaginare una grande città con un numero enorme di auto che si muovono senza regole. Queste macchine si muovono in modo caotico e non possono svolgere un lavoro utile. Fortunatamente gli elettroni non si rompono, ma rimbalzano l'uno sull'altro come palline. Per trarre vantaggio da questi piccoli lavoratori , devono essere soddisfatte tre condizioni:

1. Gli atomi di una sostanza devono cedere liberamente i loro elettroni.
2. È necessario applicare una forza a questa sostanza, che costringerà gli elettroni a muoversi in una direzione.
3. Il circuito lungo il quale si muovono le particelle cariche deve essere chiuso.

È l'osservanza di queste tre condizioni che è alla base dell'ingegneria elettrica per i principianti.

Tutti gli elementi sono costituiti da atomi. Gli atomi possono essere paragonati a sistema solare, solo che ogni sistema ha il proprio numero di orbite e ogni orbita può contenere diversi pianeti (elettroni). Più l'orbita è lontana dal nucleo, minore è l'attrazione che sperimentano gli elettroni in questa orbita.

L'attrazione non dipende dalla massa del nucleo, ma dalle diverse polarità del nucleo e degli elettroni. Se il nucleo ha una carica di +10 unità, anche gli elettroni devono avere complessivamente 10 unità, ma di carica negativa. Se un elettrone vola via dall'orbita esterna, l'energia totale degli elettroni sarà già di -9 unità. Un semplice esempio di addizione +10 + (-9) = +1. Si scopre che l'atomo ha una carica positiva.

Succede anche il contrario: il nucleo ha una forte attrazione e cattura un elettrone “estraneo”. Quindi un 11° elettrone “extra” appare nella sua orbita esterna. Stesso esempio +10 + (-11) = -1. In questo caso, l'atomo sarà caricato negativamente.

Se due materiali con cariche opposte vengono inseriti in un elettrolita e collegati ad essi tramite un conduttore, ad esempio una lampadina, la corrente scorrerà in un circuito chiuso e la lampadina si accenderà. Se il circuito viene interrotto, ad esempio tramite un interruttore, la lampadina si spegnerà.

La corrente elettrica si ottiene come segue. Quando uno dei materiali (elettrodo) viene esposto a un elettrolita, in esso appare un eccesso di elettroni e diventa carico negativamente. Il secondo elettrodo, al contrario, cede elettroni quando esposto all'elettrolita e si carica positivamente. Ciascun elettrodo è indicato rispettivamente con “+” (elettroni in eccesso) e “-” (mancanza di elettroni).

Sebbene gli elettroni abbiano una carica negativa, l'elettrodo è contrassegnato con “+”. Questa confusione si è verificata agli albori dell'ingegneria elettrica. A quel tempo, si credeva che il trasferimento di carica avvenisse tramite particelle positive. e per non rifarle hanno lasciato tutto com'è.

Nelle celle galvaniche corrente elettrica formatosi a seguito di una reazione chimica. La combinazione di più elementi è chiamata batteria; tale regola può essere trovata nell'ingegneria elettrica per i manichini. Se è possibile il processo inverso, quando l'energia chimica si accumula nell'elemento sotto l'influenza della corrente elettrica, tale elemento viene chiamato batteria.

La cella galvanica fu inventata da Alessandro Volta nel 1800. Utilizzò lastre di rame e zinco immerse in una soluzione salina. Questo è diventato un prototipo batterie moderne e batterie.

Tipi e caratteristiche della corrente

Dopo aver ricevuto la prima elettricità, è nata l'idea di trasmettere questa energia su una certa distanza, e qui sono sorte delle difficoltà. Si scopre che gli elettroni che passano attraverso un conduttore perdono parte della loro energia, e quanto più lungo è il conduttore, tanto maggiori sono queste perdite. Nel 1826 Georg Ohm stabilì una legge che traccia la relazione tra tensione, corrente e resistenza. Si legge come segue: U=RI. A parole risulta: la tensione è uguale alla corrente moltiplicata per la resistenza del conduttore.

Dall'equazione si può vedere che più lungo è il conduttore, che aumenta la resistenza, minore sarà la corrente e la tensione, quindi la potenza diminuirà. È impossibile eliminare la resistenza; per fare ciò è necessario abbassare la temperatura del conduttore allo zero assoluto, cosa possibile solo in condizioni di laboratorio. La corrente è necessaria per l'alimentazione, quindi non puoi nemmeno toccarla, resta solo da aumentare la tensione.

Per la fine del XIX secolo questo era un problema insormontabile. Dopotutto, a quel tempo non esistevano centrali elettriche che generassero corrente alternata, né trasformatori. Pertanto, ingegneri e scienziati hanno rivolto la loro attenzione alla radio, sebbene fosse molto diversa dal moderno wireless. Governo diversi paesi non ha visto i benefici di questi sviluppi e non ha sponsorizzato tali progetti.

Per poter trasformare la tensione, aumentarla o diminuirla, è necessaria la corrente alternata. Puoi vedere come funziona nel seguente esempio. Se il filo viene avvolto in una bobina e un magnete viene spostato rapidamente al suo interno, nella bobina si genererà una corrente alternata. Ciò può essere verificato collegando alle estremità della bobina un voltmetro con un segno di zero al centro. La freccia del dispositivo devierà a sinistra e a destra, questo indicherà che gli elettroni si muovono in una direzione, poi nell'altra.

Questo metodo per generare elettricità è chiamato induzione magnetica. Viene utilizzato, ad esempio, nei generatori e nei trasformatori, ricevendo e modificando la corrente. Secondo la sua forma la corrente alternata può essere:

• sinusoidale;
• impulsivo;
• raddrizzato.

Tipi di conduttori

La prima cosa che influenza la corrente elettrica è la conduttività del materiale. Questa conduttività materiali diversi diverso. Convenzionalmente, tutte le sostanze possono essere suddivise in tre tipi:

• conduttore;
• semiconduttore;
• dielettrico.

Un conduttore può essere qualsiasi sostanza che lascia passare liberamente la corrente elettrica attraverso se stessa. Questi includono materiali duri come metallo o semimetallo (grafite). Liquido: mercurio, metalli fusi, elettroliti. Ciò include anche i gas ionizzati.

Sulla base di questo, i conduttori si dividono in due tipi di conduttività:

• elettronico;
• ionico.

La conduttività elettronica comprende tutti i materiali e le sostanze che utilizzano gli elettroni per creare una corrente elettrica. Questi elementi includono metalli e semimetalli. Anche il carbonio conduce bene la corrente.

Nella conduzione ionica, questo ruolo è svolto da una particella che ha una carica positiva o negativa. Uno ione è una particella con un elettrone mancante o in più. Alcuni ioni non sono contrari a catturare un elettrone “in più”, mentre altri non apprezzano gli elettroni e quindi li cedono liberamente.

Di conseguenza, tali particelle possono essere caricate negativamente o caricate positivamente. Un esempio è l'acqua salata. La sostanza principale è l'acqua distillata, che è un isolante e non conduce corrente. Quando viene aggiunto il sale, diventa un elettrolita, cioè un conduttore.

I semiconduttori nel loro stato normale non conducono corrente, ma quando influenza esterna(temperatura, pressione, luce e simili) cominciano a far passare corrente, anche se non così bene come conduttori.

Tutti gli altri materiali non compresi nelle prime due tipologie sono classificati come dielettrici o isolanti. In condizioni normali, praticamente non conducono corrente elettrica. Ciò è spiegato dal fatto che nell'orbita esterna gli elettroni sono tenuti molto saldamente al loro posto e non c'è spazio per altri elettroni.

Quando studi l'elettricità per i manichini, devi ricordare che tutto viene utilizzato prima specie elencate materiali. I conduttori vengono utilizzati principalmente per collegare elementi circuitali (anche nei microcircuiti). Possono collegare una fonte di alimentazione a un carico (ad esempio il cavo di un frigorifero, un cablaggio elettrico, ecc.). Sono utilizzati nella produzione di bobine che, a loro volta, possono essere utilizzate invariate, ad esempio su circuiti stampati ah o in trasformatori, generatori, motori elettrici, ecc.

I conduttori sono i più numerosi e diversi. Quasi tutti i componenti radio sono realizzati con loro. Per ottenere un varistore, ad esempio, si può utilizzare un unico semiconduttore (carburo di silicio o ossido di zinco). Ci sono parti che contengono conduttori diversi tipi conduttività, ad esempio diodi, diodi zener, transistor.

I bimetalli occupano una nicchia speciale. È una combinazione di due o più metalli, che hanno diversi gradi di espansione. Quando tale parte si riscalda, si deforma a causa della diversa espansione percentuale. Tipicamente utilizzato in protezione corrente, ad esempio, per proteggere il motore elettrico dal surriscaldamento o spegnere il dispositivo quando raggiunge una temperatura impostata, come in un ferro da stiro.

I dielettrici svolgono principalmente una funzione protettiva (ad esempio, impugnature isolanti su utensili elettrici). Permettono anche di isolare elementi di un circuito elettrico. Il circuito stampato su cui sono montati i componenti radio è realizzato in dielettrico. I fili della bobina sono rivestiti con vernice isolante per evitare cortocircuiti tra le spire.

Tuttavia, un dielettrico, quando viene aggiunto un conduttore, diventa un semiconduttore e può condurre corrente. La stessa aria diventa conduttrice durante un temporale. Il legno secco è un cattivo conduttore, ma se si bagna non sarà più sicuro.

Giochi di corrente elettrica ruolo enorme nella vita uomo moderno, ma, d'altra parte, può rappresentare un pericolo mortale. È molto difficile rilevarlo, ad esempio, in un filo steso a terra; ciò richiede attrezzature e conoscenze speciali; Pertanto, quando si utilizza elettrodomestici bisogna usare estrema cautela.

Il corpo umano è composto principalmente da acqua, ma non è acqua distillata, che è un dielettrico. Pertanto il corpo diventa quasi un conduttore di elettricità. Dopo aver ricevuto una scossa elettrica, i muscoli si contraggono, il che può portare ad arresto cardiaco e respiratorio. Con l'ulteriore azione della corrente, il sangue inizia a bollire, poi il corpo si secca e, infine, i tessuti si carbonizzano. La prima cosa da fare è interrompere la corrente, se necessario, prestare i primi soccorsi e chiamare i medici.

La tensione statica si trova in natura, ma molto spesso non rappresenta un pericolo per l'uomo, ad eccezione dei fulmini. Ma può essere pericoloso per circuiti elettronici o dettagli. Pertanto, quando si lavora con microcircuiti e transistor ad effetto di campo utilizzare braccialetti con messa a terra.

Veniamo spesso contattati da lettori che non hanno mai incontrato lavori elettrici prima, ma vogliono capirlo. Per questa categoria è stata creata la sezione “Elettricità per principianti”.

Figura 1. Movimento degli elettroni in un conduttore.

Prima di iniziare a lavorare sull'elettricità, è necessario acquisire alcune conoscenze teoriche su questo problema.

Il termine "elettricità" si riferisce al movimento degli elettroni sotto l'influenza di un campo elettromagnetico.

La cosa principale è capire che l'elettricità è l'energia delle più piccole particelle cariche che si muovono all'interno dei conduttori in una certa direzione (Fig. 1).

La corrente continua praticamente non cambia direzione e grandezza nel tempo. Diciamo che una batteria normale ha una corrente costante. Quindi la carica fluirà da meno a più, senza cambiare, finché non si esaurisce.

La corrente alternata è una corrente che cambia direzione e intensità con una certa periodicità. Pensa alla corrente come a un flusso d'acqua che scorre attraverso un tubo. Dopo un certo periodo di tempo (ad esempio 5 s), l'acqua scorrerà in una direzione, poi nell'altra.

Figura 2. Schema di progettazione del trasformatore.

Con la corrente ciò avviene molto più velocemente, 50 volte al secondo (frequenza 50 Hz). Durante un periodo di oscillazione, la corrente aumenta fino al massimo, quindi passa per lo zero e quindi avviene il processo inverso, ma con segno diverso. Alla domanda sul perché ciò accade e perché è necessaria tale corrente, possiamo rispondere che riceve e trasmette AC molto più facile che permanente. La ricezione e la trasmissione della corrente alternata sono strettamente correlate a un dispositivo come un trasformatore (Fig. 2).

Un generatore che produce corrente alternata è molto più semplice nella progettazione rispetto a un generatore DC. Inoltre, la corrente alternata è più adatta per la trasmissione di energia su lunghe distanze. Con il suo aiuto, si perde meno energia.

Utilizzando un trasformatore (un dispositivo speciale sotto forma di bobine), viene convertita la corrente alternata bassa tensione ad alto e viceversa, come mostrato nell'illustrazione (Fig. 3).

È per questo motivo che la maggior parte dei dispositivi funziona da una rete in cui la corrente è alternata. Tuttavia, anche la corrente continua è ampiamente utilizzata: in tutti i tipi di batterie, nell'industria chimica e in alcuni altri settori.

Figura 3. Circuito di trasmissione CA.

Molte persone hanno sentito parole misteriose come una fase, tre fasi, zero, terra o terra e sanno che questi sono concetti importanti nel mondo dell'elettricità. Tuttavia, non tutti capiscono cosa significano e come si relazionano con la realtà circostante. Tuttavia è fondamentale saperlo.

Senza entrare in dettagli tecnici che non sono necessari tuttofare domestico, possiamo dirlo rete trifase- questo è un metodo per trasmettere corrente elettrica quando la corrente alternata scorre attraverso tre fili e ritorna indietro attraverso uno. Quanto sopra necessita di qualche chiarimento. Qualsiasi circuito elettrico è costituito da due fili. In un modo la corrente va al consumatore (ad esempio un bollitore) e nell'altro la restituisce. Se apri un circuito del genere, non scorrerà corrente. Questa è tutta la descrizione di un circuito monofase (Fig. 4 A).

Il filo attraverso il quale scorre la corrente è chiamato fase, o semplicemente fase, e attraverso il quale ritorna - zero o zero. è costituito da tre fili di fase e uno di ritorno. Ciò è possibile perché la fase della corrente alternata in ciascuno dei tre fili è sfasata rispetto a quello adiacente di 120° (Fig. 4 B). Un libro di testo sull'elettromeccanica aiuterà a rispondere a questa domanda in modo più dettagliato.

Figura 4. Schema del circuito elettrico.

La trasmissione della corrente alternata avviene proprio utilizzando reti trifase. Ciò è economicamente vantaggioso: non sono necessari altri due fili neutri. Avvicinandosi al consumatore, la corrente è divisa in tre fasi e a ciascuna di esse viene assegnato uno zero. È così che entra negli appartamenti e nelle case. Sebbene a volte la rete trifase venga fornita direttamente a casa. Di norma, stiamo parlando del settore privato e questo stato di cose ha i suoi pro e contro.

La terra, o, più correttamente, la messa a terra è il terzo filo rete monofase. In sostanza, non sostiene il carico di lavoro, ma serve come una sorta di miccia.

Ad esempio, nel caso in cui l’elettricità sia fuori controllo (es. cortocircuito), sussiste il rischio di incendio o scossa elettrica. Per evitare che ciò accada (ovvero, il valore corrente non deve superare un livello sicuro per l'uomo e i dispositivi), viene introdotta la messa a terra. Attraverso questo filo l'elettricità in eccesso finisce letteralmente nel terreno (Fig. 5).

Figura 5. Lo schema di messa a terra più semplice.

Un altro esempio. Diciamo che si verifica un piccolo guasto nel funzionamento del motore elettrico di una lavatrice e parte della corrente elettrica raggiunge il guscio metallico esterno dell'apparecchio.

Se non c'è messa a terra, questa carica continuerà a vagare. lavatrice. Quando una persona lo tocca, diventerà immediatamente lo sbocco più conveniente per questa energia, cioè riceverà una scossa elettrica.

Se in questa situazione è presente un filo di terra, la carica in eccesso scorrerà lungo esso senza danneggiare nessuno. Inoltre possiamo dire che il conduttore neutro può anche essere messo a terra e, in linea di principio, lo è, ma solo in una centrale elettrica.

La situazione in cui non è presente la messa a terra in casa non è sicura. Come affrontarlo senza modificare tutto il cablaggio della casa verrà discusso in seguito.

ATTENZIONE!

Alcuni artigiani, basandosi sulle conoscenze di base dell'ingegneria elettrica, installano il filo neutro come filo di terra. Non farlo mai.

Se il filo neutro si rompe, gli alloggiamenti dei dispositivi collegati a terra saranno sotto tensione di 220 V.

Benvenuti al videocorso di formazione elettrica. Questo video tutorial aiuterà tutti coloro che si occupano di elettricità a casa, così come molti elettricisti alle prime armi, a comprendere i termini e le competenze di base. Un videocorso di formazione tenuto da un giovane elettricista ti aiuterà nella vita e ti salverà la vita dalle scosse elettriche.

Corso per giovani elettricisti

L'autore del corso, Vladimr Kozin, ti aiuterà a imparare con esempi video cos'è un circuito elettrico e come è costituito e funziona. Scopri come funziona un circuito elettrico con un interruttore e con interruttore a due pulsanti.

Breve contenuto del corso: Il videocorso è composto da 5 parti, ciascuna con 2 lezioni. corso Corso per giovani elettricisti della durata complessiva di circa 3 ore.

• Nella prima parte ti verranno presentate le basi dell'ingegneria elettrica, considererai gli schemi più semplici per il collegamento di lampadine, interruttori, prese e conoscerai i tipi di strumenti da elettricista;
• Nella seconda parte ti verranno raccontate le tipologie e le finalità dei materiali per il lavoro di un elettricista: cavi, fili, cordoni e assemblerai un semplice circuito elettrico;
• Nella terza parte imparerai come collegare un interruttore e collegamento in parallelo nei circuiti elettrici;
• Nella quarta parte vedrai il montaggio di un circuito elettrico con interruttore a due chiavi e un modello dell'alimentatore della stanza;

Obiettivo finale di apprendimento: Nella quinta parte guarderai modello completo fornire alimentazione elettrica alla stanza con un interruttore e ottenere consigli sulla sicurezza quando si lavora con apparecchiature elettriche.

Lezione 1. Corso per giovani elettricisti.

Lezione 2. Strumento da elettricista.

Lezione 3. Materiali per cavi di installazione elettrica AVVG e VVG.

Lezione 4. Circuito elettrico semplice.

Lezione 5. Circuito elettrico con interruttore.

Lezione 6. Connessione parallela.

Lezione 7. Circuito elettrico con un interruttore a due vie

Lezione 8. Modello di alimentazione locale

Lezione 9. Modello di alimentatore per una stanza con spegnimento automatico

Lezione 10. Sicurezza.

IN vita quotidiana Ci occupiamo continuamente di elettricità. Senza particelle cariche in movimento, il funzionamento degli strumenti e dei dispositivi che utilizziamo è impossibile. E per godere appieno di queste conquiste della civiltà e garantirne il servizio a lungo termine, è necessario conoscere e comprendere il principio di funzionamento.

L'ingegneria elettrica è una scienza importante

L'ingegneria elettrica risponde a domande relative alla produzione e all'utilizzo dell'energia corrente per scopi pratici. Tuttavia, non è affatto facile descrivere in un linguaggio accessibile il mondo a noi invisibile, dove regnano corrente e tensione. Ecco perché i benefici sono costantemente richiesti"Elettricità per principianti" o "Ingegneria elettrica per principianti".

Cosa studia questa misteriosa scienza, quali conoscenze e abilità si possono ottenere come risultato della sua padronanza?

Descrizione della disciplina “Fondamenti teorici dell'ingegneria elettrica”

Nei registri degli studenti che ricevono specialità tecniche, puoi vedere la misteriosa abbreviazione “TOE”. Questa è esattamente la scienza di cui abbiamo bisogno.

La data di nascita dell'ingegneria elettrica può essere considerata il periodo inizio XIX secoli in cui Fu inventata la prima fonte di corrente continua. La fisica divenne la madre del ramo “neonato” della conoscenza. Le successive scoperte nel campo dell'elettricità e del magnetismo arricchirono questa scienza di nuovi fatti e concetti di grande importanza pratica.

Ha assunto la sua forma moderna come industria indipendente alla fine del XIX secolo e da allora in poi incluso in curriculum università tecniche e interagisce attivamente con altre discipline. Pertanto, per studiare con successo ingegneria elettrica, è necessario possedere conoscenze teoriche provenienti da un corso scolastico di fisica, chimica e matematica. A loro volta, discipline importanti come:

• elettronica ed elettronica radio;
• elettromeccanica;
• energia, illuminotecnica, ecc.

Il fulcro dell'ingegneria elettrica è ovviamente la corrente e le sue caratteristiche. Successivamente, la teoria parla campi elettromagnetici, le loro proprietà e applicazione pratica. La parte finale della disciplina mette in evidenza i dispositivi in ​​cui opera l'elettronica energetica. Chiunque abbia padroneggiato questa scienza capirà molto del mondo che lo circonda.

Qual è l’importanza dell’ingegneria elettrica oggi? Gli elettricisti non possono fare a meno della conoscenza di questa disciplina:

• elettricista;
• all'installatore;
• energia.

L'onnipresenza dell'elettricità rende necessario il suo studio all'uomo comune per essere una persona alfabetizzata e poter applicare le sue conoscenze nella vita di tutti i giorni.

È difficile capire ciò che non si può vedere e “toccare”. La maggior parte dei libri di testo elettrici sono pieni di termini oscuri e diagrammi ingombranti. Pertanto, le buone intenzioni dei principianti nello studio di questa scienza spesso rimangono solo piani.

In effetti, l'ingegneria elettrica è una scienza molto interessante e i principi di base dell'elettricità possono essere presentati in un linguaggio accessibile ai manichini. Se ti avvicini al processo educativo in modo creativo e con la dovuta diligenza, molto diventerà comprensibile ed emozionante. Ecco alcuni suggerimenti utili per imparare l'elettricità for dummies.

Viaggio nel mondo degli elettroni devi iniziare studiando fondamenti teorici - concetti e leggi. Acquista un manuale di formazione, ad esempio "Ingegneria elettrica per manichini", che sarà scritto in una lingua che puoi comprendere, o diversi libri di testo simili. Disponibilità esempi illustrativi E fatti storici diversificare il processo di apprendimento e aiutare ad assimilare meglio le conoscenze. Puoi verificare i tuoi progressi utilizzando vari test, compiti e domande d'esame. Torna di nuovo a quei paragrafi in cui hai commesso errori durante il controllo.

Se sei sicuro di aver studiato a fondo la sezione fisica della disciplina, puoi passare a un materiale più complesso: la descrizione schemi elettrici e dispositivi.

Ti senti sufficientemente “esperto” in teoria? È giunto il momento di sviluppare abilità pratiche. I materiali per la creazione di circuiti e meccanismi semplici possono essere facilmente reperiti nei negozi di elettrodomestici e di articoli per la casa. Tuttavia, non avere fretta di iniziare subito a fare la modella- informatevi prima della sezione “sicurezza elettrica” per non arrecare danni alla salute.

Per ottenere un vantaggio pratico dalle tue nuove conoscenze, prova a riparare un oggetto rotto elettrodomestici. Assicurati di studiare i requisiti operativi, segui le istruzioni o invita un elettricista esperto a lavorare con te. Non è ancora arrivato il momento della sperimentazione e con l’elettricità non si scherza.

Prova, non avere fretta, sii curioso e diligente, studia tutti i materiali disponibili e poi dal “cavallo oscuro” la corrente elettrica si trasformerà in un'amica buona e fedele per te. E potresti anche riuscire a fare un’importante scoperta elettrica e diventare ricco e famoso da un giorno all’altro.

Puoi imparare solo ciò che ami.
Goethe I.

"Come imparare autonomamente l'elettronica da zero?" - una delle domande più popolari sui forum dei radioamatori. Allo stesso tempo, le risposte che ho trovato quando me lo sono chiesto io stesso non mi hanno aiutato molto. Quindi ho deciso di dare il mio.

Questo saggio descrive un approccio generale allo studio autonomo e, poiché ha iniziato a ricevere molte visualizzazioni ogni giorno, ho deciso di svilupparlo e creare una piccola guida allo studio autonomo dell'elettronica e raccontare come lo faccio. Iscriviti alla newsletter: sarà interessante!

Creatività e risultato

Per imparare qualcosa, devi amarlo, esserne appassionato e praticarlo regolarmente. Sembra che io abbia appena espresso la verità... Tuttavia. Per studiare l'elettronica con facilità e piacere è necessario amarla e avvicinarsi ad essa con curiosità e ammirazione. Al giorno d'oggi è un luogo comune per tutti poter inviare un videomessaggio dall'altra parte della terra e ricevere immediatamente una risposta. E questo è uno dei risultati dell'elettronica. 100 anni di lavoro di migliaia di scienziati e ingegneri.

Come di solito ci viene insegnato

L’approccio classico, predicato nelle scuole e nelle università di tutto il mondo, può essere definito il dal basso verso l'alto. Prima ti dicono cosa sono un elettrone, un atomo, una carica, una corrente, un resistore, un condensatore, un'induttanza, ti costringono a risolvere centinaia di problemi per trovare correnti nei circuiti dei resistori, poi diventa ancora più complicato, ecc. . Questo approccio è simile allo scalare una montagna. Ma scalare una montagna è più difficile che scenderla. E molti si arrendono senza mai raggiungere la vetta. Questo è vero in qualsiasi attività commerciale.

E se scendi dalla montagna? L'idea principale è ottenere prima il risultato e poi analizzare in dettaglio perché funziona in questo modo. Quelli. Questo è l'approccio classico dei circoli radiofonici per bambini. Ti dà l'opportunità di provare una sensazione di vittoria e successo, che a sua volta stimola il desiderio di studiare ulteriormente l'elettronica. Vedi, c'è un vantaggio molto dubbio nello studio di una teoria. È fondamentale esercitarsi, poiché non tutto, dalla teoria, si traduce al 100% in pratica.

C'è una vecchia battuta ingegneristica che dice: "Se sei bravo in matematica, dovresti studiare elettronica". Tipica sciocchezza. L'elettronica è creatività, novità di idee, pratica. E non è necessario cadere nella giungla dei calcoli teorici per creare dispositivi elettronici. Puoi facilmente padroneggiare le conoscenze necessarie da solo. E migliorerai la tua matematica nel processo di creatività.

La cosa principale è comprendere il principio di base e solo allora le sottigliezze. Questo approccio rivoluziona semplicemente il mondo dell’apprendimento autogestito. Non è nuovo. Ecco come disegnano gli artisti: prima uno schizzo, poi i dettagli. Ecco come vengono progettati vari sistemi di grandi dimensioni, ecc. Questo approccio è simile al "metodo poke", ma solo se non cerchi una risposta, ma ripeti stupidamente la stessa azione.

Ti è piaciuto il dispositivo? Assembla, scopri perché è fatto in questo modo e quali idee sono incluse nel suo design: perché vengono utilizzate esattamente queste parti, perché sono collegate in questo modo, quali principi vengono utilizzati? E' possibile migliorare qualcosa o semplicemente sostituire qualche parte?

Il design è creatività, ma può essere appresa. Per fare questo devi solo fare semplici passaggi: leggi, ripeti i dispositivi di altre persone, pensa al risultato, goditi il ​​processo, sii coraggioso e fiducioso.

Matematica in Elettronica

Nella progettazione di radioamatori, è improbabile che sia necessario calcolare integrali impropri, ma la conoscenza della legge di Ohm, delle regole di Kirchhoff, delle formule del divisore corrente/tensione, della conoscenza dell'aritmetica complessa e della trigonometria può essere utile. Queste sono le basi. Se vuoi saperne di più, ama la matematica e la fisica. Non è solo utile, ma anche estremamente divertente. Naturalmente, questo non è necessario. Puoi realizzare dispositivi davvero interessanti senza sapere nulla al riguardo. Solo questi saranno dispositivi inventati da qualcun altro.

Quando, dopo una lunghissima pausa, mi resi conto che l'elettronica mi chiamava di nuovo e mi invitava a entrare nelle fila dei radioamatori, divenne subito chiaro che le mie conoscenze erano scomparse da tempo e la disponibilità di componenti e tecnologie era diventata più ampia. Cosa ho fatto? C'era solo un modo: ammettere che sono completamente zero e iniziare dal nulla: non ci sono ingegneri elettronici esperti che conosco, non esiste nemmeno un programma di studio autonomo, ho scartato i forum perché sono una discarica di informazioni e prendono molto tempo (puoi trovare alcune domande lì in breve, ma è molto difficile ottenere una conoscenza completa - tutto lì è così importante che puoi scoppiare!)

E poi ho seguito la strada più antica e semplice: attraverso i libri. IN buoni libri gli argomenti sono trattati nel modo più approfondito e non ci sono chiacchiere inutili. Naturalmente, nei libri ci sono errori e problemi di lingua. Devi solo sapere quali libri leggere e in quale ordine. Dopo aver letto libri ben scritti, il risultato sarà eccellente.

Il mio consiglio è semplice ma utile: leggi libri e riviste. Ad esempio, non voglio solo ripetere i progetti di altre persone, ma anche poter progettare i miei. Creare è interessante e divertente. Questo è esattamente quello che dovrebbe essere il mio hobby: interessante e divertente. E anche il tuo.

Quali libri ti aiuteranno a padroneggiare l'elettronica?

Ho passato molto tempo a cercare libri adatti. E ho capito che dovevo dire grazie all'URSS. Ha lasciato una tale quantità di libri utili! L’URSS può essere rimproverata, ma può essere lodata. Dipende da cosa. Quindi dobbiamo essere grati ai libri e alle riviste per radioamatori e scolari. La tiratura è pazzesca, gli autori sono selezionati. Puoi ancora trovare libri per principianti che daranno un vantaggio a tutti quelli moderni. Quindi ha senso andare nelle librerie dell'usato e chiedere in giro (e puoi scaricare tutto).

1. Klimchevsky cap. - ABC di un radioamatore.
2. Aimishen. Elettronica? Niente potrebbe essere più semplice.
3. B.S. Ivanov. Un oscilloscopio è il tuo assistente (come lavorare con un oscilloscopio)
4. Hublowski. I. L'elettronica tra domande e risposte
5. Nikulin, Povny. Enciclopedia del radioamatore principiante
6. Revich. Elettronica divertente
7. Shishkov. Primi passi nell'elettronica radio
8. Stregoni. Alfabeto radioamatoriale
9. Bessonov V.V. Elettronica per principianti e altro ancora
10. V. Novopolsky - Lavorare con un oscilloscopio

Questa è la mia lista di libri per i più piccoli. Dovresti assolutamente sfogliare le riviste radiofoniche dagli anni '70 agli anni '90. Dopodiché puoi già leggere:

1. Gendin. Suggerimenti per la progettazione
2. Kaufman, Sidman. Guida pratica per calcoli circuitali in elettronica
3. Volovich G. Circuiti di dispositivi elettronici analogici e analogico-digitali
4. Tietze, Schenk. Circuiti a semiconduttore. 12a ed.
5. Shustov M. A. Circuiti pratici.
6. Gavrilov S.A.-Circuiti a semiconduttore. Segreti degli sviluppatori
7. Barnes. Progettazione elettronica
8. Milovzorov. Elementi di sistemi informativi
9. Revich. Programmazione pratica di AVR MK
10. Belov. Manuale di autoistruzione sulla tecnologia a microprocessore
11. Suematsu. Sistemi di controllo tramite microcomputer. Prima conoscenza
12. Yu.Sato. Elaborazione del segnale
13. D. Harris, S. Harris. Circuiti digitali e architettura dei calcolatori
14. Jansen. Corso di Elettronica Digitale

Penso che questi libri risponderanno a molte domande. Conoscenze più specialistiche possono essere raccolte da libri più specializzati: sugli amplificatori audio, sui microcontrollori, ecc.

E ovviamente devi esercitarti. Senza saldatore, tutta la teoria è nel buco. È come guidare un'auto nella tua testa.
A proposito, puoi ottenere recensioni più dettagliate di alcuni libri dall'elenco sopra.

Cos'altro dovresti fare?

Impara a leggere i diagrammi dei dispositivi! Impara ad analizzare il circuito e prova a capire come funziona il dispositivo. Questa abilità si ottiene solo con la pratica. Dobbiamo cominciare proprio da qui circuiti semplici, aumentando gradualmente la complessità. Grazie a ciò, non solo studierai le designazioni degli elementi radio sui diagrammi, ma imparerai anche ad analizzarli e ricorderai anche tecniche e soluzioni comuni.

È costoso fare elettronica?

Sfortunatamente, avrai bisogno di soldi! La radio amatoriale non è l'hobby più economico e richiederà un certo minimo di finanziamenti. investimenti. Ma puoi iniziare praticamente senza alcun investimento: i libri possono essere ottenuti da bookcrossing o presi in prestito dalle biblioteche, letti forma elettronica, puoi acquistare i dispositivi più semplici per cominciare e acquistare quelli più avanzati quando le funzionalità dei dispositivi semplici non sono sufficienti.

Ora puoi acquistare tutto: un oscilloscopio, un generatore, un alimentatore e altro. strumenti di misura per un laboratorio domestico: tutto questo dovrebbe essere acquistato nel tempo (o fare qualcosa da solo che può essere fatto a casa)

Ma quando sei piccolo e sei alle prime armi, puoi cavartela con una punta e pezzi di apparecchi rotti che qualcuno butta via o che semplicemente sono rimasti a casa inutilizzati per molto tempo. L'importante è avere un desiderio! E il resto seguirà.

Cosa fare se non funziona?

Continuare! Raramente qualcosa funziona bene la prima volta. E succede che non ci sono risultati e nessun risultato, come se avessi colpito una barriera invisibile. Alcune persone superano questa barriera in sei mesi o un anno, mentre altre solo dopo pochi anni.

Se incontri difficoltà, non hai bisogno di strapparti i capelli e pensare a te stesso che sei il più stupido del mondo, poiché Vasya capisce com'è corrente inversa collezionista, ma non riesci ancora a capire perché abbia un ruolo. Forse Vasya sta semplicemente gonfiando le guance, ma non fa boom-boom =)

La qualità e la velocità dell'autoapprendimento dipendono non solo dalle capacità personali, ma anche dall'ambiente. È qui che dovremmo rallegrarci dell'esistenza dei forum. Lì incontri ancora (e spesso) professionisti educati che sono pronti a insegnare con gioia ai principianti. (Ci sono ancora tutti i tipi di smorfie, ma considero queste persone un ramo perduto dell'evoluzione. Mi dispiace per loro. Piegare le dita è mettersi in mostra basso livello. È meglio tacere)

Programmi utili

Assicurati di familiarizzare con CAD: disegno schemi elettrici e circuiti stampati, simulatori, utili e programmi convenienti(Eagele, SprintLayout, ecc.). A loro ho dedicato un'intera sezione del sito. Di tanto in tanto ci saranno materiali su come lavorare con i programmi che utilizzo io stesso.

E, soprattutto, sperimenta la gioia della creatività della radio amatoriale! Secondo me, qualsiasi attività dovrebbe essere trattata come un gioco. Quindi sarà sia divertente che educativo.

A proposito di pratica

Di solito ogni radioamatore sa sempre quale dispositivo vuole realizzare. Ma se non hai ancora deciso, ti consiglierei di assemblare una fonte di energia, capire a cosa serve e come funziona ciascuna parte. Quindi puoi rivolgere la tua attenzione agli amplificatori. E assemblare, ad esempio, un amplificatore audio.

Puoi sperimentare il più semplice circuiti elettrici: partitore di tensione, raddrizzatore a diodi, filtri HF/MF/LF, stadi a transistor e singolo transistor, i più semplici circuiti digitali, condensatori, induttori. Tutto ciò sarà utile in futuro e la conoscenza di tali circuiti e componenti di base ti darà fiducia nelle tue capacità.

Quando si passa passo dopo passo dal più semplice al più complesso, le conoscenze si sovrappongono ed è più facile padroneggiare argomenti più complessi. Ma a volte non è chiaro da quali mattoni e come debba essere costruito l'edificio. Pertanto, a volte dovresti fare il contrario: fissare l'obiettivo di assemblare un dispositivo e affrontare molti problemi durante l'assemblaggio.

Che Ohm, Ampere e Volt siano con te: