መሰረታዊ ኤሌክትሮኒክስ

ርዕሰ ጉዳዮች፡-

መግቢያ
አቶሚክ ኒውክሊየስ ከኤሌክትሮኖች ጋር
የኤሌክትሮን ፍሰት
የአሁኑ, ቮልቴጅ እና መቋቋም

ማስገቢያ፡
እያንዳንዱ የመኪና ቴክኒሻን, ከረዳት እስከ ቴክኒካል ስፔሻሊስት, ከኤሌክትሮኒክስ ጋር መገናኘት አለበት. እንደ መብራት ፣ የንፋስ መከላከያ መጥረጊያ ሞተር እና የኤቢኤስ ሲስተም ካሉት የኤሌክትሮኒክስ መሳሪያዎች ምቾት እና ደህንነት ስርዓቶች በተጨማሪ ኤሌክትሮኒክስ በሞተሩ አስተዳደር ስርዓት ቁጥጥር እና በመገናኛ አውታረመረቦች መልክ (የ CAN አውቶቡስን ጨምሮ) እናገኛለን ። ቁጥራቸው እየጨመረ የመጣ ተሽከርካሪዎችም በኤሌክትሪክ የሚነዳ ባቡር እያገኙ ነው። ኤሌክትሮኒክስን ለመረዳት የሚፈልግ ሰው በመሠረታዊ ነገሮች መጀመር አለበት. በዚህ ክፍል በአተም ዙሪያ ስለሚዞሩ ኤሌክትሮኖች አጭር ማብራሪያ እንጀምራለን እና በፍጥነት ወደ ኤሌክትሪክ ስዕላዊ መግለጫዎች እንሸጋገራለን የተሽከርካሪ ኤሌክትሮኒክስ መሰረታዊ ፅንሰ ሀሳቦች በተግባራዊ መንገድ ተብራርተናል።

አቶሚክ ኒውክሊየስ ከኤሌክትሮኖች ጋር;
በቦህር አቶሚክ ሞዴል መሰረት፣ አቶም ፕሮቶን እና ኒውትሮን ያለው ኒውክሊየስን ያቀፈ ሲሆን ኤሌክትሮኖች በዙሪያው በበርካታ ዛጎሎች ውስጥ ይሽከረከራሉ። የመዳብ አቶም በኒውክሊየስ ውስጥ 29 ፕሮቶን እና 35 ኒውትሮን ይዟል።

ኤሌክትሮኖች በአራት ዛጎሎች ውስጥ ይገኛሉ. በእነዚህ ዛጎሎች ላይ የኤሌክትሮኖች ስርጭት ኤሌክትሮኖል ውቅር ይባላል. እያንዳንዱ ቅርፊት ለኤሌክትሮኖች ከፍተኛው የቦታዎች ብዛት አለው። የመጀመሪያው ሼል (K) ለሁለት ኤሌክትሮኖች, ሁለተኛው ሼል (ኤል) ለስምንት, ሦስተኛው ሼል (ኤም) ለአስራ ስምንት እና ሌሎች ዛጎሎች ለ 32 ኤሌክትሮኖች.

በውስጠኛው ሶስት ዛጎሎች ውስጥ ያሉት ኤሌክትሮኖች የተጣበቁ ኤሌክትሮኖች ናቸው. በውጫዊው ሼል ውስጥ ያሉት ኤሌክትሮኖች በኬሚካላዊ ትስስር እና ግብረመልሶች ውስጥ ይሳተፋሉ እና "ቫሌንስ ኤሌክትሮኖች" ይባላሉ. የመዳብ አቶም አንድ የቫሌንስ ኤሌክትሮን ይዟል. እነዚህ ኤሌክትሮኖች በነፃነት ይንቀሳቀሳሉ እና ወደ ሌላ አቶም ይንቀሳቀሳሉ. የመዳብ ሽቦን በተመለከተ የውጪዎቹ ዛጎሎች ይደራረባሉ እና ነጠላ ኤሌክትሮኖች በአጎራባች አቶም ቅርፊት ላይ ሊንቀሳቀሱ ይችላሉ.

የቫሌንስ ኤሌክትሮን መለገስ ለዚህ ርዕስ አስፈላጊ ነው. የኤሌክትሮን ከአንድ አቶም ወደ ሌላው መዝለል ቁሱ እንዲመራ ያደርገዋል። እንደ መዳብ፣ ወርቅ እና አልሙኒየም ያሉ ቁሳቁሶች በውጪው ሼል ውስጥ የቫሌንስ ኤሌክትሮን አላቸው። በአንጻሩ እንደ ፕላስቲክ፣ መስታወት እና አየር ያሉ ኢንሱሌተሮች የቫሌንስ ኤሌክትሮን የላቸውም። ስለዚህ ይህ ቁሳቁስ የማይሰራ ነው.

የኤሌክትሮን ፍሰት;
በሚቀጥለው ምስል ላይ ባትሪ, መብራት, መሪው (የመዳብ ሽቦ) እና ማብሪያ / ማጥፊያ / ማብሪያ / ማጥፊያ / ማብሪያ / ማጥፊያ / ማብሪያ / ማብሪያ / ማብሪያ / ማጥፊያ እናያለን. በመቀየሪያው አቀማመጥ ላይ በመመስረት, ጅረት በወረዳው ውስጥ ሊፈስ ወይም ላይፈስ ይችላል. ፈዛዛ ሰማያዊ ሬክታንግል የመዳብ መሪን ከመዳብ አተሞች (ቢጫ) እና ከዝላይ ቫላንስ ኤሌክትሮኖች (አረንጓዴ) ጋር ይወክላል።

ክፈት ቀይር፡ ኤሌክትሮኖች በመዳብ አቶም ዙሪያ ይከበባሉ፣ ነገር ግን በተጠቃሚው (መብራቱ) በኩል ምንም የኤሌክትሮን ፍሰት የለም። መብራቱ አይበራም;
ማብሪያ / ማጥፊያ ተዘግቷል፡ ባትሪው የቮልቴጅ ልዩነት ስለሚፈጥር የኤሌክትሮን ፍሰት ከመቀነስ ወደ ፕላስ ይከሰታል። በኤሌክትሮን ፍሰት እና በቮልቴጅ ልዩነት ምክንያት አሁኑኑ በመብራት ውስጥ ይፈስሳል እና ይበራል.

የአሁኑ ከ - (ሲቀነስ) ወደ + (ፕላስ) ይንቀሳቀሳል። ትክክለኛው የፍሰት አቅጣጫ ይህ ነው። አሁን ያለው ከፕላስ ወደ ሲነስ ይሸጋገራል ተብሎ ይታሰብ ነበር፣ ያ ግን ትክክል አይደለም። አሁንም ቢሆን, ለመመቻቸት, በዚህ ንድፈ ሃሳብ ላይ ተጣብቀን "የቴክኒካዊ ፍሰት አቅጣጫ" ብለን እንጠራዋለን. በሚከተለው ውስጥ ፍሰቱ ከፕላስ ወደ መቀነስ እንደሚሄድ በማሰብ ይህንን የቴክኒክ ፍሰት አቅጣጫ እንጠብቃለን።

የአሁኑ, ቮልቴጅ እና መቋቋም;
በዚህ ክፍል ውስጥ ሶስቱን ጽንሰ-ሀሳቦች እናሳያለን-የአሁኑ, ቮልቴጅ እና ተቃውሞ. በአውቶሞቲቭ ቴክኖሎጂ ውስጥ እነዚህን ጽንሰ-ሀሳቦች ሁል ጊዜ እናገኛለን። የአሁኑ፣ የቮልቴጅ እና የመቋቋም አቅም እያንዳንዳቸው የራሳቸው ብዛት፣ አሃድ እና ምልክት አላቸው።

እኔ = ወቅታዊ = አምፔር (ሀ)
U = ቮልቴጅ = ቮልት (V)
R = መቋቋም = Ohm (Ω)

ፍሰት በቀደመው ክፍል ውስጥ የኤሌክትሮኖች ፍሰት በወረዳው ውስጥ አይተናል. በአንድ ሰከንድ ውስጥ በኤሌክትሪክ መቆጣጠሪያ ውስጥ በተወሰነ መስቀለኛ መንገድ ውስጥ የሚፈሰው የኤሌክትሮኖች መጠን የአሁኑ ይባላል። የአሁኑ አሃድ ampere (A) ነው። የ 1 A ጅረት የሚደርሰው 6,24 ኩንታል (6.240.000.000.000.000.000) ኤሌክትሮኖች በአንድ ሰከንድ ውስጥ በመስቀለኛ መንገድ ሲፈስሱ ነው። በተወሰነ ጊዜ ውስጥ ብዙ ኤሌክትሮኖች ሲፈሱ, የአሁኑን ከፍ ያደርገዋል.

በአውቶሞቲቭ ቴክኖሎጂ ውስጥ ያሉ የኤሌክትሪክ ተጠቃሚዎች ምን ያህል ሃይል እንደሚያስፈልጋቸው ለማወቅ አሁን ያለው ኃይል በ14 ቮልት ኃይል እንደሚሞላ የሚገመት ዝርዝር እነሆ፡-

የነዳጅ ሞተር አስጀማሪ ሞተር: 40 - 80 A;
የናፍጣ ሞተር አስጀማሪ ሞተር: 100 - 300 A;
የማቀጣጠል ሽቦ: ከ 3 እስከ 6 A, እንደ ዓይነት;
የነዳጅ ሞተር ነዳጅ ማደያ: 4 - 6 A;
የኤሌክትሪክ የነዳጅ ፓምፕ: 4 - 12 A, እንደ ግፊት እና ፍሰት ላይ በመመስረት;
የኤሌክትሪክ ማቀዝቀዣ ማራገቢያ: 10 - 50 A;
H7 lamp (halogen dipped beam) የ 55 ዋት: 3,9 A;
35 ዋት xenon መብራት: 2,5 A;

የ LED መብራቶች (PWM ቁጥጥር የሚደረግበት እና በተከታታይ ተከላካይ አይደለም): 0,6 - 1 A;
የኋላ መስኮት ማሞቂያ: 10 - 15 A;
የመቀመጫ ማሞቂያ: 3 - 5 A በአንድ መቀመጫ;
መደበኛ የመኪና ሬዲዮ ያለ ቦርድ ኮምፒውተር፡ ~ 5 A;
የዋይፐር ሞተር: 2 -5 A በኃይል ላይ የተመሰረተ;
የውስጥ ማራገቢያ ሞተር: 2 - 30 A እንደ ፍጥነት;
የኤሌክትሪክ ኃይል መሪ: 2 - 40 A, እንደ ኃይል ይወሰናል.

ቮልቴጅ: ቮልቴጅ ኤሌክትሮኖች እንዲንቀሳቀሱ የሚያደርገው ኃይል ነው. ቮልቴጅ በሁለት ነጥቦች ላይ በኤሌክትሮኖች መካከል ያለው የኃይል ልዩነት መለኪያ ነው. የቮልቴጅ መጠን የሚለካው በቮልት ነው, በአህጽሮት V. በአውቶሞቲቭ ቴክኖሎጂ በ 12 ቮልት "ስመ ቮልቴጅ" እንሰራለን. ይህ ማለት ባትሪው እና ሁሉም የኤሌክትሪክ ተጠቃሚዎች በ 12 ቮልት ላይ የተመሰረቱ ናቸው. ነገር ግን በተግባር ግን ቮልቴጁ በትክክል 12 ቮልት እንዳልሆነ እናያለን ነገር ግን ሁልጊዜ ትንሽ ዝቅ ያለ ነው, ግን ብዙ ጊዜ ከፍ ያለ ነው. በተጨማሪም ከኤሌክትሪክ ኃይል ጋር ያለው ቮልቴጅ ብዙ ጊዜ ከፍ ያለ ነው. በመኪና ውስጥ ያሉ ሸማቾች የቮልቴጅ ፍጆታ ይጠቀማሉ. የኋለኛውን የዊንዶው ማሞቂያ እንደ ምሳሌ እንውሰድ፡ በ 10 ቮልት የቮልቴጅ መጠን በግምት 14 amps የሚደርስ ጅረት ይጠቀማል። ፍሰቱ ይሆናል። አይደለም ተበላና ወደ ባትሪው ይመለሳል። የ 14 ቮልት ቮልቴጅ ለማሞቅ በኋለኛው የዊንዶው ማሞቂያ ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል. በመጨረሻው (የመሬቱ ጎን) አሁንም 0 ቮልት ይቀራል.

በተሳፋሪ መኪና ውስጥ ሊኖሩ ስለሚችሉ የቮልቴጅ ደረጃዎች ግንዛቤ ለማግኘት፣ ሊያጋጥሙን የሚችሉ የቮልቴጅዎች አጭር ዝርዝር እነሆ፡-

የባትሪ ቮልቴጅ: 11 - 14,8 v (ባዶ ባዶ ባትሪ እስከ ተለዋጭ ከፍተኛ የኃይል መሙያ ቮልቴጅ);
የፓይዞ ኢንጀክተር የመክፈቻ ቮልቴጅ: በአጭሩ 60 - 200 ቮልት;
የተሽከርካሪው የስርዓት ቮልቴጅ በኤሌክትሪክ ግፊት (ድብልቅ ወይም BEV): 200 - 800 ቮልት.

መቋቋም፡ እያንዳንዱ የኤሌክትሪክ አካል ውስጣዊ ተቃውሞ አለው. ይህ የመከላከያ እሴት ምን ያህል ፍሰት እንደሚፈስ ይወስናል. ተቃውሞው ከፍ ባለ መጠን የአሁኑን መጠን ይቀንሳል. ተቃዋሚው R ፊደል እና አሃዱ Ohm አለው። እንደ አንድ አሃድ የኦሜጋ ምልክትን ከግሪክ ፊደል እንጠቀማለን፡ Ω. በኤሌክትሪክ ዑደት ውስጥ አንዱን መጠቀም እንችላለን ተጨማሪ ተቃውሞ የአሁኑን ለመገደብ ይጨምሩ.

አጭር ዙር ሲፈጠር, ለምሳሌ አወንታዊ ሽቦ የሰውነት ሥራውን ሲነካው, በጣም ዝቅተኛ ተቃውሞ አለ. ጉዳትን ለመከላከል ፊውዝ እስኪነፍስ ድረስ የአሁኑ ጊዜ ወዲያውኑ ይጨምራል። በሚከተለው ዝርዝር ውስጥ በአውቶሞቲቭ ቴክኖሎጂ ውስጥ የሚያጋጥሙን አካላት ምን ያህል ተቃውሞ እንዳላቸው እናያለን፡-

የ 2 ሜትር ርዝመት ያለው የመዳብ ሽቦ እና የ 1,25 ሚሜ² መስቀለኛ ክፍል: 0,028 Ω;
መብራት (21 ዋት አምፖል): 1,25 Ω;
የፔትሮል ሞተር ነዳጅ ማደያ (ከፍተኛ-ኢምፔዳንስ ልዩነት): 16 Ω;
የዝውውር መቆጣጠሪያ የአሁኑ ክፍል: ~ 60 Ω;
የማስተላለፊያ ዋና የኃይል ክፍል፡ <0,1 Ω.

የአንድ አካል መቋቋም ብዙውን ጊዜ በሙቀት መጠን ላይ የተመሰረተ ነው: ለምሳሌ, መብራት በሚበራበት ጊዜ የመቋቋም አቅሙ በሚቀዘቅዝበት ጊዜ በሚለካበት ጊዜ በጣም ከፍተኛ ነው, በዚህ ጊዜ ሙቀቱ እየሞቀ ሲሄድ ይቀንሳል.

በማጠቃለያው: የኤሌክትሪክ ክፍል መቋቋም ምን ያህል ጅረት እንደሚፈስ ይወስናል. ትንሽ ተቃውሞ ማለት ብዙ ጅረት ይፈስሳል ማለት ነው። የቀረበው ቮልቴጅ (ብዙውን ጊዜ በ 12 ቮልት አካባቢ) በኤሌክትሪክ ክፍል ውስጥ ይበላል, ይህም በመሬት ላይ 0 ቮልት ያመጣል. ኃይል አይበላም, ስለዚህ ልክ እንደ መሬት ጎን በፕላስ በኩል ከፍ ያለ ነው.

ጽንሰ-ሀሳቦቹን የበለጠ ለመረዳት አንዳንድ ጊዜ የውሃ በርሜል ምሳሌን መመልከት ጠቃሚ ነው. በርሜሉ በውሃ ተሞልቶ ከታች በቧንቧ ይዘጋል. በቧንቧው ውስጥ ያለው የቮልቴጅ እና የውሃ ፍሰት የተወሰነ የውሃ መጠን እንዲያልፍ የሚያስችለው, ውስጣዊ ተቃውሞ ባለው ሸማች ውስጥ ኤሌክትሪክ ምን እንደሚሆን ጥሩ ሀሳብ ይስጡ.

ቮልቴጅ:
በርሜሉ በውሃ ሲሞላ, በቧንቧው ላይ ያለው የውሃ ግፊት ይጨምራል. የውሃ ግፊት በኤሌክትሪክ ውስጥ ካለው የቮልቴጅ ጽንሰ-ሐሳብ ጋር ሊመሳሰል ይችላል. ስርዓቱ መዘጋት አለበት, አለበለዚያ ውሃው ይፈስሳል እና ምንም የውሃ ግፊት አይኖርም.

ፍሰት
ቧንቧውን ስንከፍት, ውሃው በቧንቧው ውስጥ 'መፍሰስ' ይጀምራል. የውሃ ፍሰቱ በኤሌክትሪክ ውስጥ ካለው የአሁኑ ጽንሰ-ሐሳብ ጋር ሊመሳሰል ይችላል.

መቋቋም፡
ቧንቧው የውሃውን ፍሰት መቋቋምን ይቆጣጠራል. ቧንቧው የበለጠ ሲከፈት, ተቃውሞው እየቀነሰ እና አሁን ያለው እየጨመረ ይሄዳል.
ለኤሌክትሪክም ተመሳሳይ ነው. በኤሌክትሪክ ዑደት ውስጥ የበለጠ ተቃውሞ ሲኖር, አነስተኛ የአሁኑ እና በተቃራኒው. ተቃውሞው በቮልቴጅ ላይ ምንም ተጽእኖ የለውም.

ተዛማጅ ገጾች፡