Tenging rása

Lokun rása

Í raun er bara ein grunnregla fyrir tengingu rása: Hún þarf að vera lokuð. Það þýðir að hleðsluberar (t.d. rafeindir) geta runnið í heilan hring eftir rásinni.

Mynd 1: Lokuð rás. Hér nær straumur að flæða.

Mynd 2: Lokuð rás. Hér nær straumur ekki að flæða.

Mynd 3: Skýringarmynd af íhlutum.

Flóknara er það ekki. Þegar fleiri íhlutir bætast við getur þó verið erfiðara að sjá reglulega rásina í bananatengjaflækjunni. Þá er ráð að rekja sig einfaldlega eftir hverri grein rásarinnar með fingrunum til að tryggja að allt sé rétt tengt. Stundum þarf ennfremur að passa að íhlutir rásarinnar séu tengdir í réttri röð (t.d. þegar íhlutir og/eða mælitæki þurfa að hafa sameiginlega jörð).

Helstu íhlutir

Aflgjafi

Aflgjöfum má, einfalt á litið, skipta í spennu- og straumgjafa. Munurinn felst í því hvort aflgjafinn leitist við að halda sama straum eða spennu.

Rafhlöður eru dæmi um algenga (jafn-)spennugjafa, nema hvað þær viðhalda spennu sinni frekar illa. Spennan fellur eftir því sem hleðslan minnkar og straumurinn sem rafhlaða getur veitt er nokkuð takmarkaður. Öll höfum við svo aðgang að (rið-)spennugjafa í húsrafmagninu. Fari þó svo að við tengjum rás með of lítið viðnám við innstunguna (þ.e. skammhleypum henni) fer öryggi sem tryggir að straumurinn verði ekki svo hár að tækið eyðileggist.

Spennu- og straumgjafar geta gefið ákveðin föst gildi og eru þá sögð jafnspennu- eða jafnstraumgjafar. Aðrir gefa gildi sem sveiflast í tíma (gefa t.d. kassa- eða sínusspennu) og eru þá kallaðir riðspennu- eða riðstraumsgjafar.

Leiðarar

Leiðarar eru notaðir til að tengja hina ýmsu íhluti saman. Þeir þurfa þá að vera með endum sem passa í tengi íhlutanna en algeng gerð þeirra eru hin svokölluðu bananatengi (sem draga nafn sitt af eldri gerð þeirra sem leit út eins og banani).

Leiðarar eiga, eins og gefur að skilja, að vera með lágt viðnám svo sem minnst spennufall verði yfir þá. Almennt er það afar góð nálgun.

Viðnám

Viðnám er líklegast einfaldasti íhluturinn og samanstendur af lélegum leiðara sem veitir viðnámið. Breytileg viðnámsbox eru gagnleg við framkvæmd tilrauna og tengja skífur með uppgefnum viðnámsgildum þá saman viðnám til að gefa uppgefið heildarviðnám.

Á viðnáminu eru (minnst) tvö tengi (inn og úttak) sem leiðarar eru tengdir við svo straumurinn renni um viðnámið.

Þéttir

Vissulega getur enginn straumur getur farið í gegnum þéttinn (nema sprengja hann) vegna einangrandi lagsins á milli platna hans. Þó fer straumur inn á aðra plötuna (og byggir upp jákvæða hleðslu) og út af hinni (þar sem neikvæð hleðsla safnst upp) svo við þurfum að tengja þéttinn inn í rásina líkt og straumurinn sé að fara um hann.

Spóla

Spólur eru merkilegir hlutir, ekki síst fyrir það hversu einfaldar þær eru. Spóla samanstendur í grunninn bara af leiðara sem er undinn í hringi eða gorm. Þegar straumur fer í gegnum leiðarann myndast segulsvið í gegnum hvern vafning og með mörgum vafningum (og segulsvarandi efni innan í) má margfalda þetta segulsvið sem er í réttu hlutfalli við strauminn. Slíkan orkuþéttleika er þó ekki hlaupið að því að mynda (eða eyða) og því andæfir spólan öllum breytingum á straum.

Rétt eins og með viðnám og þétta þarf að tengja spólur þannig að straumurinn fari í gegnum þær.

Tvistur

Tenging mælitækja

Það er mikilvægt að geta mælt eiginleika rása, en það er einna helst með mælingum á straum um leiðarabút og spennufall á milli hluta rásarinnar. Þá þarf að þekkja til eiginleika mælitækjanna til að koma í veg fyrir að þau hafi breyti eiginleikum hennar.

Algeng mælitæki eru hinn svokallaði fjölmælir og sveiflusjá sem vert er að kynna sér sérstaklega.

Straummæling

Straummælar byggja flestir á víxlverkun straums við segulsvið (annað hvort straumsins við fast segulsvið eða við segulsviðið sem leiðarinn sjálfur myndar). Því þarf að leiða allan strauminn inn í rásina til að mæla hann; þ.e. straummælinn þarf að raðtengja inn í rásina.

Straummælirinn kemur náttúrulega til með að breyta rásinni því straummælirinn er ekki viðnámslaus. Straummælar eru þó gerðir með afar lágt svo sem minnst spennufall verði yfir hann. Eitt þarf að hafa í huga: Passaðu að senda ekki of mikinn straum í gegnum mælinn. Straummælar eru flestir með öryggi sem á að springa áður en mælirinn skemmist en það er kjánalegt að tengja straummæli án þess að hafa hugmynd hvort straumurinn sé of hár fyrir hann.

Klassísk leið til að sprengja straummæli er að hliðtengja hann. Ef við hliðtengjum straummælinn við eitthvert viðnám flæðir náttúrulega allur straumurinn um mælinn (þar sem viðnámið er svo miklu minna í straummælinum) og getur þá farið upp fyrir mörk mælisins.

Spennumæling

Spennumæling er mun öruggari mæling því í stað fyrir að senda allan strauminn í gegnum tækið er einungis lítið

Tíðnimæling

Frekara efni