Transistorer og lysdioder - elektronikkens arbeidshester Hvordan skal vi forstå en elektrisk krets? av Nils Kristian Rossing Skolelaboratoriet ved NTNU

Ohms lov U = R ∙ I I = U/R I R1 Resistanser som til sammen er R Spennings- kilde U R3 R2 Ohms lov sier at så lenge det resistive leddet har en konstant resistans (R) vil strømmen (I) i kretsen være proporsjonal med spenningen (U) over kretsen. U = R ∙ I I = U/R

Kirchhoffs 1. lov I = I1 + I2 I – I1 – I2 = 0 => U I1 I2 R3 R2 I Kirchhoffs første lov er en bevaringslov for ladning som sier at summen av strømmene inn mot et knutepunkt er lik summen av strømmene ut fra det samme knutepunktet. I = I1 + I2 => I – I1 – I2 = 0

Kirchhoffs 2. lov U = U1 + U2 U – U1 – U2 = 0 => Kirchhoffs andre lov er en energibevaringslov som sier at: Stillingsenergien som elektronene får tilført når de passerer spenningskilden (batteriet), er lik den energi de taper når de passerer gjennom kretsen (de resistive elementene). U = U1 + U2 => U – U1 – U2 = 0

Effektloven P = I ∙ U = I ∙ U1 + I ∙ U2 R1 U U2 R3 R2 I Effektloven sier at den effekt (P) som utvikler seg i en elektrisk krets er lik produktet av strømmen og spenningen i kretsen. P = I ∙ U = I ∙ U1 + I ∙ U2

Lysdioden - Vis fram lysdioder +

Hva skjer når ladningene beveger seg i en lysdiode? + – R LYSDIODE

Oppkobling av lysdiode Symboler Kort bein Langt bein 9 V Bilder + - 9 V R

Bruk av lysdioder (LED) 5 mA Hvor stor motstand? Dioden tåler: - maks. 30 mA, 2,4 V - velger strøm 5 mA - databladet sier at spenningen over dioden da er 1,8 V Beregner motstanden, R R = U/I R = ? Ω R = 2,7V/0,005 = 540 Ω R velges til 560 Ω 1,8 V + - 4,5 V 2,7 V R Strøm 5 mA 1,8 Spenning

Enkel fuktdetektor Transistor som strømbryter c b + - c e b R

Enkel fuktdetektor med buzzer + - R

Piezo-elektrisk summer Inneholder en oscillator 1,5 V – 24 V 3,8 mA Den Piezo-elektriske effekt: Når et piezo-elektrisk krystall utsettes for en mekanisk deformering, oppstår en forflytning av ladnings slik at det skapes en elektrisk spenning over krystallen. + 2kN 12,5kV 1cm3 - Vise fram: Tenner (filmbokskanon) Flaggermusdetektor Anvendelser: Mikrofoner Øretelefoner Buzzere Gasstennere Transdusere, Sonar + Når et piezo-elektrisk krystall utsettes for en varierende elektrisk spenning, oppstår en mekanisk endring i krystallet. Er denne endringen rask nok og kraftig nok, høres den som en lyd. -

Den ferdige fuktighetsdetektoren Hvordan virker den?

Strømforsterkerens virkemåte + - R4 R3 R2

Hvordan skal vi gjøre om denne til en tørkedetektor? Vannsøldetektor Hvordan skal vi gjøre om denne til en tørkedetektor?

Tørkedetektor 1MΩ