Kde získat základní přehled o elektrotechnice?

Re:Kde získat základní přehled o elektrotechnice?
« Odpověď #75 kdy: 04. 09. 2017, 22:39:42 »
Lidi tohle je opravdu kultivovaný a příjemný flame war :-) Radost to číst, a radost přispět... Utrousím pár postřehů a terminologických vysvětlivek.

Jak už jeden předřečník připomněl, žárovka má odpor všelijaký, jenom ne konstantní. Čím víc je vlákno rozžhavené, tím vyšší má odpor. Takže skoro stabilizuje proud. Odpor žárovky při jmenovitém napětí (= a proudu) a ustálené teplotě vlákna je tuším minimálně desetkrát vyšší, než ve studeném stavu. Proto taky žárovka při náhlém zapnutí pošle do napájecí sítě citelný proudový "kopanec". (Podobně jako elektromotor při rozběhu, ale tam je to jenom asi sedminásobek a má to jinou fyzikální podstatu.) Svého času jsem na testování zdrojů používal několik auto-žárovek spojených paralelně. Byla psina pozorovat, jak ve zdroji vybavuje elektronická ochrana proti zkratu, přestože žárovky měly citelně nižší jmenovitý výkon, než kolik měl zdroj teoreticky nakrmit :-) Pokud jsem chtěl zdroj vytížit ustáleným vyšším proudem, musel jsem žárovkám předřadit primitivní PWM regulátor s plynulým nájezdem.

Žárovka se dá při bastlení použít jako omezovač proudu. Při oživování nějakého výkonového obvodu, když není po ruce laboratorní zdroj se stavitelným omezením na konstantní proud.

V hydraulice odpor nějaké trubky, kterou protéká kapalina, rozhodně není konstantní. Odpor tuším roste s nějakou mocninou průtoku, snad cca se čtvercem. Na rozdíl od elektrického odporu - pokud nedojde na teplotní závislost, je elektrický odpor rezistoru skutečně konstantní, nezávislý na napětí a proudu.

Pokud se týče poškození přepětím, nadproudem, průrazem:

Spousta součástek (nejen polovodičů, ale tam je to klasika) mají nějakou poměrně konkrétní napěťovou/izolační pevnost. Udávaná jmenovitá hodnota maximálního napětí bývá nižší než skutečná, kvůli spolehlivosti. Pokud se napětí překročí, a zdroj napětí je dostatečně "tvrdý", začne při průrazu protékat nebohou součástkou vysoký nadproud, který překonává odpor součástky (asi celkem vysoký). Ztrátové teplo P=R*I^2 = roste se čtvercem proudu... A průraz bývá v materiálu "bodový", takže to teplo je dost ostře lokalizované. Pak není divu, pokud tepelnou destrukcí dojde k lokálním změnám materiálu, a průraz se stane trvalým :-) Pokud do série se zdrojem napětí dáte přiměřeně vysoký odpor, a omezíte tak protékající proud, můžete polovodič (nebo jinou součástku) přivést k průrazu, který ale nezanechá trvalé následky. Při průrazu poklesne napětí na testované součástce a jeho část na sebe převezme zmíněný sériový odpor, který jsme do obvodu naschvál zařadili...

Jako bleskojistky se často používají jiskřiště pouzdřená v porcelánu a plněná nějakým plynem, s napěťovou pevností jmenovitých asi 75 voltů nebo víc. Pokud na jiskřiště přiložíte mírné přepětí a omezíte protékající proud patřičně dimenzovaným odporem, donutíte jiskřiště krásně doutnat. Mimochodem se v tomto stavu snadno doměříte, že zapálené jiskřiště drží nižší než jmenovité napětí. Jo plný testovací pulz, to je jinačí šleha.

Pokud drát zatěžujeme protékajícím proudem, opět platí P=R*I^2. Odpor vodiče je samozřejmě pokud možno malý, ale i to je relativní, a pokud ztrátové teplo tvořené protékajícím proudem skrz odpor vodiče překročí schopnost vodiče vyzářit vzniklé teplo do okolí (tepelný odpor), bude se vodič zahřívat na stále vyšší teplotu - a pokud ani vyšší teplotní spád
proti okolí poměry nevyrovná (a naopak se uplatní rostoucí odpor drátu podle teploty), může dojít k "rozbíhavému" jevu, na jehož konci se drát odpaří a rozloučí se krásným elektrickým obloukem, který se ještě chvíli veze v obláčku ionizovaného plynu a kovových par :-)

Počítačové zdroje a jiné VF měniče mívají elektronickou ochranu proti zkratu (proudovému přetížení) na výstupu. Zdroj bez ochrany by byl prakticky velmi problematický - měl by sklon zapalovat požáry. U klasických měničů se stabilizací výstupního napětí jsou k vidění dva druhy ochrany: vypnutím výstupu (případně s opakovanými pokusy, tzv. "hiccup mode", škytavý režim) nebo omezením na konstantní proud.

Pokud notebooku nestačí zdroj 19V/3.5A ani k tomu, aby začal ve vypnutém stavu nabíjet, asi bych zkusil hledat voltmetrem, jestli skutečně zdroj dává napětí a jestli po zastrčení do notebooku proleze toto napětí i dovnitř na plošák. Od pantáty vedou dráty... Nemohu vyloučit, že ntb předpokládá silnější zdroj, zkusí si cucnout víc a když to zdroj vzdá, tak to vzdá i noťas - ale bylo by dobré vyloučit i jiné možné příčiny (polámaný kabel, nekompatibilní konektor apod.) Těch dutých napájecích konektorů je spousta a třeba už populární rozměry 5.5/2.5 vs. 5.5/2.1 mohou při vzájemné kopulaci skončit telepatickým spojem...


tisnik

Re:Kde získat základní přehled o elektrotechnice?
« Odpověď #76 kdy: 04. 09. 2017, 22:57:47 »
btw proc nakonec vyroba pro CPU, GPU zacla pouzivat kremik a ne treba to germanium ? cena nebo jine faktory ?

Z křemíku totiž můžeš jednoduše vytvořit i základ čipu (takzvaný substrát). Navíc můžeš nechat křemík oxidovat na SO2, což je fajn izolant získaný vlastně "zadarmo". Viz https://en.wikipedia.org/wiki/Planar_process

Ale řeknu to takto - to není pro pochopení základů elektroniky, ale například ani pro stavbu vlastních zařízení, vůbec důležité, já bych si s tím hlavu nelámal.

tisnik

Re:Kde získat základní přehled o elektrotechnice?
« Odpověď #77 kdy: 04. 09. 2017, 23:00:16 »
btw proc nakonec vyroba pro CPU, GPU zacla pouzivat kremik a ne treba to germanium ? cena nebo jine faktory ?

Z křemíku totiž můžeš jednoduše vytvořit i základ čipu (takzvaný substrát). Navíc můžeš nechat křemík oxidovat na SO2, což je fajn izolant získaný vlastně "zadarmo". Viz https://en.wikipedia.org/wiki/Planar_process

Ale řeknu to takto - to není pro pochopení základů elektroniky, ale například ani pro stavbu vlastních zařízení, vůbec důležité, já bych si s tím hlavu nelámal.

SiO2, sorry

Re:Kde získat základní přehled o elektrotechnice?
« Odpověď #78 kdy: 04. 09. 2017, 23:03:18 »
Jo a ještě k těm potenciálům: Potenciál zhruba znamená, "jak moc jsou na jednom místě nahromaděné elektrony" (obecně nosiče náboje). Je to nějaká vlastnost bodu v prostoru, nebo vodiče/uzlu ve schématu. A protože neexistuje něco jako univerzálně platná vesmírná zem, samotný jeden potenciál se těžko měří, je takový těžko uchopitelný. Jedna ruka netleská. Zato rozdíl dvou potenciálů, to je jiná :-) Ten se měří ve Voltech. Čili potenciál je jenom taková obezlička, která nám pomáhá definovat, co je to napětí, umožňuje finty se sériovým řazením zdrojů napětí (když spojíte dvě tužkové baterky jedním plusem na jeden mínus, tak jak to že se nevybijou zkratem?) apod.

Mimochodem...  ono to má i analogii s tím tlakem vody v trubkách. Tlak je síla na plochu, Pascal je Newton na metr čtvereční. (1 atmosféra = cca 100 kPa = 1 kg / cm2.) A řekněme, že ve vodovodním řadu je tlak 6 atmosfér. A to je snad nějaký absolutní tlak? Ne, není - ve skutečnosti je to rozdíl tlaku mezi vnitřkem trubky a okolím - přičemž okolní tlak na povrchu zemském je další 1 atmosféra :-) Tzn. "absolutní tlak oproti vakuu" je v tom vodovodu vlastně 7 atmosfér. A čerpadla se taky dají řadit do série pro zvýšení tlaku. Vlastně spousta čerpadel je dvoustupňových.

A není pravda, že čerpadlo potřebuje expanzní nádobu, aby mohlo do trubek dodávat tlak. Vezmete čerpadlo, na výstup mu připojíte trubku nebo hadici, na její konec kohout. Ten kohout zavřete. Pokud to bude rotační odstředivé čerpadlo, bude se spokojeně točit v maximálních otáčkách, bude odebírat relativně malý příkon ze svého pohonu (protože nemá průtok!) a na výstupu bude mít jakýsi tlak, trochu kolísavý, jak lopatky míjejí výtokový otvor.  Když ten kohout otevřete, z trubky vytryskne voda, na výstupu čerpadla poklesne tlak, průtok stoupne na nenulovou hodnotu, a čerpadlo začne na hřídeli odebírat větší mechanický příkon (pokud je hnáno reálným motorem, patrně díky vyšší zátěži poklesnou otáčky). Expanzní nádoba (jako u Darlingu) funguje jako pružný element, akumulátor potenciální energie, v elektrické analogii kondenzátor - tradičně se Darling s mnoha desítkami litrů vzduchu používal proto, aby čerpadlo nemuselo běžet trvale (nebo kvůli každé skleničce vody). Přesto se v poslední době šíří móda čerpadel s rychlou regulací výkonu podle odběru, která pracují s minimální expanzní nádobou a skutečně spínají málem kvůli každé sklence vody.
« Poslední změna: 04. 09. 2017, 23:05:22 od František Ryšánek »

Radovan.

Re:Kde získat základní přehled o elektrotechnice?
« Odpověď #79 kdy: 05. 09. 2017, 00:31:22 »
Malé expanzní nádoby, třeba jen kus slepé trubky nastojato se vzduchovou bublinou, se také používaly k omezení rázů v potrubí, které vznikají při rychlém zavření kohoutu. Prodící voda má kinetickou energii a když se jí do cesty postaví překážka, dojde kvůli nestlačitelnosti k prudkému nárůstu tlaku, který může roztrhnout vodovodní trubky ve zdi. Místo toho stlačí tu bublinu. Bojler má nahoře také vzduch, sice z jiného důvodu, ale funkce je stejná.

Vysílání energie na dálku prováděl Nikola Tesla před víc než sto lety. Fungovalo to, ale účinnost je mizerná. To máš stejně jako s Wi-Fi, je to pohodlné ale kabel bude vždycky lepší. Navíc elektromagnetické vlnění má negativní zdravotní dopady.

Jakákoliv kyselina nebo zásada, do které strčíš dva dráty z různých kovů, začne vytvářet elektrický článek. Přitom se jedna z elektrod dost rychle rozežírá. Z toho důvodu je v bojleru vedle termostatu elektroda, která vůči železu vytváří malé napětí, přitom pomalinku ubývá, a ten bojler díky tomu neprorezne!

Germaniové součástky snáší teploty do 80°C, křemíkové až 300°C. Další, a hodně dobrý, důvod pro křemík.


Lojza

  • *****
  • 672
    • Zobrazit profil
    • E-mail
Re:Kde získat základní přehled o elektrotechnice?
« Odpověď #80 kdy: 05. 09. 2017, 06:51:25 »
Frantisek Rysanek, Radovan - diky Vam, ale uz to nabira obratky smerem k slozitosti kterou uz nedavam ... jinak ten zdroj 19V, 3.16A je v poradku, napaji mi stary ntbk. Stejne tak je v poradku i ten ntbk co potrebuje 19V, 6A - uz jsem sehnal zdroj, akorat je 20V ale jak se zda, ntbk to zatim nevadi .. muzu tim neco pokazit ?

1121

Re:Kde získat základní přehled o elektrotechnice?
« Odpověď #81 kdy: 05. 09. 2017, 07:53:46 »
Ad ampery: Udaj znamena, jaky je maximalni proud, ktery ze zdroje lze zdimat a neznamena, ze z nej tolik vzdy potece. Pokud pripojene zarizeni pri danem napeti odebira X amper, bude odebirat X amper, i kdyz ho zapojim do zdroje se stejnym napetim, ale maximalnim proudem 3 MA. Ovsem kdyz tomu zarizeni dam zdroj s (o dost) vyssim napetim, nejspis se zacnou dit dost zajimave veci doprovazene kourovymi a jiskrivymi efekty.
Tohle platí v 99% případů, ale existují výjimky - třeba nabíječka k robotickýmu vysavači roomba - je to zdroj s omezením proudu a ve vlastním vysavači se jen spínají FETy přímo do baterky - proud tedy řídí nabíječka a při připojení jiné s větším proudem by to nedopadlo asi úplně dobře...

Jinak jsem to tady jen proletěl - ještě napíšu něco k powerbankám - ona je marketingová sviňárna, že na powerbankách se uvádí kapacita vnitřní baterky v mAh. Což člověku může být totálně šumák. Správně by se měla uvádět ve Wh, nebo v mAh na výstupu. Ono totiž nejde ani tak o účinnost přeměny (ta může být klidně 90+%), ale prostě o úplně jiné napětí na baterce a  na výstupu.

Ah a Wh bych přirovnal k analogii s vodou takto:
Ah jsou počet lahví na vodu co s sebou máte. Když někomu řeknete že máte 5flašek, tak ale vůbec netuší kolik vody s sebou máte, protože neví jak velké flašky jsou (tj napětí). Takže správně musíte říct mám 5flašek (Ah) s objemem (V) 2litry každá. Z toho pak kdokoliv může zjistit kolik vody nesete když si to vynásobí.
S flaškama můžete dělat takové věci jako jedné velké flašky (baterka s vysokým napětím) přelít do několika malých lahviček (baterky s malým napětím) nebo naopak.  Třeba tužková baterka má celkem slušných 2Ah. Jenže při velmi malém napětí (1,2V), takže v ní není moc energie.

Třeba taková 20Ah powerbanka má vevnitř 20Ah baterku s napětím 3,6V (napětí Li-ion/Li-pol chemie). Jenže výstup má 5V...nebo dokonce 12V.
Takže když se udělá 20*3,6= 72Wh (to je energie co člověka zajímá). No a pokud z toho chci dostat zase zpátky Ah při nějakým jiným napětí, tak ty Wh vydělím výstupním napětím...takže 72/5=14,4Ah. A při výstupu 12V je to už o dost jinak: 72/12=6Ah

Úplně stejně by vypadalo že dvě 20Ah powerbanky mají +- stejnou kapacitu jako autobaterka. Což zase není pravda - jejich napětí je mnohem nižší, takže i výsledná energie je nižší.

Pokud vás něco zajímá, tak pište, elektronika mě baví od dětství a mám na to teď už i VŠ.

Re:Kde získat základní přehled o elektrotechnice?
« Odpověď #82 kdy: 05. 09. 2017, 08:41:55 »
K tomu ntb adaptéru, 20V vs 19V je odchylka 5%, to je podle všeho úplně v poho, gratuluji k vyřešení problému. Elektronika na napájecím vstupu noťase mívá značnou napěťovou toleranci (klidně vysoké desítky procent směrem vzhůru), a pokud nebere míň než třeba 18V, je to spíš nějakým umělým omezením (hlídačem), než že by měnič z nižšího napětí nedokázal fungovat. Důvodem toho omezení zdola může být, kromě obchodních důvodů, také fakt, že při podpětí by se vstupní obvody ntb mohly přetížit nadproudem, což není úplně zdravé, viz ztráty na parazitních odporech vodičů apod. A další věc je, že vstupní měnič nabíjí baterku, a ten měnič konstrukčně bývá "snižující", takže pro dosažení konečného napětí na baterce může být potřeba z vnějšího adaptéru určitá minimální úroveň napětí.

Lojza

  • *****
  • 672
    • Zobrazit profil
    • E-mail
Re:Kde získat základní přehled o elektrotechnice?
« Odpověď #83 kdy: 05. 09. 2017, 10:56:04 »
na te knize od p. Opavy - Elektronika kolem nas z roku 1985 je videt jak ten vyvoj zrychluje, je to tam hezky popsane i historicky a ja si ne vzdy uvedomuji kde vsude na elektromagneticke vlneni a jeho ruzne aplikace v mem zivote narazim

ten vyvoj zhruba od Maxwella je teda exponencialni a neustale zrychluje

p. Opava treba jeste vubec v knize nema mobilni telefony, wifi, laserove operace oci, PET vysetreni atd. - pritom to bylo po par letech ...

 predpokladal treba ze kolem roku 2010 bude na single chipu 10.000.000 soucastek pritom jich je 1000 x vice

na druhou stranu u termojaderne fuze byl prilis optimisticky, ocekaval prakticke vyuziti v elektrarnach po roce 2020, no asi to bude pozdeji

ale kniha je moc hezka ale pro mne prilis narocna ale na uvedomeni si kde vsude  elektromagnetismus clovek muze potkat ve svem zivote je pro mne poucna ...

SPECZ

Re:Kde získat základní přehled o elektrotechnice?
« Odpověď #84 kdy: 05. 09. 2017, 13:17:55 »
Elektronika na napájecím vstupu noťase mívá značnou napěťovou toleranci (klidně vysoké desítky procent směrem vzhůru)

Bacha na to, spínaný měnič uvnitř NTB sice zvládá desítky procent navíc oproti jmenovitému napětí s prstem v nose, ale je dost možné že se k němu takové napětí ani nedostane. Když jsem servisoval mobily, byla na vstupu většiny z nich pojistka (SMD) na kladném pólu od nabíjecího konektoru, a za pojistkou mezi póly transil - takže při vyšším napětí transil sepnul a upálil pojistku. A transil spínal už při napětí o 0,3 voltu vyšším než jmenovitém. Vůbec bych se nedivil kdyby něco podobného bylo i ve spoustě NTB. Je to pak krásnej důvod zamítnout reklamaci - "vy jste použil neoriginální příslušenství, to je v rozporu s návodem k použití, trhněte si nohou, tady máte neopravitelnej šrot a dlužíte nám pětikilo za neoprávněnou reklamaci ...".

Re:Kde získat základní přehled o elektrotechnice?
« Odpověď #85 kdy: 05. 09. 2017, 15:49:03 »
@SPECZ: tak to je síla, díky za korekci :-) Sice si myslím, že 0.3 V je pro transil na 19V hodně těsná tolerance (transily mají dost velký výrobní rozptyl a poměrně pozvolné otvírací "koleno"), ale i kdyby tam byly třeba 3-4 V rezerva, tak je to na pováženou.

Transilem chráněnou větev +5V jsem viděl tuším v nějakém PVRku od Vestelu. Viděl jsem dvě varianty osazení motherboardu, v šasi od dvou různých "obchodních značek": na jedné variantě byl transil osazený, na druhé nikoli. Při poruše zdroje (vyschnutí elytů v sekundáru a následné zvlnění) ten transil zachránil motherboard. Sice při tom umřel do zkratu, ale stačilo ho vyměnit (a repasovat zdroj) a mašinka dál funguje.

JardaP .

  • *****
  • 11 064
    • Zobrazit profil
    • E-mail
Re:Kde získat základní přehled o elektrotechnice?
« Odpověď #86 kdy: 05. 09. 2017, 16:07:21 »
OC170 byl germaniový tranzistor pro kmitočty řádově desítky MHz a dal se normálně koupit za pár desítek korun.

Hm, blbe si to pamatuju, myslel jsem, ze jiz byl kremikovy. Ale k te cene byste asi mel pridat nulu. Pozdeji to mozna byly ty desitky. Treba prvni LED z Tesly take moc zadarmo nebyla a pak sly ceny dost dolu.

mrazík

Re:Kde získat základní přehled o elektrotechnice?
« Odpověď #87 kdy: 05. 09. 2017, 17:53:59 »
OC170 byl germaniový tranzistor pro kmitočty řádově desítky MHz a dal se normálně koupit za pár desítek korun.

Hm, blbe si to pamatuju, myslel jsem, ze jiz byl kremikovy. Ale k te cene byste asi mel pridat nulu. Pozdeji to mozna byly ty desitky. Treba prvni LED z Tesly take moc zadarmo nebyla a pak sly ceny dost dolu.

V 70. létech jsem ho jako kluk kupoval z kapesného, takže zas tak drahý být nemohl. Ale je fakt, že první LQ100 dost připomínaly drahotu a jejich světlo bylo sotva vidět. V rámci RVHP (tedy co se dalo sehnat) snad vůbec žádné opravdové vysokofrekvenční (míněno pásmo UHF) křemíkové tranzistory nebyly. Do anténních zesilovačů a konvertorů pro 2. televizní program se používaly germaniové GFxxx (přesně si nepamatuji) nebo se pašovaly zvenku kvalitní křemíkové. Dalo se to koupit na inzerát.

Lojza

  • *****
  • 672
    • Zobrazit profil
    • E-mail
Re:Kde získat základní přehled o elektrotechnice?
« Odpověď #88 kdy: 05. 09. 2017, 18:59:50 »
ted jsem cetl

http://www.abclinuxu.cz/blog/squeaker/2010/5/hlasky-elektrotechnickych-odbornikov

a obavam se ze kdybych zacal experimentovat jen bych prispel dalsim radkem do textu blogu

proste dnes uz neni nic "jednoduche", to bylo mozna pred 300 lety

SPECZ

Re:Kde získat základní přehled o elektrotechnice?
« Odpověď #89 kdy: 05. 09. 2017, 19:13:11 »
Přidám něco podobného, tentokrát lehce orientovaného na radiotechniku:

http://ok1ike.c-a-v.com/dotazy.htm