Elektrisch netwerk | een gesloten pad dat bestaat uit circuitcomponenten
Een schakeling is een gesloten pad dat bestaat uit circuitcomponenten waarin elektronen van een spannings- of stroombron kunnen stromen. Als de schakeling bestaat uit elektrische componenten zoals een weerstand, een condensator, een spoel enz. dan wordt zij een elektrische schakeling genoemd en als de schakeling bestaat uit elektronische componenten zoals een diode, een transistor enz. dan wordt zij een elektronische schakeling genoemd. Elektronische schakelingen kunnen dus bestaan uit zowel elektrische als elektronische componenten, maar een elektrische schakeling heeft alleen elektrische componenten.
Het punt waar elektronen een elektrisch circuit binnenkomen wordt de "bron" van elektronen genoemd. Het punt waar de elektronen een elektrisch circuit verlaten, wordt de "terugkeer" of "aarding" genoemd. Het punt van uitgang wordt de "terugkeer" genoemd, omdat elektronen altijd bij de bron uitkomen wanneer zij de weg van een elektrisch circuit voltooien.
Het deel van een elektrisch circuit dat zich bevindt tussen het beginpunt van de elektronen en het punt waar zij terugkeren naar de bron, wordt de "belasting" van een elektrisch circuit genoemd. De belasting van een elektrisch circuit kan zo eenvoudig zijn als die van huishoudelijke apparaten zoals koelkasten, televisies of lampen, of ingewikkelder, zoals de belasting van de uitgang van een waterkrachtcentrale.
Schakelingen maken gebruik van twee vormen van elektrische stroom: wisselstroom (AC) en gelijkstroom (DC). Wisselstroom drijft vaak grote apparaten en motoren aan en wordt opgewekt door elektriciteitscentrales. Gelijkstroom voedt op batterijen werkende voertuigen en andere machines en elektronica. Converters kunnen wisselstroom in gelijkstroom veranderen en omgekeerd. Voor de transmissie van hoogspanningsgelijkstroom worden grote converters gebruikt.
Elektronisch circuit
Elektronische schakelingen gebruiken gewoonlijk gelijkstroombronnen. De belasting van een elektronische schakeling kan zo eenvoudig zijn als een paar weerstanden, condensatoren en een lamp, allemaal met elkaar verbonden om de flitser in een camera te creëren. Of een elektronische schakeling kan ingewikkeld zijn, met duizenden weerstanden, condensatoren en transistors. Het kan een geïntegreerde schakeling zijn, zoals de microprocessor in een computer.
Weerstanden en andere schakelelementen kunnen in serie of parallel worden geschakeld. De weerstand in serieschakelingen is de som van de weerstanden.
Een experimentele elektronische schakeling
Circuit en bedradingsschema
Een schakelschema of bedradingsschema is een visuele weergave van een elektrisch circuit. Elektrische en elektronische schakelingen kunnen ingewikkeld zijn. Door een tekening te maken van de verbindingen met alle onderdelen in de belasting van de schakeling is het gemakkelijker te begrijpen hoe de onderdelen van de schakeling met elkaar verbonden zijn. Tekeningen voor elektronische schakelingen worden "schakelschema's" genoemd. Tekeningen voor elektrische schakelingen worden "bedradingsschema's" genoemd. Net als andere schema's worden deze schema's meestal getekend door tekenaars en vervolgens afgedrukt. Schema's kunnen ook digitaal worden gemaakt met behulp van gespecialiseerde software.
Een schema is een diagram van een elektrisch circuit. Schema's zijn grafische weergaven van de essentiële verbindingen in een schakeling, maar het zijn geen levensechte afbeeldingen van een schakeling. Schema's gebruiken symbolen om componenten in de schakeling voor te stellen. In een schema worden conventies gebruikt om weer te geven hoe elektriciteit stroomt. De gebruikelijke conventie is van de positieve naar de negatieve pool. De realistische manier waarop elektriciteit stroomt, is van de negatieve naar de positieve pool.
Schakelschema's maken gebruik van speciale symbolen. De symbolen op de tekeningen laten zien hoe componenten zoals weerstanden, condensatoren, isolatoren, motoren, stopcontactdozen, lampen, schakelaars en andere elektrische en elektronische componenten met elkaar verbonden zijn. De schema's zijn een grote hulp wanneer werknemers proberen te achterhalen waarom een schakeling niet goed werkt.
Stroomonderbrekers
De stroom in een elektrisch of elektronisch circuit kan plotseling toenemen wanneer een onderdeel defect raakt. Dit kan ernstige schade veroorzaken aan andere onderdelen in het circuit, of brand veroorzaken. Ter bescherming hiertegen kan een zekering of een zogenaamde "stroomonderbreker" worden aangesloten op een circuit. De stroomonderbreker zal het circuit openen, of "breken", wanneer de stroom in dat circuit te hoog wordt, of de zekering zal "doorslaan". Dit biedt bescherming.
Aardlekschakelaars (G.F.I.) apparaten
De standaardretour voor elektrische en elektronische circuits is de aarding. Wanneer een elektrisch of elektronisch apparaat defect raakt, kan het retourcircuit naar de aarde worden geopend. De gebruiker van het apparaat kan deel gaan uitmaken van het elektrische circuit van het apparaat door een retourpad voor de elektronen via het lichaam van de gebruiker te creëren in plaats van de aarding van het circuit. Wanneer ons lichaam deel gaat uitmaken van een elektrisch circuit, kan de gebruiker een ernstige schok krijgen of zelfs gedood worden door elektrocutie.
Om het gevaar van een elektrische schok en de mogelijkheid van elektrocutie te voorkomen, detecteren aardlekschakelaars open circuits naar de aarde in aangesloten elektrische of elektronische apparaten. Wanneer een open circuit naar de aarde wordt gedetecteerd, opent het G.F.I.-apparaat onmiddellijk de spanningsbron naar het apparaat. G.F.I.-apparaten zijn vergelijkbaar met stroomonderbrekers, maar zijn ontworpen om mensen te beschermen in plaats van circuitcomponenten.
Kortsluiting
Kortsluitingen zijn circuits die ongebruikt of met hetzelfde vermogen als uitgestraald terugkeren naar de stroombron. Bij gebruik hiervan slaat meestal een zekering door, maar soms ook niet. Als u dit met een accu doet, kan dit elektrische brand veroorzaken.
Vragen en antwoorden
V: Wat is een schakeling?
A: Een schakeling is een gesloten pad dat bestaat uit circuitcomponenten waarin elektronen van een spannings- of stroombron kunnen stromen.
V: Wat zijn de twee soorten schakelingen?
A: Elektrische schakelingen en Elektronische schakelingen. Elektrische schakelingen bestaan uit elektrische componenten zoals weerstanden, condensatoren en inductoren, terwijl elektronische schakelingen bestaan uit elektronische componenten zoals diodes en transistors.
V: Hoe wordt het punt genoemd waar elektronen een elektrische schakeling binnenkomen?
A: Het punt waar elektronen een elektrisch circuit binnenkomen, wordt de "bron" van elektronen genoemd.
V: Hoe wordt het punt genoemd waar de elektronen een elektrisch circuit verlaten?
A: Het punt waar de elektronen een elektrisch circuit verlaten wordt de "retour" of "aarding" genoemd.
V: Welk deel van een elektrisch circuit ligt tussen het beginpunt en de terugkeer naar de bron?
A: Het deel van een elektrisch circuit dat zich bevindt tussen het beginpunt van de elektronen en het punt waar zij terugkeren naar de bron wordt de "belasting" van een elektrisch circuit genoemd.
V: Wat zijn twee vormen van elektriciteit die in schakelingen worden gebruikt?
A: Schakelingen gebruiken twee vormen van elektriciteit - wisselstroom (AC) en gelijkstroom (DC). AC drijft vaak grote apparaten en motoren aan en DC drijft op batterijen werkende voertuigen en andere machines en elektronica aan.
V: Hoe kan wisselstroom worden omgezet in gelijkstroom of omgekeerd?
A Converters kunnen AC in DC veranderen en omgekeerd. Voor de transmissie van hoogspanningsgelijkstroom worden grote converters gebruikt.
