WIRTUALNA MODELARNIA

MARIUSZ

Witam
W temacie "miernik prądu" zacząłem omawiać podstawy elektrotechniki, ale zagadnienie jest dość obszerne i postanowiłem utworzyć nowy temat.

Na początek podstawy teoretyczne (bez tego ani rusz).
Znalazłem stronę na której jest to wszysko przystępnie opisane.
[link widoczny dla zalogowanych]

prawo Ohma:
[link widoczny dla zalogowanych]
1 prawo Kirhoffa:
[link widoczny dla zalogowanych]
2 prawo Kirhoffa:
[link widoczny dla zalogowanych]
Warto przeczytać (i zrozumieć ) też pozostałe tematy, w zasadzie na podanej stronie można znaleźć opisane wszystkie zagadnienia z zakresu fizyki i matematyki niezbędne w naszym hobby.

Wracając do teorii (mam nadzieję że zainteresowane osoby pzapoznały się z z podanymi powyżej linkami) i teraz z zadadzą pytanie "a na cholerę nam to" no niestety prawo ohma i prawa kirhoffa to w elektotechnice elementarz.
Przykład 1
Fajnie by mieć w modelu taką diodę świecącą w stateczniku pionowy (jak światło ostrzegawcze w prawdziwym samolocie) nic prostszego - kupić gotowy układ w sklepie modelarskim tylko za co zapłacimy ok 20 zł dioda kosztuje 20 gr, opornik 5 gr, kawałek kabelka 50gr, koszulka termokurczliwa i wtyczka ok 1 zł razem 1 zł 75 gr. To za co płacimy 20 zł ? Płacimy za własną NIEWIEDZĘ !
Możemu kupić w sklepie elektronicznym powyższe materiały za 1,75 zł i w 5 minut takie coś zmontować. I tu potrzebne powyższe prawa.

W modelu mamy zasilanie odbiornika i serw 4,8 V dioda świecąca ma być zasilana prądem 15 -20 mA (dla diody świecącej ważny jest prąd który przez nią płynie) spadek napięcia na diodzie wynosi zależnie od koloru diody 1,5 -2,8 V

z prawa ohma wiemy:
I = U/R
przekształcając wzór możemy wyliczyć pozostałe wartości:
R = U/I
U = IxR

R - opór mierzony w ohmach (czyta się "omach" )
U - napięcie w Woltach
I - prąd w Amperach

z drugiego prawa kirhoffa wiemy że Suma sił elektromotorycznych i spadków napięć w zamkniętym oczku obwodu = 0

Teraz musimy dobrać opornik który ograniczy prąd diody do 15 - 20 mA
( jak podłączymy diodę bez opornika to zaświeci nam bardzo jasno i bardzo krótko )

Korzystając z II prawa kirhoffa obliczamy spadek napięcia na oporniku:
4,8 V (napięcie akumulatora) -2,8 V (spadek napięcia na niebieskiej diodzie) = 2 V
na naszym oporniku musi wystąpić spadek napięcia wynoszący 2 V.
Teraz z prawa ohma wyliczamy jaki opór musi mieć nasz opornik żeby taki spadek napięcia wystąpił i w obwodzie popłynął prąd 15 mA:
R= U/I
R= 2 [V] / 0,015 [A] (15 m/A to 0,015 A)
R = 133,3 ohma
Oczywiście takiego opornika nie znajdziemy i damy najbliższy z typoszeregu np 150 ohm
dla takiego opornika popłynie prąd:
I =U/R
I = 2 / 150
I = 0,013 A ( 13 mA)
co dla naszej diody jest jak najbardziej do przyjęcia.

schemat podłączenia diody:

Przykład 2
mamy akumulator, w nadajniku (zazwyczaj 9,6 V) i w odbiorniku (4,8 V )
i trzeba je ładować, w związku z czym potrzebna jest "ładowaczka".
Akumulatory do nadajnika i odbiornika najlepiej ładować prądem 0,1 C przez 14 godzin. (0,1 pojemności znamionowej aku, tzn. dla akumulatora o pojemności 600 mA/h będzie to prąd 60 mA)
Tu uwaga tak można ładować tylko akumulatory Ni-Cd i Ni-mh. (niklowo kadmowe i niklowo wodorkowe, w żadnym wypadku Li-pol )
Prądem 0,1 C możemy ładować takie aku bez obawy o przeładowanie i efekt pamięciowy, nie trzeba ich też wcześniej rozładowywać.
Oczywiście taką ładowarkę można zakupić, ale znowu pytanie za co płacimy, - a za zasilacz z opornikiem, naklejkę firmową, i oczyeiście własną niewiedzę Twisted Evil

Taką ładowarkę można też sobie zmontować w 5 minut. (zamiast naklejki firmowej możemy umieścić własny podpis Laughing

)
Będziemy podrzebować:
zasilacz sieciowy prądu stałego o napięciu wyższym niż napięcie aku (taki w formie wtyczki, zazwyczaj gdzieś w domu lub warsztacie coś takiego się poniewiera)
opornik
wtyczka, i przewód.
Dla bajeru można też podłączyć diodę świecącą
i oczywiście znajomość wyżej wymienionych podstaw elektrotechniki

to do obliczeń:
napięcie zasilacza wynosi 12 V, napięcie znamionowe aku wynosi 9,6 V napięcie odkładające się na oporniku ?
z prawa kirhoffa wyliczamy:
12 V - 9,6V = 2,4 V
czyli na oporniku ma się "odkładać" napięcie 2,4 V
teraz prawo ohma
Pojemność naszego aku wynosi 1200 mA/h, czyli prąd do ładowania 0,1 C będzie wynosił 120 mA
R=U/I
R=2,4V / 0,12A
R=20 ohm
Czyli podpinając opornik 20 ohm w szereg z zasilaczem 12V mamy ładowarkę do aku nadajnika

Przykład 3
teraz aku do odbiornika:
mamy aku 4,8 V o pojemności 800mA/h
12V - 4,8 V = 7,2V
prąd 0,1C dla pojemności 800 mA/h wynosi 80 mA czyli 0,08A
R= U/I
R=7,2/0.08
R=90 ohm
potrzebny opornik 90 ohm

W tych przypadkach na opornikach będzie się wydzielać moc w postaci ciepła i musimy dobrać oporniki ,które taką moc mogą "wytracić"
Do tego potrzeba następujący wzór:
P=UxI
P - moc w [W] (watach)
U - napięcie
I - prąd
opornika w "ładowarce" aku nadajnika
P=2,4x0,12
P=0,288 W
czyli opornik powinien być z zapasem, najbliższy w typoszeregu jest opornik 0,5W
W sklepie elektronicznym poprosimy o opornik 20 ohm i mocy 0,5 W

dla przypadku odbiornika;
P=7.2x0,08
P= 0,576 W
czyli potrzebujemy opornik 90 ohm o mocy 0,75 lub 1W (zawsze może być o większej mocy)

"Łopatologiczny" schemat ładowarki

Oczywiście wartości podane w przykładach są przykładowe do obliczeń trzeba podstawić wartości aku i zasilacza jakich będziemy używać.
cdn.

djpierug

Czy można by wiedzieć jak zrobić, żeby dioda migała?

ErAsSo

Pawel_F

Niekoniecznie można kupić diodę która miga i po doborze opornika
wg. wskazówek Mariusza przystosować do dowolnego napięcia.

Pawel_F

Zapomniałem dodać koszt diody w zależności od jasności od 2 do 5 zł

ErAsSo

ot cos takiego, jak widac samoróbka, dostalem to od kuzyna, teraz sam probuje zrobic cos takiego

moglbym Ci przeslac rysunek schematyczny gdybym wiedzial jakie sa oznaczenia tych wszystkich czesci

musze jeszcze znalezc troche foli termokurczliwej zeby ladnie wyglądało

Pawel_F

Układ który widać na zdjęciu to multiwibrator astabilny .Jeśli wpiszesz w Google
hasło multiwibrator to w języku polskim opisów i schematów b.dużo

TEQ

Witam
Miło że Pan założył taki temat -na pewno się przyda ! I już mam pytanie :
Mam multimetr za chyba 40 zł (czyli nic specjalnego) i chciał bym zmierzyć prąd pobierany przez serva i przez silnik. Tylko mam pytanie na jakim obrazku mam ustawić mój multimetr ? (mam taki z okrągłym pokrętłem)

edit:
Tarcza mojego multimetru jest bardzo podobna do tego :
[link widoczny dla zalogowanych]

A do Eraso : KOLEŚ ZMNIEJSZ TO ZDJĘCIE ! PRZEZ CIEBIE NIE DA SIĘ NORMALNIE PRZECZYTAĆ TEMATU !

Pawel_F

Ustaw na 10A.Przydał by się zakres pośredni 2A

MARIUSZ

Witam
Do wszystkiego dojdziemy, tylko po koleji, trochę cierpliwości.

Wracając do tematu, przedstawiłem poprzednio najprostszą z możliwych ładowarek. wzbogacając układ o trzy dodatkowe elemęty ( i wtyczkę do aku otrzymamy całkiem przydatne urządzenie.
do poprzedniej ładowarki dodaliśmy:
diodę z opornikem- jako kontrolkę wizualną czy układ pracuje.
(jak dobrać opornik do diody opisałem w pierwszym przykładzie)
Dodatkową diodę zabezpieczającą ( zabezpiecza przed odwrotnym podłączeniem akumulatora)
i oczywiście wtyczkę do aku.

Układ będzie wyglądał tak:

Jeśli zastosowaliśmy diodę zabezpieczającą to musimy nasz układ przeliczyć, na złączu półprzewodnikowym (pn) diody krzemowej będzie się odkładać napięcie 0,8 V
weźmiemy do przeliczenia układ z zasilaczem 12V i aku 4,8V 800 mA/h (czyli przykład 3)

z prawa Kirhoffa wyliczamy:
12V - 4,8 V - 0,8V =6,4V
prąd 0,1C dla pojemności 800 mA/h wynosi 80 mA czyli 0,08A
R= U/I
R=6,4/0.08
R=80 ohm

Czyli potrzebujemy opornik 80 ohm (a nie 90 jak w przykładzie 3)

w nstępnym poscie będzie o pomiarach.

pozdrawiam Mariusz

paweltech

Witam
Mrugające diody trzykolorowe można odzyskać z zapalniczek.
Kosztuje to w zależności od sklepu do 3 zl.za szt.
Kiedyś trafiłem na zapalniczki kosztujące 1.70 zł
Działają po zetknięciu blaszki z aelektrodą diody.
Bardzo ładnie to wygląda na depronowych skrzydłach.
Zamierzam zainstalować na taśmę samoprzylepną dwie takie diody i polatać wieczorem, sam jestem ciekawy jak to będzie wyglądać.

MARIUSZ

Witam
Zapalniczek mrugających nie widziałem, natomiast bardzo często spotyka się zapalniczki z super jasną diodą (w niektórych stacjach benzynowych czasem nie można kupić zwykłej zapalniczki)
W takiej zapalniczce znajduje się dioda i trzy ogniwa 1,5 V (takie jak w zegarkach) w sumie 4,5 V. A gdzie opornik? I dlaczego dioda się nie spali?.
I tu dochodzimy do zagadnienia "oporności wewnętrznej źródła zasilania"
Każde źródło zasilania, czy to bateria, akumulator, ogniwo słoneczne itd.
Ma jakiś opór wewnętrzny, i od wielkości tego oporu zależy jak duży prąd możemy czerpać, ogniwa "zegarkowe" mogą dać prąd max 20mA, czyli taki, jaki potrzebuje nasza dioda, (czyli ten opornik jest tylko ukryty w ogniwach)
Inaczej jest z aku Ni-Cd lub wysoko prądowymi Li-Pol, ich opór wewnętrzny jest bardzo mały i można z nich czerpać bardzo duże prądy (w krótkim czasie nawet ponad kilkaset amper)
Z tego powodu są też niebezpieczne.
Temat oporności wewnętrznej źródeł zasilania został bardzo przystępnie omówiony Tu:

[link widoczny dla zalogowanych]

Następny temat to sposoby podłączeń elementów elektrycznych

Są dwa podstawowe sposoby podłączeń:
Połączenie szeregowe
Połączenie równoległe

Przykładem połączenia szeregowego to np. lampki choinkowe
Jak to jest, że lampki takie zasilane są napięciem sieci 230 V a żarówki w nich są na napięcie np. 6V i się nie spalą, (czary jakieś czy co?)
Kłania się 2 prawo, kirhoffa
Jeśli mamy napięcie 230 V i na każdym z podłączonych oporników ma wystąpić spadek napięcia 6V to możemy w prosty sposób policzyć ile ma być takich oporników:
230 / 6 = 38,3 czyli ma być 38 żarówek
Lub, np.:
Mamy lampki choinkowe i nie wiemy, na jakie napięcie dokupić zapasowe żarówki, stosując prawo kirhoffa możemy to sobie policzyć dzielimy napięcie sieci (230V) przez ilość żarówek i już.
Np. 230V / 19(żarówek) = 12,1V
Czyli potrzebne nam będą żarówki 12V

Innym już modelarskim przykładem połączenia szeregowego jest podłączenie akumulatorów
Np. 6 ogniw o napięciu znamionowym 1,2 V da nam sumaryczne napięcie 7,2 V, przy czym zarówno prąd jak i pojemność zostanie taka sama jak dla pojedynczego ogniwa.

Przykładem połączenia równoległego może być np. połączenie dwu silników komutatorowych w modelu.
W tym przypadku każdy z silników będzie zasilany napięciem znamionowym natomiast prąd pobierany przez silniki zwiększy się x2 (x ilość silników) w przypadku połączenia równoległego każdy z elementów zasilany jest tym samym napięciem natomiast prąd pobierany przez układ jest sumą prądów pobieranych przez poszczególne elementy.
Innym modelarskim przykładem jest podłączenie serwomechanizmów.
Każde z serw jest zasilane tym samym napięciem, natomiast prąd pobierany przez wszystkie podłączone serwa jest sumą prądów poszczególnych serw.

Teraz możemy przejść do pomiarów prądu i napięcia.
Napięcie mierzymy "Woltomierzem" natomiast prąd "Amperomierzem"

Woltomierz włączamy w obwód zawsze w układzie równoległym, natomiast amperomierz zawsze szeregowo

cdn

MARIUSZ

Witam
Teraz dwa praktyczne przykłady

Opisywana wcześniej najprostsza ładowarka wzbogacona o układ pomiarowy, najlepiej wykonać do tego celu "przejściówkę" z wyprowadzeniami do pomiaru prądu i napięcia.

teraz można zmierzyć zarówno prąd ładowania akumulatora jak i monitorować napęcie akumulatora.

taką "przejściówkę" można tez zastosować np. do pomiaru napięcia aku zasilającego odbiornik i serwa, jak i zmierzyć prąd jaki pobierają serwa.

Kilka słów o miernikach

Każdy modelarz mający doczynienia z prądem (a prawie każdy ma) powinien zaopatrzyć się w Multimetr (miernik uniwersalny) aktualnie ceny tych urządzeń zaczynają od ok 25 zł .

najprostszy (najtańszy) multimetr.

Taki miernik możemy zmierzyć prawie wszystko co nam potrzeba.

inny bardziej profesjonalny (i bardzo wysłużony) multimetr

Kiedyś były a powszechnie stosowane mierniki analogowe (wskazówkowe)

dziś już prawie nie stosowane, choć są jeszcze zastosowania gdzie są niezastąpione.

mogą też być mierniki wartości nie elektrycznych np. termometr

To natomiast nie jest miernik - to jest wskaźnik napięcia

Mierniki to takie urządzenia które odpowiadają jakiejś klasie pomiarowej.
Klasy 2,5 1,5 1 to mierniki tecniczne
poniżej klasy 1 to mierniki laboratoryjne.
natomiast powyżej klasy 2,5 to są wkaźniki.
Wskażniki nie podają dokładnych wartości, najprostszym wskażnikiem może być np. próbnik napięcia sieci ("neonówka")
Bardzo dobre opracowanie na temat pomiarów znajduje się tutaj :
[link widoczny dla zalogowanych]

cdn

TEQ

Ok wszystko pięknie ładnie ,przyznam że to co Pan podaje jest przydatne. Ale mam pytanie. Moja ładowarka ładuje minimum prądem 500 mA. Chciał bym nią ładować li-pole o pojemności 200 mAh. Czy jeśli damy jakieś odpowiednie oporniki (lub coś innego Wesoly

) to będzie to możliwe ? Od razu zaznaczę że ładowarka automatycznie wybiera ilość cel od 1-4 dla li-jon i li-pol.

Neverhood