Veličine i jedinice mere
Jedinice mere nam kazuju koliko čega imamo. Na primer, kada kupujemo jabuke, njihovu masu merimo kilogramima. Slično tome, multimetrom merimo otpor u omima, napon u voltima, i jačinu struje u amperima.
U tabeli su navedene uobičajene veličine i jedinice mere u elektronici:
| Veličina | Jedinica | Komponenta |
|---|---|---|
| otpor (R) | om (Ω) | otpornik |
| kapacitivnost (C) | farad (F) | kondenzator |
| induktivnost (L) | henri (H) | induktivni kalem |
| napon (E ili V) | volt (V) | |
| struja (I) | amper (A) | |
| snaga (P) | vat (W) | |
| frekvencija (f) | herc (Hz) |
Naučna notacija
Kada merimo jabuke, možemo izmeriti krišku ili nekoliko kilograma jabuka. U elektronici se koristi mnogo širi opseg jedinica. U jednom kolu ukupan otpor može biti nekoliko miliona oma, a u drugom, struja koja protiče kroz njega može biti vrlo slaba (možda samo hiljaditi deo ampera). Pri korišćenju i označavanju vrlo velikih i vrlo malih brojeva primenjuje se specijalna terminologija.
U elektronici se za označavanje malih i velikih brojeva koriste prefiksi i naučna notacija:
| Broj | Ime | Naučna notacija | Prefiks | Skraćenica |
|---|---|---|---|---|
| 1.000.000.000 | milijarda | 10^9 | giga | G |
| 1.000.000 | milion | 10^5 | mega | M |
| 1.000 | hiljada | 10^3 | kilo | k |
| 100 | stotina | 10^2 | ||
| 10 | desetica | 10^1 | ||
| 1 | jedinica | 10^0 | ||
| 0.1 | deseti | 10^-1 | ||
| 0.01 | stoti | 10^-2 | ||
| 0.001 | hiljaditi | 10^-3 | mili | m |
| 0.000001 | milioniti | 10^-5 | mikro | μ |
| 0.000000001 | milijarditi | 10^-9 | nano | n |
| 0.000000000001 | bilioniti | 10^-12 | piko | p |
Naučna notacija je metod koji omogućava da se odredi koliko nula treba dodati broju u decimalnom sistemu. Na primer, eksponent 6 u oznaci 10^6 znači da decimalni zarez treba postaviti šest mesta udesno. 10^-6 znači da decimalni zarez treba pomeriti šest mesta ulevo.
Dakle, ako je broj u naučnoj notaciji napisan kao 1 x 10^6 decimalni zarez treba postaviti šest mesta udesno od jedinice (odnosno dodati šestu nula), pa u uobičajenoj notaciji dobijamo 1.000.000 to jest 1 milion. Kada je broj napisan kao 1 x 10^-6, decimalni zarez se pomera šest mesta ulevo, pa dobijamo broj 0.000001 to jest 1 milioniti.
U slučaju broja 3.21 x 10^4, decimalni zarez se pomera četiri mesta udesno i kao rezultat dobijamo broj 32.100.
Prefiksi za veličinu
Kombinacijom prefiksa i jedinica dobijamo kompaktnu notaciju. Na primer, možemo napisati 5 miliampera ili 5 mA, odnosno 3 megaherca ili 3 MHz.
Baš kao što se pita najčešće pravi od kilograma ili nešto više jabuka, a pri izgradnji poslovnog prostora utroši se nekoliko tona čelika, tako i u elektronici neke veličine po prirodi imaju male a neke prilično velike vrednosti. To znači da ćemo stalno nailaziti na određene kombinacije prefiksa i jedinica, poput:
- Struja: pA, nA, mA, μA, A
- Induktivnost: nH, mH, μH, H
- Kapacitivnost: pF, nF, mF, F
- Napon: mV, V, kV
- Otpor: Ω, kΩ, MΩ
- Frekvencija: Hz, kHz, MHz, GHz
Značenje nekih od navedenih notacija je:
| oznaka | značenje | objašnjenje |
|---|---|---|
| mA | miliamper | hiljaditi deo ampera |
| μV | mikrovolt | milioniti deo volta |
| nF | nanofarad | milijarditi deo farada |
| kV | kilovolt | hiljadu volti |
| MΩ | megaom | milion oma |
| GHz | gigaherc | milijardu herca |
Prefiksi koji predstavljaju brojeve veće od 1, kao što je M za mega, koriste velika slova. Prefiksi koji predstavljaju brojeve manje od 1, kao što je m za mili, koriste mala slova. Izuzetak jeste k za kilo, gde se koristi malo slovo, iako predstavlja skraćenicu za hiljadu.
Korišćenje velikog slova K specijalan je slučaj rezervisan za kiloome: kada vidite veliko slovo K pored broja, na primer 3,3 K, znači da je reć o otporu od 3,3 kilooma.
Pre bilo kakvog izračunavanja, sve vrednostl izražene pomoću prefiksa moramo prevesti u osnovne jedinice.
Novi izrazi
Kapacitivnost je sposobnost skladištenja naelektrisanja u električnom polju. Uskladišteno naelektrisanje uzrokuje postupnije smanjenje ili povećanje napona, tako da njime možemo bolje upravljati. U tu svrhu koriste se kondenzatori.
Induktivnost je sposobnost skladištenja energije u magnetnom polju. Uskladištena energija utiče na promenu vrednosti električne struje, kao što uskladišteno naelektrisanje utiče na promene napona. u električna kola se ugrađuju induktivni kalemi da bi se iskoristila induktivnost.
Snaga odgovara uloženom radu električne struje koja protiče kroz neku električnu komponentu. Recimo, kada se na sijalicu primeni napon a struja poteče kroz vlakno sijalice, uloženi rad se pretvara u zagrevanje vlakna. U tom primeru, snaga se može izračunati množenjem vrednosti napona s jačinom električne struje koja protiče kroz vlakno.
Frekvencija je mera učestalosti ponavljanja naizmeničnog signala. Na primer, naizmenična struja ciklus promene smera obavi 50 puta u sekundi. Na sledećoj slici prikazan je sinusni talas. Signal prolazi kroz jedan ciklus kada napon sa -5 dode do +5 volti a zatim se vrati na vrednosi od -5 volti. Ako se taj ciklus ponovi 50 puta u sekundi, frekvencija signala je 50 Hz (50 herca).
