Veličine i jedinice mere
Jedinice mere vam kazuju koliko nečega imate. Na primer, kada kupujete jabuke, njihovu masu izražavate kilogramima. Slično tome, pomoću multimetra 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 merite jabuke, možete izmeriti i samo krišku i 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 |
|---|---|---|---|---|
| 1.000.000000 | 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, pa u uobičajenoj notaciji dobijamo 1.000.000 to jest jedan 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 pitu najčešće pravite od kilograma ili nešto više jabuka, a pri izgradnji poslovnog prostora utrošite nekoliko tona čelika, tako i u elektronici neke veličine po prirodi imaju male a neke prilično velike vrednosti. To znači da ćete stalno nailazili na određene kombinacije prefiksa i jedinica. Navodimo najčešće takve kombinacije:
- 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
Pomoću podataka iz gornje tabele, možemo prevesti neke notacije. Na primer:
- mA: miliamper tj. hiljaditi deo ampera
- μV: mikrovolt tj. milionili deo volta
- nF: nanofarad tj. milijarditi deo farada
- kV: kilovolt tj. hiljadu volti
- MΩ: megaom tj. milion oma
- GHz: gigaherc tj. 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 utiče na postupnije smanjenje ili povećanje napona, tako da njime možemo bolje upravljati. Za ovu svrhu koriste se komponente koje zovemo kondenzatori.
Induktivnost je sposobnost skladištenja energije u magnetnom polju. Ta uskladištena energija utiče na promenu vrednosti električne struje, kao što naelektrisanje uskladišteno u kondenzatoru utiče na promene napona. Komponente pod nazivom induktivni kalemi ugrađuju se u električna kola 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 tog 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 signal ponovi taj ciklus 50 puta u sekundi, njegova frekvencija je 50 Hz (50 herca).
