Руководство по радиодеталям для чего

Многие, имея в своем распоряжении много радиодеталей, предпринимают попытки извлечь из них золото. Ведь давно известно, что золото лучше всего проводит электричество, поэтому его в незначительных количествах используют для изготовления различных радиодеталей. Особенно это касается микросхем, в них доля золота больше.

В интернете встречаются разные фото добычи золота из радиодеталей, на котором запечатлен процесс, и его результаты. Способов известно несколько, но рассмотрим те, которые подходят для домашнего применения.

Как определить золото

Отделить золото от других металлов в радиоэлементах не так просто, это долгий и опасный процесс. Металл проходит стадию рафинирования, отделяется от примесей. Аффинаж золота из радиодеталей в домашних условиях возможен, если соблюдать все правила безопасности.

Тому, кто в первый раз решился добыть золото, стоит знать, что после растворения всех элементов в кислоте о наличии там драгоценного металла можно только догадываться. Визуально его не заметить, результат будет виден только после завершения всех процедур.

Где искать драгметалл?

Золото в микросхемах присутствует обязательно, его можно распознать, внимательно рассмотрев контакты. Все что имеет характерный желтый оттенок, сгодится для травления. Драгметаллом покрывают контакты с целью повысить срок их службы. Специалистов интересуют его антикоррозийные свойства, инертность и отсутствие склонности к окислению.

Но детали микросхем могут содержать не только Au, при внимательном изучении можно обнаружить платину и серебро.

Так в каких деталях содержится золото и где его искать?

• Обнаружить драгметалл можно в материнской плате компьютера, в платах мобильных телефонов и смартфонов, планшетов и других гаджетов.
• Можно отыскать некоторое количество благородного металла в телевизорах, особенно если речь идет о черно-белых устройствах времен СССР. Но и в современных моделях есть небольшое количество Au.
• Для аффинажа подойдут не только детали техники, но и корпуса часов, покрытые слоем позолоты, браслеты и даже столовые приборы (ложки, вилки и ножи).
• Но наибольшее количество Au можно обнаружить в радиодеталях, по этой причине их чаще всего используют при проведении аффинажа (извлечения драгметалла в домашних условиях).
• Незначительное количество есть и в сим-картах, но золота там настолько мало, что непонятно, сколько точно нужно взять симок, чтобы получить небольшой кусочек благородного металла в результате.

Можно использовать любые детали, которые в составе содержат золото, но если есть сомнения по поводу наличия в той или иной технике металла, стоит изучить паспорт. В этом документе есть информация о том, содержится ли Au в приборе и где именно его стоит искать.

Но перед тем как приступить к самой процедуре, необходимо будет немного поработать. Следует очистить все контакты, части микросхем и деталей, в которых есть Au, от ненужных частиц. Особую угрозу представляет пластмасса, она может повлиять на чистоту золота и в итоге после травления качество металла будет очень низким.

Как извлечь золотое напыление

Стоит отметить, что детали с желтым окрасом не всегда содержат золото. Многие хотят знать, в каких радиодеталях есть золото?

Чаще оно встречается в различных микросхемах, а так же транзисторах, диодах, стеклянных электродах, реле тоже имеют его напыление.

Перед добычей благородного металла нужно приготовить правильные пропорции реактивов. Далее все золотосодержащие элементы нужно промыть, не оставляя следов грязи.

Проделывать процедуру извлечения придется с опасными кислотами, которые представляют реальную угрозу жизни для человека. Поэтому инструкция, по извлечению золота из радиодеталей начинается с правила безопасности.

Какие радиодетали содержат золото?

Транзистор серии КТ содержит в себе драгоценный сплав металла

Таких радиодеталей много. В иностранных деталях аналогично используется этот металл, но в меньших количествах. Основная информация о радиодеталях, входящих в состав того или иного блока содержится в паспорте на устройство. Информация по драгметаллам находится и в специализированных справочниках по радиотехнике.

Драгметалл содержится в таких микросхемах и радиодеталях, как:

• транзисторы серии КТ (117, 630, 312, 602, 603, 605, 608, 3102, 844А, 911, 920, 2Т907);
• микросхемы 133, 155 серий;
• диоды типа Д226.

Какой химический реактив использовать

Добывать золото дома можно при помощи царской водки. Кто впервые слышит это название, может подумать, что это спиртной напиток, но спирт не способен растворять металлы.

Царская водка состоит из соляной и азотной кислот. Для ее получения нужно в определенной пропорции смешать два реагента. Если взять литр концентрированного азотного реагента, и добавить в него до 300 мл соляной кислоты, то получится царская водка.

Добычу золота с помощью кислот необходимо проводить в стеклянной таре. Приготовление нужного раствора следует осуществлять в холодной среде, это значит, что посуда, где смешиваются реагенты, должна располагаться в ледяной воде. В этой процедуре требуется крайняя осторожность и неспешность. Далее раствор следует медленно перемешать.

Растворять металлы в полученной смеси можно подогрев ее до 60-70 гр. Затем можно помещать радиоэлементы в жидкость, но делать это нужно не спеша, лучше не взбалтывать. Чтобы раствор дольше оставался чистым, не стоит в него погружать посторонние предметы или грязные детали.

Отделение позолоты от радиодеталей помощью электролиза

В фарфоровой или стеклянной термостойкой посуде с крышкой готовят раствор из 1 литра дистиллированной воды и 50 граммов цианистого калия. На роль окислителя (катода) подойдут пластины из железа или серебра.

На другой электрод-восстановитель (анод) подвешиваются предварительно очищенные радиодетали с позолотой и опускаются в ёмкость с раствором. После этого включается подача постоянного тока – 12-15 В. Во время реакции нельзя открывать крышку, т.к. выделяемые пары токсичны. Золото осядет на катоде в виде тонкой плёнки, которую нужно соскрести с пластины.

Какие опасности и результаты

Чтобы извлечь золото из радиодеталей своими руками нужно ждать 6 часов, пока химические процессы не растворят все элементы. В это время бурно выделяется оксид азота, это токсичный дым желтого цвета, который представляет серьезную опасность для человека. Один вдох этого газа способен привести к потере сознания. При плохой вентиляции возможен летальный исход!

После растворения элементов нужно приступать к следующим процедурам. Золотого осадка в жидкости не будет видно, металлы в ней растворятся до состояния молекул.

Чтобы собрать драгметалл в единое целое воспользуемся гидразином. Он встречается в виде порошка и жидкости. Для завершения процедуры его нужно 250-300 гр, он добавляется в емкость с царской водкой. В результате должен образоваться коричневый осадок. Внешне похож он на ржавчину, если отсутствует, золота в деталях не использовалось.

Раствор процеживают, а хлопья очищают в царской водке, пока золото не приобретет свой должный вид.

Обратите внимание!

• 

• 

  Зачем нужны интерьерные куклы

• Как выбрать туфли, не выходящие из моды?

Еще один способ извлечения Au из микросхем

Этот метод извлечения потребует терпения, поскольку вся процедура займет не менее семи дней. На неделю нужно «замочить» детали в растворе соляной кислоты и перекиси водорода в пропорции 2:1. Детали, помещенные в раствор, периодически следует помешивать, используя палочку из стекла.

Если все правила будут соблюдены, то через неделю раствор изменит цвет, он станет мутным, а на дне емкости появятся хлопья золота небольшого размера. Тогда смесь перекиси водорода и кислоты фильтруют, в результате чего удается получить порошок.

Крупицы золота настолько хрупкие, что их можно легко превратить в песок легким движением пальцев.

Привычные свойства Au приобретет только после переплавки. Чтобы песок превратился в слиток, его необходимо переплавить в тигле. Изначально рекомендуют тигель обработать бурой, но некоторые любители химии предпочитают добавлять этот элемент во время плавления, а не перед началом процедуры.

Еще тигель обрабатывают баркасом, чтобы снизить температуру плавления драгметалла. Поскольку золото плавится при температуре 1063° C, обработка необходима, так как температура плавления выше, чем та, которую выдает горелка.

Преимущества домашней золотодобычи

Существует множество тематических статей и форумов, которые гласят об эффективных методах заработка на домашней золотодобыче. И хоть изначально такая идея может показаться бессмысленной, в условиях плохой экономической ситуации в стране даже такое занятие может стать хорошим источником дополнительного дохода.

Для предстоящего стартапа нужно всего лишь несколько составляющих, а именно:

• Соответствующие детали и микросхемы.
• Химические составы.
• Усердность и желание потрудиться.

Затраченные усилия могут оправдываться высокой стоимостью золота, которое практически никогда не проседает в цене и является стабильной валютой. Естественно, ставить на золотодобычу в домашних условиях слишком высокие ставки нецелесообразно. Сначала необходимо убедиться, что такая сфера деятельности может быть перспективной в конкретном регионе, взвесить массу плюсов и минусов, а также посоветоваться с профессионалами.

Также нужно понимать, что закупку драгоценных металлов осуществляют только официально зарегистрированные компании, имеющие соответствующие лицензии. Обычные скупщики лома не будут готовы платить адекватную цену за самодельно добытое золото.

Кроме этого, аффинаж и рафинирование драгметаллов разрешены только в крупных компаниях специализированного назначения, которые регламентируются правительственными органами. Без получения официальных разрешений такая деятельность будет незаконной. А при несоблюдении законов любопытный энтузиаст может получить серьезный штраф, а также попасть под санкции и лишиться всей собранной техники.

В любом случае нельзя забывать о том, что в домашних мастерских и старых антресолях имеется множество недешевых вещей, которые могут представлять собой настоящую ценность. Некоторые из них находятся непосредственно под носом, но мало кто знает об их ценности. И чтобы научиться добывать драгоценный металл из якобы ненужного мусора, следует тщательно рассмотреть существующие методы такой золотодобычи, ознакомиться с общим принципом и всеми подводными камнями, а также правильно выполнять все действия из инструкции.

Сбор и операции с радиодеталями

Занимаясь рециклингом, можно не выполнять полный цикл работ:

1. Сбор сырья.
2. Сортировку и первичную обработку.
3. Извлечение золота и аффинаж.
4. Плавку и реализацию слитков.

Сотрудничество со специализированной компанией даёт возможность ограничиться теми работами, которые позволяют условия. Многие энтузиасты – индивидуалы ограничиваются только сбором и сортировкой радиодеталей.

Вот несколько каналов поиска и сбора такого сырья:

• сбор на бесхозных заброшенных промышленных и прочих объектах;
• сбор у населения.

На фото выше изображены некоторые детали, содержащие золото, а в таблице приведен их список с некоторыми усреднёнными по России ценами на них:

Золото есть не только в радиодеталях. О том, где еще можно его найти, читайте здесь.

Радиодетали, в которых можно найти драгоценный металл

Как открывают месторождения? Золотодобытчики начинают разработку территории в том случае, когда в тонне породы находят хотя бы 1 грамм драгоценного металла. Совсем другое дело – поиск драгоценного металла в радиодеталях.Так, в одной микросхеме желтого металла может содержаться от 1 до 5 %. Им же покрыты выводы детали, которые заключены в корпус из керамики. В транзисторах процент золота немного меньший – от 0,2 до 1%. Также из него изготовлена подложка, которая располагается под проводником.

Абсолютный рекорд в категории «содержание золота в радиодеталях» принадлежит конденсаторам. Размер этого устройства соответствует масштабам 3-литровой банки, а золота в одной такой детали может содержаться до 8 граммов. Также в конденсаторах можно найти около 50 граммов серебра. Но здесь есть один нюанс – такие дорогие конденсаторы применялись только в военной технике, которую на данный момент найти довольно сложно.

Небольшое количество драгоценного металла содержится в радиолампах – он нанесен на сетку, которая расположена рядом с катодом. Последний при работе лампы нагревает сетку, которая под воздействием тепловой энергии начинает выделять электроны, что приводит к нарушению функциональности прибора. Именно для этого и необходимо золотое напыление, которое предотвращает деталь от перегрева. Золотое напыление можно встретить также и на ножках осветительных приборов, но это относится исключительно к механизмам и устройствам старого образца.

Электролиз

Электролиз применяется, когда ведется добыча золота из электродеталей. Этот способ считается более сложным в сравнении с методом выпаривания.

Однако электролиз позволяет получить золото с меньшим количеством разнообразных примесей.

Процесс добычи протекает следующим образом:

1. Стеклянную емкость заполняем серной либо соляной кислотой в количестве достаточном, чтобы в ней поместились заготовленные микросхемы.
2. В емкость помещаем две железные или свинцовые пластины. В процессе электролиза они будут играть роль катода. В качестве анода в данном методе используются микросхемы, из которых выделяется драгметалл.
3. При помощи медной проволоки соединяются обе пластины.
4. После подсоединения медной проволоки в емкость опускаем приготовленные микросхемы. Далее через нее пропускаем электрический ток – не более 0,8 ампер на каждые 1 кв.дм площади.
5. В процессе электролиза драгоценный металл постепенно оседает на пластинах. После того как они приобрели желтый оттенок, ток отключается.

В завершение необходимо снять золото с металлических пластин. Для этого нужно воспользоваться методом вытравливания. В случае если процесс протекает медленно либо количества оседаемого золота недостаточно, необходимо увеличить величину тока.

Обе технологии не требуют значительных временных и денежных затрат. При наличии достаточного количества микросхем они позволяют неплохо заработать. Итогом всех работ станет золото, имеющее в своем составе много примесей. Для их удаления можно воспользоваться методом, известным как аффинаж. Он предполагает применение различных кислот, посредством которых из драгметалла удаляются сторонние элементы.

Если в процессе электролиза использовались советские радиодетали, то аффинаж позволяет в итоге получить материал 999 пробы.

Электролиз и вытравливание – это два наиболее эффективных и относительно простых способа получения драгоценного металла дома. Обе технологии не требуют серьезной подготовки. При этом в ходе вытравливания металла необходимо соблюдать правила безопасности и исключать контакт кожи с кислотами.

Тонкости аффинажа

Современные технологии настолько развиты, что с их помощью можно проводить самые различные действия и достигать превосходных результатов. В качестве примера можно взять аффинажное производство, которое позволяет эффективно обрабатывать разные драгоценные металлы, очищая их от ненужных примесей и добавок.

Под аффинаж могут попадать следующие объекты:

• Ювелирные изделия в виде лома.
• Концентрированные металлы.
• Шлиховое золото.
• Металлические отходы.

Сам процесс представляет собой ряд специфических действий, которые предназначаются для добычи высококачественного золота. Комплекс состоит из нескольких стадий очистки, позволяющих полностью избавить драгметалл от сторонних компонентов, придав ему наивысшее качество и внешний вид. Процедура осуществляется с применением двух способов:

1. Химического.
2. Электролитического.

Первый вариант подразумевает использование специальных составов и активно используется в ювелирных компаниях. Многие энтузиасты успешно очищают золото от отходов химическим методом и в домашней мастерской. Главное — соблюдать основные правила и не допускать взаимодействия открытых частей тела с опасным веществом.

Для реализации химического аффинажа следует задействовать специальный раствор из сульфата железа или сернокислого железа, которые разводятся в воде при соблюдении определенной пропорции. Также ювелиры могут задействовать жидкость под названием «царская водка», которая эффективно удаляет примеси с золота. Для очистки можно использовать даже обычную перекись водорода.

Обработка металла

Выше было сказано, что по окончании процесса вытравливания в полученный металл необходимо добавить буру и соду. Применение этих веществ позволяет исключить потери материала на следующем этапе обработки и добиться красивого блеска, который будет испускать готовый слиток.

Далее полученная смесь помещается в тигель и нагревается посредством муфельной печи или горелки. Сам тигель должен иметь небольшой носик, через который расплавленный металл заливается в специальные формы.

В ходе обработки полученного золота необходимо использовать стальные или чугунные изделия.

Кроме того, в процессе литья необходимо добиться того, чтобы металл тек тонкой и непрерывной струей. В конце золото должно остыть до комнатной температуры. Только после этого можно разбирать литейную форму.

В итоге получается материал с шероховатой поверхностью. Теперь его необходимо обработать и придать нужный вид. Полировка материала ведется посредством специальных паст и мягкой ветоши. Для этого, например, подойдут войлок и зубная паста.

Начало изучения радиотехники начинающими

Перед тем, как изучать радиотехнику или электронику, нужно понять, зачем именно это нужно человеку. Если это увлечение на пару дней или месяцев, то лучше сразу бросить затею, поскольку, если относиться к электронике халатно и не соблюдать меры предосторожности, можно нанести сильный вред своему организму. Если данная сфера увлекала еще с детства, но не было времени начать заниматься, то сейчас самое время начать. Постепенное погружение подразумевает:

• Получение или закрепление теоретических знаний физики. Для начала достаточно будет школьных знаний по электрофизике, включающих подробное изучение закона Ома – основы всей электрики.
• Ознакомление с теорией. От более абстрактных вещей физики следует перейти к более осязаемым. Теория подразумевает точное и полное описание всех понятий, деталей, инструментов и приборов, которые будут использоваться на практике. Садиться и начать что-либо паять без теоретических основ не получится.
• Применение на практике. Логическое завершение теории, позволяющее закрепить весь изученный материал и применить его при создании конкретных схем или приборов.

Понятие электрической схемы

Электрическая схема — это совокупность графических элементов, описывающая порядок их соединения и взаимодействия.

Там также могут обозначаться механические связи, например, между реле и его контактами. Электрические схемы упрощают сборку, наладку и проверку собранных по ним устройств.

Разновидности электросхем

На практике применяется несколько видов электрических схем:

• простые;
• монтажные;
• однолинейные;
• многолинейные.

Первый тип самый распространенный. Основные компоненты и порядок их присоединения друг ко другу указываются на простых схемах (ПС). Кроме того, по ним проверяется правильность сборки. На монтажных (МС) диаграммах показано расположение деталей на плате или внутри корпуса. Полилинейные схемы используют для изображения трехфазных цепей.

Основы радиоэлектроники

Для начала посмотрим на обыкновенную пальчиковую батарейку. На ней можно прочитать, что у неё напряжение 1,5 В. Давайте проверим.

Для этого понадобится мультиметр, то есть цифровой измерительный прибор. Вначале стоит обзавестись более дешевой моделью, обязательно с ручным выбором диапазона измерения.

Измерение напряжения

• черный провод подключить к разъему «COM»;
• подключите красный провод к разъему для измерения напряжения «V» (Подключение проводов другим способом может повредить измеритель);
• установите ручку на нужное деление — раз ожидаем получить значение примерно 1,5 В, то установим ручку на значение 20 в диапазоне DCV или V (прямая линия у буквы V означает постоянное напряжение);
• металлическими наконечниками проводов мультиметра касается полюсов батареи, но какой конец к какому? Попробуйте обе комбинации — результат должен быть одинаковым, только один раз оно отображается как «положительное» число, в других случаях ему предшествует минус. Для нас это не имеет значения, с вольтметром тоже ничего не случится;
• читаем значение — в данном случае напряжение новой батарейки 1,62 В;
• выключаем мультиметр (не забывайте, а то сядет батарея).

Измерение напряжения аккумуляторной батареи 1,5 В: а) красный наконечник измерителя касается плюса аккумуляторной батареи — положительный результат; b) красный наконечник измерителя касается минуса батареи — отрицательный результат с минусом перед цифрами.

Внимание! При проведении измерений, чтобы не повредить прибор всегда устанавливаем диапазон измерения на значение, превышающее максимальный результат, который ожидаем получить! Если не знаем чего ожидать, то самый безопасный вариант — установить измеритель на максимально возможный диапазон и уменьшить его потом до максимально точного измерения.

Давайте проверим и другие батарейки / аккумуляторы. Для тестов выбрали: заряженный аккумулятор 1,2 В размера AA — 1,34 В, NiMH аккумулятор частично разряжен — 1,25 В.

Теперь поместим наши 4 батареи в корпус общий, так называемый холдер. Затем вставьте концы проводов аккумуляторной сборки в отверстия макетной платы, как показано на фото ниже:

Батарейный отсек: а) пустой, b) со вставленными батареями, c) подсоединенный к плате

Следующим шагом будет подготовка перемычек, то есть короткие провода, которые будут соединять отдельные компоненты на макетной плате. Для этого достаточно отрезка компьютерного кабеля, кусачки или острый нож.

Компьютерный кабель: а) изолированный, b) после снятия изоляции

Сначала снимите изоляцию с провода. Внутри найдете более тонкие провода, скрученные вместе. Следующим шагом будет отрезание кусочка провода необходимой длины, удаление небольшого, примерно 1 см, фрагмента изоляции с обоих его концов, и все готово. Обратите внимание, что провода в кабеле компьютера тонкие и легко ломаются, с ними нужно обращаться осторожно и часто не гнуть.

a) клещи, b) провод со снятой изоляцией, c) готовые перемычки

Если что, можете купить готовый набор перемычек. Их большим преимуществом является то, что не нужно делать самому, и они сделаны из более толстой проволоки, которая не так легко ломается.

Обломанный конец провода

Вне зависимости от того какие перемычки выберете: ручной работы или готовые, подготовим контактную пласту к дальнейшей работе. Потребуются 4 коротких перемычки (для подключения шин, распределяющих напряжение по плате) и две более длинные, желательно красная и синяя для питания.

Макетная плата с перемычками, соединяющими шины распределения напряжения

Теперь соберем свою первую схему на макетке. Возьмите резистор 22 кОм (красные / красные / оранжевые / золотые полосы). Каково его фактическое сопротивление? Проверим мультиметром.

Измерение сопротивления

• черный провод подключить к разъему «COM»;
• красный провод подключите к разъему красного цвета;
• установите ручку переключателя — ожидаем получить значение примерно 22 кОм, поэтому установите на значение 200 кОм;
• металлические концы проводов мультиметра касаются выводов резистора (неважно каким концом какой вывод);
• считаем значение — для этого резистора сопротивление 22.1 кОм;
• выключаем прибор (не забывайте).

Измерьте сопротивление резистора омметром

Как и в случае с батареями, здесь значение, измеренное мультиметром, отличается от номинала проверяемого элемента. Золотая полоса на резисторе означает допуск 5%.

22 кОм х 5% = 1.1 кОм

Следовательно, диапазон сопротивления для этого резистора может составлять от 20,9 кОм до 23,1 кОм. Теперь подключим пласту, батареи в холдере и резистор, как на фото ниже:

Электронная схема простейшая подключена к макетной плате

В электронике схемы используются для иллюстрации соединений между отдельными элементами. В нашем случае это будет выглядеть так:

Электрическая схема простейшая

Символ, обозначенный как B1, — это батарейки, обеспечивающие общее напряжение 4 x 1,5 В = 6 В. А 22 кОм резистор помечен символом R1. По закону Ома:

I = U / R
I = 6 В / 22 кОм
I = 6 В / 22000 Ом
I = 0,000273A
I = 273 мкА

Теоретически ток в схеме должен составлять 273 мкА. Но что сопротивление резистора может изменяться в пределах 5%. Напряжение обеспечивается батареями также не номинальные 6 В, и оно будет зависеть от уровня заряда батареи. Давайте рассмотрим фактическое напряжение, обеспечиваемое 4 батареями по 1,5 В.

Измерение напряжения

• черный провод подключить к разъему «COM»;
• красный провод подключите к разъему «V»;
• устанавливаем ручку переключения — ожидаем получить значение около 6 В, поэтому устанавливаем ручку на значение 20 в диапазоне DCV или V-, при необходимости включаем прибор, который должен показывать 0;
• металлическими щупами проводов мультиметра касаемся проводов аккумуляторного держателя (в зависимости от того, каким концом к какому проводу прикасаемся, результат будет положительным или отрицательным);
• считаем значение — напряжение аккумуляторной сборки 6.50 В;
• выключаем питание.

Измерение напряжения аккумуляторной сборки

Подставим измеренные значения в формулу, полученную из закона Ома:

I = U / R
I = 6.5V / 22.1k Ом
I = 6,5 В / 22100 Ом
I = 0,000294A
I = 294 мкА

Попробуем проверить, получим ли этот результат, измерив ток мультиметром.

Измерение тока

• черный провод подключить к разъему «COM»;
• красный провод подключить к разъему «мА»;
• устанавливаем ручку — ожидаем получить значение 294 мкА, поэтому устанавливаем на значение 2000 мкА в диапазоне A-, при необходимости включаем прибор, который должен показывать 0;
• Для проведения измерения сначала отключите схему, потому что весь ток должен протекать через измеритель полностью — коснитесь металлических концов проводов мультиметра, штырей перемычки, подключенной к положительному полюсу, и ножек резистора, подключенного к отрицательному полюсу;
• считаем значение — ток 294 мкА;
• выключаем прибор.

Измерение тока в схеме

А далее простая схема, показывающая различия в подключении вольтметра и амперметра к тестируемой схеме:

Схема подключения вольтметра и амперметра к тестируемой схеме

Итак, вы научились измерять напряжение, ток и сопротивление с помощью мультиметра, а также собрали первую схему на макетной плате. Теперь добавим больше резисторов и проверим как это повлияет на ток и напряжение. Начнем со сборки в соответствии со схемой ниже:

Схема, состоящая из источника напряжения и 3-х резисторов

• B1 — это по-прежнему холдер батареек с 4 АА, каждая с номинальным напряжением 1,5 В (для простоты назовём его одной батареей)
• R1 — резистор 22 кОм (красные / красные / оранжевые / золотые полосы)
• R2 — резистор 10 кОм (коричневый / черный / оранжевый / золотые полосы)
• R3 — резистор 2,2 кОм (красные / красные / красные / золотые полосы)

Обратите внимание, что у каждого резистора одна и та же буква, меняется только номер рядом с ним. А как бы обозначили резисторы на схеме, если бы все 3 имели одинаковое сопротивление? Как и на схеме выше — каждому элементу будет свой порядковый номер. Это правило при маркировке электронных схем — каждый элемент одного типа имеет одинаковый буквенный символ, а номер рядом с ним отличается.

Вернемся к схеме, если уже нашли резисторы, соберём схему на макетной плате. Всё выглядит так:

Схема состоит из батареи и 3 резисторов, соединенных на плате

Во-первых, посмотрим какое напряжение подает аккумулятор в схему. Возьмем измеритель, подготовленный для измерения напряжения, с ручкой, установленной на 20 В. Приложим щупы измерителя по обе стороны от батареи B1:

Слева: схема подключения мультиметра, справа: мультиметр, измеряющий напряжение на обеих сторонах аккумуляторной батареи

Эта батарея подает в схему 6,02 В. Теперь измерим реальное сопротивление каждого из резисторов, использованных в эксперименте. Получили результаты: 21,9 кОм, 10 кОм и 2,23 кОм соответственно. Какой ток в цепи? Попробуем сначала посчитать:

I = U / R

Символ U означает напряжение, подаваемое в цепь аккумулятором. А символ R — это сумма сопротивлений всех электронных компонентов, то есть резисторов, поэтому:

R = U / (R1 + R2 + R3)
I = 6,02 В / (21,9 кОм + 10 кОм + 2,23 кОм)
I = 6,02 В / 34,13 кОм
I = 6,02 В / 34130 Ом
I = 0.000176 = 176 мкA

Теперь измерим реальную силу тока мультиметром:

Измерение тока в схеме

Проведём измерение, прикоснувшись к красному выводу батареи красным щупом, а черный провод первого резистора — черным. Как видно на картинке, ток точно такой же, как рассчитали выше: 176 мкА. Вы можете попробовать измерить ток подключив измеритель к другому месту в схеме, например между резисторами R3. Вы получите все время один и тот же результат. Сила тока в нашей схеме везде одинакова. Помните сравнение силы тока с напором воды? Наш «водяной ток» течет от одного конца батареи, последовательно через все резисторы, к другому выводу батареи, поэтому ток (протекающая вода) такой же везде.

Давайте проследим что происходит с напряжением в схеме. Аккумулятор дает напряжение 6,02 В, а ток во всей схеме составляет 176 мкА. Рассчитаем падение напряжения на каждом резисторе. Как обычно помогут закон Ома и формула I = U / R. Падение напряжения на резисторе R1, сопротивление которого 22 кОм:

U = I х R
U = 176 мкА х 21.9 кОм

Чтобы избежать путаницы, проведём преобразование единиц измерения:

U = 0.000176 A х 21900 Ом
U = 3.85 В

Падение напряжения на резисторе R2, сопротивление которого 10 кОм:

U = I х R
U = 176 мкА х 10 кОм
U = 0.000176 A х 10000 Ом
U = 1.76 В

Падение напряжения на резисторе R2, сопротивление которого составляет 2,2 кОм:

U = I x R
U = 176 мкА х 2,23 кОм
U = 0,000176 А х 2230 Ом
U = 0,39 В

Обратите внимание, что чем больше сопротивление данного резистора, тем выше падение напряжения на нем.

Теперь проверим какое напряжение получим, приложив щупы мультиметра непосредственно перед и после следующих резисторов:

Слева: схема подключения мультиметра, справа: мультиметром измерение напряжения на обеих сторонах резистора R1

Слева: схема подключения мультиметра, справа: мультиметр измерения напряжения на обеих сторонах резистора R2

Слева: схема подключения мультиметра, справа: мультиметр, измеряющий напряжение на обеих сторонах резистора R3

Измеритель обнаружил определенное падение напряжения на каждом резисторе:

UR1 = 3,83 В
UR2 = 1,75 В
UR3 = 0,39 В
UR1 + UR2 + UR3 = 5,97 В
UB1 = 6,02 В

Сумма падений напряжения на отдельных резисторах практически равна напряжению, подаваемому на батарею. Теоретически напряжения UB1 и UR1 + UR2 + UR3 должны быть равны друг другу, но практика обычно немного отличается от этого. В этом случае разница, вероятно, связана с неточностью измерений. Также следует помнить что резисторы — не единственное сопротивление току. Провода, по которым протекает ток, тоже имеют небольшое сопротивление.

В любом случае мы экспериментально пришли ко второму закону Кирхгофа, который гласит: сумма напряжений источника в цепи постоянного тока равна сумме напряжений нагрузки.

Итак, мы проверили и рассчитали ток и напряжение в цепи, в которой резисторы включены последовательно. Напоминаем, что такое подключение показано на схеме:

Схема цепи, в которой резисторы включены последовательно

Последовательное соединение — это соединение при котором отдельные компоненты соединяются последовательно один за другим. Известно что:

1. во всей такой схеме сила тока постоянна, независимо от того, где ее измеряем.
2. общее сопротивление — это сумма сопротивлений отдельных резисторов Rc = R1 + R2 + R3.
3. сумма падений напряжения на отдельных резисторах равна напряжению батареи U B1 = U R1 + U R2 + U R3.

Рассмотрим схему, в которой резисторы включены параллельно. И начнем со схемы компоновки. Отметки на схеме будут соответствовать значениям элементов:

• B1 — это холдер для батареек, номинальное напряжение на каждом элементе 1,5 В, всего 6 В
• R1 — резистор 22 кОм (красные / красные / оранжевые / золотые полосы)
• R2 — резистор 10 кОм (коричневый / черный / оранжевый / золотые полосы)
• R3 — резистор 2,2 кОм (красные / красные / красные / золотые полосы)

Соберем схему на макетной плате. Каким будет полное сопротивление Rс всех резисторов в цепи? Прежде чем ответить на этот вопрос, обратите внимание что только R1 и R2 подключены параллельно. Вначале будем иметь дело только с ними. Формула общего сопротивления параллельно соединенных резисторов такова:

R 1,2 = (R1 х R2) / (R1 + R2)
R 1,2 = (22 кОм x 10 кОм) / ( 22 кОм + 10 кОм)
R 1,2 = 220 кОм / 32 кОм
R 1,2 = 6,9 кОм
R 1,2 = 6900 Ом

Суммарное сопротивление R1 и R2 составляет 6,9 кОм. Теперь снова посмотрим на схему — резисторы R1 и R2 включены последовательно по отношению к резистору R3. Упрощение схемы позволит выделить:

Последовательные этапы преобразования схемы: а) вид исходной схемы, b) схема эквивалентной схемы после замены двух ветвей одной замещающей ветвью с сопротивлением R1.2, c) схема эквивалентной цепи после замены резисторы R1.2 и R3 с резистором Rc.

Обратите внимание, что при замене исходной принципиальной схемы эквивалентное напряжение и ток в непреобразованной части схемы должны оставаться неизменными.

Возвращаясь к теме: поскольку резисторы R1 и R2 соединены параллельно и последовательно с резистором R3, достаточно добавить сопротивление R 1.2, рассчитанное только что с помощью резистора R3, чтобы получить общее сопротивление Rc:

Rc = [(R1 * R2) / (R1 + R2)] + R3
Rc = R 1,2 + R3
Rc = 6,9 кОм + 2,2 кОм
Rc = 9,1 кОм
Rc = 9100 Ом

Мы знаем как рассчитать полное сопротивление схемы. Помните, что рассчитали его на основе номинальных значений сопротивления используемых резисторов. В качестве упражнения предлагаем рассчитать фактическое полное сопротивление в вашей схеме таким же образом (после измерения сопротивления всех резисторов с помощью мультиметра). Для данного случая это 9,1 кОм.

Для расчета силы тока необходимо знать напряжение, подаваемое аккумулятором:

Слева: схема подключения мультиметра, справа: измерение напряжения на обеих сторонах аккумуляторной батареи

В этой схеме аккумулятор, то есть источник напряжения, обеспечивает схему напряжением 6,10 В. Рассчитаем ток I:

I = U / Rc
I = 6,10 В / 9100 Ом
I = 0,00067 А = 0,67 мА = 670 мкА

Теперь посмотрим на напряжение в схеме, разместив щупы измерителя в разных местах:

Слева: схема подключения мультиметра; справа: измерение падения напряжения на резисторе R1

Слева: схема подключения мультиметра; справа: измерение падения напряжения на резисторе R2

Слева: схема подключения мультиметра; справа: измерение падения напряжения на резисторе R3

Батарея подает на цепь напряжение 6,10 В. Интересно, что падение напряжения на резисторах, подключенных параллельно, одинаковое (4,60 В каждое), хотя они имеют разное сопротивление. Падение на R3 составляет 1,49 В.

Получим ли мы те же значения из расчетов?

U R1.2 = I x R 1.2
U R1.2 = 670 мкА х 6,9 кОм
U R1.2 = 4,62 В
U R3 = I x R3
U R3 = 670 мкА х 2,2 кОм
U R3 = 1,47 В

Результаты вышли практически идентичными.

Теперь измерим ток в отдельных точках схемы:

Слева: схема подключения амперметра к цепи; справа: текущее измерение I

Слева: схема подключения амперметра к цепи; справа: измерение тока I1

Слева: схема подключения амперметра к цепи; справа: измерение тока I2

Батарея обеспечивает 6,10 В напряжения в замкнутом контуре, где течет ток 670 мкА. Сила тока (можем представить как протекающие электроны) делится на две ветви: некоторые из электронов проходят через ветвь, обозначенную I1, а некоторые — через ветвь I2. Во втором узле ветви I1 и I2 снова соединяются, чтобы дать ток I. Здесь и пришли к первому закону Кирхгофа: для каждого узла электрической цепи сумма токов, втекающих в узел, равна сумме токов, исходящих из узла. В нашем случае:

I = I1 + I2

Посмотрим, будет ли рассчитанный ток такой же, как и измеренный:

I1 = U R1 / R1
I1 = 4.62 В / 22 кОм
I1 = 210 мкА
I2 = U R2 / R2
I2 = 4.62 В / 10 кОм
I2 = 460 мкА
I = I1 + I2
I =  210 мкА + 460 мкА

Экспериментально полученные результаты очень похожи на полученные расчеты, что прекрасно показывает связь теории и практики в радиоэлектронике.

В общем на сегодня всё, в одном материале не легко охватить огромный мир электроники, да и время нужно чтоб освоить всю полученную информацию. Дальше переходите в раздел схем для начинающих и пробуйте собирать девайсы попроще, а возникающие вопросы можно прояснить на форуме. Успехов!

Условное графическое обозначение

Основу любого электронного устройства составляют радиодетали. К ним относятся резисторы, светодиоды, транзисторы, конденсаторы, различные микросхемы и т. д. Чтобы научиться читать электрические схемы нужно хорошо знать условные графические обозначения всех радиодеталей.

Для примера рассмотрим следующий чертеж. Он состоит из батареи гальванических элементов GB1, резистора R1 и светодиода VD1. Условное графическое обозначение (УГО) резистора имеет вид прямоугольника с двумя выводами. На чертежах он обозначается буквой R, после которой ставится его порядковый номер, например R1, R2, R5 и т. д.

Поскольку важным параметром резистора помимо сопротивления является мощность рассеивания, то ее значение также указывается в обозначении.

УГО светодиода имеет вид треугольника с риской у его вершины; и двумя стрелочками, острия которых направлены от треугольника. Один вывод светодиода называется анодом, а второй – катодом.

Светодиод, как и «обычный» диод, пропускает ток только в одном направлении – от анода к катоду. Данный полупроводниковый прибор обозначается VD, а его тип указывается в спецификации или в описании к схеме. Характеристики конкретного типа светодиода приводятся в справочниках или «даташитах».

Источников питания

Для обозначения простого источника питания применяется символ, состоящий из 2 разделенных промежутком линий. Тонкая длинная характеризует положительный полюс, а короткая толстая — отрицательный. Кроме того, рядом с линиями ставится обозначение полюсов. Если нужно изобразить батарею, состоящую из нескольких гальванических элементов, то 2 символа для источника питания соединяются короткой пунктирной линией.

Проводов и их соединений

Проводники обозначаются тонкими горизонтальными или вертикальными линиями. Допускается отклонение на прямой или тупой угол. Если провода пересекаются, то место соединения выделяется точкой.

Для более легкого прочтения такие обозначения могут окрашиваться. Кабели символизируются линиями большей толщины.

Общего провода

Чтобы упростить начертание и чтение ПС, употребляется обозначение общего провода. Оно представляет собой перевернутую букву «Т». Ее вертикальная перекладина соединена со всеми проводами, которые подсоединены в точку с отрицательным потенциалом.

Радиодеталей

Для каждой радиодетали предусмотрено свое обозначение, утвержденное ГОСТом или другими стандартами. Благодаря этому достигается единообразие оформления.

Микросхема

Микросхема (U) – это схема, которая изготавливается на пластине или пленке. Обычно материалом для микросхемы служит кремний. Чип является не разборным элементом. При этом некоторые мастера умудряются определять радиокомпонент, находящийся в коротком замыкании, например в не разборной микросхеме Wi-Fi.

Резисторы

Резистор (R – обозначение в схеме) – для линейного преобразования силы тока в напряжение и наоборот. А также для ограничения тока в электрической цепи. Вместо резистора, с нулевым сопротивлением, допускается устанавливать перемычку, исключительно на время диагностики. После проведения мероприятий по поиску неисправности на плате телефона, установить R на своё место в цепи. Если резистор поврежден, то взять с “донорской” платы.

Конденсаторы

Конденсатор (С) – радиокомпонент предназначенный для накопления заряда. В схемотехнике применяется еще одно важное свойство конденсатора – это быстро отдавать заряд (разряжаться) при включении потребителя электрической энергии. Для того чтобы проверить конденсатор на наличие короткого замыкания, необходимо выпаять его из цепи и мультиметром в режиме прозвонки произвести измерения. Емкость конденсатора зависит от нескольких факторов. Один из них – геометрические размеры обкладок конденсатора. В айфон 6 при неисправности блока подсветки короткое замыкание на конденсаторах С1530, С1531, С1505 возникает при подключении платы к ЛБП.

Катушка

Катушка (Fl) – фильтр или предохранитель – предназначена для защиты цепи от воздействия повышенных токов. Является саморазрушающимся элементом и применяется для отключения замыкаемой цепи размыканием. Фильтр проверяется мультиметром в режиме “Прозвонка” цепи на целостность.

Диоды

Диод (D) – проводит электрический ток в одном направлении. То есть если при измерениях, диод пропускает ток в обратном направлении, значит он неисправен. Применяется в блоке подсветки телефона. Конструктивно имеет 3 вывода. Анод и два катода. На исправность диод проверяется мультиметром в режиме диодной прозвонки.

Полярность диода можно определить:

• ключ (метка) на катоде,
• мультиметром в режиме диодной прозвонки,
• визуально, по не паянной “донорской” плате.

Как научиться читать

Чтобы научиться читать электрические схемы, следует вначале изучить основные законы электротехники и правила соединения деталей. Их знание поможет добиваться нужных результатов при сборке действующих устройств и их работоспособности. Когда законы будут изучены, разбираются со стандартами по условному обозначению деталей и способами их подключения. Затем обращают внимание на тип элементов и их номиналы.

Как читать простые схемы

Процесс чтения для «чайников» рассматривается на примере простого проекта, состоящего из источника питания, звонка, нефиксируемой кнопки и проводников. Схема представляет собой замкнутую цепь с компонентами, соединенными последовательно. Это означает, что сила протекающего по ней тока будет одинакова в любой точке.

При подаче напряжения по нажатию кнопки звонок начинает звонить. Это связано с тем, что ток идет от положительного полюса батареи к отрицательному через все компоненты. Если провода не оказывают сопротивление постоянному току, то напряжение на клеммах звонка и выводах источника питания будет одинаковым по второму закону Кирхгофа.

Как научиться читать принципиальные схемы

На самом деле есть только несколько способов. Это теория и практика. Если вы выучите обозначение радиодеталей, это еще не значит, что вы выучили схемотехнику. Это все равно, что выучить азбуку, но без грамматики и практики вы не выучите язык.

Теория — это схемотехника, книги, описание принципа работы схемы. Практика — это сборка устройств, ремонт и пайка.

Например простая схема усилителя на одном транзисторе.

Вход X1 плюс (левый или правый канал), X2 минус. Звуковой сигнал поступает на электролитический конденсатор C1. Он защищает транзистор VT1 от замыкания, поскольку транзистор VT1 постоянно открыт при помощи делителя напряжения на R1 и R2. Делитель напряжения устанавливает рабочую точку на базе транзистора VT1, и транзистор не искажает входной сигнал. Резистор R3 и конденсатор C2, которые подключены к эмиттеру транзистора VT1, выполняют функцию термостабилизации рабочей точки при повышении температуры транзистора. Электролитический конденсатор C3 накапливает и фильтрует питающее напряжение. Динамическая головка BF1 служит выходом звукового сигнала.

Можно ли это понять, только выучив обозначения радиодеталей без схемотехники и теории? Навряд-ли.

Еще сложнее дело обстоит с цифровой техникой.

Что это за микроконтроллер, какие он функции выполняет, какая прошивка и какие фьюзы в нем установлены? А вторая микросхема, какой это усилитель? Без даташитов и описания к схеме не получится понять ее работу.

Изучайте схемотехнику, теорию и практику. Просто выучив название деталей не получится разобраться в схемотехнике. Обозначение радиодеталей выучиться само по себе по мере практики и накопления знаний. Еще все зависит от выбранной отрасли. У связистов одна схемотехника, у ремонтников мобильной техники другая. А те, кто занимается звуком, не очень поймут электриков. Как и наоборот. Чтобы понять другую отрасль, ее схемотехнику и принципы работы нужно в нее погрузиться.

Принципиальные схемы это своего рода язык, у которого есть разные диалекты.

Поэтому, не следует строить иллюзии. Изучайте схемотехнику и собирайте схемы.

Принципиальные схемы помогают собирать устройства, и при изучении теории, понимать работу устройства. Без знаний и опыта, схема это просто схема.

Какими буквами обозначаются радиодетали на схемах

Номиналы радиодеталей

Вообще, в этом плане есть разногласия. Согласно ГОСТУ на текущий момент, номиналы деталей на принципиальных схемах не указывается. Это сделано ради того, чтобы не нагромождать схему информацией.

К принципиальной схеме прилагается список деталей, монтажная и структурные схемы, а также печатная плата.

Есть еще один общепринятый стандарт. На схемах указываются номиналы некоторых деталей и их рабочие напряжения.

Например, на этой схеме есть два резистора.

По умолчанию сопротивление без приставки пишется только числом. У R2 сопротивление равно 220 Ом. А у R3 после числа есть буква. Сопротивление этого резистора читается как 2,2 кОм (2 200 Ом).

Рассмотрим на схеме два конденсатора.

В данном случае C5 это неполярный конденсатор с емкостью 0,01 мкФ. Микрофарады могут обозначаться как мкФ, так и uF. А конденсатор С6 полярный и электролитический. На это указывает знак плюс возле УГО. Емкость С6 равна 470 мкФ. Номинальное рабочее напряжение указывается в вольтах. Здесь для С6 это 16 В.

Нанофарады обозначаются как nF.

Если на схеме нет приставки микрофарад (мкФ, uF), или нанофарад (нФ, nF) то емкость этого конденсатора измеряется в пикофарадах (пФ, pF). Такое условие не общепринятое, поэтому тщательно изучите схему, которую вы собираетесь читать или собирать. В фарадах (F) емкостей мало, поэтому используются мкФ, нФ и пФ.

Меры предосторожности

В работе радио,- и телемастера нужно избегать рисков воздействия опасного для жизни и здоровья человека напряжения. Нельзя оставлять включёнными приборы и инструменты, покидая рабочее место. Надо пользоваться единым выключателем, который прерывает электропитание всей системы энергообеспечения рабочего стола радиомастера.

Для новичка есть все возможности овладеть радиоделом. В средствах массовой информации всегда можно найти нужный справочный материал. Рынок радиотехники предоставляет широкий выбор электронных устройств, инструментов, материалов и измерительных приборов.

Как вам статья?