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Affûtez vos compétences en matière de construction de circuits en découvrant comment lire les bandes colorées sur les résistances et comment fabriquer vos propres fils de liaison. Jetez ensuite un coup d'œil sur la façon dont les batteries fonctionnent afin de tirer le meilleur parti de ces sources d'énergie courantes.

Comment lire les valeurs de résistance

Si vous pensez que ces bandes colorées sur vos résistances sont là juste pour le spectacle, détrompez-vous! Ces bandes vous indiquent la valeur de la résistance. Avant de pouvoir décoder la valeur de la résistance, vous devez en savoir un peu plus sur les résistances.

Il existe deux principaux types de résistances:

Les résistances standard ont quatre bandes de couleur. Trois des bandes vous indiquent la valeur nominale , ce qui signifie la valeur que la résistance a été conçue pour avoir. La quatrième bande vous indique la tolérance de la résistance, qui indique à quelle distance de la valeur nominale la résistance réelle pourrait se trouver. (Le processus de fabrication n'est pas parfait, donc la plupart des résistances sont un peu à l'arrêt.)

Par exemple, vous pouvez acheter ce que vous pensez être une résistance 100 Omega, mais la résistance réelle n'est probablement pas exactement 100 Omega. Il peut s'agir de 97 ou 104 Omega, ou d'une autre valeur proche de 100 Omega. Pour la plupart des circuits, "fermer" est assez bon.
Les résistances de précision , qui ont des valeurs plus précises que les résistances standard, ont cinq bandes de couleur. Quatre des bandes vous indiquent la valeur nominale. Le cinquième groupe vous dit la tolérance.

Vous pouvez compter sur la résistance réelle d'une résistance de précision très proche de sa valeur nominale. Donc, si vous achetez une résistance de précision Omega 100, les chances sont sa valeur réelle est dans 1 ou 2 de 100 Omega.

La figure suivante montre un diagramme du code couleur d'une résistance standard (quatre bandes). Vous utilisez ce code couleur pour déterminer la valeur nominale et la tolérance d'une résistance standard.

Décodage de la valeur nominale d'une résistance

Voici comment utiliser le code couleur pour déterminer la valeur nominale de la résistance (voir la figure):

Déterminez quelle bande est la première bande.

Comparez les extrémités de la résistance. Habituellement, la bande colorée à une extrémité est plus proche de cette extrémité que la bande colorée à l'autre extrémité. Si tel est le cas, la bande la plus proche d'une extrémité de la résistance est la première bande.

Si vous ne pouvez pas déterminer quelle est la première bande, regardez les deux bandes externes. Si l'une des bandes extérieures est en argent ou en or, cette bande est probablement la dernière bande, de sorte que la première bande est à l'autre extrémité.
Recherchez la couleur de la première bande dans la colonne "1er chiffre" et trouvez le numéro associé à cette couleur.

Ce nombre est le premier chiffre de la résistance.Dans la résistance montrée dans la figure précédente, la première bande est jaune, donc le premier chiffre est 4.
Recherchez la couleur de la deuxième bande dans la colonne "2ème chiffre" et trouvez le numéro associé à cette couleur.

Ce nombre est le deuxième chiffre de la résistance. Dans la résistance montrée dans la figure précédente, la deuxième bande est violette, donc le deuxième chiffre est 7.
Recherchez la couleur de la troisième bande dans la colonne "X" et trouvez le numéro associé à cette couleur.

Ce nombre est le multiplicateur. Dans la résistance montrée dans la figure précédente, la troisième bande est brune, donc le multiplicateur est 10 ¹ (qui est 10).
Placez les deux premiers chiffres côte à côte pour former un nombre à deux chiffres.

Pour la résistance représentée dans la figure précédente, les deux premiers chiffres sont 4 et 7, donc le nombre à deux chiffres est 47.
Multipliez le nombre à deux chiffres par le multiplicateur.

Ceci vous donne la valeur nominale de la résistance en ohms. Dans la résistance montrée dans la figure précédente, le nombre à deux chiffres est 47 et le multiplicateur est 10, donc la valeur nominale est

Un moyen facile de multiplier un nombre entier par une puissance de 10 (c'est-à-dire, 10 ⁰ , 10 ¹ , 10 ² , 10 ³ , et ainsi de suite) à la fin) le nombre entier avec des zéros, et utilisez l'exposant (qui est le petit nombre surélevé à côté du 10) pour vous indiquer le nombre de zéros à ajouter. Voici deux exemples:

22 x 10 ³ . L'exposant est 3, donc vous collez 3 zéros à droite de 22, et vous obtenez 22 000. (Le multiplicateur dans ce cas est 10 ³ , soit 1 000). < 56 x 10
0 . L'exposant est 0, donc vous collez 0 zéros à droite de 56, et vous obtenez 37. (Le multiplicateur dans ce cas est 10 0 ^{, ce qui est 1, car tout nombre élevé à la La puissance 0 est égale à 1.)} Si vous avez une résistance de précision (à cinq bandes) (que vous n'utiliserez probablement pas pour les projets

Electronics For Kids For Dummies ), la troisième bande vous donne la troisième chiffre de la résistance et la quatrième bande vous donne le multiplicateur. Lecture de la tolérance d'une résistance

Pour déterminer à quelle distance de la valeur nominale la résistance réelle pourrait être, vous regardez la quatrième bande d'une résistance standard (ou la cinquième bande d'une résistance de précision). Reportez-vous à la figure précédente pour le code de couleur pour la tolérance d'une résistance.

Dites que la quatrième bande de la résistance Omega 470 que vous avez choisie pour un projet particulier est l'or. La couleur, or, dans la colonne "tolérance" sur la figure représente une tolérance de 5%. Parce que 5 pour cent de 470 est de 23,5, la résistance réelle pourrait être aussi élevée que 23. 5 Omega

plus ou moins que 470 Omega. Ainsi, la valeur réelle de la résistance pourrait être n'importe quelle valeur comprise entre 446. 5 et 493. 5 Ω. La plupart des résistances standard ont des tolérances de 5%, 10% ou 20%, et la plupart des résistances de précision ont des tolérances de 1% ou 2%. Pour la majorité des circuits - et dans tous les projets

Electronics For Kids For Dummies - il est possible d'utiliser une résistance standard.Pour certains circuits, il est important d'utiliser une résistance de précision avec une tolérance inférieure. La figure suivante montre deux autres exemples de résistances et leurs valeurs.

Vous pouvez mesurer la valeur réelle d'une résistance spécifique à l'aide d'un périphérique appelé

multimètre . Par exemple, lorsque vous utilisez un multimètre pour mesurer une résistance Omega 470 avec une tolérance de 5%, vous pourriez trouver que la valeur réelle est 481 Omega. Comment faire des fils de démarrage

Un fil de liaison

est un fil court isolé avec des extrémités dénudées (isolées). Vous utilisez des fils de connexion, comme celui illustré dans la figure suivante, pour connecter deux points dans un circuit de carte de test. Même si vous avez un jeu de cavaliers prédécoupés, il y a de fortes chances que vous deviez faire un fil de liaison d'une longueur spécifique pour un circuit ou deux. Faire un fil de saut n'est pas si difficile, à condition d'avoir le bon fil, les bons outils et un peu de patience. Vous commencez avec une bobine (ou une longue pièce) de fil isolé assez épais - mais pas trop épais - pour tenir dans les trous de contact de votre planche à pain. La

jauge

("gage" prononcé) d'un fil est une mesure de son diamètre. Recherchez un fil de calibre 20 ou 22. En Amérique du Nord, la jauge est souvent étiquetée AWG (pour calibre américain). Vous avez également besoin d'un coupe-fil et d'une pince à dénuder, ou d'un outil qui effectue les deux tâches, ainsi que d'une pince à bec effilé. Vous trouverez beaucoup plus facile de faire des fils de connexion si votre décapant de fil a un cadran de sélection de jauge ou plusieurs encoches de coupe étiquetés pour diverses jauges. Les appareils à jauges vous permettent de dénuder l'isolant sans vous soucier de couper le fil sous l'isolant. Si vous utilisez une pince à dénuder générique, vous devez faire très attention de ne pas

entailler

(couper accidentellement) le fil lorsque vous dépouillez l'isolant. Nicks affaiblissent le fil, et un fil faible peut se coincer dans un trou de la planche à pain et ruiner toute la journée. Pour fabriquer votre propre fil de connexion, procédez comme suit: Coupez le fil à la longueur désirée à l'aide d'un outil de coupe.

Si vous avez besoin, disons, d'un fil de liaison de 1 pouce, coupez une longueur de fil d'au moins 1 3/4 pouce de long, de sorte que vous laissiez de la place pour enlever l'isolant de chaque extrémité. Il est préférable de couper une plus grande longueur de fil et de la couper si vous avez besoin de couper une longueur de fil plus courte et de trouver que c'est trop court pour votre circuit.

Dénudez environ 1/4 à 1/3 pouce d'isolant à chaque extrémité.

Si vous utilisez une pince à dénuder, procédez comme suit:
Composez la jauge sur 20 ou 22 (en fonction de la jauge de votre fil) ou localisez l'encoche portant l'étiquette 20 ou 22.

mâchoires de la pince à dénuder ouverte, placez le fil dans l'encoche appropriée de la pince à dénuder, de sorte qu'environ ¼- à 1/3-inch du fil dépasse la pince à dénuder.
1. Saisir fermement la pince à dénuder - comme si vous essayez de couper le fil - tout en tordant et en tirant le fil à travers l'outil à dénuder. L'isolant devrait se détacher, mais le fil devrait rester intact.
2. Si vous utilisez une pince à dénuder générique, procédez comme suit:
3. Placez l'extrémité du fil dans les lames de coupe de la pince à dénuder, de sorte qu'environ 1 / 4-1 / 3-inch du fil s'étend passé le décapant de fil.
Saisissez la pince à dénuder juste assez pour commencer à couper l'isolant. (Si vous serrez trop fort, vous couperez ou couperez le fil si vous ne le serrez pas assez fort, vous ne couperez pas du tout l'isolation.)
1. Relâchez votre poignée sur la pince à dénuder, Faites tourner le fil d'un quart de tour, puis saisissez à nouveau la pince à dénuder avec juste assez de pression pour commencer à couper l'isolant.
2. Tournez et répétez les étapes b et c deux ou trois fois de plus, jusqu'à ce que vous ayez entaillé l'isolant tout autour du fil.
3. Saisir la pince à dénuder - mais pas trop serrée - autour de l'isolant entaillé en tirant sur l'autre extrémité du fil pour forcer l'isolation.
4. Pliez les extrémités exposées du fil à un angle droit (90 degrés).
5. Utilisez votre pince à bec effilé pour ce faire.
Avec un peu de pratique, vous deviendrez un expert en fabrication de fils de liaison!

Comment fonctionnent les batteries

Avez-vous déjà mélangé du vinaigre avec du bicarbonate de soude pour créer un volcan destiné à un projet d'expo-sciences? Le bouillonnement que vous voyez est le résultat d'une réaction chimique. Cette réaction est très similaire à

comment les batteries fonctionnent.

La réaction se produit toutefois à l'intérieur d'une batterie, cachée à la vue par le boîtier de la batterie. Cette réaction est ce qui crée l'énergie électrique que la batterie fournit aux circuits. Une batterie type, telle qu'une batterie AA ou C, est équipée d'un boîtier ou d'un conteneur. Un mélange de cathode, moulé à l'intérieur du boîtier, est du dioxyde de manganèse broyé et des conducteurs transportant une charge électrique naturelle. Un séparateur vient ensuite. Ce papier empêche la cathode d'entrer en contact avec l'anode, qui porte la charge négative. L ' anode et l' électrolyte (hydroxyde de potassium) se trouvent dans chaque batterie. Une broche, généralement en laiton, forme le collecteur de courant négatif et se trouve au centre du boîtier de la batterie. Chaque batterie a une cellule qui contient trois composants: deux électrodes et un électrolyte entre eux. L'électrolyte

est une solution d'hydroxyde de potassium dans l'eau. L'électrolyte est le milieu pour le mouvement des ions dans la cellule et porte le courant iconique à l'intérieur de la batterie. Les bornes positive et négative d'une batterie sont connectées à deux types différents de plaques métalliques, appelées électrodes, qui sont immergées dans des produits chimiques à l'intérieur de la batterie. Les produits chimiques réagissent avec les métaux, entraînant l'accumulation d'électrons excédentaires sur l'électrode négative (la plaque métallique connectée à la borne négative de la batterie) et produisant une pénurie d'électrons sur l'électrode positive (la plaque métallique connectée à la borne positive de la batterie). Une lampe de poche ou des piles plus petites, généralement étiquetées A, AA, C ou D, ont des bornes intégrées aux extrémités des piles. C'est pourquoi le compartiment de la batterie de votre lampe de poche a un signe + et -, ce qui facilite l'installation de vos piles dans le bon sens. Les batteries plus grosses, comme celles d'une voiture, ont des bornes qui sortent de la batterie.(Ils ressemblent généralement à de gros écrous.) La différence de nombre d'électrons entre les bornes positive et négative crée la force connue sous le nom de tension

Cette force veut équilibrer les équipes, pour ainsi dire, en poussant les électrons en excès de l'électrode négative vers l'électrode positive. Mais les produits chimiques à l'intérieur de la batterie agissent comme un barrage routier et empêchent les électrons de voyager entre les électrodes. S'il y a un autre chemin qui permet aux électrons de se déplacer librement de l'électrode négative à l'électrode positive, la force (tension) réussira à pousser les électrons le long de ce chemin. Lorsque vous connectez une batterie à un circuit, vous fournissez ce chemin alternatif pour les électrons. Ainsi, les électrons excédentaires s'écoulent de la batterie via la borne négative, à travers le circuit, et de nouveau dans la batterie via la borne positive. Ce flux d'électrons est le courant électrique qui fournit de l'énergie à votre circuit. Lorsque les électrodes sont connectées via un circuit, par exemple les bornes d'une lampe de poche ou celles de votre véhicule, les produits chimiques présents dans l'électrolyte réagissent.

Alors que les électrons circulent dans un circuit, les produits chimiques à l'intérieur de la batterie continuent de réagir avec les métaux, les électrons en excès s'accumulent sur l'électrode négative et les électrons continuent de s'écouler - tant qu'il y a un chemin complet pour le courant. Si vous maintenez la batterie dans un circuit pendant une longue période, tous les produits chimiques à l'intérieur de la batterie sont épuisés et la batterie meurt (elle ne fournit plus d'énergie électrique).

L'électrolyte oxyde le zinc alimenté par l'anode. Le mélange dioxyde de manganèse / carbone de la cathode réagit avec le zinc oxydé pour produire de l'électricité. L'interaction entre le zinc et l'électrolyte produit progressivement ralentir l'action de la cellule et abaisse sa tension.

Le collecteur est une broche en laiton au milieu de la cellule qui conduit l'électricité vers le circuit extérieur.

Notez que les deux électrodes de chaque batterie sont constituées de deux matériaux différents, qui doivent tous deux être des conducteurs électriques. L'un des matériaux donne des électrons et l'autre les reçoit, ce qui fait circuler le courant.