I componenti elettronici

Resistenza

Come abbiamo visto, la corrente elettrica è generata da un movimento di elettroni. Noi possiamo intervenire nella regolazione di questo movimento attraverso le resistenze.

Alcuni materiali, come l’oro, l’argento, il ferro, lo stagno, il rame sono detti conduttori perchè permettono una circolazione libera degli elettroni. Altri materiali, come il vetro, la ceramica, il legno, il sughero, sono invece detti isolanti perchè non permettono di far scorrere gli elettroni.

Esistono invece dei materiali, come la grafite, che sono intermedi, cioè che fanno scorrere gli elettroni ma oppongono una resistenza al loro flusso. Questi materiali vengono impiegati nella produzione delle resistenze.

Inserendo una resistenza in un circuito provochiamo un calo di tensione.

L’unità di misura della resistenza elettrica è l’ohm (Ω). Inoltre bisogna anche considerare il valore di watt che la resistenza è in grado di dissipare.

Le resistenze che si trovano in commercio hanno differenti formati. Quelle da 1/8, 1/4, 1/2 e 1 watt sono costituite da un piccolo cilindro con due terminali alle estremità e il loro valore ohmico si ricava dalle strisce colorate presenti sul cilindro. Quelle invece da 3, 5, 7, 10, 15 watt hanno la forma di un piccolo parallelepipedo rettangolare su cui sono stampati il valore ohm e i watt.

Le resistenze possono essere collegate tra di loro in serie o in parallelo. Nel primo caso i valori ohmici si sommano, nel secondo invece il valore ohmico che otterremo sarà inferiore a quello della resistenza più piccola.

Per sapere il valore ohmico di due resistenze in parallelo si applica la seguente formula:

ohm=(R1xR2):(R1+R2)

Condensatore

Un condensatore contiene due piastrine metalliche, separate da un materiale isolante, che creano un campo elettrostatico per immagazzinare energia e accumulare quindi una carica elettrica.

La capacità dei condensatori si misura in picoFarad (pF), nanofarad (nF) e microFarad (µF).

Il valore dei condensatori è stampato sul loro corpo, ma il codice per decifrarlo è diverso a seconda della zona geografica di produzione. Le lettere M,K,J invece stanno a significare il valore di tolleranza di ogni condensatore (M=20%, K=10%, J=5%).

I condensatori vengono utilizzati nei circuiti elettrici per sfruttare la loro capacità di far passare le correnti variabili ma di impedire il passaggio delle correnti costanti.

Fondamentalmente i condensatori si dividono in a dielettrico solido e elettrolitici. La differenza sta nel materiale usato per isolare le due piastre e nella capacità massima che si può avere.

Al primo tipo, a dielettrico solido, appartengono i condensatori ad aria, ceramico, vetro, carta, poliestere, ed altri.

Nei condensatori elettrolitici, invece, l’isolamento si ottiene tramite un sottile strato di ossido metallico che si forma sulla superficie di una piastra. Questo tipo di condensatori hanno una capacità molto più elevata di quelli del primo tipo, ed inoltre sono polarizzati, hanno cioè un terminale positivo ed uno negativo, è quindi molto importante fare attenzione al loro orientamento quando vengono montati su un circuito.

Come per le resistenze, anche per i condensatori i valori cambiano se montati in serie o in parallelo.

Se vengono messi in serie, il valore della capacità ottenuto sarà minore della capacità del condensatore più piccolo. La formula per calcolare tale valore è:

picofarad=(C1xC2):(C1+C2)

Nel caso in cui vengano montati in parallelo, invece, il valore che si otterrà è pari alla somma dei valori di capacità dei condensatori.

Relais

Il relais (meglio conosciuto come relè) è un dispositivo che attraverso una variazione di corrente, modifica lo stato di un circuito.

E’ costituito da una bobina elettromagnetica che quando viene attraversata da una corrente (si dice che viene “eccitata”) aziona dei contatti elettrici. In sostanza si tratta di una specie di interruttore.

Esistono diversi tipi di relè. La principale distinzione è tra relè bistabili e relè monostabili. Nel primo tipo è sufficinete eccitare la bobina per un breve istante per far si che il relè modifichi il circuito in una condizione stabile, nel secondo caso, invece, per far perdurare la condizione che si intende modificare, è necessario alimentare continuamente la bobina.

Nel relè va tenuta in considerazione la tensione di alimentazione della bobina (in volt) e la tensione dei contatti (sempre in volt).
Diodo

Il diodo viene utilizzato per prelevare da una tensione alternata solo una delle due polarità. Questo avviene perchè il diodo permette lo scorrere della corrente solo in un senso e lo blocca nell’altro.

Il diodo è provvisto di due terminali che si chiamano Anodo (A) e Catodo (K), la corrente può scorrere solo dall’Anodo(+) al Catodo (-).

In particolare è il diodo al silicio, che si presenta sotto forma di un piccolo cilindro nero di plastica, oppure di vetro, che svolge questa funzione quando viene montato su un circuito. Per riconoscere i due terminali, viene posta sull’estremità da cui esce il Catodo una striscia colorata.

Il diodo zener si usa invece per stabilizzare una tensione continua, cioè per mantenerla costante. Come per i diodi al silicio, anche il diodo zener presenta sul suo corpo una striscia che identifica il terminale Catodo. Il valore stampato sul diodo indica il valore della tensine stabilizzata che il diodo zener fornisce. Per non danneggiare il diodo è sempre necessario applicare sul Catodo una resistenza. I diodi zener possono essere collegati solamente in serie, in questo caso avremo una tensione stabilizzata pari alla somma dei valori dei due diodi.

Il diodo varicap è un diodo che funziona come un condensatore variabile. In particolare permette di variare la sua capacità interna in relazione alla tensione che gli viene applicata. Nel diodo varicap la tensione positiva va applicata sul terminale Anodo e quella negativa sul Catodo. E’ importante ricordarsi di applicare sempre una resistenza. Il diodo varicap viene utilizzato soprattutto nei ricevitori radio e anche nei televisori.

Il diodo LED invece è un diodo che come il diodo al silicio lascia passare la corrente in un solo senso, ma che in più emette luce (LED infatti sta per Light Emitting Diode). E’ dotato anche lui di un un terminale Anodo e uno Catodo (si riconoscono perchè il terminale Anodo è più lungo).

Transistor

I transistor sono dei componenti che vengono utilizzati per amplificare, o modificare, un segnale elettronico.

Normalmente il transistor si presenta con un corpo e tre terminali che vengono identificati con le lettere E – B – C e che indicano rispettivamente l’Emettitore, la Base e il Collettore.

I transistor di bassa potenza sono generalmente in plastica e hanno un corpo a forma di mezza luna. La disposizione dei tre terminali è spesso differente a seconda della casa produttrice. Quelli metallici invece riportano una piccola linguetta in corrispondenza dell’Emettitore.

E’ molto importante inoltre stabilire se il transistor è del tipo PNP o del tipo NPN. La differenza tra questi due transistor sta nella polarità a cui bisogna collegare il Collettore. Nel caso del transistor PNP bisogna collegarlo al negativo, al contrario, nel caso del transistor NPN si collega al polo positivo.

Il terminale Base viene di solito collegato al segnale che si vuole amplificare mentre l’Emettitore va collegato a massa.

Su tutti i terminali va sempre posta una resistenza. Sulla Base ne vanno applicate due, una per il polo positivo e l’altra per quello negativo.

Il valore ohmico delle resistenze si calcola tenendo presente che affinchè il transistor funzioni è necessario che il valore della tensione che esce dal Collettore sia più o meno la metà del valore della tensione di alimentazione. Questa metà si calcola sul valore di tensione presente tra Emettitore e Collettore.