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L'elettronica è una parte della fisica e dell'elettrotecnica relativa allo studio delle proprietà, della produzione e dell'utilizazione degli elettroni.

L'elettrotecnica è un ramo della tecnica riguardante le applicazioni pratiche e industriali dell'elettricità.

La materia Elettronica ed Elettrotecnica si divide in diversi rami, tra cui i principali sono:

- Elettronica Analogica

- Elettronica digitale

- Sistemi Elettronici (per l' acquisizione dei dati e la sua codifica)

- Telecomunicazioni (per inviare o trasmettere i segnali analogici o digitali)

- Informatica (per codificare con i linguaggi a basso livello o ad alto livello i segnali da trasmettere).

In questo sito mi occuperò di trattare la maggior  degli argomenti sviluppati in classe con i miei alunni, ma anche di trattare ulteriori argomenti che reputo interessanti o di mio personale interesse.

Per seguire le varie pagine del sito , introdurrò dei link al mio sito stesso per renderlo più dinamico, e di più facile utilizzo.

Se avete dei suggerimenti o volete segnalermi eventuali errori che ho commesso non dimenticate di informarmi con i box a disposizione nel sito.

Codice a colori delle resistenze

Intensità della corrente elettrica

La corrente elettrica che fluisce lungo un mezzo conduttore è costituita da cariche elettriche; a seconda del tipo di conduzione di tali cariche possono essere negative (elettroni, ioni negativi) o possono essere positive ( o ioni positivi).

Il verso di propagazone delle cariche dipende proprio dalla natura delle stesse: nello studio dei circuiti elettrici, per ragioni storiche risalenti all'epoca in cui si credeva che le cariche elettriche avessero soltanto polarità positiva, si suppone che la corrente sia formata da cariche positive che si muovono all'interno di un circuito elettrico secondo un verso convenzionale.

Il verso storicamente scelto positivo è quello che và dal polo positivo del generatore verso il polo negativo del generatore, dato che le cariche positive sono attratte dalle carchi negative, ma respinte dalle cariche con polarità positiva.

Sorge, a questo punto, il problema di definire quantitativamente il flusso di cariche elettriche, ossia di introdurre una grandezza che consenta di dare un valore alla corrente elettrica, mettendo in relazione tra loro la carica e la durata dell'intervallo di tempo durante il quale fluisce.

Definizione:

Si definisce intensità di corrente elettrica al'interno di un conduttore il rapporto tra la carica elettrica dQ che transita lungo una sezione trasversale del conduttore in un certo intervallo di tempo dt e la durata di tale intervallo:

I= dQ/dt

l'espressione di I viene anche detta intensità di corrente media nel tempo dt e se l'intervallo dt è infinitesimo si ottiene il valore istantaneo dell'intensità di corrente dato da 

i=dQ/dt

con i valore istantaneo.

L'intensità di corrente si misura in ampère (simbolo A), che è una unità di misura fondamentale del SI; da essa si ricava anche la formula inversa

dQ=i*dt

dove l'unità di misura della carica Q è il Coulomb ( simbolo C); 

dalla formula precedente si vede che 

1C=1A*1s= 1AS

cioè un Coulomb è uguale al prodotto di un Ampère per secondo.

Elettronica digitale

La logica digitale, sottinteso booleana, ha due possibili valori, vero o falso,

associabili ai valori logici "1" e "0" di un segnale digitale.


Allo zero logico è spesso associato zero volt di tensione, mentre all'uno

logico 5 volt di tensione (logica positiva dei circuiti TTL).

Useremo quindi indifferentemente vero o "1" logico e falso "0" logico.

Con due bit i casi possibili sono quattro:

00
01
10
11

Mentre con tre bit saranno 8:

  decimale  |  binario |
     0              |   000      |
     1              |   001      |
     2              |   010      |
     3              |   011      |
     4              |   100      |
     5              |   101      |
     6              |   110      |
     7              |   111      |

Video con i diodi led

Per verificare lo stato logico di uscita cioè la funzione di trasferimento di una porta logica, o più in generale di un circuito combinatorio, vengono spesso utilizzati dei diodi LED (LIGH EMITTED DIODE) cioè dei diodi che emettono luce.

I diodi sono dei semiconduttori che, quando si supera una tensione detta tensione di soglia, fanno circolare una corrente.

In particolare i diodi LED quando viene superata la loro tensione di soglia, che varia a secondo del loro colore, emettono luce.

ESEMPIO:

Nel circuito della figura seguente abbiamo un diodo led rosso che ha una tensione di soglia Vs= 1,5Volt con in serie una resistenza R=150 Ohm.

L'equazione della maglia e':

V= R*I +Vs

da questa formula possiamo ricavare la corrente sul diodo che è anche quella che attraversa la resistenza R:

I = (V-Vs) / R

I= ( 5- 1,5)/ 150=0,023 A= 23 mA

Elettronica analogica

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Si occupa di tutti quei circuiti elettronici alimentati in continua o in alternata, che generano in uscita dei segnali di tipo analogico.

Un segnale è analogico se assume infiniti valori nell'unità di tempo considerato.

Sono segnali analogici il suono, la temperatura, l'intensità luminosa, eccetera.

Tra questi segnali ricordimo il più importante che è il segnale sinusoidale, che oltre ad essere analogico è anche continuo, alternato e periodico.

Di questo segnale si conosce tutto matematicamente ed ha la formula:

                                         V(t) = Vmax*sen(wt+ alfa)

dove

Vmax= valore massimo di tensione

w=pulsazione

alfa=sfasamento

 

Carica e scarica di un condensatore