מעגלים חשמליים פשוטים לסטודנטים להנדסה

נסה את הכלי שלנו לביטול בעיות





An מעגל חשמלי הוא ייצוג פשוט של אלמנט מעגל חשמלי. זה משתמש בסמלים סטנדרטיים עבור הרכיבים במעגל ואינו מראה את הסידורים הפיזיים של הרכיבים. חיי היומיום על פני כדור הארץ כמעט בלתי אפשריים ללא שימוש בחשמל. בתים לתעשיות גדולות אנו תלויים בחשמל. זרם חשמלי זורם במעגל סגור. זהו לולאה סגורה בה זרם חשמלי רציף עובר מהאספקה ​​לציוד העומס. כשאנחנו רוצים להסביר מעגל תאורה, לוקח יותר זמן לצייר את כל הרכיבים מכיוון שאנשים שונים מציירים רכיבים שונים של המעגל בדרכים שונות וזה יכול לקחת זמן רב להסביר את כל הציוד. עדיף ללמוד כיצד להראות פרויקט מעגל פשוט פריסות מעגל. בואו ניתן את הציורים לכמה מעגלים חשמליים פשוטים. מאמר זה דן במעגלים חשמליים פשוטים לסטודנטים ללימודי תעודה והנדסה.

מהו מעגל חשמלי פשוט?

מעגל חשמלי פשוט הוא נתיב או נתיב שבו הזרם החשמלי זורם דרכו. מעגל זה יכול להיות מתוכנן עם שלושה רכיבים כמו נגד, מקור מתח ונתיב מוליך. חובה לדעת את הבסיס רכיבי מעגל חשמלי ותכונותיו. ה תרשים סכמטי של מעגל חשמלי פשוט מוצג להלן.




מעגל תאורה חשמלי פשוט

מעגל תאורה חשמלי פשוט

מעגל חשמלי מורכב ממכשיר חשמלי המספק אנרגיה חשמלית לחלקיקים הטעונים כמו סוללה, אחרת מכשירים נושאי זרם גנרטורים כגון מנועים, מחשבים, מנורות, חוטי חיבור וכו '. ניתן לתאר את הביצועים של מעגלים חשמליים באופן מתמטי באמצעות חוקי קירכהוף בסיסיים כמו KCL ו- KVL.



סוגי מעגלים חשמליים

הסיווג של מעגלים חשמליים יכול להתבצע בדרכים שונות כמו מעגל DC ומעגל AC. במעגל זרם ישר או במעגל DC, הזרם זורם לכיוון אחד בלבד ואילו במעגל החלופי או AC, הזרם זורם לכיוונים שונים. ניתן לחבר את המעגל בחיבורים סדרתיים ומקבילים. בחיבור סדרתי הזרם זורם בכל רכיב ואילו, בחיבור מקביל, זרימת הזרם תחלק וזורמת בכל ענף שהוא.

סמלי מעגלים חשמליים פשוטים

אנא עיין בקישור זה כדי לדעת את משתנים חשמליים ו משתני מעגלים : רכיבי מעגל עם סמלים

אנא עיין בקישור זה כדי לדעת מעגלים חשמליים בסיסיים במערכות חשמל בזמן אמת


כיצד ליצור מעגל פשוט עם מתג

השלבים הכרוכים בהכנת א תרשים מעגל מנורה כלול את השלבים הבאים.

  • המרכיבים הנדרשים במעגל פשוט זה הם סוללה, מתג, נורה וחוטי חיבור.
  • חבר את הסוללה, המנורה והעבר למעגל.
  • חבר חוט אחד מהסוללה למנורה וחבר חוט נוסף למתג.
  • חבר את חוט המנורה למתג
  • לחץ על המתג כדי לספק את האספקה ​​לנורה. אם הנורה נדלקת, המעגל בסדר אחרת צריך לבדוק שוב את החיבורים.

נוסחאות למעגלים חשמליים

במעגלים חשמליים, הנוסחאות הבאות משמשות למדידת זרם, התנגדות, מתח, הספק וכו '.

  • ניתן לחשב זרם חשמלי של המעגל כ- I = Qt
  • ניתן לחשב את התנגדות המעגל כ- R = ρ.LA
  • ניתן לחשב את מתח המעגל כ- ΔV = I.R
  • ניתן לחשב את הכוח במעגל כ- P = ΔEt
  • במעגל סדרתי ניתן לחשב את ההתנגדות כ- R = R1 + R2 + R3 + ... + Rn
  • עבור המעגל המקביל, ניתן לחשב את ההתנגדות כ- R = 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3 + ... + 1 / Rn

מעגלים חשמליים פשוטים לסטודנטים להנדסה

הנדסת חשמל היא ענף של הנדסה הכוללת צורת כוח או אנרגיה שונה לניהול העולם כולו. כל סטודנט להנדסת חשמל צריך לעבוד עם אנרגיות כמו אנרגיה סולארית, אנרגיה גיאותרמית, אנרגיית רוח, גז וטורבינות וכו '. אם סטודנט רוצה לעבוד על עבודה מסוימת פרויקטים מיני חשמליים במהלך הקורס שלו, במאמר זה אנו מספקים כמה מעגלים חשמליים פשוטים שיעזרו לתלמידים לעצב פרויקטים חשמליים בכוחות עצמם.

חשמל ו פרויקטים מיני אלקטרוניקה ניתן לבנות באמצעות שונים רכיבים חשמליים ואלקטרוניים. מעגלים אלה משמשים לעיצוב מיני פרויקטים עבור EEE סטודנטים. כאן, הסברנו על כמה פרויקטים של eee mini עם תרשימי מעגל.

מעגל AC למנורה

תרשים המעגל של מעגל מנורה מוצג להלן. בכך, המנורה דורשת שני חוטים כדי להאיר, האחד הוא החוט הנייטרלי והשני הוא החוט החי. שני חוטים אלה מחוברים מהמנורה ללוח האספקה ​​הראשי. מומלץ להשתמש בחוטי צבע אדום ושחור עבור חוטים חיים ניטרליים בתוך פרויקטים של מעגלים חשמליים , כאשר צבע אדום משמש לחוט חי וצבע שחור משמש לחוט ניטרלי. מתג משמש לשליטה במעגל על ​​ידי הפעלה וכיבוי.

מעגל AC למנורה

מעגל AC למנורה

זה מסופק בחוט החי בין הספק הראשי לעומס. כאשר המתג דולק המעגל החשמלי סגור והמנורה זוהרת וכשהמתג כבוי האור ינתק את ספק הכוח לעומס. חיווט זה ממוקם בתיבה הנקראת תיבת מתגים להפעלה טובה יותר. חוט מיתוג וחוט חי הם חוט יחיד והוא פשוט נחתך בין כדי לחבר את המתג.

מעגל טעינת סוללות

טעינת הסוללה נעשית באמצעות מיישר ואנחנו יודעים שהתפקיד העיקרי של המיישר הוא להמיר AC ל DC . מעגל טעינת הסוללה מוצג להלן והמיישר המשמש במעגל הוא מיישר הגשר המחובר לארבע דיודות המחוברות בצורת גשר.

מעגל טעינת סוללות

מעגל טעינת סוללות

אנו משתמשים בכך בפרויקטים פשוטים של מעגלים חשמליים. התנגדות מתווספת במעגל כדי להגביל את זרימת הזרם. האספקה ​​ניתנת למיישר דרך א שנאי מדורג הממיר את אספקת ה- AC לאספקת DC וזה זורם לסוללה. באופן כללי, מעגל זה סגור ביחידת מטען סוללות או מהפך ורק המסופים יוצאים מתוך יחידת המטען כדי לחברם לסוללה לטעינה.

מעגל חשמלי למיזוג אוויר

מיזוג אוויר הוא תהליך שמפיץ את האוויר יחד עם בקרת הלחות שלו. ההיבט החשמלי של AC כולל את ציוד החשמל עבור מנועים ומתנעים עבור ציוד המדחס ומאוורר הקבל. המעגל החשמלי של מיזוג האוויר מוצג להלן. ציוד חשמלי כולל שסתומי סולנואיד, מתג לחץ, יחד עם חיתוך הבטיחות לזרם יתר.

מעגל חשמלי למזגן

מעגל חשמלי למזגן

מדחסי ומאווררי הקבל מונעים על ידי מהירות קבועה פשוטה- מנוע אינדוקציה AC תלת פאזי עם מתנע משלה ומסופק מלוח הפצה. התחזוקה החשמלית השוטפת ואיתור התקלות במנוע ומתנעים כוללים ניקוי ובדיקת חיבורים.

החלף מעגל

פעמים רבות ביום אנו משתמשים בכפתורי מתג, אך בדרך כלל איננו מנסים לראות את החיבור שנוצר בתוך פעולת המתג. תרשים מעגל המתגים מוצג להלן ו- פונקציה של המתג זה לחבר או להשלים את המעגל שעובר לטעינה מהספק ולהעביר אנשי קשר הפתוחים בדרך כלל.

החלף מעגל

החלף מעגל

אספקת החשמל לעומס היא דרך מעגל המיתוג ולכן ניתן לחתוך את אספקת החשמל על ידי שמירה על המתג פתוח.

מעגל תאורה DC

עבור נורית LED קטנה, אנו משתמשים ב- אספקת DC , שיש לה שתי נקודות שהם אנודה וקתודה. האנודה חיובית והקטודה היא שלילית. למנורה שני מסופים אחד חיובי והשני שלילי. המסוף החיובי של המנורה מחובר לאנודה והמסוף השלילי של המנורה מחובר לקתודה של הסוללה.

מתג אור מבוסס DC

מתג אור מבוסס DC

כאשר החיבור נוצר המנורה זוהרת. חבר מתג בין כל חוט שיבקע את מתח DC הספק שלנו לנורת הלד.

דנו בכמה מעגלים חשמליים פשוטים, נמשיך בכמה מכשירים חשמליים פשוטים. כמו כן, ראה את תפקוד המעגל והשימושים במכשירים אלה.

מעגל צמד תרמי

EMF נוצר כאשר הצמתים הנוצרים משני חומרים הומוגניים שונים נחשפים להפרש הטמפרטורה. זה נקרא אפקט Seebeck. צמד תרמי המורכב משני חוטים.

מעגל צמד תרמי

מעגל צמד תרמי

מד המתח מודד את ה- EMF שנוצר וניתן לכייל את זה כדי למדוד את הטמפרטורה. הבדל זה בין הצומת החם לקור יפיק EMF פרופורציונאלי אליו. כאשר טמפרטורת הצומת הקרה נשמרת קבועה, אז EMF הוא פרופורציונאלי לטמפרטורה של הצומת החם.

מד אנרגיה

אנרגיה היא הכוח הכולל הנצרך לאורך פרק זמן. ניתן למדוד זאת על ידי מד מנוע או מד אנרגיה . מדי אנרגיה אלה משמשים בכל קווי אספקת החשמל לכל בית במטרה למדוד את הכוח הנצרך במעגל DC וגם במעגל AC. כאן אנרגיה נמדדת באט-שעה או בקילוואט-שעה. בהספק D.C המונה עשוי להיות מטר אמפר או מטר שעה. דיסק אלומיניום יסתובב ברציפות בעת צריכת החשמל.

מד אנרגיה

מד אנרגיה

מהירות הסיבוב תהיה פרופורציונאלית לעוצמה הנצרכת על ידי העומס בשעה ואט. אלה יהיו עם סליל לחץ וסליל זרם. המתח מוחל על סליל הלחץ. זרם זורם דרך הסליל ומייצר שטף המפעיל מומנט על הדיסק. זרם העומס זורם דרך סליל הזרם ומייצר שטף נוסף המפעיל מומנט הפוך על דיסק האלומיניום והמומנט המתקבל פועל על הדיסק. תוצאות לסיבוב על הדיסק, שהוא פרופורציונאלי לאנרגיה המנוצלת ואשר נרשמת.

מעגל מולטימטר

מולטימטר הוא כנראה אחד המכשירים החשמליים הפשוטים ביותר. אשר מודד זרמים, התנגדות ומתח. המולטימטר הוא מכשיר חיוני וניתן להשתמש בו גם למדידת DC פרמטרים של AC . הוא משמש לבדיקת המשכיות המעגל לפי קנה המידה של ohmmeter. תרשים המעגל של המולטימטר מוצג להלן.

מעגל מולטימטר

מעגל מולטימטר

מולטימטר מורכב מגלוונומטר המחובר בסדרה עם התנגדות. ניתן למדוד את המתח על פני המעגל על ​​ידי חיבור מסופי המולטימטר על פני המעגל. זה משמש בעיקר לבדיקת המשכיות הפיתולים במנוע.

מעגלי פרויקט מיני חשמליים

חשמל ו פרויקטים מיני אלקטרוניקה ניתן לבנות באמצעות שונים רכיבים חשמליים ואלקטרוניים. מעגלים אלה משמשים לעיצוב מיני פרויקטים עבור EEE סטודנטים. כאן, הסברנו על כמה פרויקטים של eee mini עם תרשימי מעגל.

תרשים מעגלים של גלאי טלפון סלולרי

מעגל גלאי טלפון סלולרי משתמש בטווחי תדרים גבוהים בין 0.9GHz ל -3 GHz. מעגל זה משתמש בקבל דיסק (C3) 0.22 μF בהתאם למעגל ה- RF כדי להבטיח את יכולת המעגל ללכוד את האות הנייד. גלאי הטלפון הסלולרי יכול לחוש כל פעילות של העברה קולית של טלפון סלולרי או שידור וידאו כולל SMS נכנס או SMS יוצא.

מעגל גלאי חשמל פשוט לטלפון סלולרי

מעגל גלאי חשמל פשוט לטלפון סלולרי

על הקבל C3 להיות בעל אורך עופרת של 18 מ'מ עם רווח של 8 מ'מ בין הכבלים כדי להשיג את התדר הרצוי. קבל זה משמש כ לולאת GHz קטנה לאיסוף אותות ה- RF. ה- Op-Amp CA3130 משמש כממיר זרם למתח. ניתן להשתמש במעגל גלאי טלפון סלולרי זה לאישור קיומו של טלפון סלולרי פעיל באזור הנבדק.

מעגל מטען סוללות מבוסס SCR

בדרך כלל, סוללה נטען בכמות קטנה של מתח AC או DC. אם אנחנו רוצים לטעון את הסוללה עם מקור זרם חילופין, עלינו להגביל תחילה את מתח ה- AC הגדול, צריך לסנן את מתח ה- AC כדי להסיר את הרעש - לווסת ולקבל את המתח הקבוע ואז לתת את המתח המתקבל ל את הסוללה לטעינה . לאחר השלמת הטעינה יש לכבות את המעגל באופן אוטומטי.

מטען סוללות חשמלי פשוט מבוסס SCR באמצעות SCR

מטען סוללות חשמלי פשוט מבוסס SCR באמצעות SCR

מתח ה- AC ניתן לשנאי הצעד המורד בכדי להוריד את המתח ל- 20V בערך. מתח זה ניתן ל- SCR לתיקון המתח. המתח המתוקן משמש לטעינת הסוללה. הסוללה המחוברת למעגל הטעינה לא מתה לחלוטין ונפרקת. זה נותן מתח הטיה קדימה לטרנזיסטור, הנגד R7 והדיודה D2 המופעלים. כאשר הטרנזיסטור מופעל, SCR נכבה.

כאשר מתח הסוללה יורד, הטרנזיסטור מכבה את הנגד R3 והדיודה D1 מביאים את הזרם לשער ה- SCR באופן אוטומטי זה מפעיל את ה- SCR והוא מוליך. קלט ה- AC מיישר את מתח הכניסה ונותן אותו לסוללה באמצעות הנגד R6. זה טוען את הסוללה כאשר ירידת המתח בסוללה פוחתת, זרם ההטיה קדימה גם גדל לנגד. כאשר הסוללה טעונה במלואה, הטרנזיסטור Q1 מדליק ומכבה את ה- SCR.

מחוון מפלס מים

פרויקט מחוון מפלס המים משמש להצגת מידע על רמת מיכל המים באמצעות נורות LED. פרויקט זה משתמש בעיקר ב- IC CD4066 ודיאגרמת המעגל של מחוון מפלס המים מוצגת להלן. מעגל זה בנוי עם ארבע נוריות נוריות.

מעגל חשמלי פשוט עבור מחוון מפלס מים

מעגל חשמלי פשוט עבור מחוון מפלס מים

כאשר מפלס המים נמצא ¼ של המיכל, אז LED1 זוהר. כאשר מפלס המים הוא ½ מהמיכל, אז LED2 זוהר. כאשר מפלס המים נמצא ¾ של המיכל או מפלס המים מלא, אז ה- LED4 זוהר.

פלאש LED סופר בהיר

זה מעגל פלאש LED סופר בהיר משתמש בטרנזיסטור דרייבר יחיד, שלוקח את קצב ההבזק שלו מנורת LED מהבהבת. לא ניתן לשנות את הפנס על ידי בהירות הנורית הלבן. ניתן לכוון את הנורית הזו על ידי שינוי הנגד 1K על פני 100u אלקטרוליטי ל -10k. הנגד 1K משחרר את 100u.

מנורת לד

מנורת לד

כך שכאשר הטרנזיסטור נדלק, זרם הטעינה ל- 100u מאיר את הנורית הלבנה. אם משתמשים בנגד פריקה של 10k, ה- 100u אינו טעון במלואו והנורית אינה מהבהבת כה בהירה. כל החלקים בתצלום נמצאים באותו מקום כפי שמוצג בתרשים המעגל, וכך קל לנו לראות כיצד החלקים מחוברים.

אזעקת דלת למקרר

יש למקם את מעגל האזעקה לדלת המקרר המוגבל בקופסה קטנה במקרר קרוב למנורה. כאשר דלת המקרר סגורה, פנים המקרר מחשיך, הפוטוריסטור R2 מציג עמידות גבוהה (> 200K). לפיכך, הידוק IC1 על ידי החזקת C1 טעינה מלאה על פני R1 ו- D1. כאשר קרן אור נכנסת מהפתח, הפוטורסיסטור מציג עמידות נמוכה (<2K).

מעגל אזעקת דלתות מקרר חשמלי פשוט

מעגל אזעקת דלתות מקרר חשמלי פשוט

אז, IC1 מחובר כ- רב-ויברטור מדהים מתחיל להתנדנד בתדירות נמוכה מאוד, ולאחר תקופה של כ- 24 שניות, סיכת ה- o / p שלו גבוהה. שבב ה- IC2 מחובר גם כמולטיברטור מדהים, המניע את קול הפיזו באופן לא סדיר בערך חמש פעמים / שנייה. האזעקה מופעלת במשך כ- 17 שניות, ואז נעצרת באותה פרק זמן והמחזור חוזר על עצמו עד שדלת המקרר נסגרת.

מעגל מהפך 100 ואט

כאן, מעגל מהפך 100 וואט נבנה על ידי שימוש במספר מינימלי של רכיבים. מעגל זה משתמש בטרנזיסטורים CD 4047 IC ו- 2N3055. ה- IC מייצר פולסים של 100 הרץ וטרנזיסטור להנעת העומס.

ה- IC1 CD 4047 המחובר כמולטיברטור מדהים מייצר שתי רכבות דופק של 180 מעלות. רכבות הדופק הללו מוגברות מראש על ידי שני הטרנזיסטורים TIP122. ה- o / p של הטרנזיסטורים הללו מוגבר על ידי ארבעה טרנזיסטורים 2N 3055. בכל חצי מחזור משתמשים בשני טרנזיסטורים להנעת שנאי המהפך.

מעגל מהפך עם 100W

מעגל מהפך עם 100W

בצד השני של השנאי, זרם החשמל של 220 וולט יהיה זמין. מעגל זה עובד נהדר לעומסים קטנים כמו מעט נורות, מאווררים וכו '. מהפך זה מתאים ביותר למי שזקוק למהפך בעלות נמוכה באזור 100W

לכן, מדובר בסך הכל בפרויקטים של מעגלים חשמליים פשוטים עבור סטודנטים להנדסה, מעגלים בסיסיים אלה תוכננו על ידי שימוש ברכיבים חשמליים ואלקטרוניים שונים ומעגלים אלה מועילים מאוד לבניית פרויקטים חשמליים . אנו מקווים שיש לך מושג לגבי המעגלים החשמליים. יתר על כן, כל שאלה בנוגע למושג זה או פרויקטים אלקטרוניים , אתה יכול לפנות אלינו על ידי תגובה בקטע ההערות למטה. הנה שאלה בשבילך, מהם 3 מרכיבי המעגל?

נקודות זיכוי: