Sei un progettista esperto o un neofita del settore elettrico? Se sì, allora devi iniziare dalle basi. Probabilmente ti starai chiedendo cos'è uno schema elettrico. Allora non preoccuparti. Ti guiderò attraverso il concetto.
Innanzitutto, i simboli schematici, o schemi elettrici, sono paragonabili al linguaggio dei circuiti. Perché sono importanti? Perché aiutano a comprendere l'obiettivo del progetto del circuito. Leggerli e comprenderli non è una tecnica da imparare e dimenticare, ma una necessità. Ora, se sei consapevole dell'importanza di uno schema elettrico ma non sai come leggerlo, questo articolo fa al caso tuo! Quindi, non perdiamo altro tempo e approfondiamo i dettagli dei componenti di uno schema elettrico, i modi per interpretarli e altro ancora.
Che cosa è uno schema elettrico?
Uno schema elettrico è un altro metodo per visualizzare o disegnare il percorso elettrico di un circuito. Il termine schema elettrico è un'illustrazione tecnica utilizzata per illustrare i componenti di base e la loro associazione in un circuito elettrico. I layout dei circuiti di progettazione tradizionale mostrano solo la disposizione fisica del sistema e le ore di funzionamento, mentre uno schema elettrico illustra come la corrente elettrica si muove e si collega nel sistema.
Diamo ora un'occhiata alle caratteristiche principali dei simboli degli schemi elettrici, tra cui:
● Resistori variabili, interruttori a pulsante e diodi.
● Non riguarda solo la posizione dei componenti del circuito, ma anche l'ordine di questi concetti.
● È anche un mezzo di comunicazione comprensibile in tutto il mondo dell'ingegneria.
● Fornisce informazioni specifiche circa l'originalità del componente, il suo valore e la sua classificazione.
In breve, senza schemi, sarebbe un disastro totale trovare guasti, creare circuiti e costruire sistemi.
Gli elementi chiave che si trovano tipicamente in uno schema elettrico includono
Ecco un elenco degli elementi comuni che si trovano solitamente in uno schema elettrico, insieme a una spiegazione del loro significato:
● Lampada: È rappresentato come un cerchio con una croce al suo interno. Sembra più una lampadina o una lampada che si accende quando viene attraversata da corrente.
● Interruttore: Si presenta come un'interruzione in una linea con una linea obliqua tra le due estremità. Regola il flusso di corrente in un circuito.
● Wire:Questa linea retta mostra la connessione tra i componenti nel circuito.
● Connesso/Non connesso: Tali simboli di filo specificano se i fili sono collegati (linea sottile con un punto) oppure no (incrocio di linee tratteggiate senza un punto).
● Resistore: Viene rappresentata come una linea a zigzag che limita la corrente elettrica, consentendo però l'uso di parti e circuiti diversi.
● Resistore variabile: Si tratta di un resistore attraversato da una freccia, il che indica che si tratta di un resistore la cui resistenza può essere regolata per controllare la corrente.
● Condensatore:Trattiene l'energia elettrica e la restituisce quando necessario, spesso per "levigare" o "filtrare" i segnali.
● Condensatore polarizzato: In pratica, un condensatore di polarizzazione è un qualsiasi condensatore normale, ma con la polarità contrassegnata da (+) e (-). Viene utilizzato nei circuiti a corrente continua.
● Diodo: È caratterizzato da una freccia triangolare che punta verso una linea e che consente il passaggio della corrente in una sola direzione, per proteggere i componenti sensibili.
● LED (diodo a emissione luminosa):Dove è presente un LED o un diodo a emissione luminosa, abbiamo delle frecce che puntano verso l'esterno, dove scorre una corrente unidirezionale.
Comprendere le basi di un circuito
Quando si impara a comprendere le basi di un circuito, è importante avere a portata di mano i componenti chiave. Prima di tutto, cos'è un circuito? In altre parole, un circuito è qualcosa attraversato da qualsiasi corrente elettrica. Facile, vero? Bene, approfondiamo un po' e analizziamo gli elementi principali da considerare nella costruzione della configurazione del proprio circuito.
Ecco come funziona un circuito:
Quando una fonte di energia spinge gli elettroni attraverso i conduttori in un percorso chiuso, questi elettroni fluiscono in un circuito per produrre corrente.
Per far fluire la corrente:
● Il percorso del circuito non avrebbe dovuto interrompersi, doveva essere chiuso.
● Il terminale positivo della fonte di alimentazione deve forzare la corrente attraverso il circuito e tornare al terminale negativo.
No, sappiamo tutti come funziona un circuito, quindi passiamo ai diversi tipi di circuiti che potremmo incontrare.
● Circuiti in serie: In questo caso, la corrente attraversa i componenti uno dopo l'altro seguendo un unico percorso. Se un componente del circuito si guasta, ciò influisce sull'intero circuito.
● Circuito paralleloQuesto circuito rappresenta componenti disposti in vari rami, dove è consentito il passaggio della corrente in un solo percorso. Se una parte si guasta, tutto il resto funziona correttamente.
● Circuito combinato: È costituito da configurazioni in serie e in parallelo per soddisfare alcuni obiettivi di progettazione.
Leggi fondamentali che governano i circuiti.
Diamo un'occhiata alle leggi fondamentali dei circuiti.
1. Legge di Ohm:
Spiega la relazione tra tensione (V), corrente (I) e resistenza (R). È importante capire come si comportano tensione, corrente e resistenza in un circuito.
V= I×RV = I \volte
RV=I×R
2. Le leggi di Kirchhoff:
La legge di Kirchhoff sulle correnti (KCL) afferma che:
La somma delle correnti totali che entrano in una giunzione di un circuito elettrico è uguale alla corrente totale che esce dalla giunzione. La formula per KCL è:
∑I(in) = ∑I(out)
Dove:
I(in) è la corrente che scorre nella giunzione.
I(out) sono le correnti che escono dalla giunzione.
Modi per rappresentare graficamente un circuito
Quando si tratta di rappresentare un circuito, di cosa si tratta? È un diagramma pieno di unità di misura SI? O un diagramma di flusso? Sarò sincero con te, non credo che esista un metodo universale. Esistono diversi metodi di rappresentazione grafica sul mercato, ognuno con i suoi vantaggi. Quale di questi si adatta meglio al tuo prossimo utilizzo nel progetto? Analizziamolo per te. Alla fine di questa sezione, saprai quale design grafico scegliere.
1. Diagramma schematico
Sono schemi per i vostri circuiti. Cosa offrono? Sono semplici da rappresentare, in modo che anche un principiante possa capirli. Servono a collegare i componenti. Invece di guardare il progetto fisico del circuito, utilizzano i simboli dello schema elettrico per comprenderne l'utilizzo.
2. Schema elettrico
Successivamente, sulla pagina è presente uno schema elettrico. Offre una visione più pratica dei circuiti integrati. Non sono i noiosi simboli astratti di vecchia scuola che vi vengono mostrati; vi mostra invece la facilità con cui il vostro componente si integra nel mondo reale. Questo schema vi permette di installare e correggere il colore dei fili, le connessioni fisiche e il posizionamento dei terminali.
3. Diagramma a blocchi
Che impressione vi suscita questa rappresentazione grafica quando vi imbattete nel termine "diagramma a blocchi"? Si tratta di un diagramma di flusso o di un diagramma a blocchi? Se optate per il diagramma di flusso, potreste aver ragione. Questo diagramma di tipo diagramma di flusso offre una panoramica a volo d'uccello del sistema. Lo schema è suddiviso in due sezioni:
● Alimentazione di laboratorio
● Amplificatore operazionale
La parte migliore? Non entra nei dettagli. Ma analizza come quel contenuto si inserisce nel vuoto che colma. Quando sai che dovrai creare un diagramma a blocchi per il prossimo progetto, presta attenzione a questo, perché ha un lato positivo per la pianificazione di alto livello o per spiegare i sistemi a persone non tecniche.
4. Diagramma illustrato
Questo è senza dubbio il nostro preferito perché è il formato più intuitivo per principianti e non esperti. A chi non piace un'immagine? Voglio dire, a tutti noi. Il modo più semplice e sicuro per memorizzare un circuito è vedere la sua immagine invece di leggere tutti i simboli. Nel complesso, sostituisce i simboli con illustrazioni realistiche, quindi è più facile vedere come il circuito interagisce con le sue controparti.
5. Diagramma unifilare (SLD)
A volte, uno schema unifilare può diventare complesso. Ma una volta terminato, può scomporre i vostri complessi impianti elettrici in rappresentazioni unifilari pulite ed eleganti. Ciononostante, si concentra sulle parti più grandi delle linee elettriche, sui trasformatori e sugli interruttori automatici, e per questo motivo è più adatto per sistemi più ampi, che includono la rete elettrica industriale e i layout elettrici degli edifici.
Come leggere un circuito semplice
Tutti gli ingegneri, gli elettricisti e gli hobbisti dovrebbero essere in grado di leggere uno schema elettrico. Uno schema elettrico (noto anche come schema elettrico) è una rappresentazione simbolica delle parti di un impianto elettrico. Ecco come leggerlo.
Fase 1: comprendere le basi di un sistema di circuiti
Il problema è che bisogna prima capire i componenti. Ad esempio, negli schemi elettrici, i componenti sono rappresentati da simboli standardizzati. Ma quali simboli? Ecco quali sono:
● resistenze: Rappresentato come linee o zigzag.
● Condensatori: Linee parallele (una dritta, una curva per i condensatori polarizzati).
● diodi: I punti del triangolo in linea indicano la direzione del flusso della corrente.
● Fonti di alimentazione: Linee lunghe e corte per le batterie, oppure linee ondulate nel caso di sorgente CA.
Passaggio 2: identificare la fonte di alimentazione
Con i simboli già noti, sei pronto per vedere come viene alimentato il circuito. Ma come si fa? Innanzitutto, dovresti scoprire l'alimentazione: di solito è una batteria o una spina di alimentazione CA. Dopodiché, annotane la polarità o la tensione nominale. Ad esempio, se si tratta di un circuito CC, una linea più lunga indica il terminale positivo e una più corta il negativo.
Passaggio 3: seguire il flusso della corrente
È il momento di controllare dove va la corrente nel circuito e se scorre nella direzione giusta o sbagliata. Normalmente, la corrente elettrica esce dal terminale positivo dell'alimentatore ed entra nel terminale negativo. Quest'ultimo è più sensibile al flusso di corrente convenzionale. Per capirlo, basta tracciare il percorso dalla fonte di alimentazione attraverso i componenti e tornare alla fonte, e si conoscerà il percorso della corrente.
Fase 4: analizzare i singoli componenti
Una volta completati tutti questi passaggi, è necessario analizzare tutte le singole connessioni. All'inizio potrebbe sembrare un po' difficile, ma in realtà è molto utile. L'unica cosa che devi sapere è a cosa serve ogni componente. Lascia che te lo spieghi.
● Resistenze: Limita il flusso di corrente. Notare i valori della resistenza (in ohm) stampati accanto al simbolo.
● Condensatori: Immagazzinano e rilasciano anche energia elettrica. Dovremmo cercare i valori di capacità in farad.
● Switches: Controlla il flusso di corrente. Gli interruttori aperti interrompono il circuito; gli interruttori chiusi lo chiudono.
● Diodi: I diodi consentono il flusso di corrente in una sola direzione. Quindi si cercano i terminali anodo (positivo) e catodo (negativo).
● LED: Emettono luce come diodi per la corrente. Bisogna fare attenzione alla polarità dei loro segnali.
Passaggio 5: riconoscere la configurazione in serie e in parallelo
Infine, ecco la parte più semplice. Bisogna capire se lo schema elettrico è in configurazione in serie o in parallelo. Se i componenti sono collegati uno all'altro, si tratta di una serie. L'altro caso, in cui i componenti sono collegati attraverso i due punti in comune, è chiamato circuito in parallelo.
Come leggere e interpretare uno schema elettrico
Se sei un hobbista che desidera costruire semplici gadget, è praticamente essenziale imparare a leggere e interpretare uno schema elettrico. Leggere uno schema elettrico è come imparare a leggere una mappa: se capisci cosa significa, puoi orientarti. Ad esempio, per ogni componente viene utilizzato un simbolo specifico: uno zigzag per i resistori, linee parallele per i condensatori e triangoli per i diodi. Devi conoscerli bene all'inizio per capire uno schema elettrico.
Dovrai imparare a conoscere questi simboli, la loro funzione e il loro aspetto. Dovrai poi trovare la fonte di alimentazione. Sarà etichettata con il simbolo A+++ o con quello della batteria e poi seguirai le linee (fili) fino ai componenti per osservare il flusso di corrente.
Poi si cercano etichette come R1R1R1 o C1C1C1, che indicano i componenti della resistenza in ohm o, per i condensatori, in farad. Una volta che si conosce la funzione di ogni componente del circuito, si cerca di tracciare il percorso percorso dalla corrente. In questo modo, si può comprendere e interpretare facilmente uno schema elettrico.
Come progettare uno schema elettrico dall'aspetto professionale
Molte persone non si rendono conto dei semplici passaggi necessari per progettare uno schema elettrico. Creare uno schema elettrico dall'aspetto professionale non è semplice. Ma una volta appresi i passaggi corretti, sarete in grado di realizzare autonomamente il vostro prossimo schema elettrico high-tech. Se siete alle prime armi, utilizzare software di progettazione di schemi elettrici come KiCad, Eagle, Altium, ecc. sarà la soluzione ideale. Quindi, organizzate il circuito dei sistemi selezionati in blocchi funzionali (Ingresso, Processo e Uscita), scorrendo da sinistra a destra o dall'alto verso il basso per indicare la progressione del segnale o della potenza.
Dopodiché, è fondamentale utilizzare la normale simbologia elettrica in modo che tutti possano comprenderla. A tutti i componenti devono essere assegnati identificatori univoci (ad esempio, R1, C2, U3, ecc.) e tutti i valori (resistenza, capacità, se applicabile, codice componente del circuito integrato) devono essere annotati. Rispettare questi standard è l'unico modo per garantire che lo schema funzioni, abbia un bell'aspetto e sia comprensibile.
Conclusione
Gli schemi elettrici sono un modello per l'assemblaggio, la risoluzione dei problemi e la collaborazione. Comunicano in modo professionale la funzionalità e la struttura di un circuito. Dopo aver seguito gli standard di settore, organizzato i componenti in modo razionale e messo in evidenza la chiarezza, assicurano che i vostri schemi non siano solo utili, ma anche gradevoli alla vista.
