Робототехника для начинающих



Батарея

Батарея


Батарея является источником электрического тока для электронных устройств и роботов. Батарея имеет два полюса - положительный и отрицательный, которые обозначают знаками плюс и минус.
Обозначение батареи на схемах
Обозначение батареи на схемах. Короткая черта обозначает отрицательный полюс (минус), длинная — положительный (плюс).
Главной характеристикой батареи является напряжение (разность потенциалов на ее полюсах), которое измеряется в вольтах (В). Стандартная пальчиковая батарейка имеет напряжение полтора вольта, которого часто недостаточно, чтобы питать многие электронные устройства. Для того, чтобы увеличить напряжение, несколько батарей последовательно соединяют друг с другом. При таком соединении напряжения всех батарей складываются.

Соединение батарей

Для удобства соединения батарей используют батарейные отсеки.

Батарейный отсек

Макетная плата

Макетная плата
Макетная плата предназначена для удобного соединения электронных деталей и создания электронных схем.
Устройство макетной платы
Отверстия на макетной плате соединены между собой по пять штук в ряд с помощью специальных цанговых разъемов. Внутренние соединения показаны на рисунке красными линиями.
Соединения на макетной плате
Для того, чтобы соединить два проводника между собой достаточно вставить их в отверстия, расположенные в одном ряду. Таким образом, они окажутся замкнутыми внутри платы с помощью пятиконтактного разъема.

Электромотор

Электромотор
Электромотор преобразует электрическую энергию в механическую. Когда на мотор подают электрический ток, ротор мотора начинает вращаться.
Обозначение электромотора на схемах
Обозначение электромотора на схемах
Электромотор имеет два вывода. Чтобы заставить электромотор вращаться, его подсоединяют к источнику тока так, как показано на схеме.
Схема с электромотором
Меры предосторожности при работе с электромоторами
Выводы электромоторов являются достаточно хрупкими, поэтому при работе с ними необходимо соблюдать меры предосторожности. Не следует изгибать выводы в непосредственной близости от корпуса электромотора для предотвращения их облома.

Подключение электромотора

Проведем опыт, собрав схему подключения электромотора, приведенную выше. Для соединения выводов электромотора и отсека для батарей используем макетную плату.

Подключение электромотора с помощью макетной платы

Подключение электромотора с помощью макетной платы

Электрический ток течет от положительного полюса к отрицательному. Направление вращения вала электромотора зависит от подключения полюсов батареи.


Направление электрического тока в цепи

Направление электрического тока в цепи показано синими стрелками. Направление вращения вала электромотора показано красной стрелкой


Попробуем заставить электромотор изменить направление вращения вала, поменяв местами выводы.

Изменение направления вращения электромотора


Меры предосторожности при использовании батарей
После экспериментов не стоит оставлять все батареи в отсеке. Концы проводников, идущие от отсека, могут случайно коснуться друг друга. Короткое замыкание приведет к перегреву батарей и выходу их из строя. Для предотвращения короткого замыкания лучше всего вытаскивать из отсека одну батарейку.

Виды схем

В предыдущем опыте с подключением электромотора было использовано два вида схем. Один из которых называется принципиальной схемой, а другой - монтажной схемой.


Принципиальная схема и монтажная схема

Принципиальная схема (вверху) и монтажная схема (внизу)


На монтажной схеме все детали и соединения показываются так, как они выглядят в реальности, а в принципиальных схемах используются условные графические обозначения электронных элементов.

Иногда на принципиальных схемах не обозначают источник питания в явном виде, а указывают точки соединения с положительным полюсом источника питания и точки соединения с "землей" (отрицательным полюсом источника питания).


Обозначения и номиналы на схемах

Рядом с элементом на схемах пишут его обозначение и номинал