Zhrnutie na Pasívne elektronické súčiastky

## Úvod Pasívne elektronické súčiastky sú základné prvky elektronických obvodov, ktoré nezosilňujú signál ani nepridávajú energiu, ale menia jeho vlastnosti: obmedzujú prúd, ukladajú náboj alebo vytvárajú magnetické pole. Toto učivo pokrýva rezistory, kondenzátory a cievky, ich vlastnosti, zapojenia a praktické použitia. > **Definícia:** Pasívna súčiastka je elektronický prvok, ktorý nevytvára energiu, ale mení tok elektrickej energie v obvode (napr. odporom, kapacitou alebo indukčnosťou). ## 1. Rezistory ### Čo je rezistor > **Definícia:** Rezistor je elektrická súčiastka, ktorá obmedzuje prúd v obvode a mení elektrickú energiu na teplo podľa Ohmovho zákona. Ohmov zákon (vzťah medzi napätím, prúdom a odporom): $U = R \cdot I$ Jednotka odporu: ohm $\Omega$. ### Funkcie rezistorov - Znižuje prúd v obvode - Delí napätie - Chráni a nastavuje prevádzku obvodov ### Druhy rezistorov - **Pevný rezistor** – nemenná hodnota odporu - **Premenný rezistor (potenciometer, trimr)** – nastaviteľný odpor ### Schematické značky - Európska značka: obdĺžnik - Americká značka: zvlnená línia - Potenciometer: rezistor so šípkou ukazujúcou odberné miesto ### Spôsoby spájania rezistorov 1. Sériové zapojenie - Rezistory sú zapojené za sebou; všade tečie rovnaký prúd. - Celkový odpor: $$R = R_1 + R_2 + \dots + R_N$$ 2. Paralelné zapojenie - Rezistory sú vedľa seba; na všetkých je rovnaké napätie. - Pre dva rezistory: $$R = \frac{R_1 \cdot R_2}{R_1 + R_2}$$ - Pre viacero: $$\frac{1}{R} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + \dots$$ 3. Zmiešané zapojenie - Kombinácia sériového a paralelného zapojenia; rieši sa postupným zjednodušovaním. Praktický príklad: Sériové rezistory $R_1 = 100\;\Omega$, $R_2 = 200\;\Omega$ majú celkovo $R = 300\;\Omega$. V paralelnom zapojení by celkový odpor bol $$R = \frac{100 \cdot 200}{100 + 200} = \frac{20000}{300} = 66.67\;\Omega$$ Fun fact: Rezistory boli jedny z prvých pasívnych súčiastok použitých v množstve elektronických zariadení a ich výroba siaha až do počiatku telekomunikácií. ## 2. Kondenzátory ### Čo je kondenzátor > **Definícia:** Kondenzátor je súčiastka určená na hromadenie elektrického náboja; skladá sa z dvoch vodivých platní oddelených dielektrikom. Vzťah kapacity, náboja a napätia: $C = \frac{Q}{U}$ Jednotka kapacity: farad (F). Bežnejšie jednotky: mikrofarady $\mu F$, nanofarady $\mathrm{nF}$, pikofarady $\mathrm{pF}$. ### Druhy kondenzátorov | Typ | Charakteristika | Polarita | |---|---:|---:| | Keramické | Malé kapacity, lacné, nízke napätia, rýchle | nepolarizované | | Elektrolytické | Veľké kapacity, používané v napájaniach | polarizované | | Tantalové | Vysoká kapacita pri malých rozmeroch, stabilné | polarizované | ### Schematické značky - Nepolarizovaný kondenzátor: dve rovnobežné čiary - Polarizovaný kondenzátor: jedna čiara so zakrivením alebo znamienkom + pre kladný pól ### Spôsoby spájania kondenzátorov 1. Sériové zapojenie - Kondenzátory za sebou; náboj je rovnaký, napätie sa delí. - Celková kapacita je menšia než najmenšia z nich a platí: $$\frac{1}{C} = \frac{1}{C_1} + \frac{1}{C_2} + \dots$$ 2. Paralelné zapojenie - Kondenzátory vedľa seba; napätie je rovnaké, náboje sa sčítavajú. - Celková kapacita: $$C = C_1 + C_2 + C_3 + \dots$$ Praktický príklad: Dva paralelné kondenzátory $C_1 = 100\;\mu F$, $C_2 = 220\;\mu F$ majú spolu $C = 320\;\mu F$. V sérii rovnakých hodnotách sa celková kapacita zmenší podľa vzťahu pre inverznú sumu. Did you know that elektrolytické kondenzátory majú pri používaní polaritu a opačné pripojenie môže viesť k ich poškodeniu alebo výbuchu? Fun fact: Keramické kondenzátory majú často tepelnú a napäťovú závislosť kapacity; pri vysokom napätí môže ich efektívna kapacita klesať. ## 3. Cievky (induktory) ### Čo je cievka a indukčnosť > **Definícia:** Cievka je pasívna súčiastka, ktorá vytvára a ukladá energiu v magnetickom poli; jej základnou vlastnosťou je indukčnosť $L$ (henry, H). Indukčnosť vyjadruje schopnosť cievky odoláv