Du kan bygge dine egne elektroniske kredsløb hjemme uden at kunne lodde, programmere eller læse et kompliceret diagram. Begynd med et batteri, en lysdiode og ganske få andre dele. Når du selv samler forbindelserne, bliver sammenhængen mellem strøm og spænding mere håndgribelig. Det første mål er ikke et færdigt apparat, men et lille kredsløb, som du kan samle, undersøge og ændre. Hold dig til lave batterispændinger, og lad udstyr med forbindelse til stikkontakten være helt uden for projektet.

Forstå strømmen i dine elektroniske kredsløb

Et elektrisk kredsløb er en sammenhængende vej, som strømmen kan løbe gennem. Batteriet leverer spændingen, ledningerne forbinder delene, og komponenterne bestemmer, hvad der sker undervejs. Bliver forbindelsen afbrudt ét sted i et simpelt seriekredsløb, stopper strømmen. Det er netop det, en kontakt udnytter, når den åbner eller lukker forbindelsen.

Tre begreber er nyttige fra begyndelsen. Spænding måles i volt og beskriver den elektriske potentialforskel mellem to punkter. Strøm måles i ampere og fortæller, hvor meget elektrisk ladning der passerer pr. sekund. Modstand måles i ohm og begrænser strømmen. Du behøver ikke kunne regne med alle tre størrelser endnu, men du vil møde betegnelserne på både komponenter og måleinstrumenter.

Øv dig først i at følge forbindelsen fra batteriets pluspol gennem komponenterne og tilbage til minuspolen. På den måde lærer du at skelne mellem dele, der faktisk er elektrisk forbundet, og ledninger, der blot sidder tæt ved hinanden.

Vælg få dele til det første forsøg

Til det første forsøg skal du bruge en batteriholder til tre AA-batterier, tre almindelige alkaliske AA-batterier, en rød lysdiode, en modstand på 330 ohm og nogle forbindelsesledninger. Vælg gerne en batteriholder med indbygget afbryder. De tre batterier giver tilsammen en nominel spænding på 4,5 volt. Et lille samlingsbræt uden lodning, ofte kaldet et breadboard, holder delene på plads og forbinder dem gennem skjulte metalstrimler.

En almindelig modstand, der tåler en effekt på 0,25 watt, er tilstrækkelig til dette forsøg. Brug en almindelig, løs indikatorlysdiode, ikke en kraftig lampe eller et modul med ukendt elektronik. Køb eventuelt et par ekstra dioder og modstande, så en knækket tilledning eller en beskadiget del ikke stopper arbejdet.

Vent med store sortimentskasser. Med få forskellige dele foran dig er det nemmere at kende dem fra hinanden og forstå deres funktion. En lille æske med adskilte rum er rigeligt til den første samling. Gem emballagen eller mærk rummene med komponenternes værdier, så du ikke senere skal gætte dig frem.

Lær samlingsbrættets skjulte forbindelser at kende

Hullerne på et samlingsbræt er ikke uafhængige. På mange almindelige modeller er grupper på fem huller elektrisk forbundet på hver side af brættets midterrille. Langs kanterne findes ofte længere strømforsyningsskinner, markeret med plus og minus. Markeringerne skaber dog ikke i sig selv nogen spænding. Der kommer først spænding mellem skinnerne, når batteriet er tilsluttet korrekt.

Udformningen varierer, og nogle lange skinner er afbrudt på midten. Find derfor et forbindelsesdiagram til netop dit bræt. Har du et multimeter med gennemgangstest, kan du undersøge forbindelserne, mens batteriet er koblet fra. To huller kan se adskilte ud og alligevel være forbundet under plasten.

Sæt ikke begge ben fra en komponent i samme elektrisk forbundne hulgruppe, hvis strømmen skal løbe gennem komponenten. Så forbinder du blot benene direkte med hinanden. Brug brættets bogstaver og tal som koordinater, og notér delenes placering. Det giver dig et fast holdepunkt, når du senere flytter en ledning eller leder efter en fejl.

Byg et elektronisk kredsløb med en lysdiode

Kobl batteriet fra, før du begynder at samle. Forbind batteriholderens plusledning til den ene ende af modstanden på 330 ohm. Modstandens anden ende forbindes til lysdiodens anode, som normalt er det lange ben på en ny lysdiode. Det korte ben, katoden, forbindes til batteriholderens minusledning. En flad kant på diodens hus markerer også typisk katodesiden. Kontrollér komponentens oplysninger, hvis markeringerne er uklare.

Modstanden og lysdioden sidder nu i serie. Det betyder, at strømmen løber gennem begge dele på samme vej. Modstanden begrænser strømmen gennem lysdioden, som ellers kan blive beskadiget ved direkte tilslutning til batteriet. For en almindelig rød lysdiode med et spændingsfald på omkring 2 volt vil strømmen i dette eksempel være omtrent 8 milliampere. Den præcise værdi afhænger af batterierne og dioden. 330 ohm angiver modstandens værdi, mens effekt og tolerance er andre specifikationer, du bør kontrollere ved komponentkøb hos eztronics.se.

Gennemgå forbindelserne, og tilslut derefter batteriet. Lysdioden bør nu lyse. Hvis den ikke gør, skal du afbryde strømmen igen, før du ændrer noget. Modstanden skal altid være med i dette forsøg, også når du prøver dig frem for at finde en fejl.

Arbejd sikkert med batterier og løse ledninger

Lav spænding betyder ikke, at alle fejl er harmløse. Ved en kortslutning forbindes batteriets plus og minus direkte uden passende belastning. Det kan få en stor strøm til at løbe og opvarme både batterier og ledninger. Hold derfor løse ledningsender adskilt, og fjern batterierne, når projektet pakkes væk. Brug ikke beskadigede eller utætte batterier, og bland hverken forskellige batterityper eller gamle og nye batterier i holderen.

Hvis en komponent bliver varm, lugter usædvanligt eller ændrer udseende, skal du afbryde strømmen med det samme, hvis det kan gøres sikkert. Fortsæt ikke ved blot at prøve flere forbindelser. Find årsagen, før du tilslutter batteriet igen.

Hold begynderværkstedet helt fri for 230 volt, åbne strømforsyninger og adskilte apparater, der har været tilsluttet lysnettet. Undgå også løse litiumceller og hjemmelavede opladere. En batteriholder med almindelige AA-batterier holder opgaven overskuelig. Arbejd på en tør, ryddelig bordplade uden metalgenstande under kredsløbet, og stil drikkevarer et andet sted.

Brug et multimeter uden at skabe nye fejl

Et multimeter kan måle flere forskellige størrelser, men begynd med jævnspænding. Sæt den sorte måleledning i stikket mærket COM og den røde i stikket til spændingsmåling. Vælg jævnspænding og et måleområde, der ligger over den forventede batterispænding. På et instrument med automatisk områdevalg vælger du blot den relevante målefunktion. Følg instrumentets brugsanvisning, da mærkninger og betjening varierer.

Spænding måles mellem to punkter. Sæt den sorte målespids på batteriets minuspol og den røde på pluspolen. En negativ visning betyder normalt, at målespidsernes placering er byttet om i forhold til batteriets polaritet. Du kan også måle spændingen over lysdioden ved at placere én målespids på hver side af den, mens kredsløbet er tændt. Sørg for, at spidserne ikke glider og forbinder punkter, der skal holdes adskilt.

Vent med strømmåling, til du forstår instrumentets tilslutning. I strømstilling kan en måling direkte over batteriet skabe en kortslutning. Modstand og gennemgang skal måles med strømforsyningen frakoblet. Kontrollér ledningsstik og målefunktion før hver ny type måling, ikke kun når instrumentet tændes.

Find fejl ved at ændre én ting ad gangen

Når lysdioden ikke tænder, skal du først undersøge forbindelserne frem for at udskifte alle delene. Afbryd batteriet, og følg kredsløbet fra plus til minus. Sidder ledningerne i de rigtige hulgrupper? Vender lysdioden korrekt? Er batterierne vendt efter markeringerne i holderen? En ledning kan også sidde så løst, at metallet ikke får ordentlig kontakt.

Tag gerne et billede, før du ændrer opstillingen. Flyt derefter kun én forbindelse ad gangen, og kontrollér resultatet. Hvis du både vender dioden, flytter modstanden og skifter batterier på én gang, bliver det uklart, hvilken ændring der løste problemet. Det samme gælder, hvis der opstår en ny fejl undervejs.

Notér kort, hvad du forventede, hvad du observerede, og hvad du ændrede. Skriv eksempelvis, at der var spænding på batteriet, men intet lys fra dioden. Så bliver fejlsøgningen en række konkrete undersøgelser frem for tilfældige forsøg. Stop og tegn forbindelserne på papir, hvis opstillingen bliver svær at overskue.

Gå videre med en kontakt og små ændringer

Når det første kredsløb virker stabilt, kan du sætte en kontakt ind i serie med modstanden og lysdioden. Kontakten kan nu afbryde hele strømvejen. Du kan eksempelvis bruge kredsløbet som et lille lys til et modelhus, hvor lyset tændes med en kontakt på soklen. Hver del har en tydelig opgave, og opstillingen kræver ingen programmering.

Prøv derefter at erstatte modstanden på 330 ohm med en på 680 ohm eller 1.000 ohm. Afbryd altid batteriet først. Den større modstand begrænser strømmen mere, så lysdioden normalt lyser svagere. Brug samme diode og batterier under sammenligningen. På den måde undersøger du virkningen af én ændring frem for flere på samme tid.

Tegn kredsløbet med symboler for batteri, kontakt, modstand og lysdiode. Skriv komponentværdierne ved siden af symbolerne, og markér batteriets plus- og minuspol. Gem tegningen sammen med en kort beskrivelse af samlingsbrættets forbindelser. Notér også, hvilken modstand du brugte, og hvordan lysstyrken ændrede sig, så du kan gentage forsøget uden at gætte.