Lad os begynde med det vigtigste, nemlig strømmen.

Det bedste, vi kan bruge til sammenligning, er vand. Når strømmen kommer ud fra stikkontakten, er det vekselstrøm. Det er fordi strømmen "skvulper" frem og tilbage i ledningerne, på samme måde som hvis du kommer lidt vand i et aflangt fad og vipper det et par gange frem og tilbage. Så vil vandet også skvulpe frem og tilbage. Når det løber den ene vej kan vi kalde det plus, og den anden vej er så minus.

Vekselstrøm er således skiftevis plus og minus, og det skifter 50 gange i sekundet. Det kalder man 50 Hertz.

Men vi skulle gerne have plus i den ene pol hele tiden når vi arbejder med elektronik. Dertil anvender vi en diode.

Forestil dig et trug eller lign. med vand i. Midt på truget er der anbragt en klap, der kun kan åbnes til den ene side. Når vandet løber gennem truget, kan det åbne klappen og løbe videre. Men når vandet skifter retning, lukker klappen på grund af vandets tryk, og vandet kan derfor ikke løbe tilbage igen. Klappen virker som en slags ensretter, og en diode virker på nøjagtig samme måde med hensyn til strøm.

Indsætter man kun 1 diode, fjerner man minus-bølgen i vekselstrømmen, og jævnstrømmen "halter" der ud af med et mellemrum mellem plus-bølgerne. Dette kaldes halvbølge.

Indsætter vi 4 dioder i en såkaldt bro-kobling, vender du minus-bølgen om til en plus-bølge og jævnstrømmen nærmer sig sit navn. Dette kaldes helbølge eller pulserende jævnstrøm.

Vekselstrøm er, som navnet måske antyder, skiftevis plus og minus.

Med 1 diode bliver vekselstrøm til halvbølge.
Denne type strøm anvender vi i en af de omtalte styringer.

Med 4 dioder i en brokobling bliver vekselstrøm til pulserende jævnstrøm eller helbølge. Strømmen fra jævnstrømsudtaget på din transformator er pulserende jævnstrøm.

På tegninger er en diode tegnet som en pil med en tværstreg foran, og en fysisk diode er normalt sort med en hvid streg i den ene ende. Tværstregen på tegningen symboliserer denne hvide ring. Med andre ord: Plus-bølgen kommer ud i den ende, hvor den hvide ring er.

Dioden som den normalt tegnes, og en fysisk diode. For begges vedkommende går plusbølgen fra venstre mod højre.

4 dioder gør vekselstrøm til pulserende jævnstrøm.

Kan man blot sætte en diode i stikkontakten og begynde at arbejde med elektronik? Nej, spændingen og strømstyrken er alt for høj.

For nemmere at forklare fænomenet skal vi igen bruge vand som sammenligningsgrundlag. Forestil dig, at du har et vandløb. Ethvert vandløb har et vist fald der giver vandet fart. Det kalder vi "spænding". Den mængde vand der er i vandløbet har også betydning. Der er jo stor forskel på en lille rislende bæk og f.eks. Nilen. Vandmængden kalder vi "strømstyrke".

Når vi arbejder med elektronik, har vi ikke brug for så stor en strømstyrke som en stikkontakt kan levere; komponenterne brænder simpelthen af.

Vi skal have gjort både spænding og strømstyrke mindre. Det gøres i en transformator.

Transformatorens virkemåde skal vi ikke komme nærmere ind på, da det er uvæsentligt i denne sammenhæng, men det skal lige indskydes at den strøm der kommer ud fra transformatoren, normalt 12 - 16 V, på ingen måde er forbundet direkte med de 220 volt der er i stikkontakten. Det er en helt uafhængig strøm der tillige er ganske ufarlig.

Nå, men tilbage til elektronikken. Nogle af vores komponenter skal ikke have nær så stor en strømstyrke som den transformatoren yder. Vi skal have gjort denne strøm endnu mindre. Dertil anvender vi en modstand.

Virkemåden er på nøjagtig samme måde som i en tragt hvor der hældes vand igennem. Her har du øverst en høj spænding og en stor strømstyrke, men i tragten bliver vandet bremset og under tragten er spændingen og strømstyrken væsentligt reduceret.

En modstand virker på samme måde idet den kun lader en del af strømmen passere. Hvis du hælder meget vand i en tragt, vil det løbe over. Det gør strømmen sådan set også, men i stedet for at løbe over, omdannes den til varme.

Det skal måske lige indskydes, at "modstand" har med strøm at gøre, og "fysisk modstand" er den du kan tage og holde i hånden.

Modstand måles i ohm, og de forskellige fysiske modstande er med farvede ringe, der har hver sin betydning. Der kan være op til 5 ringe på en fysisk modstand, men i materialelisterne til de kommende styringer vil vi kun angive farven på de 3 første ringe. De to sidste har ingen betydning i denne forbindelse idet de kun angiver nøjagtigheden. Til vores brug kan det være ligegyldigt om en modstand er 680 ohm eller 685,4 ohm.

På tegninger er modstand vist som en rektangel og er enten benævnt med et "R" og et nummer, hvor der ved siden af tegningen eller i teksten er vist modstandens størrelse, eller den er benævnt med den aktuelle modstand inde i rektanglen eller lige ved siden af.

Fysiske modstande leveres i bånd.

Nederst er vist en stor fysisk modstand for bedre at kunne vise de omtalte ringe, der her er gul-orange-sort-guld, og altså en modstand på 43 ohm med 5 % fejlmargin.

En fysisk modstand kan vendes vilkårligt, sammenlignet med dioden der skal vende rigtigt for at virke.

Bemærk i øvrigt at minus-ledninger ikke altid er tegnet med på diagrammer, men er blot vist som en lodret streg med 3 tværstreger. Den kaldes enten for "minus", "stel", "jord", "retur" eller "nul". Der kan sagtens være flere af slagsen i samme diagram, og de skal alle forbindes til den samme minus-pol. Af samme årsag vil vi konsekvent kalde den for "minus". Så er ingen i tvivl om hvor ledningen skal gå hen.

Det internationale tegn for "minus", "jord", "stel" etc.
Der kan være flere i samme diagram, og de forbindes alle til den samme minus-pol.

Det var et lille sidespring. Tilbage til vores strøm: Nu har vi en meget svag strøm, der har fået de forskellige komponenter til at virke som de skal. Men toget kører jo ikke! Strømmen er alt for svag, og den skal vi have forstærket op igen. Dertil bruger vi en transistor.

Men hvorfor først gøre strømmen svag for bagefter at forstærke den? Fordi de elektroniske komponenter ikke kan tåle store strømstyrker, mens et modellokomotiv netop kræver stor strømstyrke. Transistoren virker som "bindeled" mellem svag og stor strømstyrke.

Til sammenligning tager vi igen et trug med en klap i midten. Denne klap er lukket, og vandet kan ikke løbe nogen steder. Ud fra siden af truget går der et mindre trug, forbundet med en lille klap. Dette trug er tomt.

Den første klap kan kun åbnes, når der er vand i det lille trug, og det trykker på den lille klap. Der, hvor vandet kommer ind i det store trug, kaldes collector (C), og der, hvor det løber ud, kaldes emitter (E). Det lille trug kaldes basis (B).

Vi tager nu vores transistor og forbinder C med transformatorens plus-pol. E forbindes til den ene skinne på det spor som toget holder på, og den anden skinne forbindes til transformatorens minus-pol. Og hvad sker der nu? Ikke det fjerneste. Toget står stille, fordi strømmen ikke kan løbe gennem transistoren. Vi tager nu den svage strøm fra før og slutter den til B, og NU sker der noget: Toget kører!

Princippet i en transistor. Pilen angiver vandets retning.

Vandet i det store trug (blå) kan ikke komme længere end til klappen (gul).
Først når der kommer vand i det lille trug (grøn) åbner klappen sig, og vandet løber videre til B (rød)

Husk at strømmen til B skal være væsentlig mindre end strømmen til C. Ellers brænder transistoren af. Som hovedregel indsættes en modstand på minimum 1.000 ohm (1K) på ledningen til B.

Der findes to slags transistorer, nemlig NPN og PNP. Den omtalte er type NPN, og det er også denne type, der anvendes i de senere styringer. PNP virker på næsten samme måde, blot går strømmen fra E til C, og B skal tilsluttes minus. På tegninger er en transistor vist som et væltet Mercedes-mærke hvor strømretningen er angivet på E.

Det er nemmest at huske at pilen altid peger mod minus.

For at hjælpe nybegyndere vil vi dog tegne transistoren som den ser ud, så man umiddelbart kan se hvilket ben der skal forbindes til hvad.

Transistoren som den normalt tegnes i diagrammer.

Transistoren som vi tegner den. Så kan man direkte aflæse hvor de forskellige ledninger skal gå hen.

Det er begrænset hvor meget en transistor kan forstærke strømmen. Er 1 transistor ikke nok, kan man sætte to sammen i en såkaldt Darlington-opsætning. Se skitse. Hvis en enkelt transistor kan forstærke strømmen f.eks. 10 gange, så vil to transistorer forstærke strømmen 10 x 10, i alt 100 gange. De Darlington-transistorer der anvendes i de kommende styringer, forstærker strømmen 110 gange.

To effekt-transistorer i en Darlington opsætning.
Bemærk at der ikke skal være nogen fysisk modstand mellem de to transistorer, men kun før den første transistor.

En anden meget brugt komponent er et potentiometer. Det er kort sagt en variabel modstand. Den findes i to varianter, nemlig et drejepotentiometer og et trimmepotentiometer. På et drejepotentiometer kan man regulere strømmen ved hjælp af en knap, og et trimmepotentiometer kan ved hjælp af en skruetrækker indstilles en gang for alle.

Trimmepotentiometre fås både som opretstående og liggende.

Begge former har 3 ben, og ved den mest almindelige opstilling forbindes de to yderste til henholdsvis plus og minus, og det midterste ben er så det hvorfra den regulerede strøm tages. Mellem de to yderste ben er der et strømførende kullag, hvorpå en kontaktfjeder glider. Denne kontaktfjeder har forbindelse til det midterste ben. Når man drejer på knappen, glider kontakten hen over kullaget og derved varieres modstanden.

På tegninger er et drejepotentiometer vist som en rektangel med en pil på midten, der peger ind mod rektanglen eller går gennem rektanglen.

Et trimmepotentiometer er vist som en rektangel med en skråstreg, der i den ene ende har en tværstreg. For at hjælpe begyndere vil vi tegne potentiometre næsten som de ser ud, så man med det samme kan se hvilket ben der skal forbindes til hvad. For ikke at forvirre mere end højst nødvendigt, har vi udeladt symbolet for trimmepotentiometer da de ikke skal anvendes i disse styringer.

Potentiometer som det normalt tegnes i nogle diagrammer. Potentiometeret er et af de komponenter der er tegnet på flest forskellige måder.

Potentiometeret som vi vil tegne det. I de fleste tilfælde skal plus tilsluttes det venstre ben, minus til det højre og den regulerede strøm tages fra det midterste ben.

Til sidst vil vi fortælle om en af de komponenter du ikke kan undgå at komme i berøring med, nemlig kondensatoren. Kondens betyder samle eller ophobe, og en kondensator opsamler rent faktisk også strøm. Den virker på samme måde som et batteri, men op- og afladning kan ske lynhurtigt.

Den mængde strøm, som kondensatoren kan gemme, kaldes kapitance, og den måles i Farad (ikke at forveksle med Fahrrad, der er tysk og betyder cykel). En Farad er den mængde strøm som 1 kondensator kan oplade ved en strømstyrke på 1 ampere i 1 sekund. Da vi ikke bruger så store strømstyrker måler vi i stedet i mikro-Farad (µF), der er 0,000.001 Farad, nano-Farad (nF), der er 0,000.000.001 Farad og piko-Farad, der er 0,000.000.000.001 Farad. Den mest almindelige betegnelse er µF.

Kondensatorer fås i flere forskellige udformninger, hvor de almindeligste er keramiske kondensatorer, der har en lille kapitance, og elektrolyt-kondensatorer, der kan have en stor kapitance. Elektrolyt-kondensatorer kaldes til daglig for elektrolytter.

Keramiske kondensatorer er i de fleste tilfælde en lille klump, der som regel er fladtrykt og forsynet med to ben. De har ingen bestemt plus eller minus, og kan derfor vendes vilkårligt.

Elektrolytter er runde, akkurat som et batteri, og kan have to ben i den ene ende eller et ben i hver ende. Hvis begge ben er i den ene ende, kaldes det en lodret elektrolyt, og hvis den har et ben i hver ende, kaldes den vandret. Elektrolytten skal forbindes på den rigtige måde, og enten er plus eller også er minus tydeligt angivet. Udover kapitancen er elektrolytten også påtrykt en spænding. Denne spænding må ikke overskrides da elektrolytten derved ødelægges.

På tegninger er keramiske kondensatorer tegnet som en vandret streg, 2 lodrette streger og en vandret streg. Elektrolytter er tegnet på næsten samme måde, blot er de lodrette streger erstattet af to rektangler, hvoraf den ene er sort. Den sorte angiver minus. Desuden vil der i mange tilfælde være et + ved den hvide rektangel.

Elektrolyt-kondensatoren som den tegnes i diagrammer.
Bemærk at plus-tegnet ikke altid er med, men den sorte firkant er altid minus.

En lodret (øverst) og en vandret elektrolyt.

Som det ses er "minus" tydeligt angivet på dem begge.

En elektrolyt kan også tegnes som en keramisk kondensator, dog med et + over plus-polen.

Et af de steder, hvor du hurtigst kan se virkningen af en elektrolyt, er ved jævnstrømsudtaget på din transformator. Forbind jævnstrømsudtaget med en lampe, og lad den lyse ved ca. halv strømstyrke.

Sæt derefter en elektrolyt ind mellem plus og minus (husk at vende den rigtigt! Plus til plus og minus til minus), og du vil se at lampen lyser lidt kraftigere.

Det der sker, er at strømmen skifter fra helbølge til udglattet, og da der således ikke længere er de små pauser mellem bølgerne, vil der gå mere strøm til lampen. Når bølgen er for opadgående, oplades elektrolytten, og når bølgen er for nedadgående, aflades elektrolytten og sender derved strøm ud i ledningen.

Udover at bruges til at gemme strømmen kan en elektrolyt også anvendes som en tidsforsinker. Ved at sætte en modstand ind før og efter plus-polen på elektrolytten, vil elektrolytten først suge al strømmen til sig indtil den er opladt, hvorefter den sender strømmen videre ud i ledningen i en jævnt stigende styrke.

Når vi slukker for strømmen, vil kondensatoren blive ved med at sende strøm ud i ledningen i et stykke tid i en jævnt dalende styrke. Vi forklarer og afprøver systemet i en af de kommende styringer.

Udover de omtalte komponenter findes der et utal, som kan bruges til modeljernbaner. Jeg kan i flæng nævne IC-kredse, thyristorer, spændingsregulatorer, triacs, lysdioder og meget mere, og med denne lille gennemgang af de mest gængse komponenter er vi nu nået til vejs ende i den teoretiske del, så du nu er i stand til at tyde de fleste diagrammer.

Herefter følger den praktiske del, hvor vi skal prøve at arbejde med komponenterne.

Opdateret d. 29.11.2004