Elektrotechnika és elektronika — általános leírás (VW Golf 1)

Sajnos az elektromosságot nem lehet látni, így egyesek nehezen értik meg a fellépő folyamatokat. Ezt egy példa segítségével szeretnénk tisztázni.

Az elektrotechnika egyszerű

Az elektromos árammal fellépő folyamatok legegyszerűbben vízvezetékkel magyarázhatók. Egy ilyen csövön nyomás alatt bizonyos mennyiségű víz áramlik át.

• A víznyomás összehasonlítható a feszültséggel, voltban (V) mérve
• Az adott idő alatt átfolyó víz mennyisége összehasonlítható az Amperben (A) mért elektromos árammal
• Ha megszorozza a feszültséget az áramerősséggel, akkor elektromos teljesítményt kap, wattban (W) mérve
• És egészen más értéket kapunk, ha elosztjuk a feszültséget az áramerősséggel. Az osztás eredménye az ellenállás, ohmban (Ω) mérve.

Az ellenállás összehasonlítható a vízvezetékben lévő elzárószeleppel. Nyitott csap esetén az ellenállás nulla, és a víz szabadon folyik. Amikor a csap el van zárva, az ellenállás a végtelenségig (∞) nő, és az áramlás leáll.

Minden elektromos energia fogyasztó egyfajta ellenállás, amelynek elegendő elektromos áramot kell kapnia a hibátlan működéshez. Ezért a kis vezérlőlámpához csak egy vékony vezeték kell; egy erős indítóhoz éppen ellenkezőleg, különösen vastag vezetékre van szükség.

Feszültségmérés. Ellenőrző lámpa

A tesztlámpa tűérintkezővel rendelkezik, melynek segítségével a tű könnyen áthatol a vizsgált kábel szigetelésén. A villanykörte kábelének kivezetése valahol a szigeteletlen fém közelében, az autó úgynevezett "földelése" közelében van rögzítve. Először is a villanykörte jelzi, hogy van-e egyáltalán feszültség. Az izzó fényereje alapján meg lehet ítélni a feszültség nagyságát.

Mérőműszer diódákkal

Általában segítséggel!! A tesztlámpát nem szabad elektronikus alkatrészek mérésére használni. Az ilyen típusú tesztlámpa túl sok energiát fogyaszt, és károsíthatja az elektronikus alkatrészeket. Ha valaki elektronikai eszközökön szeretne méréseket végezni, vásároljon LED-es mérőeszközt.

Voltmérő

Voltmérővel vagy megfelelő mérési tartománnyal rendelkező többfunkciós eszközzel megmérheti például az akkumulátor feszültségét. Ha a készülék csak 10,4 voltot mutat, akkor az egyik akkumulátorcella rövidre zárt. Érdekes mérni az akkumulátor feszültségét is. amikor az önindító jár. Ha ebben az esetben a feszültség kisebb, mint 8 V, akkor az akkumulátor rossz állapotban van.

A méréshez a "-" jellel jelölt vezetéket az akkumulátor negatív pólusára vagy a "földre" kell csatlakoztatni. A mérőeszköz "+" jelű vezetéke a vizsgált vezetékhez vagy az akkumulátor pozitív pólusához csatlakozik.

Az aktuális érték mérése

A megfelelő mérési tartománnyal rendelkező ampermérővel vagy többfunkciós készülékkel meg lehet állapítani, hogy áram folyik-e a fogyasztóhoz vagy sem. Ehhez az áramkörnek nyitottnak kell lennie, és a résben be kell kapcsolni a mérőeszközt. Egy autóban erre a célra ki lehet venni az egyik csatlakozót, majd csatlakoztatni a mérőeszközt a csatlakozó és az érintkezőnyelv közé.

Például elektromos áramot mérnek, ha felmerül a gyanú, hogy valahol a fedélzeti hálózatban egy áramfogyasztó egyik napról a másikra "kiürítette" az akkumulátort. Ennek a helynek a megtalálásához el kell távolítania az akkumulátor földvezetékét, és egy ampermérőt kell csatlakoztatnia az akkumulátor pólusa és a földelő vezeték közé. Ha a készülék azt mutatja, hogy áram folyik, akkor egy meghatározott áramkör jön létre. Ehhez távolítsa el az egyik biztosítékot a másik után a biztosítékrekeszben, és csatlakoztassa az ampermérő bilincseket a helyére az érintkezőfülekhez. Ily módon meg lehet határozni, hogy melyik áramkörben van áramszivárgás. A biztosítéktáblázat ezután meghatározza, hogy mely fogyasztók tartoznak ebben az áramkörben; majd ellenőrizze őket egyenként.

Ellenállás mérése

Az ellenállás mérése lehetővé teszi például annak megállapítását, hogy egy adott vezetéken áthalad-e az áram (akkor a mért ellenállásérték nulla) vagy valahol megszakadt az áramkör (akkor az ellenállás egyenlő a végtelennel). Az ellenállás méréséhez a mérőműszernek saját tápegységgel kell rendelkeznie.

Elektronikai alapfogalmak

Maga az "elektronika" szó azt jelenti, hogy ez az iparág az elektronok felhasználásán alapul. Az elektronok rendkívül kicsi részecskék, amelyek egy kis atom részét alkotják. Minden elektromosan vezető csavargban (speciális kifejezés: karmesterek) az elektronok biztosítják az áram áramlását. Ebben az esetben a vezetőben lévő elektronok atomról atomra mozognak. A nem vezető csavargoknak is vannak elektronjai. De erősen kötődnek az atommaghoz, és nem tudnak továbbhaladni. Ezért nem folyik az áram.

Az csavargok harmadik csoportját az úgynevezett félvezetők alkotják. Ezek kristályok (legtöbb esetben germánium vagy szilícium), amelyeket úgy dolgoznak fel, hogy szerkezetük vagy nem tartalmaz elektronokat, vagy feleslegben tartalmazza azokat. Ez okozza a kívánt hatást: elektromos áram csak bizonyos feltételek mellett áramolhat át a kristálylapokon. Ha a feltételek nem teljesülnek, az áram leáll. Ezután egy blokkoló réteg képződik. Ez a tulajdonság diódákban és tranzisztorokban alkalmazható. Az autók elektromos berendezéseiben a félvezető szerkezeti elemek ritkán találhatók meg egyedi mennyiségben. Általában nagy mennyiségben állnak rendelkezésre komplett áramkörökben, például egy generátor szabályozóban.

Félvezetők

A tranzisztor csak akkor engedi át az áramot, ha feszültség van a harmadik tranzisztor csomópontjában. Ha ez a feszültség nagy, akkor sok áram folyik. Alacsony feszültségen az áramerősség ennek megfelelően kisebb. A vízcsaphoz hasonlítható. Minél jobban nyitva van a szelep, annál több víz folyik.

A dióda csak egy irányba vezet elektromos áramot. Ha az elektromos áram az ellenkező irányba folyik, a dióda blokkolja az áthaladását. Olyan, mint egy gumiszelep, szóval lehet levegőt pumpálni, de már nem jön ki.

Fénykibocsátó dióda: A félvezető kristály addig bocsát ki fényt, amíg feszültség alatt áll. Lényegében hasonlít egy izzólámpához, de nincs izzószál.

Egyéb szerkezeti elemek

Az ellenállás (reosztát) feladata az elektromos áram áramlásának megállítása és annak nagyságának csökkentése.

A kondenzátor úgy működik, mint egy kis akkumulátor; egy bizonyos ideig képes elektromos energiát tárolni. A kondenzátor a feszültségingadozások kiegyenlítésére és a feszültségcsúcsok csillapítására szolgál.

Ha egy áramkörben időkésleltetésre van szükség, egy ellenállással rendelkező kondenzátort kell csatlakoztatni az időszabályozó összeköttetéshez.