Inginerie electrică și electronică — descriere generală (VW Golf 1)

Din păcate, electricitatea nu poate fi văzută, așa că unor oameni le este greu să înțeleagă procesele care au loc. Am dori să clarificăm acest lucru cu ajutorul unui exemplu.

Inginerie electrică este simplă

Procesele care au loc cu curentul electric pot fi explicate cel mai ușor folosind o conductă de apă. O anumită cantitate de apă curge printr-o astfel de conductă sub presiune.

• Presiunea apei poate fi comparată cu tensiunea, măsurată în Volți (V)
• Cantitatea de apă care curge într-un anumit timp poate fi comparată cu un curent electric măsurat în Amperi (A)
• Dacă înmulțiți tensiunea cu curentul, obțineți energie electrică, măsurată în wați (W)
• Și obținem o valoare complet diferită atunci când împărțim tensiunea la curent. Rezultatul diviziunii este rezistența, măsurată în ohmi (Ω).

Rezistența poate fi comparată cu o supapă de închidere a unei conducte de apă. Când robinetul este deschis, rezistența este zero și apa curge liber. Când robinetul este închis, rezistența crește la infinit (∞) și curgerea se oprește.

Fiecare consumator de energie electrică este un fel de rezistență care trebuie să primească suficient curent electric pentru funcționarea sa impecabilă. Prin urmare, lampa de control mică are nevoie doar de un fir subțire; un starter puternic, dimpotrivă, necesită un fir deosebit de gros.

Măsurarea tensiunii. Lampa de control

Lampa de testare are un contact cu ac, cu ajutorul căruia acul poate străpunge cu ușurință izolația cablului testat. Borna cablului becului este prins undeva în apropierea metalului neizolat, lângă așa-numitul "împământare" al mașinii. În primul rând, becul indică dacă există tensiune. Luminozitatea becului poate fi folosită pentru a aprecia mărimea tensiunii.

Instrument de masura cu diode

Cu ajutor de obicei!! Lampa de testare nu trebuie utilizată pentru a efectua măsurători în componentele electronice. Acest tip de lampă de testare consumă prea multă putere și poate cauza deteriorarea pieselor electronice. Dacă cineva dorește să facă măsurători pe dispozitive electronice, ar trebui să achiziționeze un dispozitiv de măsurare cu LED-uri.

Voltmetru

Folosind un voltmetru sau un dispozitiv multifuncțional cu un domeniu de măsurare adecvat, puteți măsura, de exemplu, tensiunea bateriei. Dacă dispozitivul arată doar 10,4 volți, atunci una dintre celulele bateriei este scurtcircuitată. De asemenea, este interesant să măsurați tensiunea bateriei. când demarorul funcționează. Dacă în acest caz tensiunea este mai mică de 8 V, atunci bateria este în stare proastă.

Pentru a măsura, firul marcat cu semnul "-" este conectat la borna negativă a bateriei sau la "împământare". Firul marcat cu "+" al dispozitivului de măsurare este conectat la firul testat sau la borna pozitivă a bateriei.

Măsurarea valorii curente

Folosind un ampermetru sau un dispozitiv multifuncțional cu domeniul de măsurare adecvat, puteți determina dacă curentul circulă către consumator sau nu. Pentru a face acest lucru, circuitul de curent trebuie să fie deschis, iar dispozitivul de măsurare trebuie să fie pornit în gol. Într-o mașină, în acest scop, puteți scoate unul dintre conectori și apoi conectați dispozitivul de măsurare între conector și limba de contact.


De exemplu, curentul electric este măsurat dacă există suspiciunea că un consumator de curent undeva în rețeaua de bord a "golit" bateria peste noapte. Pentru a găsi acest loc, trebuie să scoateți firul de împământare al bateriei și să conectați un ampermetru între polul bateriei și firul de împământare. Dacă dispozitivul arată că curge curent, se stabilește un circuit de curent specific. Pentru a face acest lucru, scoateți o siguranță după alta din compartimentul pentru siguranțe și conectați clemele ampermetrului la urechile de contact în locul lor. În acest fel este posibil să se determine în ce circuit există scurgeri de curent. Tabelul cu siguranțe determină apoi care consumatori sunt incluși în acest circuit de curent; apoi verifică-le unul câte unul.

Măsurarea rezistenței

Măsurarea rezistenței face posibil, de exemplu, să aflați dacă curentul curge printr-un anumit fir (atunci valoarea măsurată a rezistenței este zero) sau circuitul de curent este rupt undeva (atunci rezistența este egală cu infinitul). Pentru a măsura rezistența, instrumentul de măsură trebuie să aibă propria sursă de alimentare.

Concepte de bază de electronică

Cuvântul "electronică" în sine înseamnă că această industrie se bazează pe utilizarea electronilor. Electronii sunt particule extrem de mici care fac parte dintr-un atom mic. În toate materialele conductoare de electricitate (termen special: conductori) electronii asigură fluxul de curent. În acest caz, electronii din conductor se deplasează de la atom la atom. Materialele neconductoare au și electroni. Dar ele sunt puternic legate de nucleul atomului și nu se pot deplasa mai departe. De aceea curentul nu curge.

Al treilea grup de materiale sunt așa-numiții semiconductori. Astea sunt cristale (în majoritatea cazurilor germaniu sau siliciu), care sunt prelucrate astfel încât structura lor fie să nu conţină electroni, fie să îi conţină în exces. Acesta este ceea ce provoacă efectul dorit: curentul electric poate circula prin plăcile de cristal doar în anumite condiții. Dacă condițiile nu sunt îndeplinite, fluxul de curent este oprit. Apoi se formează un strat de blocare. Această proprietate își găsește aplicație în diode și tranzistoare. În echipamentele electrice ale automobilelor, elementele structurale semiconductoare se găsesc rar în cantități unice. De regulă, acestea sunt disponibile în cantități mari în circuite complete, de exemplu, într-un regulator de generator.

Semiconductori

Tranzistorul permite trecerea curentului numai atunci când există tensiune la a treia joncțiune a tranzistorului. Dacă această tensiune este mare, curge mult curent. La tensiune joasă, curentul este în mod corespunzător mai mic. Poate fi comparat cu un robinet de apă. Cu cât supapa este mai deschisă, cu atât curge mai multă apă.

O diodă conduce curentul electric într-o singură direcție. Dacă curentul electric curge în sens opus, dioda îi blochează trecerea. Este ca o supapă de anvelopă, așa că poți pompa aer, dar nu mai iese.

Diodă emițătoare de lumină: un cristal semiconductor emite lumină atâta timp cât există tensiune aplicată. Este în esență similar cu un bec cu incandescență, dar nu există filament.

Alte elemente structurale

Funcția rezistenței (reostatului) este de a opri fluxul de curent electric și de a reduce amploarea acestuia.

Condensatorul acționează ca o baterie mică; poate stoca energie electrică pentru o anumită perioadă de timp. Condensatorul este folosit pentru a netezi fluctuațiile de tensiune și pentru a amortiza vârfurile de tensiune.

Dacă se dorește o întârziere într-un circuit, la legătura de reglare a timpului este conectat un condensator cu rezistență.