Elektrotechnika a elektronika — všeobecný popis (VW Golf 1)

Bohužiaľ, elektrinu nie je možné vidieť, takže pre niektorých ľudí je ťažké pochopiť procesy, ktoré sa vyskytujú. Radi by sme to objasnili pomocou jedného príkladu.

Elektrotechnika je jednoduchá

Procesy, ktoré sa vyskytujú s elektrickým prúdom, možno najjednoduchšie vysvetliť pomocou vodovodného potrubia. Takýmto potrubím preteká pod tlakom určité množstvo vody.

• Tlak vody možno porovnať s napätím, meraným vo voltoch (V)
• Množstvo vody pretekajúcej za daný čas možno porovnať s elektrickým prúdom meraným v ampéroch (A)
• Ak vynásobíte napätie prúdom, dostanete elektrický výkon meraný vo wattoch (W)
• A úplne inú hodnotu dostaneme, keď napätie vydelíme prúdom. Výsledkom delenia je odpor, meraný v ohmoch (Ω).

Odpor možno prirovnať k uzatváraciemu ventilu vo vodovodnom potrubí. Pri otvorenom kohútiku je odpor nulový a voda voľne tečie. Po zatvorení kohútika sa odpor zvýši do nekonečna (∞) a prietok sa zastaví.

Každý spotrebiteľ elektrickej energie je akýmsi odporom, ktorý pre svoje bezchybné fungovanie musí dostať dostatočný elektrický prúd. Preto malá kontrolka potrebuje iba tenký drôt; výkonný štartér naopak vyžaduje obzvlášť hrubý drôt.

Meranie napätia. Kontrolná lampa

Testovacia lampa má ihlový kontakt, pomocou ktorého ihla ľahko prepichne izoláciu testovaného kábla. Koncovka kábla žiarovky je upnutá niekde blízko neizolovaného kovu, blízko takzvanej "zeme" auta. Po prvé, žiarovka indikuje, či je tam vôbec napätie. Jas žiarovky možno použiť na posúdenie veľkosti napätia.

Merací prístroj s diódami

Zvyčajne s pomocou!! Testovacia lampa by sa nemala používať na meranie elektronických komponentov. Tento typ testovacej lampy spotrebúva príliš veľa energie a môže spôsobiť poškodenie elektronických častí. Ak chce niekto merať na elektronických zariadeniach, mal by si zaobstarať merací prístroj s LED diódami.

Voltmeter

Pomocou voltmetra alebo multifunkčného zariadenia s príslušným rozsahom merania môžete napríklad merať napätie batérie. Ak zariadenie ukazuje iba 10,4 V, potom je jeden z článkov batérie skratovaný. Zaujímavé je aj meranie napätia batérie. keď štartér beží. Ak je v tomto prípade napätie nižšie ako 8 V, potom je batéria v zlom stave.

Na meranie je vodič označený znakom "-" pripojený k zápornému pólu batérie alebo k "zem". Vodič označený "+" meracieho prístroja sa pripojí na testovaný vodič alebo na kladný pól batérie.

Meranie aktuálnej hodnoty

Pomocou ampérmetra alebo multifunkčného zariadenia s príslušným rozsahom merania môžete určiť, či k spotrebiteľovi tečie prúd alebo nie. Na tento účel musí byť prúdový obvod otvorený a meracie zariadenie musí byť zapnuté v medzere. V aute môžete na tento účel odstrániť jeden z konektorov a potom pripojiť meracie zariadenie medzi konektor a kontaktný jazýček.

Elektrický prúd sa meria napríklad vtedy, ak existuje podozrenie, že prúdový spotrebič niekde v palubnej sieti cez noc "vybil" batériu. Ak chcete nájsť toto miesto, musíte odstrániť uzemňovací vodič batérie a pripojiť ampérmeter medzi pól batérie a uzemňovací vodič. Ak zariadenie ukazuje, že prúd tečie, vytvorí sa špecifický prúdový obvod. Za týmto účelom vyberte jednu poistku za druhou v priehradke poistiek a na jej miesto pripojte svorky ampérmetra ku kontaktným jazýčkom. Týmto spôsobom je možné určiť, v ktorom okruhu sú úniky prúdu. Tabuľka poistiek potom určuje, ktoré spotrebiče sú zahrnuté v tomto prúdovom obvode; potom ich jeden po druhom skontrolujte.

Meranie odporu

Meranie odporu umožňuje napríklad zistiť, či daným vodičom preteká prúd (potom je nameraná hodnota odporu nulová) alebo je niekde prerušený prúdový obvod (potom sa odpor rovná nekonečnu). Na meranie odporu musí mať merací prístroj vlastný zdroj napájania.

Základné pojmy z elektroniky

Samotné slovo "elektronika" znamená, že toto odvetvie je založené na využívaní elektrónov. Elektróny sú extrémne malé častice, ktoré tvoria časť malého atómu. Vo všetkých elektricky vodivých materiáloch (osobitný výraz: vodiči) elektróny zabezpečujú tok prúdu. V tomto prípade sa elektróny vo vodiči pohybujú z atómu na atóm. Nevodivé materiály majú tiež elektróny. Ale sú silne viazané na jadro atómu a nemôžu sa pohybovať ďalej. Preto prúd netečie.

Treťou skupinou materiálov sú takzvané polovodiče. Sú to kryštály (vo väčšine prípadov germánium alebo kremík), ktoré sú spracované tak, že ich štruktúra buď neobsahuje žiadne elektróny, alebo ich obsahuje v nadbytku. To spôsobuje požadovaný efekt: elektrický prúd môže prechádzať kryštálovými platňami len za určitých podmienok. Ak nie sú splnené podmienky, tok prúdu sa zastaví. Potom sa vytvorí blokovacia vrstva. Táto vlastnosť nachádza uplatnenie v diódach a tranzistoroch. V elektrickom vybavení automobilov sa polovodičové konštrukčné prvky zriedka vyskytujú v jednotlivých množstvách. Spravidla sú k dispozícii vo veľkých množstvách v kompletných obvodoch, napríklad v regulátore generátora.

Polovodiče

Tranzistor umožňuje prechod prúdu iba vtedy, keď je na treťom tranzistorovom prechode napätie. Ak je toto napätie veľké, preteká veľa prúdu. Pri nízkom napätí je prúd zodpovedajúcim spôsobom nižší. Dá sa to prirovnať k vodovodnému kohútiku. Čím viac je ventil otvorený, tým viac vody preteká.

Dióda vedie elektrický prúd iba jedným smerom. Ak elektrický prúd tečie v opačnom smere, dióda blokuje jeho priechod. Je to ako ventil pneumatiky, takže môžete napumpovať vzduch, ale už nevychádza.

Svetelná dióda: Polovodičový kryštál vyžaruje svetlo, pokiaľ je privedené napätie. V podstate sa podobá na žiarovku, ale nemá vlákno.

Ďalšie konštrukčné prvky

Funkciou odporu (reostatu) je zastaviť tok elektrického prúdu a znížiť jeho veľkosť.

Kondenzátor funguje ako malá batéria; dokáže uchovávať elektrickú energiu na určitý čas. Kondenzátor sa používa na vyhladenie kolísania napätia a tlmenie napäťových špičiek.

Ak je v obvode požadované časové oneskorenie, pripojí sa kondenzátor s odporom k časovou regulácii.