Põltsamaa
Ametikool
Elektrotehnika alused
A3
Alvar Müür
Kaarlimõisa
2010
Sisu
1. Üldteadmised elektrotehnikast 4
1.1
Vooluring 4
1.2
Elektrivool 4
1.3 Alalisvool 4
1.4
Vahelduvvool 4
1.5 Pinge 4
1.6
Voolutugevus 4
1.7 Takistus 5
1.8
Elektrijuht 5
1.9
Dielektrik 5
1.10 Pooljuht 5
1.11
Takisti 5
1.12 Siseahel 5
1.13 Välisahel 5
1.14
Elektrimootor 5
1.15
Vooluallikas 5
1.16
Galvaanielement 6
1.17
Akupatarei 6
1.18
Elektritarviti 6
2. Elektrivoolu tekkimine 7
2.1
Induktsioon 7
2.2
Magnetism 7
2.2.1 Eri ained magnetväljas 7
2.2.2 Elektrivoolu põhjustatud magnetism 8
2.2.3 Elektrimootor 8
2.3 Jadaühendus 8
2.4 Rööpühendus 9
2.5 Segaühendus 10
2.6 Ohm`i seadus 10
2.7 Elektritakistuse arvutamine 10
2.8
Diood 10
2.9
Transistor 11
2.10 Pinge 11
2.11
Kondensaator 11
2.11.1 Kondensaatorite liigitus ja ehitus 12
2.12
Ostsilloskoop 13
2.13 Elektriskeemid 14
1. Üldteadmised
elektrotehnikast
1.1
Vooluring
Omavahel
juhtmetega ühendatud vooluallikas, elektritarviti(d) ja lüliti,
moodustavad
vooluahela . Vooluallikas, elektritarviti, lüliti ja
juhtmed on vooluahela osad. Lüliti sulgemisel tekib
vooluahelas vooluring. Vooluring on suletud
vooluahel , milles saab tekkida vool.
Vooluahelas võib olla mitu vooluringi. Vooluallikas tekitab ja hoiab
vooluringi ühendatud osades elektrivälja. Tarviti on
suvaline seade, mis töötab elektrivooluga. Elektritarvitiks on näiteks
elektrimootor, küttekeha, lamp, taskutelefon. Tarvitis muundub
elektrienergia mingiks teiseks energialiigiks: mootoris mehaaniliseks
energiaks, küttekehas soojusenergiaks,
lambis soojus- ja
valgusenergiaks, telefonis elektromagnetiliseks ja/või
helienergiaks. Juhtmed on vajalikud vooluringi osade ühendamiseks.
Igal elektriseadmel on juhtmete ühendamiseks vähemalt kaks klemmi.
Lüliti on seade vooluringi sulgemiseks ja avamiseks, nii nagu vaja
on. Vooluringi
avamine tähendab seda, et mingis vooluringi osas
(lülitis) vooluahel katkestatakse. Vooluringi saab avada ehk
katkestada ka juhtmeotsa eemaldamisega vooluallika
klemmilt . Klemmi
ja juhtme vahele jääv õhk on
isolaator . Selline vooluringi
katkestamine võib olla ohtlik, seepärast kasutatakse lülitit.
Vooluringi osade omavahelisest ühendusest ülevaate saamiseks
kasutatakse vooluringi kujutamist joonisena, mille nimeks on
elektriskeem . Vooluringi osade kujutamiseks
skeemil kasutatakse
tingmärke.
1.2
Elektrivool
Elektrivool
on positiivse või negatiivse elektrilaenguga
laengukandjate
korrapärane liikumine.
1.3
Alalisvool
Alalisvooluks
nimetatakse voolu, mille suund ja tugevus ajas ei muutu. Suunaks on
valitud positiivsete laengukandjate liikumise suund ( vooluringis
plussilt miinusele). Alalisvoolu tekitavad
alalispinge allikad,
näiteks
akud ja patareid.
1.4
Vahelduvvool
Vahelduvvooluks
nimetatakse elektrivoolu, mille suund ja tugevus perioodiliselt
muutuvad.
1.5
Pinge
Pinge
ehk elektriline pinge
on füüsikas
ja elektrotehnikas
kasutatav füüsikaline
suurus,
mis iseloomustab kahe punkti vahelist elektrivälja tugevuse
erinevust ning määrab ära kui palju tööd
tuleb teha laengu
ümberpaigutamiseks ühest punktist teise.
1.6
Voolutugevus
Elektrivoolu
tugevus ehk voolutugevus
(tähis
I)
on füüsikaline
suurus,
mis kirjeldab ajaühikus
elektrijuhi
ristlõiget
läbinud elektrilaengu
Q
hulka. Voolutugevuse mõõtühik
SI-süsteemis
on amper
(tähis
A).
Voolutugevust mõõdetakse ampermeetriga,
kusjuures ampermeeter ühendatakse vooluringi
jadamisi.
1.7
Takistus
Takistuseks
ehk elektritakistuseks
nimetatakse juhi
omadust avaldada elektrilaengute
liikumisele
takistavat mõju. Elektritakistuse mõõtühik
SI-süsteemis
on oom.
Elektritakistust mõõdetakse
oommeetriga .
1.8
Elektrijuht
Elektrijuht
ehk juht
on materjal,
mis sisaldab liikuvaid elektrilaenguga
osakesi
(kõige sagedamini elektrone)
ning mille
elektritakistus (täpsemalt
eritakistus )
on seetõttu väike. Tavaliselt loetakse materjali juhiks, kui selle
eritakistus ei ületa 10–6
Ω∙m.
Elektrijuhtide kohta öeldakse, et nad juhivad elektrit
ehk neil on hea
elektrijuhtivus .
1.9
Dielektrik
Dielektrik
on väga väikese elektrijuhtivusega
aine või ainete segu. Dielektrikud võivad olla nii
tahked ,
vedelad
kui
gaasilised .
Elektriväli
tekitab dielektrikus dielektrilise
polarisatsiooni.
Dielektrikute tähtsaimateks omadusteks on dielektriline
vastuvõtlikkus,
läbitavus
ja läbilöögitugevus.
1.10
Pooljuht
Pooljuhtideks
nimetatakse aineid ja elemente, mille elektrijuhtivus
on juhtide
ja dielektrikute
vahepeal .
1.11
Takisti
Takisti
on element mingi soovitava või kindla takistuse
tekitamiseks vooluringis.
Sellest tulenevalt kasutatakse neid kas voolutugevuse
piiramiseks või
pingelangu tekitamiseks.
Takistid võivad olla kas
lineaarsed või
mittelineaarsed. Lineaartakistite voolutugevus
on võrdeline talle mõjuva pingega. Mittelineaartakistite vool
sõltub aga mõjuva pinge väärusest või veel mingist füüsikalisest
tegurist, nagu näiteks temperatuur,
valgus
vm.
1.12
Siseahel
Vooluallikas
endas kulgevat vooluringi osad.
1.13
Välisahel
Vooluringi
osa, mis koosneb juhtmetest ja tarvititest.
1.14
Elektrimootor
Elektrimootor
on seade, mida kasutatakse elektrienergia
muundamiseks mehaaniliseks
tööks.
Enamik elektrimootoreid töötab tänu elektromagnetisminähtusele.
Kuid on ka mootoreid millede töö baseerub teistel
elektromehaanilistel
nähtustel nagu näiteks piesoelektrilisel
efektil
ja elektrostaatilistel
jõududel.
Elektromagnetisminähtusel põhinevate mootorite tööpõhimõtteks
on pöörleva magnetvälja
energia muutmine rootori pöörlemise mehaaniliseks energiaks.
1.15
Vooluallikas
Vooluallikas
ehk elektrivooluallikas
ehk
toiteallikas on seade,
milles
mehaaniline ,
keemiline
või siseenergia
muundatakse elektrienergiaks.
1.16
Galvaanielement
Galvaanielement
ehk element
on Luigi
Galvani järgi nime saanud elektrivoolu
allikas, mis muudab keemilise
energia
vahetult elektrienergiaks.
1.17
Akupatarei
Akupatarei
ehk akumulaatorpatarei
on ehitusliku
tervikut moodustav rühm elektriliselt ühendatud
ühetüübilisi elektriakumulaatoreid,
kõrgema pinge
või voolu
saamiseks.
1.18
Elektritarviti
Elektritarvitiks
on näiteks elektrimootor, küttekeha, lamp, taskutelefon. Tarvitis
muundub elektrienergia mingiks teiseks energialiigiks: mootoris
mehaaniliseks energiaks, küttekehas soojusenergiaks, lambis soojus-
ja valgusenergiaks, telefonis elektromagnetiliseks ja/või
helienergiaks.
2. Elektrivoolu tekkimine
2.1
Induktsioon
Elektromagnetiliseks
induktsiooniks nimetatakse elektrivoolu
tekkimist suletud
kontuuris selle kontuuri pinda läbiva magnetvälja
muutumisel. Elektromagnetilise induktsiooni poolt põhjustatud
elektrivoolu nimetatakse induktsioonivooluks.
Elektrivoolu tekkimine suletud kontuuris magnetvälja
muutumisel annab tunnistust sellest, et kontuuris mõjuvad laetud
osakestele mitteelektrostaatilise
olemusega kõrvaljõud, ehk induktsiooni
elektromotoorjõud. Induktsioonil on elektrotehnikas väga
tähtis osa – selle abil saame tekitada elektrivoolu. Juhtmes tekib
pinge, kui:
- see liigub paigalseisvas magnetväljas
- magnetväli liigub paigalseisva juhtme suhtes
- magnetväli ja juhe on paigal, aga muutub magnetvoo tihedus
2.2
Magnetism
Magnetväli
- Magnetväljaks nimetatakse liikuvate laetud kehade vahel mõjuva
jõu välja. Magnetvälja tekitab elektrivälja
muutumine. Elektromagnetväli on elektromagnetilist
vastastikmõju
vahendav ühtne väli, mille piirjuhtudeks
on elektriväli
ja magnetväli.
Elektromagnetväli võib levida elektromagnetlainena,
milles elektriväli ja magnetväli perioodiliselt
muutuvad. Vahelduvvoolu
läbiminek kondensaatori
plaatide vahel paiknevast mittejuhtivast ainest saab teoks muutuva
elektrivälja vahendusel. Laaditava plaadi tugevnev elektriväli
paneb
laengukandjad teisel plaadil liikuma. Sellist nähtust nimetatakse nihkevooluks.
On ka teada, et laengukandjate liikumisega kaasneb magnetväli.
Elektri ja magnetväli on ühtsed nähtused, ning neid tuleb vaadelda
sõltuvalt teineteisest. Selle tõestas Faraday katsetulemuste põhjal
esimesena jaatavalt šoti
füüsik
James
Clerk Maxwell. Faraday oli näidanud, et magnetvälja
muutumisel tekib pööriselektriväli
sõltumatult muutuse päritolust. Maxwell oletas, et ka magnetväli
võib tekkida elektrivälja muutumise tagajärjel sõltumatult
muutuva elektrivälja päritolust. Niisugune
oletus tähendab aga
elektri- ja magnetvälja
vaatlemist ühtsena, millegi üldisema
piirjuhtudena. Seda üldist objekti, elektri- ja magnetnähtuste
ühist alget, nimetas Maxwell elektromagnetväljaks. Maxwelli
järeldus leidis
katselise kinnituse, kui selgus, et muutuva
elektrivälja levik toimub tõepoolest magnetvälja vahendusel.
Vahelduvvoolu läbiminekul esineb kondensaatori mittejuhtivas
vahemikus magnetväli, mille jõujooned
parempoolsete (päripäeva kulgevate) pööristena
ümbritsevad elektrivälja muutumise suunda.
2.2.1
Eri ained magnetväljas
Diamagneetilised
ained – Diamagnetiliste ainete magnetiline
juhtivus on õhust
natuke halvem ja need ained magnetvoo tihedust eriti ei mõjuta.
(Hõbe,
kuld , vask, vesi)
Paramagneetilised
ained – Paramagneetiliste ainete magnetiline juhtivus on õhu omast
natukene parem ja nad muudavad magnetvoo natukene tihedamaks.
(
Alumiinium , hapnik)
Ferromagneetilised
ained – Ferromagneetilistel ainetel on väga hea magnetiline
juhtivus ja need muudavad magnetvälja märgatavalt tugevamaks.
(
Nikkel , raud)
2.2.2
Elektrivoolu põhjustatud magnetism
Kui
elektrivool tekitab magnetvälja, siis peaks magnetvali tekitama ka
elektrivoolu. Aastal
1831 üritas inglane M. Faraday [farədi] katses
näidata, et magnetvali tekitab elektrivoolu. Eksperimendis olid
kohakuti asetatud kaks pooli: ühes liikus elektrivool, mis tekitas
magnetvälja, ja teises poolis mõõdeti magnetvälja tekitatud
elektrivoolu tugevust. Eksperimendist
ilmnes , et teises poolis tekkis
vool vaid siis, kui magnetvälja tekitavas poolis lülitati
elektrivool sisse või välja. Muutuv magnetvali tekitas
elektrivoolu, kuid
konstantne magnetvali voolu ei põhjustanud.
Elektromagnetiliseks induktsiooniks nimetatakse elektromotoorjõu
tekkimist suletud kontuuris, kui kontuuri läbiv
magnetvoog muutub.
Kui muutub suletud kontuuri läbiv magnetvoog, siis tekib
elektromagnetilise induktsiooni tõttu
esmalt elektromotoorjõud, mis
omakorda tekitab kontuuris induktsioonvoolu. Induktsioonvoolu
tekkimiseks võib muutuda nii magnetinduktsiooni tugevus kontuuris,
kontuuri pindala kui ka magnetinduktsiooni vektori ja kontuuri
pinnanormaali vaheline nurk.
2.2.3
Elektrimootor
Elektrimootor
on seade, mida kasutatakse elektrienergia
muundamiseks mehaaniliseks
tööks. Enamik elektrimootoreid töötab tänu
elektromagnetisminähtusele.
Kuid on ka mootoreid millede töö baseerub teistel
elektromehaanilistel
nähtustel nagu näiteks piesoelektrilisel
efektil ja elektrostaatilistel
jõududel.
Elektromagnetisminähtusel põhinevate mootorite tööpõhimõtteks
on pöörleva magnetvälja
energia muutmine rootori pöörlemise mehaaniliseks energiaks.
Selliste mootorite töö on kirjeldatav Lorentzi
seadusega. Kuid eksisteerivad ka lineaarsed
elektrimootorid .
2.3
Jadaühendus
Jadaühendus
ehk järjestikühendus on voolutarvitite
selline ühendusviis, mille korral kõiki tarviteid läbib sama
tugevusega
elektrivool. Jadaühenduses olevate tarvitite või
takistite
kogutakistus võrdub üksikute takistuste
summaga . Jadaühenduses olevatel
takistitel olev
kogupinge on võrdne takistitel olevate pingelangude
summaga. Jadaühenduses olevatel takistitel on koguvool
alati konstantne.
Joonis 1.
Jadaühendus
2.4
Rööpühendus
Rööpühendus
ehk paralleelühendus on elektriseadmete
ühendusviis, mille puhul neile kõigile on rakendatud sama voolu
pinge. Kui mitu takistit
või tarvitit
on ühendatud kahe punkti vahele, nimetatakse seda takistite
paralleel- ehk rööpühenduseks. Ühenduspunkte nimetatakse
sõlmedeks. Nii ühendatakse elektritarviteid enamikul juhtudel kui
nende nimipinged
on võrdsed. Vooluring:
Vooluring koosneb vooluallikast,
juhtmetest ja tarbijast. Lisaks nimetatutele võib vooluring
sisaldada veel lülitit,
releesid,
andureid ,
mõõteriistu
ja muid elemente.
Joonis
2. Rööpühendus
2.5
Segaühendus
Segaühendus
on selline kombinatsioon, kus esineb nii takistite jada- kui
rööpühendust. Segaühenduse võimalike lülituste arv on väga
suur.
2.6
Ohm`i seadus
Vooluahelat
läbiva elektrivoolu
tugevus (
I) on võrdeline selle lõigu otste potentsiaalide
vahega (
U) ja pöördvõrdeline lõigu takistusega
(
R).
I=U/R - I on juhis kulgeva ja vooluahelat läbiva voolu tugevus, mida mõõdetakse näiteks amprites (A)
- U on pinge, mida mõõdetakse näiteks voltides (V)
- R on vooluringi lõigu takistus, mida mõõdetakse näiteks oomides (Ω).
2.7
Elektritakistuse arvutamine
Takistuseks
ehk elektritakistuseks nimetatakse juhi
omadust avaldada elektrilaengute
liikumisele
takistavat mõju. Elektritakistuse mõõtühik
SI-süsteemis
on oom.
Elektritakistust mõõdetakse oommeetriga.
Alalisvoolu
korral nimetatakse juhi poolt põhjustatud elektritakistust täpsemalt
oomiliseks
takistuseks või ka aktiivtakistuseks.
Vahelduvvoolu
korral räägitakse näivtakistusest,
mille moodustavad aktiivtakistus
ja reaktiivtakistus
(
mahtuvustakistus ja induktiivtakistus).
Takistus põhjustab pingelangu. Vooluahela kogutakistus võrdub
kõikide takistite takistuste summaga.
Kogutakistuse arvutamisel
jadamisi olevate takistite takistused liidetakse:
R = R1
+ R2 + …. Ri.
Rööbiti ühendatud takistite kogutakistus leitakse valemiga:
1/R = 1/R1 + 1/R2
+ …. 1/Ri.
2.8
Diood
Diood
on elektroonikas
kasutatav komponent, mille eesmärk on tagada vaid ühesuunaline
elektrilaengute
liikumine. Põhimõtteliselt lubab diood elektrivoolul
liikuda ühes
suunas, aga takistab selle liikumist teises suunas. Dioodi võib
seega ette kujutada tagasilöögiklapi elektroonilise analoogina.
Pooljuhtdioodi tööpõhimõte seisneb P- ja N-tüüpi pooljuhtide
ühendusel tekkiva PN-siirde
omadusel juhtida voolu pärisuunas (P – pooljuht positiivse
pingega) oluliselt paremini, kui
vastassuunas . Pooljuhtmaterjalidena
on kasutatud nii germaaniumi
kui
seleeni ,
kuid tänapäeval on siiski väga levinud ränidioodid.
Joonis 3.
Dioodi skeemtähis ja diood
2.9
Transistor
Transistor
(ingl
transfer üle kandma +
resistor takisti) on kolme
või enama väljaviiguga pooljuhtseadis,
mida kasutatakse elektrisignaalide
tekitamiseks, võimendamiseks ja muundamiseks. Transistori abil saab
ühe elektrisignaali abil juhtida ehk tüürida teist
elektrisignaali.
Transistorid on kasutusel peaaegu kõikides
elektroonikaseadmetes.
Arvuti erinevates osades, eriti protsessorites,
on ta põhiliseks komponendiks. Nende suurus varieerub mõnekümnest
nanomeetrist
(kõrgtehnoloogilised
kiibid )
mõne sentimeetrini (võimendid).
2.10
Pinge
Pinge
ehk elektriline pinge on füüsikas
ja elektrotehnikas
kasutatav füüsikaline
suurus, mis iseloomustab kahe punkti vahelist elektrivälja
tugevuse erinevust ning määrab ära kui palju tööd
tuleb teha laengu
ümberpaigutamiseks ühest punktist teise. Pinge mõiste võttis
1776.
aastal kasutusele inglise füüsik
Henry Cavendish, kes uuris elektri nähtusi ja elektrilaengute
jagunemist. Elektrivälja kahe punkti vaheliseks pingeks, tähisega
U, nimetatakse suhet,
U=A/q kus
q on mingi
positiivne
punktlaeng ja
A on töö, mille elektriväli teeb selle laengu
ümberpaigutamiseks ühest elektrivälja punktist teise. Seega on
elektriline pinge skalaarsuurus.
Pinge ühikuks SI-süsteemis
on volt.
Üks volt
(tähistatakse V) on selline pinge, mille puhul 1
kuloni suuruse laengu ümberpaigutamisel teeb elektriväli tööd 1 džaul.
Elektrivälja kahe mõõdetava punkti vaheline pinge langeb enamasti
kokku nende punktide potentsiaalide
vahega, kuid ei võrdu süsteemi alguses ja lõpus
mõõdetava pingega.
2.11
Kondensaator
Kondensaator
on kahest või enamast elektroodist
ja nendevahelisest dielektrikukihist
koosnev seadis. Kondensaatoreid iseloomustav suurus on
mahtuvus .
Kondensaatorite
tunnussuurused :
- Nimimahtuvus – kondensaatorile ettenähtud mahtuvuse suurus.
- Mahtuvushälve ehk tolerants – lubatud kõrvalekalle nimimahtuvusest.
- Nimipinge – maksimaalne alalispinge, millele kondensaator kestval töötamisel vastu peab.
- mahtuvuse temperatuuritegur – suurus, mis iseloomustab mahtuvuse sõltuvust temperatuurist.
- Isolatsioonitakistus – kondensaatori takistus nimipingest madalamale alalispingele.
- Lekkevool – kondensaatorit nimipingel läbiv vool.
- Kaonurga tangens σ – suurus, mis iseloomustab kondensaatori võimsuskadusid vahelduvpinge korral.
2.11.1
Kondensaatorite liigitus ja ehitus
Kilekondensaatorid
- Dielektrikuks võib olla 1...30 μm paksune polüester,
polükarbonaat,
polüpropeen
või polüstüreen,
mille dielektriline
läbitavus on 2...4. Elektroodidena kasutatakse õhukest
fooliumi,
paksus 5 μm, või kilele sadestatud alumiiniumi
õhukest kihti. Fooliumkilekondensaatori elektroodideks on õhukesest
alumiiniumplekist (fooliumist) lindid, mis on koos nende vahel
asetsevate 2...10 μm paksuste dielektrikuribadega rulli keeratud.
Kõrgsagedus
–
keraamikakondensaatorid - Dielektrik
on väikese läbitavusega, ulatudes 3...550. Kõrgsageduskeraamikal
on väga väikesed kaod kõrgete sagedusteni ja nõrk mahtuvuse
temperatuurisõltuvus.
Omadustelt on kõrgsageduskeraamikal baseeruvad
kondensaatorid igikestvad , nad ei
vanane peaaegu üldse. Mahtuvuse
temperatuurisõltuvus on neil üpris lineaarne ja võib olla nii
positiivne kui negatiivne.
Senjett
– keraamikakondensaatorid - Dielektriline
läbitavus võib
ulatuda 10 000. Selline dielektriline läbitavus
võimaldab luua väikeste mõõtmetega väga suure mahtuvusega
kondensaatoreid. Kuid senjettkeraamikast dielektrikul
on suur
energiakadu ning mahtuvus sõltub tugevalt ja
mittelineaarselt temperatuurist, sagedusest ja
pingest . Seega on nad
kasutatavad ainult madalatel sagedustel ja pingetel ning kohtades,
kus väikeste mõõtmete juures on vaja suuri mahtuvusi ja mahtuvuse
väärtusele on lubatud suur tolerants.
Sellised kondensaatorid vananevad kiiresti.
Elektrolüütkondensaatorid
- Alumiiniumelektroodidega elektrolüütkondensaatorid on suure
mahtuvusega
püsikondensaatorid. Nende ühe plaadi moodustab alumiiniumpleki
riba. Teise plaadina toimib elektrolüüt
mis asetseb kiudainest lindis. Elektriline ühendus elektrolüüdiga
moodustatakse teise elektroodi abil, milleks on tavaliselt
kondensaatori alumiiniumist korpus. Elektrolüütkondensaatori
pingestamisel alalispingega katab elektrolüüsi tõttu tekkiv
elektrit mittejuhtiv alumiiniumoksiid õhukese kihina positiivse
elektroodi. See isoleeriv kiht toimibki elektrolüütkondensaatoris
dielektrikuna.
Tekkinud dielektriline
oksiidikiht on alates mõne molekuli
paksune, seepärast on kondensaatori
plaadid teineteisele väga
lähedal ja tekkiv mahtuvus suur. Paksemate oksiidikihtide korral
saab kõrgemal pingel töötava elektrolüütkondensaatori.
Häälestuskondensaatorid
- Häälestuskondensaatori moodustavad kas alumiiniumplaadid
või hõbetatud
vaskplekist
paralleelsed poolümarad plaadid. Plaatide vahel on õhk või mõni
väikese kaoga dielektrik. Häälestuskondensaatorite mahtuvus jääb
vahemikku 1...470 pF.
Seadekondensaatorid
- Seadekondensaator koosneb paigalseisvast ja pööratavast osast
(staatorist ja rootorist). Põhiliselt kasutatakse keraamilise
dielektrikuga
seadekondensaatoreid, mille
plaatideks on dielektrikule sadestatud
hõbedasektorid.
Seadekondensaatorid on väikese mahtuvusega,
mis jääb vahemikku 1...33 pF.
Superkondensaatorid
- Superkondensaator ehk ülikondensaator (Supercapacitor) on
elektrienergiasalvestamise seade, milles energia on salvestatud
süsinikelektroodide pinnale. Nagu superkondensaatori nimi ise
märgib, on tegu väga suure mahtuvusega kondensaatoriga, keskmiselt
5-7 F/cm3. Energiaskaalas väljendades on see suurusjärgus 10Wh/l,
mis ei ole suur, jäädes kuni 25 korda maha parimatest
liitium -
vooluallikatest. Siiski on sellisel energiasalvestamisel teatud
eelised, mis teevad superkondensaatori eriti atraktiivseks. Peamisena
olgu märgitud energia salvestamise ja energia kättesaamiseks
kulutatav aeg, mis võib kesta tunde kuid võib toimuda ka sekundite
jooksul. Reeglina on kondensaatorite minimaalne laadimise aeg võrdne
3RC, kus R on
sisetakistus ja C on mahtuvus. Kui parimatel
elektrolüütkondensaatoritel on RC millisekundi suurusjärgus, siis
superkondensaatoril on RC vahemikus 0,5 kuni 10 sekundit, sõltuvalt
kasutatavatest komponentidest.
2.12
Ostsilloskoop
Ostsilloskoop
on mõõteriist
ajas
muutuvate suuruste kuju vaatlemiseks ja parameetrite
mõõtmiseks. Kujutis moodustatakse uuritava suuruse hetkväärtustest
moodustatud joone elektronkiirega
kuvamise teel.
Joonis 4.
Ostsilloskoop
2.13
Elektriskeemid
Elektriskeemide
lugemise oskusel on
keskne osa veaotsingul ja lisaseadiste
paigaldamisel . Eri autovalmistajate või väljaandjate
skeemid erinevad teostuselt omavahel siiski üpris palju. Skeem tuleb endale
selgeks teha juba veaotsingu alguses, sest ainult sel teel saab luua
tervikpildi varem tundmatust süsteemist ja selle osadest.
Elektriskeemide tingmärkide ja klemmitähiste standardeid on mitu.
Kuid autovalmistajad kipuvad remondikäsiraamatute skeemidel tihti --
vähem või rohkem -- kasutama oma märke ja tähiseid. Laiemalt
kasutatakse siiski DIN-e (nii tähistatakse
Deutsche Institut für
Normungi standardeid). Saksa standardite kohast esitusviisi
kasutavad Saksa jm Euroopa väljaandjad. DIN-i kohaselt esitatakse
aku pluss ja
miinus ning süütelukust tulev
toide rõhtjoontena
skeemi üla- ja
allosas . See lubab skeemi lugeda lihtsalt ja
kiiresti. Klemmitähiseid
käsitletakse DIN-is 72552. Peale elektriskeemide kantakse samad
tähised ka releedele, lülititele jm seadistele. Juhtmete
tähisvärvused esitatakse üldiselt lühenditena. Kahe- või
mitmevärvilised tähistatakse nii, et esikohal antakse põhivärvus
ja sellele järgneb triibu värvus (järgnevad triipude värvused).
Kõik kommentaarid