Luku 36. Sähkölaitteet rakentuvat erilaisista komponenteista
Taustatiedot
Aloitus
Käsittelyn voi aloittaa tutkimalla erilaisten laitteiden kytkentöjä tai kuvia niistä.
Luvun tavoitteena on:
- Tutustua erilaisiin komponentteihin, joista sähkölaitteet rakentuvat
- Tutustua aktiivisiin komponentteihin, joilla saadaan aikaan automaatiota
Arvio luvun käsittelyyn kuluvasta ajasta: 2 oppituntia
Kokeellisuus
Tehtävien ratkaisut
36A. Tarkista tietosi
1. Mikä komponentti on kyseessä?a) Lamppi
b) Virtalähde
c) Vastus (OIKEIN)
2. Mikä komponentti on kyseessä?
a) LED
b) Diodi (OIKEIN)
c) Virtalähde
3. Mikä komponentti on kyseessä?
a) LED
b) Valovastus (OIKEIN)
c) Kytkin
4. Mikä komponentti on kyseessä?
a) Diodi
b) LED (OIKEIN)
c) Hehkulamppu
d) Sähkömoottori
5. Mikä komponentti on kyseessä?
a) Säätövastus (OIKEIN)
b) Transistori
c) Diodi
36B. Täydennä lauseet
Sähkölaitteet rakentuvat erilaisista komponenteista. Vastus on komponentti, joka vastustaa sähkövirran|virran kulkua. Säätövastus on vastus, jonka resistanssia käyttäjä voi muuttaa tarpeen mukaan. On olemassa myös vastuksia, joiden resistanssi muuttuu ympäristön olosuhteiden muuttuessa. Valovastuksen resistanssi pienentyy valaistuksen kasvaessa. Termistorin|Lämpövastuksen resistanssiin vaikuttaa ympäristön lämpötila.Diodit ovat puolijohdekomponentteja, joiden läpi virta kulkee vain toiseen suuntaan. Myös ledit ovat diodeja. Niitä käytetään koneiden merkkivaloina ja valaistuksessa.
36C. Lampun kirkkaus
Miten lampun kirkkaus muuttuu, kuna) kytkentä tuodaan pimeästä valoisaan
b) kytkentää tuodaan pakastimesta huoneenlämpöön?
Lampun ja muiden komponenttien välissä on pitkä välimatka, joten lampun oma valaisuvaikutus ei vaikuta valovastuksen toimintaan.
Ratkaisu
a) Valovastuksen resistanssi pienentyy -> Virta piirissä kasvaa -> Lamppu kirkastuu
b) Kyseessä PTC-termistori. Termistorin lämpötila nousee -> Termistorin resistanssi kasvaa -> Virta piirissä pienentyy -> Lamppu himmentyy
36D. Palaako ledi?
1.a) Kyllä (OIKEIN)
b) Ei
2.
a) Kyllä
b) Ei (OIKEIN)
3.
a) Kyllä
b) Ei (OIKEIN)
4.
a) Kyllä
b) Ei (OIKEIN)
5.
a) Kyllä (OIKEIN)
b) Ei
36E. Suunnittele
Suunnittele kytkentä, jossa:a) Kytkimellä ohjataan kolmea lediä.
b) Tasavirralla toimiva tuuletin alkaa tuulettaa tehokkaammin lämpötilan kohotessa.
36F. Etsi - Kondensaattori
Selvitä, millainen komponentti kondensaattori on ja mihin sitä hyödynnetään.Ratkaisu
Yksinkertaisimmillaan kondensaattori rakentuu kahdesta metallilevystä, joiden välissä on eristettä. Eristeeksi käy myös ilma. Kondensaattorin voi varata kytkemällä sen hetkeksi pariston napoihin. Tällöin kondensaattori varastoi sähköenergiaa.
Sovelluksia
-Akkujen korvaaja tulevaisuudessa? Puhutaan superkondensaattoreista.
-Jännitteen tasaukseen
-Värähtelypiireihin
-Virtapiikkien aiheuttamiseen
-Kondensaattoreita löytyy esimerkiksi televisioista. Niissä voi olla suuri jännite vielä pitkään käytön jälkeen. Tästä syystä laitteiden suojakuorien avaaminen voi olla vaarallista.